长江武汉段水体邻苯二甲酸酯分布特征研究

分别采集了丰水期和枯水期时长江武汉段30个点位上的河水和沉积物样品,用气相色谱法对样品中的邻苯二甲酸酯类(PAEs)含量进行测定,分析其在长江武汉段水体中的分布特征.结果表明,[1]丰水期时支流和湖泊水中PAEs浓度范围为0.114～1.259 μg/L,枯水期时为0.25～132.12 μg/L.丰、枯水期干流水相中PAEs的浓度范围分别为0.034～0.456 μg/L和35.73～91.22 μg/L,均有沿程升高的趋势.[2]枯水期支流和湖泊沉积相中PAEs浓度范围为6.3～478.9 μg/g,邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯(DEHP)有由水中向沉积物中迁移的较强趋.丰、枯水期干流沉积相中PAEs浓度范围分别为151.7～450.0 μg/g和76.3～275.9 μg/g;丰水期时DBP由沉积相向水相迁移,枯水期时DEHP在沉积物中未达到吸附最大.[3]5种被研究的邻苯二甲酸酯类化合物中, DBP和DEHP是主要污染物,国家地表水环境质量标准规定这2种物质的标准限值分别为0.001、0.004 mg/L,丰水期时所有的干支流均符合此标准,枯水期时干支流超标率为82.4%.[4]长江武汉段PAEs污染水平与意大利Velino河以及黄河中下游水体相近,但丰水期时水相PAEs含量远低于国内外一般水平.     

长江典型江段水体PAHs的分布特征、来源及其生态风险

针对我国长江典型江段丰、平、枯不同时期的地表水,采用了固相萃取—气相色谱质谱联用(GC-MS)的分析技术,调查了16种优先控制多环芳烃(PAHs)的污染状况。研究了长江干流PAHs的污染水平和分布特征,并在定量分析的基础上评估了长江干流PAHs的来源和生态风险。结果显示,Σ₁₆PAHs浓度范围为2.22～1450.91ng/L,均值为107.04ng/L,其中,平水期武汉江段Σ₁₆PAHs浓度最高,均值为1050.64ng/L,长江干流PAHs污染状况与近5a国内其他水体相比处于中等偏低水平。空间分布上长江典型江段地表水中Σ₁₆PAHs从上游攀枝花江段到下游南京江段呈现出先上升后下降的趋势;时间分布上Σ₁₆PAHs的变化趋势为平水期(187.78ng/L)>丰水期(73.30ng/L)>枯水期(38.02ng/L)。由同分异构比值法分析表明:在枯水期和平水期中,煤炭、生物质燃烧和石油源是长江干流PAHs的主要来源,而丰水期PAHs主要源于煤炭、生物质燃烧,其中南京江段PAHs的来源较为复杂。采用物种敏感性分布评估法对PAHs进行生态风险评估,结果显示长江典型江段地表水中PAHs尚未对水生生物造成显著的负面影响,与历史数据比对表明现阶段长江干流PAHs生态风险低于长江大保护政策实施前的生态风险。     

长江南京段水体中7种苯胺类化合物的检测方法及生态风险评价

应用固相萃取结合高效液相色谱-串联质谱法,建立了同时测定环境水样中7种苯胺类化合物的检测方法.实验表明,以ZORBAX Eclipse Plus C18 (3.5μm,2.1×150mm)色谱柱为分离柱,乙腈-水(2mmol/L甲酸铵)为梯度洗脱的流动相,在电喷雾质谱正离子模式下,7min内可以分离目标化合物;在1~200μg/L浓度范围内,7种苯胺类化合物的峰面积与质量浓度的线性关系良好;添加水平分别为0.8、4.0、20.0mg/L时,目标化合物的平均回收率分别为68.5%~102.2%、71.4%~89.4%、62.0%~78.3%,相对标准偏差均小于6.9%;利用本方法对长江南京段平水期(2014.4)、丰水期(2014.8)和枯水期(2014.12)的14个采样点的环境水样进行检测,检出4-硝基苯胺、2,6-二乙基苯胺、3,4-二氯苯胺和4-异丙基苯胺4种苯胺类化合物,且4-硝基苯胺在3个时期14个采样点均能检出;风险商值法评估长江南京段水体中4-硝基苯胺的生态风险为低生态风险.     

基于单项指数法和模糊综合评价法对松花江吉林市段水质的评价

在松花江吉林市段布设了14个监测断面,对各监测断面BOD5、CODMn、氨氮、总磷及溶解氧等水质因子进行枯水期、平水期、丰水期的水质监测,运用单项指数法和模糊综合评价法对监测结果进行评价。单项指数评价结果表明枯水期水质为Ⅳ类,BOD5、CODMn为主要污染因子;平水期为Ⅴ类,BOD5为首要污染因子;丰水期水质Ⅳ类,首要污染物为BOD5、CODMn。模糊综合评价结果表明枯水期仅有F、I、L三个监测断面水质超过Ⅲ类水标准,且均隶属于Ⅳ类;平水期出现I、L两个隶属于Ⅳ类水的监测断面和一个隶属于Ⅴ类水的监测断面J;丰水期水质均达到Ⅲ类以上水质标准。对比两种评价方法,模糊综合评价法更适于松花江吉林市段的水质评价。     

宜宾附近金沙江、岷江和长江TP、BOD_5和COD_(Mn)含量的季节性变化

本文报道了宜宾附近金沙江、岷江和长江2001~2005年TP、BOD5和CODMn含量的季节性变化,并初步分析了原因。研究表明,金沙江和岷江的TP和BOD5含量的季节性变化规律基本一致。金沙江和岷江的丰水期/平水期/枯水期的TP含量比值分别为1/0.74/0.43和1/0.59/0.73。两江TP含量丰水期高于平水期和枯水期,主要是由于丰水期含沙量高的缘故。金沙江和岷江的丰水期/平水期/枯水期的BOD5含量比值分别为1/0.84/1.45和1/1.30/3.38。岷江BOD5含量的丰水期/枯水期比值(3.38)远高于金沙江(1.45),可能是岷江中游成都平原和下游乐山-宜宾丘陵区人口稠密区的污染物排放量大的缘故。金沙江丰水期的BOD5含量高于平水期,可能和丰水期河水含沙量高、泥沙含有机物有关。金沙江和岷江CODMn含量的季节性变化差异较大。金沙江丰水期>平水期>枯水期,比值为1/0.74/0.43;金沙江的CODMn含量的季节性变化与TP一样,主要受含沙量的影响。岷江CODMn含量丰水期和枯水期高,平水期低,比值为1/0.74/1.08。岷江丰水期高与含沙量有关;枯水期高与河水污染严重有关。金沙江和岷江CODMn含量的季节性变化差异较大,金沙江丰水期/平水期/枯水期的比值为1/0.74/0.43;岷江为1/0.74/1.08.金沙江的CODMn含量的季节性变化与TP一样,主要受含沙量的影响。岷江丰水期和枯水期相当,可能是由于丰水期含沙量高,而枯水期流量小,河水污染严重。最后,比较了宜宾挂弓山断面和三峡库首朱沱断面的TP、BOD5和CODMn含量,朱沱断面的BOD5含量高于挂弓山断面,显然是宜宾-朱沱河段接纳了沱江等四川盆地支流汇入的大量污染物质的缘故。     

中国东部湖泊有机氮浓度时空特征及影响因素

湖泊蓝藻水华期间,水体无机氮缺乏,有机氮的循环转化能为浮游植物提供重要的氮素补充,而藻华频发的中国东部湖泊有机氮浓度的时空特征和影响因素尚不明确。该文基于区域划分系统分析了中国东部84个湖泊有机氮浓度特征和影响因素,并对比分析了区域典型湖泊鄱阳湖、太湖有机氮浓度的长期变化。结果表明,调查湖泊枯水期有机氮浓度为0.08～3.30 mg/L,均值为(0.85±0.46) mg/L,占总氮比例为8.01%～99.45%,均值为(64.67±22.72)%;丰水期有机氮浓度为0.05～1.47 mg/L,均值为(0.68±0.42) mg/L,占总氮比例为9.15%～93.39%,均值为(59.12±20.77)%。有机氮浓度均值呈现枯水期"西高东低"而丰水期"西低东高"的特征,即枯水期长江(宜昌-望江段)流域湖泊长江(望江-入海口段)流域湖泊淮河流域湖泊,而丰水期与之相反。从有机氮占总氮比例的季节特征来看,长江(宜昌-望江段)流域和淮河流域湖泊多数呈现枯水期高于丰水期,而长江(望江-入海口段)流域湖泊多数呈现枯水期低于丰水期。湖泊藻生物量、悬浮物浓度对湖泊有机氮浓度的影响呈现季节和区域性差异,区域典型湖泊鄱阳湖有机氮浓度主要受悬浮物浓度影响,而太湖有机氮浓度主要受藻生物量影响,受悬浮物浓度影响较小。     

汾河上中游流域水环境中多环芳烃分布及分配

通过测定汾河上中游流域13个点位丰水期和枯水期水体、表层沉积物中PAHs浓度,分析其分布特征及影响因素.结果表明:汾河上中游流域丰水期和枯水期水中PAHs的平均浓度分别为0.365μg·L~(-1)和0.835μg·L~(-1),枯水期PAHs总体高于丰水期;丰水期和枯水期沉积物中PAHs平均浓度分别为1444μg·kg~(-1)和2407μg·kg~(-1),枯水期PAHs总体高于丰水期;水和沉积物中PAHs的组成主要是2~4环,但沉积物中高环PAHs组成显著高于水中;丰水期和枯水期中游段(寨上到南关)水体和沉积物中PAHs浓度整体均高于上游段(雷鸣寺到汾河水库).丰水期和枯水期沉积相-水相分配系数K_p值分别为642~32345 L·kg~(-1)和671~44929 L·kg~(-1),且随PAHs环数变大K_p值增大;丰水期和枯水期沉积相-水相实测的有机碳归一化分配系数(lgK_(oc))总体高于预测值上限;丰水期和枯水期lgK_(oc)与lgK_(ow)均呈较好的相关性,可决系数(R~2)分别为0.764、0.725,枯水期斜率大于丰水期斜率,枯水期较丰水期沉积物吸附的PAHs更多.K_p值与有机碳/COD_(Cr)比值K_(od)呈正相关,可决系数(R~2)分别为0.625和0.728,丰水期和枯水期PAHs K_p值受沉积物中有机碳含量和水中COD_(Cr)含量的影响.     

污染负荷多情景变化下河流水质响应关系研究

以松花江哈尔滨段为研究对象,构建了EFDC水动力-水质模型,以主要污染物COD、NH₃-N为指标,结合情景分析方法对松花江哈尔滨段支流污染负荷多情景变化下对干流水质及下游出口断面水质进行量化评估.结果表明,大顶子山出口断面COD浓度值在满足Ⅲ类及以下水质要求时,阿什河口与呼兰河口的浓度在枯水期、桃花汛期、平水期和丰水期分别最高不能超过29.3、22.3、41.82和32.13mg/L以及47.75、36.27、65.4和41.47mg/L,大顶子山断面的NH₃-N浓度,枯水期保持在Ⅲ类,则要求阿什河口和呼兰河口NH₃-N浓度最高为8.73和2.92mg/L,桃花汛期保持在Ⅱ类时,则二者最高分别为6.3和2.23mg/L,枯水期大顶子山断面保持在I类时,阿什河口和呼兰河口则最高不能超过7.57和1.79mg/L.     

松花江哈尔滨段水环境质量评价及污染源解析

为全面了解松花江流域哈尔滨段的水质污染状况,根据2015年松花江流域哈尔滨段丰水期、平水期和枯水期的水质监测数据,采用主成分分析（PCA）对水质污染现状进行综合评价,并根据主成分分析计算得到的相关数据进行APCS-MLR（绝对主成分多元线性回归分析）,量化主成分对各污染物的贡献率.在评价过程中,充分利用ArcGIS软件对不同断面水质状况进行可视化表征,展现水环境质量的空间特征,更加直观地表达水质的区域差异性.结果表明:松花江哈尔滨段水体的主要污染物包括COD_Cr、TN和NH₃-N,丰水期第1主成分对其贡献率分别为69.97%、69.18%、74.23%,平水期为22.91%、22.21%、37.57%,枯水期为83.77%、83.60%、83.09%;6个断面中,朱顺屯断面的水质优于其他断面的水质,上游水质优于下游水质;研究水体水质总体上表现为丰水期优于枯水期.研究表明,污染物主要受到生活污水和该江段沿岸石化、汽车和造纸企业工业废水排放的影响.污染物主要来源于阿什河口内和呼兰河口内断面,干流水体水质优于支流水体.      

巢湖水体氮磷营养盐时空分布特征

在不同汛期对巢湖水体进行了网格化样品采集,研究了巢湖水体中氮磷营养盐的含量与时空分布规律,确定了巢湖水体的主要污染因子.结果表明,巢湖入湖河流中TP、TN和NO-3-N指标均超过了Ⅴ类水标准,南淝河和十五里河中TP、TN、NH+4-N和NO-3-N表现出丰水期低于平水期、枯水期的季节性变化特征,在其他河流则呈现出丰水期高于枯水期、平水期的特征;巢湖湖体氮磷营养盐浓度的分布存在时空差异,西部湖区中氮磷营养盐含量远高于东部湖区;TP、TN和NH+4-N表现出在枯水期高于平水期和丰水期的变化特征,而NO-3-N在丰水期的含量较高;巢湖水体的主要污染因子为TN和NH+4-N,这些污染物从西往东质量浓度不断减少.     

吹扫捕集-气质联机法测定水中三氯乙醛

用吹扫捕集-气相色谱/质谱法对水中三氯乙醛进行了测定,研究了吹扫时间、NaOH溶液加入量对三氯乙醛响应值的影响,确定的实验条件为:吹扫4 min,每40 ml水样中加入0.20 ml NaOH溶液,标准曲线范围在1.0～200μg/L时,线性相关系数可达0.999,取样量5 ml时,检出限0.21μg/L。精密度和准确度实验结果为:空白水分别加标2.0μg/L和20μg/L时,6次平行测定的平均回收率分别为108%和94.4%,RSD分别为3.1%和2.4%。     

基于MIKE 11模型的引江济淮工程涡河段动态水环境容量研究

为探索分析水体环境容量的动态特性,论文以引江济淮工程涡河段为例,首次提出MIKE 11模型结合稀释流量比m值法计算河流水环境容量。计算结果表明:1)基于MIKE 11模型的m值法计算环境容量来分析河流水体环境容量的动态特性是可行的,它综合了环境管理中的总量控制和质量控制思想。2)通过对参数的合理取值,可建立客观反映模拟河段水动力、水质时空演变规律的模型;MIKE 11模型综合考虑河床糙度、纵向扩散系数、综合衰减系数、地表储水层最大含水量、土壤或根区储水层最大含水量等因素,水深的绝对误差(Re)、确定性系数(R2)和Nash-Suttcliffe系数Ens分别为3.30%、0.990和0.984;流量的Re、R2和Ens分别为9.8%、0.969和0.997;义门大桥断面COD模拟误差为13.7%,氨氮模拟误差为14.7%。3)基于MIKE 11模型的m值法计算谯城区COD的月均环境容量为-220.48 g/s、氨氮的月均环境容量为-10.97 g/s;涡阳县COD的月均环境容量为-17.05 g/s、氨氮的月均环境容量为2.56 g/s;蒙城县COD的月均环境容量为30.58 g/s、氨氮的月均环境容量为4.47 g/s;怀远县COD的月均环境容量为176.59 g/s、氨氮的月均环境容量为10.67 g/s;与传统的一维模型计算值相比,计算精度更高。结论认为,此方法可为MIKE 11模型的应用拓宽新思路,为引江济淮工程中河流水体的动态水环境容量计算提供依据,为污染物在横断面均匀混合的非感潮河流水体的环境容量计算和流域水污染治理提供一种新的技术方法。     

对水中有机磷农药样品保存方法的优化

优化了对水中11种有机磷农药检测的样品保存方法。加标水样在4℃下保存一定时间后,通过液液萃取,气相色谱-质谱（选择离子模式）法测定有机磷农药的回收率。在不加入稳定剂的情况下,水样的保存时间不宜超过16h。为延长样品的保存时间,向水样中加入有机溶剂和pH调节剂作为稳定剂。实验结果表明,当在1000ml样品中加入10ml正己烷和10mlpH=3．6的醋酸-醋酸钠缓冲溶液时,可以将样品保存时间延长至48h。为验证方法的有效性,以地表水作为实际水样,加标浓度水平在0．2μg／L和0．04μg／L时,48h后的平均加标回收率在76．2％-95．0％之间,RSD在2．4％-7．2％之间。     

关于气相色谱法测定水中丙烯酰胺的研究

研究并建立了毛细柱气相色谱-微池电子捕获检测器测定水中丙烯酰胺的方法。水样中丙烯酰胺经溴化衍生后,用乙酸乙酯萃取,经气相色谱法分析,取l00ml水样时方法检出限为0．017μg／L。丙烯酰胺在0．50～12．50μg／L范围内线性良好,在低、中、高3个添加水平,平均加标回收率为99．3％～114％,相对标准偏差为0．4％-3．5％。本方法准确度高、精密度好,适用于水中丙烯酰胺测定。     

全国自来水厂卤乙酸浓度调查、风险评估与标准建议

采用高特异性和高灵敏度的UPLC-MS/MS方法对中国34个城市的117个自来水厂出水中9种卤乙酸进行检测,其中二氯乙酸和三氯乙酸的检出率和检出浓度最高,检出率分别为78.6%和81.2%,平均浓度分别为3.47μg/L和3.31μg/L.风险评价结果表明,二氯乙酸导致我国饮用水致癌风险的期望值为5.72′10-6,处于较低风险水平;全国只有1.7%水厂出水TCAA浓度超过20μg/L的健康指导值.在风险评价的基础上结合我国水厂的卤乙酸浓度数据,建议我国饮用水的二氯乙酸和三氯乙酸标准分别修改为16μg/L和20μg/L.     

苏州河网区河道上覆水与底泥中氮素形态分布特征

以苏州河网区河道为研究对象,分布式采集10个采样点,分析水质状况和底泥中氮素形态与含量及其剖面分布,以探讨上覆水和底泥中各形态氮的相关性. 结果表明:上覆水中ρ(总氮),ρ(总磷)及ρ(COD_Cr)均超标,水质呈弱碱性,ρ(硝态氮)(1.10～2.39 mg/L)均高于ρ(铵态氮)(0.30～1.70 mg/L),80%的采样点水质为劣Ⅴ类,水质污染严重,且以氮污染为主;底泥中w(总氮)为2.78～6.30 g/kg,其随沉积深度的增加而减少,说明河道污染负荷有逐年加重的趋势;底泥中w(铵态氮)为37.2～228.0 mg/kg,其随沉积深度的增加而增加,说明铵态氮的沉积量在逐年减少;底泥中w(硝态氮)为13.1～69.4 mg/kg,其在各点的剖面变化趋势不尽相同,这可能与河道水体流动性较大有关. 相关性分析和空间关系分析显示,虽然上覆水中各形态氮含量和底泥表层中各形态氮含量点位对应的关系不显著,但在空间上存在一定的关联性,即由于水体的流动性,使得底泥到上覆水的氮含量高值区有从东向西迁移的趋势.      

西洞庭湖入湖河流磷的污染特征

为识别西洞庭湖长江三口分流来水与洞庭湖水系河流来水磷元素的污染特征,于2016年1-12月在西洞庭湖的主要入湖河流松滋河（三口分流河道）、沅江和澧水（洞庭湖水系河流）开展了水文水质同步调查,研究了入湖河流中磷浓度和组成的时空分布特征,剖析了水文因素对磷污染特征的影响,探究了磷的来源结构.结果表明,3条主要入湖河流流量平均值表现为沅江（1 718 m3/s）>松滋河（935 m3/s）>澧水（884 m3/s）,ρ（TP）平均值表现为沅江（0.070 mg/L） < 澧水（0.077 mg/L） < 松滋河（0.138 mg/L）;沅江的年均入湖磷通量（4 177.26 t/a）对于西洞庭湖磷污染而言仍起主导作用;沅江、澧水与松滋河的磷的形态以DTP（溶解态磷,占比为78.56%~90.19%）为主,并且松滋河DTP占比（90.19%）显著高于沅江和澧水（78.56%~83.34%）.进一步的分析显示,3条河流的磷污染状况受水文因素影响显著,沅江和澧水磷浓度表现为汛期高于非汛期,磷的主要来源为非点源;松滋河的磷浓度表现为非汛期高于汛期,汛期主要取决于长江来水状况,非汛期主要取决于松滋口以下区间的点源污染状况.研究显示,3条河流磷浓度和形态均具有时空差异性,并且年内变化规律差异较大.