北京密云水库小流域地下水硝酸盐污染来源示踪

为确定北京密云水库小流域地下水中氮污染特征及来源,分别在雨季和旱季采集34个地下水样进行分析.结果表明,该流域地下水中NO-3-N污染严重,雨季和旱季NO-3-N的平均含量分别为15.86 mg·L-1和14.67 mg·L-1,均超过世界卫生组织饮用水标准(10 mg·L-1),污染主要分布于人口密集、农业活动频繁的中部地区.研究区域NH+4-N和NO-2-N的含量较低,其中,NO-2-N分布极不均匀.雨季和旱季δ15N的变化范围分别为5.00‰—20.16‰和-5.90‰—12.28‰,表明地下水硝酸盐的主要来源为人畜粪便和污水的排放,也可能为土壤有机氮和农业施肥的混合,表明旱季发生反硝化作用造成同位素的分馏.雨季,硝态氮与村镇面积呈正相关;氨氮与村镇及地表水面积呈显著正相关关系.旱季,硝态氮与村镇面积呈正相关,氨氮与草地面积呈正相关,亚硝态氮与地表水面积呈显著的正相关关系.     

南京东郊蔬菜种植基地地表水氮、磷、重金属含量及影响因素

南京东郊典型蔬菜基地地表水环境质量的调查分析表明:(1)在当前的生产和生活条件下,地表水尚未受Pb、Cu、Zn、Cd和Cr污染,但有不同程度的氮、磷污染。(2)河流氮、磷污染比池塘严重。河流水中氨氮和水溶性磷的比例相对较高,而池塘水中硝态氮、有机氮和有机磷的比例相对较高,这种差别有助于识别地表水中氮、磷的来源。河流底泥中总氮、总磷和重金属含量(Cr除外)比塘泥高,表明河水氮、磷及重金属污染风险比池塘水高。(3)南京东郊蔬菜基地地表水中氮、磷及重金属主要来自城市生活污水的排放,其次来自蔬菜栽培中有机肥过量投入造成的流失。因此,保护城郊地表水应从城市生活污水净化和蔬菜栽培中有机肥的合理施用入手。     

准好氧填埋渗滤液中氮转化机理

依据准好氧填埋的原理构建了填埋试验装置,在填埋装置各个层次设计采样装置.定期采集渗滤液进行分析,测定各个层次区域渗滤液中氨氮、硝态氮、亚硝态氮和总氮的质量浓度,分析各形态氮之间的变化规律与相关性,初步探讨氮转化的机理.结果表明,准好氧填埋上层区域中,渗滤液的氨氮与硝态氮质量浓度变化相关性极显著;中层和下层区域由于处于兼氧和厌氧状态,硝化作用较弱,渗滤液中氨氮与硝态氮质量浓度变化相关性不显著.上层渗滤液中氨氮与总氮相关性不显著,中层和下层氨氮与总氮相关性极显著,表明中层和下层区域中,渗滤液的氨氮质量浓度变化是导致总氮含量变化的主要贡献因素.     

南京东郊蔬菜种植基地地表水氮、磷、重金属含量及影响因素

南京东郊典型蔬菜基地地表水环境质量的调查分析表明：(1)在当前的生产和生活条件下，地表水尚未受Pb、Cu、Zn、Cd和Cr污染，但有不同程度的氮、磷污染。(2)河流氮、磷污染比池塘严重。河流水中氨氮和水溶性磷的比例相对较高，而池塘水中硝态氮、有机氮和有机磷的比例相对较高，这种差别有助于识别地表水中氮、磷的来源。河流底泥中总氮、总磷和重金属含量(Cr除外)比塘泥高，表明河水氮、磷及重金属污染风险比池塘水高。(3)南京东郊蔬菜基地地表水中氮、磷及重金属主要来自城市生活污水的排放，其次来自蔬菜栽培中有机肥过量投入造成的流失。因此，保护城郊地表水应从城市生活污水净化和蔬菜栽培中有机肥的合理施用入手。     

天津市地表水环境氮污染特征及来源解析

以天津市引滦河道、于桥水库、景观河道及主要地表河流的氮营养盐监测结果和工业源、城镇生活源及非点源的排放资料为依据,研究了天津市地表水氮污染水平、特征、变化规律及主要来源。结果表明,主要地表河流总氮、氨氮、硝态氮和亚硝态氮年均值分别为8.83 mg/L、6.10mg/L、0.370 mg/L和0.267 mg/L,污染较严重;景观水体氨氮年平均含量为0.204~9.91 mg/L,均值为1.52 mg/L,污染程度次之。于桥水库主要污染物为总氮,年均值为1.81mg/L,氨氮年均值为0.097 mg/L,污染相对较轻。地表水全年氨氮入河总量为34027.9 t,其中入境河流带入量为18185.1 t,占53.4%,境内源入河量为15842.8 t,占46.6%。境内污染主要来源于工业企业、城镇生活以及城市和农村非点源的排放。其中,工业点源占13.5%;城镇生活源占60%;各类非点源占26.5%。     

农业磷素流失途径及控制方法研究进展

综合评述了农业磷素面源污染产生的原因及其控制方法方面的国内外研究进展。在控制磷污染源方面要注意磷肥用量和磷肥有效性的提高,减少磷素在土壤中的积累;在控制磷素流失方面要针对磷素地表和土体内迁移流失采取有效措施,减少磷素对地表水和地下水污染。磷素污染的治理关键是切断磷源和流失途径的联系,根据磷污染源的等级划分因地制宜地采取治理措施;要将磷和氮综合治理,制定适合我国国情的BMP管理模式。     

沉水植物伊乐藻光合放氧对水体氮转化的影响

实验室内利用聚乙烯容器于光照培养箱内开展开放和封闭实验,研究沉水植物伊乐藻（Elodea nuttallii）光合放氧对水体氮转化的影响及其对水体氮的净化效果和机理。结果表明,伊乐藻光合放氧使水体DO和pH值升高,促进了开放系统氨氮的挥发,同时水体较低的氨氮含量及较高的pH值抑制了氨氮向硝氮的转化。封闭系统通过阻止氨氮的挥发降低了总氮的去除作用,但并不影响氨氮向硝氮的转化。另外,高的DO和pH环境不利于反硝化细菌的存活,使反硝化作用比较微弱或不存在。     

池塘循环水养殖模式的构建及其对氮磷的去除效果

构建了一个由水源地、养殖池塘、生态沟渠(1级净化)、2级净化塘和3级净化塘组成的淡水池塘循环水养殖模式,研究该模式对池塘养殖废水中氮和磷的去除效果.2010年5-10月的运行结果表明,经过3级净化后,养殖废水中氨氮水平能维持在约0.33 mg·L-1,6月仅为0.010 3 mg·L-1,亚硝酸盐氮含量低于0.02 mg·L-1,总氮含量在各月均能达到GB 3838-2002<地表水环境质量标准>中V类标准(≤2.0 mg·L-1),总磷含量均能达到地表水Ⅲ类标准(≤0.2 mg·L-1),对叶绿素a的去除效果也很明显,去除率为16.10%～91.22%.可见,该模式能够有效地去除养殖废水中过量的氨氮、亚硝酸盐氮、总氮、总磷和叶绿素a.各级净化模块并不能逐级加倍发挥净化效果,这可能是因为在日常管理过程中由于孽生使得水生植物密度过大,从而引起水质变化反复.近2 a来的试验结果显示新建的淡水池塘循环水养殖模式正处于功能完善阶段,尚未成熟.     

淡水水体中氮污染源的识别——利用硝酸根中氮和氧同位素组成

氮营养盐污染在全球很多区域都是一个备受关注的环境问题,尤其是以农业为主的区域和人口密集的区域,因此,关于水体中氮污染源识别技术尤为重要.硝酸根离子中的氮、氧同位素组成在过去的十几年中频繁地应用于识别淡水水体中氮污染源的研究中.本文总结了已知氮污染源中氮、氧同位素组成的特征变化区间,阐述了影响氮、氧同位素组成的主要因素,描述了3种氮、氧同位素组成主流的测试方法,展望了未来定量测算各种氮污染源贡献比例的前景.在实际研究中,还将氮、氧同位素组成和水体化学特征结合,则可以有效地识别淡水水体的氮污染源.随着检测精度的不断提高,各种代表性端元污染物同位素值经验区间也变得更加准确.     

广花盆地地下水三氮时空分布特征及影响因素分析

广花盆地是广州市唯一的地下水应急水源区。三氮(氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮)是研究区地下水的主要污染物,通过分析其时空变化特征,探讨主要影响因素,可为广州市制定地下水保护与利用规划提供理论基础和科学依据。为准确掌握研究区地下水中三氮的分布,利用广花盆地80个地下水监测井2012—2016年的监测数据,分雨季和旱季分析了研究区松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和岩溶水中三氮的时空分布特征,并利用相关系数定量分析了降雨量与氮含量之间的相关性,采用灰色关联法计算了耕地面积、化肥施用量、降雨量与氮含量之间的关联度,以及从垂向和水平两个方向探讨了氮含量变化的原因。结果表明,2012—2016年广花盆地0~100 m深度地下水的氮污染较严重,氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的超标率分别为47%、29%和5%。由于松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和岩溶水均属浅层地下水,相互联系紧密,其含氮污染物的分布极为相似,氮含量按从大到小排列均为硝酸盐氮、氨氮和亚硝酸盐氮,超标率按从大到小排列均为氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。受氧化还原环境的影响,随地下水埋藏深度的增加,广花盆地地下水中的氮含量逐渐减少,其中氨氮和亚硝酸盐的含量逐渐增大,硝酸盐氮的含量逐渐减小。受土地利用类型的影响,研究区地下水中三氮的空间分布差异较大。其中城乡居民区地下水的污染最严重,其污染主要来源于废污水的排放。近5年耕地地下水中氮的含量随时间呈减少趋势,主要是受耕地面积减少所致。总体而言,近5年研究区地下水中氮的含量随降雨量增大而减小,并随雨季和旱季的交替而增减,雨季地下水中氮的含量较旱季小。     

流溪河流域地下水水化学时空特征及源辨析

流溪河承担了广州市白云区供水的重任,流域内的地下水作为应急水源具有重要的战略意义和生态维持作用.为合理开发利用流溪河流域地下水,了解地下水的形成及其离子的迁移和转化规律,分别于2015年8月和12月共采集90个地下水水样,通过分析地下水化学特征、稳定同位素D和18O分布规律,并利用Gibbs分布图和相关性分析揭示旱季和雨季的地下水化学时空分布特征、地下水及离子来源.结果表明,研究区地下水主要受降水补给.空间上,上游区受人类活动影响比中下游区小,从上游到下游区,水化学类型总体从Ca-HCO_3型和Ca-Na-HCO_3型向Ca-Na-HCO_3-Cl型、Ca-Na-Cl-HCO_3型和Na-Ca-Cl-HCO_3型转变,地层的岩性对于地下水类型影响较大;时间上,水化学特征季节性差异不显著.流域内主离子的来源主要为岩石风化,Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+与HCO_3~-的来源以碳酸盐岩和硅酸盐岩风化为主,其中,碳酸盐岩的风化占主导地位;NO_3~-和Cl~-主要来自人类生活污染的输入,NH_4~+与TP主要来源于面源污染.     

珠江三角洲平原典型区地下水中铅的污染特征

珠江三角洲地区地表水和土壤中,铅的污染带来许多环境问题,因此,对其迁移转化途径和变化趋势等方面的研究,特别是地下水铅污染的研究应予重现.     

城市黑臭河道底泥内源氮硝化-反硝化作用研究

氮超标是目前许多城市黑臭河道治理过程中急需解决的突出问题。在外源输入有效控制后,底泥内源氮成为水体氮污染的主要来源。硝化与反硝化过程是削减底泥氮负荷和控制内源氮释放的重要途径,从硝化与反硝化耦合作用角度探讨底泥内源氮的行为,对于有效解决黑臭河道氮超标治理难题具有重要的现实意义。对此,文章首先通过理论分析探讨了影响底泥内源氮硝化-反硝化有效耦合的重要因素,认为溶解氧水平和缺氧微环境分布是非常重要的参数,在这矛盾平衡中影响着硝化-反硝化作用的进行。其次评述了黑臭河道底泥内源氮硝化-反硝化作用的研究现状,指出对于污染严重且受人为干扰频繁的城市黑臭河道,曝气扰动是影响底泥内源硝化-反硝化作用的重要因素。为了实现对底泥内源氮的有效控释,往往需要通过选择合理的曝气条件从影响溶解氧水平和缺氧微环境分布两方面来控制硝化-反硝化反应平衡。最后探讨了今后相关研究的发展动态,包括曝气扰动的合理界定、模拟试验装置的有效构建、水动力条件下底泥硝化与反硝化性能的合理评定以及其微生物机制系统分析。     

浑河冲洪积平原土壤及浅层地下水中铅的分布特征

为探讨浑河冲洪积扇土壤及浅层地下水中铅的含量、来源及其分布特征,对研究区50个土壤样品、5个地表水样品和22个浅层地下水样品进行了铅含量分析.结果表明,研究区土壤、地表水和浅层地下水均受到了一定程度的铅污染.表层土壤铅含量较高,在17.72—114.46 mg.kg-1之间,受人为污染影响较大;随土壤深度的增加铅含量呈现逐渐降低的趋势,其迁移规律与铬、砷、铜等重金属密切相关,受土壤性质和有机质含量的影响较大,为研究区土壤和浅层地下水环境风险评价及污染防治提供了科学依据.     

宝象河雨季径流过程氮素输移特征及来源示踪

为探究滇池主要入湖河道的氮素来源及输移特征,研究于雨季对宝象河水系径流氮营养盐进行了系统监测,分析了宝象河径流过程中氮的浓度、赋存形态特征及其变化规律等环境过程,并对不同区位的氮来源进行了示踪.结果表明,干流总氮浓度从上至下呈现增长趋势,河源至中游地区以硝酸盐氮(NO_3~--N)为主,而下游则以氨氮(NH_4~+-N)为主.流域主要氮源总氮浓度从低到高依次为:雨水、村镇排污口、农田沟渠径流、城市排污口,其中农田沟渠径流以NO_3~--N为主,而其他三类则以NH_4~+-N为主.雨季宝象河流域各主要氮源的汇入是导致宝象河径流氮浓度及其赋存形态的变化的重要原因,不同氮源的氮赋存形态在一定程度上决定了对应受纳区河道径流氮赋存形态.干流水体δ~(15)N-NO_3~--N从河源至入湖口呈现先增后减的趋势,其变化范围是6.576‰—9.708‰.流域雨水、农田沟渠径流、村镇排污口和城市排污口等氮源δ~(15)N-NO_3~--N分别为3.389‰—5.619‰、6.681‰—19.623‰、5.031‰—9.278‰和5.497‰—7.02‰.降雨和土壤径流是河源氮素主要贡献源;农业源和村镇源是上游、中游地区氮素主要贡献源;宝象河下游除了农业源、村镇源外,城市源也是其主要贡献源.研究结果能为滇池流域氮素面源污染精确治理和调控提供依据.     

和田河流域绿洲区地下水“三氮”污染状况及影响因素

以和田河流域绿洲区地下水污染调查数据为基础,对地下水"三氮"的污染状况及影响因素进行了研究.结果表明,和田河流域绿洲区地下水"三氮"污染不是很严重,但随时间呈不断加重的趋势.硝酸盐氮是绿洲区地下水中"三氮"的主要存在形态,其含量、检出率和超标率最高,氨氮次之,亚硝酸盐氮最低.地下水中"三氮"含量的空间分布表现出一定的规律性,水平方向上,绿洲南部硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的含量普遍高于绿洲北部,而氨氮在北部的分布范围比南部广;垂直方向上,浅层潜水中"三氮"的含量高于中深层潜水;与新疆其他地区相比,和田河流域绿洲区地下水中硝酸盐氮含量较高,亚硝酸盐氮和氨氮含量较低.绿洲区地下水中"三氮"的来源主要与居民日常生活和农业生产有关,其存在形态和分布特征主要与水化学环境、包气带岩性和厚度及地下水径流条件等因素有关.     

运用氮、氧双同位素技术研究永安江硝酸盐来源

以洱海入湖河流永安江为研究对象,利用硝酸盐δ15N和δ18O双同位素技术对永安江水体的硝酸盐氮来源进行识别。在永安江沿程共布置9个监测点,分析硝酸盐的污染特征,并利用离子交换树脂法对水样进行预处理后测试硝酸盐δ15N和δ1 8O。结果表明,永安江硝酸盐氮源负荷占永安江总氮源污染的50%左右,各采样点ρ(硝酸盐)为0.07~5.22 mg·L-1,均值为1.00~2.39 mg·L-1。经同位素测试,各采样点δ15N-NO3-均值为6.12‰~13.88‰,δ18O-NO3-均值为8.24‰~11.72‰;永安江河水中硝酸盐主要来自于流域内化学肥料、牲畜粪便、生活污水和土壤有机氮硝化;利用Iso Source混合模型对4种形态的硝酸盐来源进行定量分析,发现化学肥料占37.3%,牲畜粪便占34.6%,村落污水占18.2%,土壤有机氮占9.9%。利用Iso Source混合模型可为河流硝酸盐来源定量研究提供新的研究思路,硝酸盐贡献比例与河流流经村落位置及土地利用类型有关。     

呼和浩特市承压水水化学特征及其成因

通过水文地质调查、采样分析并结合地下水流动系统理论,对呼和浩特市承压水水化学特征及水质污染情况进行研究.共采集地下承压水样67组,分析了p H、氯化物、总硬度、高锰酸盐指数、铁锰、氨氮等23项指标.结果表明:研究区大青山山前及中—东部承压水水质较好,仅硝酸盐氮有一处超标;西南部承压水水质相对较差,高锰酸盐指数、铁锰、氨氮等出现超标现象.氨氮是研究区承压水的主要污染物,超标率达19.4%,最高浓度为10.85mg/L,高浓度区处于地下水的排泄区,主要集中在研究区西南部的后本滩及台阁牧镇一带.受人类活动的影响部分氮素通过断层或越流补给承压含水层,在承压含水层相对缺氧的还原环境中,硝化作用受到抑制,导致氨氮不断积累.     

稳定同位素在污染物溯源与示踪中的应用

由于稳定同位素在特定污染源中组成确定,且具有分析结果精确可靠、在污染物迁移与转化过程中不发生显著变化的特点,故已被广泛应用于环境污染事件的仲裁、环境污染物的来源分析与示踪研究中。介绍了稳定同位素分馏对于来源分析的影响以及稳定同位素技术在污染物溯源与示踪中识别大气多环芳烃来源、推测环境中硫和铅的来源、考察甲基叔丁基醚来源与降解过程等方面的应用进展。     

潘大水库水环境时空格局演变动态

潘家口、大黑汀水库(简称潘大水库)是京津冀区域的重要饮用水水源地,研究其水环境状况对保障受水区的供水安全具有重要意义.基于2006-2014年潘大水库水环境因子的调查,采用单因子评价法对水库水环境状况的时空格局演变动态进行分析.结果表明,总氮、总磷是潘大水库的主要污染物,总氮总体为劣Ⅴ类水水平,总磷总体为Ⅴ类水水平.其它水环境指标均未超过国家《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅲ类水的标准.空间上,潘家口水库坝上氮磷营养盐均有沿程下降趋势,表明主要受上游污染输入的影响,后随污染物的不断消耗而逐渐下降.但到了潘家口坝下,由于下池、洒河桥等区域新的污染物的汇入,大黑汀水库的污染再次加重.时间上,潘家口水库总氮总体呈逐年上升趋势,2011年之后下降;大黑汀水库在2012年之后总氮呈下降趋势.两库总磷总体上均呈逐年上升趋势,其中,大黑汀水库2011-2013年虽有缓慢下降趋势,但2014年恢复到较高含量水平.氨氮含量并未发现明显的时间变化规律,大黑汀水库一直维持在Ⅱ类水水平附近,而潘家口水库自2010年一直呈下降趋势,近两年亦稳定在Ⅱ类水水平.硝态氮含量与总氮含量变化趋势相似.而高锰酸盐指数一直呈逐年上升趋势,维持在Ⅲ类水的标准范围内.溶解氧含量一直维持在Ⅰ类水的水平.本研究表明,潘大水库氮磷污染严重,呈逐年恶化趋势,受上游污染及下池、洒河桥外源输入的影响,洒河桥及以下区域呈现除总氮外的水环境因子沿程上升趋势.