太湖不同营养水平湖区汞的形态和分布特征

为研究富营养化对太湖汞形态分布特征的影响,于2011年水华暴发期,在太湖不同营养水平湖区(竺山湾、贡湖湾及南太湖)采集水样,测定了水体中THg(总汞)、DHg(溶解态总汞)、RHg(活性汞)、TMeHg(总甲基汞)、DMeHg(溶解态甲基汞)的质量浓度及其分布特征. 结果表明,太湖不同营养水平湖区水体中ρ(THg)和ρ(DHg)无显著差异,ρ(THg)为4.67~12.15 ng/L,ρ(DHg)为2.27~10.36 ng/L. 太湖水体中ρ(RHg)平均值为0.79 ng/L,藻类的生长对水体中ρ(RHg)的分布有显著影响,水体营养水平越高,ρ(RHg)越低. 水体中ρ(TMeHg)和ρ(DMeHg)分别为0.10~0.27和0.09~0.23 ng/L,藻类的吸附及水体中较高的E_h(氧化还原电位)和pH抑制了汞的甲基化,但在富营养化较严重的竺山湾,受藻类生长及水华的影响,水体中ρ(TMeHg)(0.22 ng/L)仍相对较高.      

三氟乙酸的环境影响来源及其降解

氟氯烃(CFCs)替代物的应用已超过20年,而三氟乙酸(TFA)是其大气中降解的主要产物之一,在全球范围内广泛分布。文章在概述TFA特性和污染现状的基础上,介绍了TFA的来源、汇和环境影响,综述了现有的降解技术,提出了今后研究的展望。由于TFA性质稳定,易于在水体聚积,近十年来开始得到全球研究人员的关注,研究内容主要在环境浓度监测上。TFA在我国环境浓度低于发达国家,但都呈现增长的趋势。TFA具有生物毒性,在自然条件下无明显光解和生物降解,累积到一定浓度时会对整个生态系统,尤其是陆生植物造成显著危害,从而造成潜在威胁。TFA主要来源于CFCs在大气中的降解,主要汇于水体。TFA现有的成功降解报道较少,相对有效的方法是光催化降解法,这也会成为今后的TFA降解研究的主要方法。     

北京地表水中三氟乙酸的测定

三氟乙酸是HFC-134a等氯氟烃替代品的降解产物,对植物和土壤微生物群落的生长有一定抑制作用。笔者建立了测定TFA质量浓度的实验方法:将样品中的三氟乙酸与硫酸二甲酯在浓硫酸介质中衍生为三氟乙酸甲酯(MTFA),利用MTFA的易挥发性,以顶空进样和气相色谱-质谱联用的方法检测样品中MTFA的质量浓度,进而得到环境水样中TFA的质量浓度。并应用该方法测定了北京部分地表水体中三氟乙酸的质量浓度。测定结果:北京青年湖水样和北海水样中的ρ(三氟乙酸)分别为78和93ng L,而北京大学自来水水样中ρ(三氟乙酸)低于方法检测限10ng L。      

黄浦江表层水体中有机氯农药的分布特征

用双柱GC-ECD对黄浦江表层水体中的20种有机氯农药(OCPs)进行了分析,水体中ρ(OCPs)为87.28～148.97 ng/L,含量较高的组分有β-BHC,δ-BHC,α-BHC,4,4′-DDT和七氯等,ρ(BHCs)高于ρ(DDTs),分别为42.13～75.47和3.83～20.90 ng/L.组分分布特征表明,水体中BHCs主要为环境中的早期残留,在淀峰断面显示近期输入特征;水体中DDTs显示近期输入特征.高平潮时ρ(OCPs)低于低平潮,高平潮时大量长江水的涌入对黄浦江水体中的有机氯农药起到一定的稀释作用.水体中有机氯农药呈现较明显的季节性变化,丰水期含量高于枯水期,丰水期农田径流和土壤剥蚀作用的加强是导致水体中ρ(OCPs)升高的重要原因,说明黄浦江水体中有机氯农药的来源具有面源特征;水温升高加强了沉积物中有机氯农药的二次释放与其他地区相比较,黄浦江表层水体中ρ(OCPs)较低,ρ(DDTs)和ρ(BHCs)均未超过地表水环境质量标准限值.      

梯级水库修建对乌江甲基汞分布的影响

采用蒸馏-乙基化结合(GC-CVAFS)法,测定了2006年乌江流域梯级水库系统入、出库河流甲基汞的含量,探讨了其分布特征和时空变化规律以及梯级水库修建对河流甲基汞分布的影响. 结果表明:乌江流域梯级水库系统入库河流水体中ρ(总甲基汞)和ρ(溶解态甲基汞)分别为0.07～0.70和0.03～0.16 ng/L;出库河流水体中ρ(总甲基汞)和ρ(溶解态甲基汞)分别为0.10～0.34和0.04～0.26 ng/L.入库河流水体中ρ(总甲基汞)与ρ(悬浮物)有显著的正相关关系,并且丰水期高于枯水期;出库河流水体中ρ(总甲基汞)在夏秋季节显著高于冬春季节. 梯级水库的修建使乌江在多个河段的ρ(甲基汞)升高,并且随着水库生态系统的不断演化,下游河流水体中ρ(甲基汞)有升高的可能.      

长江流域污染物输出对河口水质的影响

基于EFDC模型建立长江口及邻近海域三维水质模型,模拟2004—2007年不同水期的ρ(COD_Mn)、ρ(DIN)、ρ(PO₄3--P)状况,分析水质分布的变化特征,研究流域污染物输出对河口水质分布的影响. 根据GB 3097—1997《海水水质标准》,长江口门以上ρ(COD_Mn)为Ⅱ类水质,ρ(DIN)、ρ(PO₄3--P)为劣Ⅳ类,并且有明显的分层现象. 枯水期各指标等值线均向东北方向延伸,丰水期和平水期向东南延伸,丰水期流域污染物输出对河口水质的影响最大,不同类别水体的分布形态和水体面积年际变化不明显. 按不同时期ρ(COD_Mn)、ρ(DIN)、ρ(PO₄3--P)分布面积进行统计,长江口ρ(COD_Mn)、ρ(DIN)、ρ(PO₄3--P)分布与流域污染物输出之间有显著关系,河口水质分布面积与流域污染物输出之间存在定量的压力-响应关系.ρ(COD_Mn)、ρ(DIN)、ρ(PO₄3--P)达Ⅳ类以上水体面积(y)与流域污染物输出通量(x)的关系分别为:y_CODMn=2 061.4 ln x_CODMn-15 357.0,y_DIN=1 386.8 ln x_DIN-6 546.1,y_PO43--P=2 219.3 ln x_PO43--P-6 166.1.      

海南岛东寨港区域水体中有机氯农药组成与时空分布

利用GC-ECD对海南岛东寨港区域水体中有机氯农药(OCPs)进行检测.结果表明,地表水中ρ(OCPs)为2.53～241.97 ng/L,海水中ρ(OCPs)为3.60～28.30 ng/L;地表水中的ρ(OCPs)呈季节性分布,枯水期ρ(OCPs)高于丰水期;同时西南部三江水体中ρ(OCPs)最高.地表水中同时期的ρ(DDTs)高于ρ(HCHs),且地表水中ρ(DDTs)呈现季节性分块分布,DDTs组成随季节而变化.海水中ρ(OCPs)分布规律为内外交接处＞外港＞内港.地表水和海水中有机氯农药组成不同,地表水中有机氯农药是海水中有机氯农药来源之一.与国内外河流相比较,研究区地表水有机氯农药含量处于中低水平.      

运用主成分分析法研究云南湖库水体中重金属分布

以云南省38个高原湖库为研究对象,测定了表层水体中Cu,Zn,Pb,Cr,Cd,As,Fe,Mn和Ni 9种重金属质量浓度. 运用主成分分析法对水体中的重金属分布情况和来源进行了分析. 结果表明:所调查的云南38个湖库水体中主要重金属的分布可由4个主成分来反映,其贡献率分别为F1(Zn,Mn,Cd)35.23%,F2(Pb,Ni)17.05%,F3(Fe,Cu)15.70%和F4(Cr,Fe)13.10%. 38个湖库表层水中均有多种不同质量浓度的重金属存在,在该调查时段,有8个湖库表层水体中部分重金属质量浓度超过《国家地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅲ类水标准限值,水质不符合饮用水标准;而其他30个湖库表层水体中重金属质量浓度符合Ⅱ类水标准. 在部分湖库中ρ(Fe),ρ(Mn),ρ(Zn),ρ(Cd)和ρ(Ni)超过Ⅲ类水标准限值,在表层水体中ρ(As),ρ(Cu),ρ(Cr)和ρ(Pb)较低,符合饮用水的标准要求. 主成分分析法能够较好地分析云南38个湖库水体中重金属的分布情况.      

蓄水期三峡水库香溪河沉积物-水系统营养盐分布特征

为研究蓄水期香溪河沉积物-水系统中氮磷营养盐的分布特征,于2016年在香溪河布点采样,分析沉积物-水系统氮、磷及有机质含量,探讨沉积物间隙水和上覆水营养盐"源-汇"特征,并对采样点位进行了聚类分析.结果表明,沉积物中ρ(TN)在河口处含量较高,在中下游区域较接近;ρ(TP)在上游区域明显高于中下游及河口;ρ(O.M.)呈现下游高上游低的分布特征,且各采样点在深度10cm的范围内,ρ(O.M.)的最大值超过了临界点(1.5%),存在一定的释放风险.上覆水的分布上,ρ(DTN)和ρ(DTP)均在干支流交汇处最大,且ρ(DTN)从河口至上游沿程递减,ρ(DTP)沿程变化不大,而间隙水中ρ(DTN)和ρ(DTP)的分布和上覆水体相反,在上游处最大,并从上游向河口处递减.研究期间5个采样点位的DTN、NH_4~+-N、DTP(除CJ点位外)均以"源"的方式向上覆水释放营养盐,而NO_3~--N和PO_4~(3-)-P则是一部分点位呈现为"源",一部分点位呈现为"汇",且氮素的"源-汇"过程较磷素更为强烈,这是因为蓄水期底部的氧化环境和干流水体的倒灌潜入深度和方式差异所致.结合聚类分析结果发现对于沉积物-水系统,CJ、1号、2号采样点特征相近,而3号和4号采样点特征相近.     

水体污染及其防治

X52以X)202137水体沉积物中酸挥发性硫化物垂直分布模型的建立及应用/方涛…(中科院水生生物研究所)//环境化学/中科院生态环境研究中心一2(X)2,21(l)一7一13环图X一盯 应用对流扩散理论,将沉积物固相、液相作为一个整体,建立并求解了沉积物中酸挥发性硫化物(AVS)的垂直分布模型,并应用于武汉东湖3个污染程度不同站点的AVS垂直分布研究。结果表明,所建立的模型能较好地描述沉积物中AVS的垂直分布,这种分布是非线性的,且时空分布不均匀。图1表l参5X522(X曰犯138水体沉积物中酸挥发性硫化物垂直分布模型的参数计算及相关分析/方涛…(中…     

火电厂生态工业园评价指标体系研究

建立了火电厂生态工业园评价指标体系,运用层次分析法确定了指标体系中各指标的权重,建立了火电厂生态工业园模糊综合评价模型,确定了火电厂生态工业园综合评价的程序和方法,并将这一模型应用于包头铝电生态工业园。     

中国部分城市水环境中TFA的初步研究

三氟乙酸（trifluoroacetic acid,TFA）是稳定且有潜在毒害性的有机污染物,可在水环境中不断累积导致浓度持续升高,从而引起生态健康风险.本研究通过在全国16个城市采集自来水、河水、湖水等环境水样43个,用衍生化法-气相色谱-质谱联用技术检测水环境中TFA的浓度水平.结果表明,所有采样点的水样中均可检出TFA,浓度范围为13.7～7 850 ng.L-1,不同城市水环境中TFA的浓度差异显著.上海环境水中TFA浓度最高,自来水和河水中TFA的浓度分别为3 054 ng.L-1和7 850ng.L-1.TFA的地域分布显示位于华东地区的上海、安徽、山东烟台等地水环境中TFA水平明显高于其它城市.华东地区是中国氟化工业比较集中的区域,氟化工业生产过程直接或间接地排放氟化物对环境TFA的源贡献,很可能是这一地区城市水环境中TFA偏高的主要原因.     

滇池湖泊富营养化动力学模拟研究

针对滇池富营养化情况 ,利用实测资料 ,建立了叶绿素a、透明度、藻量与总氮、总磷之间的相关关系式 ,利用水动力学原理建立垂向平均化的水动力学模型 ,并对总氮、总磷及叶绿素a、透明度和藻量分布进行了模拟计算。对滇池湖泊富营养化的控制提供科学依据。     

图们江干流悬移尾矿砂迁移规律

本文从环境科学的角度,应用水文学、水动力学、地貌与第四纪地质学的基本理论和方法,在多年野外工作获得大量数据基础上,用电子计算机建立了汛期、非汛期尾矿砂悬移量计算模式,系统研究了图们江干流中悬移性污染物沉积动态特点及迁移规律。为图们江环境质量预测提供了可靠依据。     

层状非均质各向异性含水层中抽水井对污染物迁移影响数值模拟研究

为研究层状非均质含水层中渗流与污染物迁移问题,本文以大理冲洪积扇盆地典型层状非均质各向异性含水层为例,建立垂向剖面二维层状非均质各向异性含水层水文地质数值模型,利用MT3DMS溶质迁移模拟程序模拟分析抽水井抽水率、深度、位置不同条件下污染物迁移特征。结果表明,抽水率大小对污染物运移速率影响较大,深层抽水井对污染物运移影响较明显,透镜体的存在使污染物出现拖尾现象,弱透水层厚度使污染物运移时间延迟,且降低污染物浓度。     

膜生物反应器简化模型的数值模拟及非线性动力学参数分析

通过简化传统的ASM1污泥活性模型提取出污泥和污水中底物的非线性动力学作用关系,建立一个适用于膜生物反应器的简化二维数学模型。通过修正原模型参数,该模型能和实验数据吻合良好,证明了该模型的有效性。在此基础上从非线性动力学的角度对数学模型进行有界性和稳定性的验证和分析,从理论的角度提出了模型参数选取的范围。     

山区谷地环流型的数值研究

建立了一个二维原始方程动力学模式,用于模拟山区谷地中几种典型的环流型式。模拟结果表明:谷中风场的分布强烈依赖于背景风压场分布型式及谷地本身的特征尺度。部分情况下谷地表现为明显的狭管通风效应;在另外一些情况下又极易形成背风坡转子流型,或者使谷中气流与自由大气反向,不同的谷地环流型式往往造成谷中污染物浓度分布的差异。数值实验给出的山区谷地中地形性环流系统及其成因,在污染气象学的理论和实践方面具有重要意义。      

我国砖红壤、赤红壤、红壤环境容量研究

系统研究了砖红壤、赤红壤等土壤中重金属和矿物油对农作物、微生物、地表水和地下水的污染效应及重金属的形态特征。制订了砖红壤等四种土壤中Cd、Pb、Cu、As和矿物油的土壤基准;在土壤环境中物流调查研究的基础上,以系境动力学理论为依据,建立了土壤容量数学模型,确定了砖红壤等四种土壤容量。提出了区域水质灌溉标准,污泥农用标准及污染物总量控制规则;建立的土壤容量计算机模拟实验系统SCME,可进行容量数值模拟和土壤污染预测等,为推广应用土壤基准和容量提供了重要工具。      

密闭舱内甲醛气体的扩散模型及其验证

以5m(L)×3m(W)×3.5m(H)几何结构的房间作为密闭模拟舱,对于形状为1m×0.6m、胶木板材料的污染源,在不通风的状态下,采用CFD技术模拟了室内甲醛扩散情况。通过联立气体质量扩散方程和RNGK～ε湍流模型方程,得到密闭舱内甲醛扩散数学模型,并采用实际监测方法对计算结果进行验证。结果表明:在27℃条件下,在该密闭舱内甲醛的实测浓度分布值为0.8～2×10-6mol/m3,而模型预测值为与实测值基本处于同一数量级。该模型能很好地模拟出甲醛扩散分布。