青藏高原湖泊水环境特征及水质评价

湖泊是青藏高原地区重要的水资源和生物栖息地,由于气候和地形等自然因素及人为因素的双重影响,湖泊水环境面临着愈加严峻的问题与挑战.为明确青藏高原湖泊水质现状、分布规律、水质主要特征因子和影响水质的重要因素,于2020年夏季（7~8月）和秋季（10~11月）对青藏高原12个典型湖泊水环境进行调查研究,根据野外采样实测和室内实验检测数据综合分析显示：①青藏高原典型湖泊两个季节的多项理化参数在时空分布上均有差异,基本呈现出夏季高于秋季,西藏地区湖泊高于青海地区湖泊的规律;②盐度（salinity）为青藏高原典型湖泊水质的主要特征因子;③湖泊富营养化指数时空分布差异较小,基本分布在贫营养到中营养等级之间.湖泊水质综合指数时空分布差异较大,湖泊水质等级随盐度分区的升高由"中等"下降至"极差",秋季湖泊水质优于夏季;④青藏高原湖泊水质的时空差异主要受控于降雨、蒸发浓缩和人类活动等因素影响.本研究可为青藏高原水环境保护和改善高原水生态系统的相关研究提供科学依据.     

九龙江口水体中有机氯农药分布特征及归宿

1999-06,对九龙江口15个站位的表层水,13个站位的间隙水进行了18种有机氯农药的测定结果表明,有机氯农药总含量在表层水中的浓度范围为51.3～2479nng/L在间隙水中的浓度范围是266～33355ng/L.对不同有机氯的含量在各站位的分布特征进行了探讨,发现Methoxychlor(甲氧滴涕),Endosulfan Sulfate(硫酸硫丹),Endrinaldehyde(乙醛异狄氏剂)以及Endosulfan II(硫丹),Dieldrin(狄氏剂),Deta-HCH和Beta-HCH 7种有机氯农药在18种有机氯农药中都占主要部分;九龙江口的六六六的含量顺序:β＞δ>α＞γ;对于滴滴涕,表层水中的含量:DDE>>DDD＞DDT;间隙水中的含量:DDE>>DDT＞DDD,二者DDE的含量都在总DDTs的50%以上,说明环境中的DDTs主要降解为DDE;九龙江口有机氯农药随着盐度梯度,在河口中呈去除趋势;且间隙水中有机氯农药比表层水中的浓度高,说明其倾向于吸附在沉积物颗粒上,其浓度差使得有机污染物可能通过再悬浮等过程从底层向上层迁移.九龙江口的有机氯农药污染与其他港湾相比,污染水平相当,部分站位水质有机氯农药(HCHs和DDTs)超过国家一类水质的标准.     

上海市城区土壤中有机氯农药残留研究

2007年3月采用网格布点法采集55个上海市城区表层土壤样品,采用气相色谱法对土壤中的有机氯农药(OCPs)残留进行了分析,揭示了上海城区土壤中有机氯农药的残留水平、分布及来源.结果表明,试区土壤中六六六(HCHs)、滴滴涕(DDTs)和六氯苯均有较高的检出率,在95%~100%之间,残留含量范围分别为nd~38.58μg.kg-1、1.81~79.61μg.kg-1和0.16~40.25μg.kg-1.研究区域内土壤有机氯农药总残留范围在3.12~91.07μg.kg-1,平均值为22.33μg.kg-1.OCPs主要残留物为p,p′-DDE,占残留总量的60%以上.有机氯农药残留相对较高的采样点分布在公园及绿化带.有机氯农药组成特征表明土壤中有机氯农药残留主要来源于历史使用.与国内同类研究相比较,试区土壤中有机氯农药的残留较低;与国外比较,试区土壤中有机氯农药残留量明显低于德国、阿根廷和波兰土壤中有机氯农药的残留水平。     

百朗地下河沉积柱芯有机氯农药的高分辨记录

测定了广西百朗地下河大石围天坑河段沉积柱芯中有机氯农药(OCPs)的质量分数,探讨了有机氯农药的垂直分布特征,结合210Pb定年研究了百朗地下河流域有机氯农药的污染历史。研究结果表明,沉积柱中总有机氯农药含量为0.42~10.63 ng/g,平均值为2.74 ng/g。百朗河流域历史上主要使用的有机氯农药有六氯苯、六六六(HCHs)、滴滴涕(DDTs)、狄氏剂和艾氏剂5种表层沉积物分析显示近年地下河流域仍有新的γ-HCH(林丹)和DDTs输入。有机氯农药的垂直分布表征百朗地下河流域在1955-1960年间六氯苯被最先使用,1961年替换为六六六,同时使用的有狄氏剂、艾氏剂农药,而滴滴涕使用可能稍晚,与我国有机氯农药的生产使用历史基本一致。研究提出了大石围天坑河段沉积柱芯中有机氯农药污的染峰值滞后于使用高峰期,与喀斯特山区土地利用方式和土壤颗粒在地下河中的迁移有关。     

北京东南化工区土壤有机氯农药污染特征和分布规律

采集北京原东南化工区表层土壤样品,测定了土壤有机氯农药(滴滴涕、六六六和六氯苯)残留浓度,结果表明化工区土壤有机氯农药浓度较高,滴滴涕和六六六平均浓度高达5470ng/g和2110ng/g,比一般农业和城市土壤中的浓度高出很多;某些点位甚至超过国家土壤三级标准,高浓度的点位主要集中在原农药厂的生产车间和存储点。六氯苯由于来源和挥发性跟滴滴涕和六六六不同,所以六氯苯残留在化工区土壤中的分布相对比较均匀。化工区土壤滴滴涕和六六六的异构体组成特征表明工业区土壤的有机氯农药降解速度较慢,滴滴涕残留来源于工业滴滴涕和三氯杀螨醇,而六六六主要来源于工业六六六。化工区的有机氯农药污染主要来自于原农药厂的生产和存储,重污染点位对周围化工厂的有机氯残留有一定的影响。由于高残留浓度和较低的降解速度,化工区土壤有机氯农药残留的环境风险值得进一步关注。     

洞庭湖水质及富营养状态评价

根据2009年洞庭湖水质监测数据,参照GB3838-2002中Ⅲ类水质标准,采用单因子评价法、综合污染指数法和综合营养指数法对洞庭湖水质及富营养状况进行评价。单因子法结果表明,在总氮、总磷不参与评价的情况下,2009年洞庭湖湖体水质整体为优;湖水中总氮、总磷污染严重,监测断面总磷浓度均劣于Ⅲ类水质要求。综合营养指数评价结果表明,洞庭湖水质处于中营养和轻度富营养水平;综合污染指数评价进一步表明,洞庭湖湖体水质劣于入湖口水质,入湖口水质劣于出湖口水质的分布特征。     

不同水质评价方法在通江湖泊中的适用性——以洞庭湖为例

三峡工程运行使得通江湖泊与长江原有的江湖关系发生明显变化,进而影响通江湖泊水环境,如何有效评价长江流域最大的通江湖泊洞庭湖的水质显得尤为重要。在洞庭湖湖区设置15个采样点,选取9项水质参数,运用单因子指数法、主成分分析（PCA）法、内梅罗污染指数法及Shannon-Weaver多样性指数法对2019年1—12月洞庭湖水质进行综合评价。结果显示,单因子指数法可快速准确评价水质类别,内梅罗污染指数法计算简单并在水质评价中得到广泛应用,但这2种方法均无法准确给出不同采样点间受污染程度的差异,而Shannon-Weaver多样性指数评价结果与部分采样点实际情况不符。综合考虑不同评价方法的适用性和准确性,推荐使用PCA法开展洞庭湖水质评价,该方法既能反映各主要污染指标及其贡献率,也能对不同区域水体受污染程度进行排序,且评价结果客观实际,更适用于洞庭湖区域的水质评价工作。但是在水质评价管理工作中,建议结合单因子指数法对水质类别进行判定,以保证管理的实效性。     

内蒙古典型湖泊水环境特征及水质评价

内蒙古高原湖泊位于我国北疆的生态脆弱区,在调节区域气候、生态环境和维系生物多样性等重要生态功能中发挥着十分重要的作用.由于自然因素以及人为因素的双重影响,内蒙古湖泊水环境面临着挑战.为明确内蒙古湖泊整体的水质情况,基于2019年秋季（10~11月）与2021年夏季（7~8月）内蒙古典型湖泊的水质数据,探讨其水质时空变化规律,并分析不同指标对湖泊水质的影响,进而识别出影响湖泊水质的关键因子.结果表明：①内蒙古典型湖泊春秋两季的多项理化指标在时空分布上均有差异.时间尺度上,主要以氨氮（NH₄⁺-N）以及亚硝氮（NO₂^--N）等指标含量在秋季时低于夏季,溶解氧（DO）含量秋季时高于夏季;空间尺度上,内蒙古西南部湖泊的总磷（TP）、总氮（TN）、化学需氧量（COD）和盐度（Sal）等指标含量高于东北部的湖泊,DO则与之相反.②溶解性总固体（TDS）为内蒙古典型湖泊水质的主要特征因子.③湖泊综合水质质量指数（WQI）时空分布差异显著,湖泊水质等级随TDS分区的升高而降低,且湖泊水质秋季优于夏季.     

城市污水处理厂水样中有机氯农药残留分析

建立了基于HLB固相萃取柱和气相色谱/电子捕获(GC/ECD)分析城市污水中有机氯农药的分析方法,对北京市五大城市污水处理厂———高碑店、北小河、酒仙桥、清河、方庄污水处理厂进出水水样中有机氯农药进行了分析。在5个污水处理厂的水样中共检出了6种有机氯类农药,分别是α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六、艾氏剂、4,4’-滴滴伊和异狄氏剂,浓度在0.2~76.4ng/L之间。方法对有机氯农药的回收率达到60.93%~141.50%,方法检测限为(0.27~2.90)ng/L。     

近25年洞庭湖水质演变趋势及下降风险

利用1991~2015年水质数据研究了洞庭湖水质演变特征,识别了主要驱动因子,并探讨了水质下降对其生态风险影响.结果表明,1991~2015年间,洞庭湖水质总体呈下降趋势,TN和TP是影响水质变化的主要指标,其浓度年均值分别介于1.060~2.072mg/L和0.026~0.146mg/L;其中,1991~2002年间,TN和TP浓度均显著上升,多元回归分析显示水位和泥沙淤积是导致洞庭湖TN和TP浓度升高的主要因素;2003~2015年间,TN浓度进一步明显上升,而TP浓度维持高位,波动变化,氮、磷负荷输入量和水位是影响TN和TP浓度变化的主要因素.洞庭湖生态风险等级则由轻微风险转变为中等风险,TP是影响生态风险的主要水质指标;受洪水、农业面源污染和城市化等影响,洞庭湖磷风险时空差异较大,1991~2008年间,各湖区磷风险均有所升高,其中西洞庭湖磷风险增长幅度最大;2009~2015年,各湖区磷风险均有所降低,其中西洞庭湖下降幅度最大,而东洞庭湖下降幅度较小.因此,进一步控制入湖氮磷负荷、优化水位及重点关注磷风险是保护洞庭湖水生态的重要举措.     

洪湖表层沉积物中有机氯农药的含量及组成

利用GC-ECD测定了洪湖表层(0~2cm)、次表层(2~10cm)沉积物中有机氯农药的含量,并对其分布、组成及来源进行了探讨.结果表明,HCHs在表层、次表层沉积物中的含量分别为2.05~19.0ng/g和0.66~11.3ng/g,DDTs在表层、次表层沉积物中的含量分别为2.39~25.8ng/g和1.22~27.5ng/g.次表层沉积物中的有机氯农药含量低于表层沉积物,可能是因为有部分已发生迁移或转化.HCHs和DDTs呈现出在河流入湖口处含量较高,近长江处含量降低的趋势,其污染来源主要是河流输入及洪湖市的工农业排污.组分特征表明沉积物中的HCHs主要来源于林丹的使用,而DDTs则主要来源于环境早期残留.     

淮河沉积物中有机氯农药的残留与风险评价

采用GC-ECD对淮河江苏段表层沉积物中16种有机氯农药(OCPs)残留进行测定. 结果表明,有机氯农药在所有样品中均有检出,w(OCPs)为8.88～16.22 ng/g;组分分布特征分析表明,六六六类(Hexachlorocyclohexanes,HCHs)农药的来源可能与早期土壤的残留或大气远距离输送有关,滴滴涕类(DDTs)污染除了来自早期土壤残留外,近期可能有新的含DDTs农药成分的物质输入;相关性分析揭示总有机碳(TOC)是影响沉积物中有机氯农药分布的重要原因;与国内不同地区沉积物中有机氯农药残留相比,淮河江苏段有机氯农药污染水平中等;与淡水水域沉积物质量标准对照发现,其对水生底栖生物危害风险较低.      

流溪河水体有机氯农药的生态风险评价

通过检测流溪河水体18个采样点水样中的有机氯农药浓度,构建了淡水生物对有机氯农药的物种敏感性分布,并计算出各类水生生物的HC5(Hazardous Concentration for 5%the Species)值,预测了不同浓度有机氯农药对生物的潜在影响比例(Potential Affected Fraction,PAF),最后采用商值概率分布法对流溪河水体的有机氯农药进行了生态风险评价.结果表明:流溪河水体中的有机氯农药浓度在216.41~389.70 ng·L-1之间,平均值为293.02 ng·L-1;甲体六六六(α-BHC)的HC5值最高,而硫丹硫酸酯和p,p'-滴滴滴(p,p'-DDD)对全部物种的HC5值均低于0.10μg·L-1,对生态系统的影响较大;当污染物的浓度达到0.50μg·L-1时,除甲体六六六、七氯之外,其余9种有机氯农药对全部物种的PAF值均超过了5%的阈值;除硫丹Ⅱ外,其余10种有机氯农药均具有潜在的生态风险;在假定保护95%物种的情况下,硫丹硫酸酯的生态风险最高.     

太原市迎泽湖富营养化控制的模型研究

针对湖泊富营养化问题,对太原市迎泽湖进行资料收集和长期水体监测,综合水动力模型、水质模型,融合参与湖泊富营养化的各种生命活动过程,建立湖泊富营养化耦合模型,用实测水质数据进行参数率定与验证,选取总氮、总磷、叶绿素a及透明度4项因子进行模拟,得出迎泽湖营养物质输移扩散及时空分布规律.结合迎泽湖实际情况,从补水方式、补水频率以及改变湖泊柔性结构三方面,提出改变水动力条件的方案并进行数值模拟,研究了各方案水动力、物质输移扩散的改进效果,结果表明,作为富营养化程度表征的叶绿素a在空间和时间分布上均存在一定的规律性,其浓度变化范围在0.035~0.105mg/L之间;藻类等浮游植物迅速增殖导致水质恶化水华暴发,而采取加大湖水水力循环和改善入口水质的控制方案,可有效改善湖水水质.     

太原市迎泽湖富营养化控制的模型研究

针对湖泊富营养化问题,对太原市迎泽湖进行资料收集和长期水体监测,综合水动力模型、水质模型,融合参与湖泊富营养化的各种生命活动过程,建立湖泊富营养化耦合模型,用实测水质数据进行参数率定与验证,选取总氮、总磷、叶绿素a及透明度4项因子进行模拟,得出迎泽湖营养物质输移扩散及时空分布规律.结合迎泽湖实际情况,从补水方式、补水频率以及改变湖泊柔性结构三方面,提出改变水动力条件的方案并进行数值模拟,研究了各方案水动力、物质输移扩散的改进效果,结果表明,作为富营养化程度表征的叶绿素a在空间和时间分布上均存在一定的规律性,其浓度变化范围在0.035~0.105mg/L之间;藻类等浮游植物迅速增殖导致水质恶化水华暴发,而采取加大湖水水力循环和改善入口水质的控制方案,可有效改善湖水水质.     

东江流域典型乡镇饮用水源地有机污染物健康风险评价

为阐明东江流域典型乡镇饮用水源地有机污染物的分布特征与风险水平,对研究区域内9个区县45个水样中的常规水质指标和有机氯农药、有机磷农药、邻苯二甲酸酯、多环芳烃、多氯联苯、挥发性有机物共6大类有机污染物进行了检测分析.应用美国环保局推荐的环境健康风险评价模型,对不同类型的水源地进行了健康风险评价.结果表明,研究区域有机污染物的致癌风险水平相对较高,成人和儿童的饮水致癌风险最高分别达到了1.17×10-5.a-1和2.19×10-5.a-1;研究区域的非致癌风险较低,均在推荐的可接受范围内.不同类型水源地有机物致癌风险排序为江河>水库>山泉>地下水.研究区域有机污染物健康风险主要来源于六六六、二氯甲烷、氯丁二烯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯和多环芳烃,需要重点控制管理.     

广州地区农田土壤中有机氯农药残留分布特征

以网格法在农田土壤中均匀布点,采集土壤样品75个,对广州地区农田土壤中有机氯农药含量及分布状况进行了研究。结果表明,试区土壤有机氯农药的检出率为100％,表明广州地区农田土壤中有机氯农药残留现象普遍存在。六六六（HCHs）和滴滴涕（DDTs）的平均含量分别为42．75μg/kg、52．76μg/kg,含量范围分别在1．35—803．72和2．73—1036．90μg/kg。与国内不同区域的同类研究相比,广州地区土壤的有机氯残留水平较高。在不同利用类型土壤中,有机氯残留状况有所差异,六六六在水稻土中残留量最高,而滴滴涕在菜园土中含量最高。     

寒区城市湖泊浮游植物群落特征及环境驱动因子

南海湖地处蒙新湖区,具有独特地理位置、气候特征和水文条件,同时为当地4A级景区,因此具备城市湖泊特点,成为受自然和人为双重因素影响的天然湖泊。为揭示南海湖浮游植物群落季节变化与环境因子关系,该文筛选主要环境驱动因子,结合营养状态指数法对湖泊营养状态进行评价,于2018年9月-2019年8月期间,对南海湖浮游植物群落结构进行调查分析,并对水体环境因子进行测定。结果显示:南海湖浮游植物共有7门78属148种,浮游植物群落结构为蓝藻-绿藻-硅藻型。浮游植物丰度呈现出由湖心区向周围递减的趋势,全年浮游植物丰度变化范围为1.270×10~7～28.369×10~7cells/L,全年平均丰度为11.330×10~7cells/L。各季节不同功能分区水域评价结果表明,湖泊水体状态为重度富营养化。从浮游植物密度与环境因子冗余分析和多元逐步回归分析结果可知,WT、pH、COD和TN是导致浮游植物群落结构与密度随季节变化的主要驱动因子,故控制氮营养盐和有机质输入是改善南海湖水质的关键所在。     

有机氯农药在天津耕作土壤剖面中的分布

研究了天津耕作区典型土壤剖面中有机氯农药的分布特征,结果表明:在典型剖面的表层土壤中,六六六在菜地中的质量分数最高,其次是在高粱地、水稻田和玉米地;DDTs在菜地中的质量分数最高,其次是在高粱地,在水稻田与玉米地中的质量分数差别不大。有机氯农药质量分数在土壤剖面的纵向分布总体上是随着土壤剖面的加深而降低,有机氯农药的各个组分(α-HCH,β-HCH,γ-HCH,δ-HCH,DDE,DDD,DDT)质量分数也有类似的分布趋势。有机氯农药的物化性质、土壤黏粒含量、有机碳和微生物影响着它们在土壤剖面上的分布。六六六的4个异构体与原粉中各个异构体的质量分数相比有较大差异,这与4个异构体在土壤中的降解速度不同和各个异构体之间的转化有关。在表层土壤中w(DDT) w(DDTs)为0 033～0 188,远小于0 5,说明在这些耕作区中没有新的DDT污染。      

钦州湾沉积物有机氯农药赋存特征与生态风险

利用GC-ECD测定了钦州湾沉积物中17种有机氯农药的含量,并对其组分分布和来源进行了分析。结果表明,样品中有机氯农药的总量为1.50～129ng/g,滴滴涕(DDTs)浓度为0.59～126ng/g,六六六(HCHs)的浓度为nd～2.65ng/g。有机氯农药的分布特征为茅尾海>钦州外湾,茅尾海东岸>西岸。组分分布特征分析显示,DDTs主要来自于历史积累,林丹在某些采样区域内有近期输入。与国内外不同地区沉积物中有机氯农药残留相比,钦州湾沉积物中有机氯农药污染处于低到中等水平。以沉积物生态风险评估值为基准的分析表明,研究区内DDT含量存在较大的生态风险。