新疆奎屯原生高砷地下水的分布、类型及成因分析

原生高砷地下水在全球分布广、危害大,严重威胁着全世界数亿人口的身体健康.为科学指导高砷地区地下水资源的合理开发利用,以中国大陆第一个砷中毒病区新疆奎屯为研究区域,分析了奎屯地区高砷地下水的分布规律、类型及成因.结果表明,奎屯地区有88.7%的地下水中砷浓度超出10μg·L~(-1),多为高砷地下水.高砷地下水多分布在深层承压含水层,砷浓度从南向北逐渐升高,与采样点海拔高度呈显著负相关.奎屯地区地下水整体呈弱碱性、碱性环境,氧化还原电位(Eh)均为负值,具有较强的还原性,属于还原性-弱碱性高砷地下水(I-2型).奎屯南面的天山与北面的河流沉积平原环境相结合,为该区地下水形成高砷提供了有利的地质环境.奎屯地区沉积层深厚,地下径流更替缓慢,相对封闭的水文地质条件使地下水中的砷富集而不易流失,强烈的蒸发可以使地下水中的砷进一步浓缩.同时,地下水的还原条件有利于含水层中砷的释放,砷浓度不仅受铁锰氧化物矿物还原的影响,而且受SO2-4还原和硫化物矿物沉淀的控制,吸附态砷的解吸附也是该地区地下水的富砷过程.     

新疆奎屯河流域高砷、高氟地下水的分布特征

以中国大陆第一个砷中毒病区新疆奎屯地区为研究区域,测定了该地区95个水样中砷、氟的含量和主要水化学因子。结果表明:奎屯河地表水为低砷低氟水,地下水中高砷水占61.36%,高氟水占28.41%。该地区高砷高氟地下水主要分布在奎屯河流域下游的西北部和中北部。高砷、高氟岩石是奎屯河流域地下水中砷、氟的原生来源,水文地质环境和强烈的蒸发使地下水中砷和氟逐渐富集,地下水的碱性和还原环境有利于含水层中砷和氟的释放。     

地下水-土壤系统中砷含量及健康风险评价

为了解高砷区地下水-土壤系统中砷(As)的含量特征,评价其对人体健康风险状况,该研究以新疆奎屯典型高砷区2个团场地下水和土壤为研究对象,使用原子荧光光度计测定As浓度,分析该地区地下水和土壤样品中As的含量特征,并采用US EPA健康风险评价模型对不同暴露途径进行了健康风险评估。结果表明:研究区地下水中As含量在2.40～1 152.19μg/L之间,平均值为97.37μg/L,87.50%的地下水As含量高于WHO饮用水标准10μg/L;28.13%的地下水As含量高于中国《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)的Ⅳ类标准50μg/L。土壤中As含量在10.49～30.47 mg/kg之间,平均值为19.79 mg/kg,21.88%的土壤点位As含量高于中国《土壤环境质量-农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618-2018)列出的农用地土壤污染风险筛选值标准25 mg/kg。该地区土壤中的As受高砷地下水灌溉的影响,两者呈显著正相关(P0.05,r=0.326)。成人和儿童平均致癌总风险指数均达到人体不可接受致癌风险水平(10-4),主要由地下水摄入途径所贡献,成人对As的致癌风险高于儿童。饮水摄入为地下水中As最主要的致癌风险暴露途径,96.87%的地下水点位中成人经饮水摄入后会达到人体不可接受致癌风险水平,9.38%的地下水点位中成人经皮肤接触后会达到人体不可接受致癌风险水平。手-口摄入为土壤中As最主要的致癌风险暴露途径。该地区地下水和土壤中As的浓度变化较大,对人体致癌风险高,值得引起重视。     

松嫩平原西部地下水氟和砷的富集机理与动态变化特征

为揭示松嫩平原西部地下水中氟和砷的演变趋势,以通榆县为典型研究区,系统开展地下水氟和砷浓度现状调查,利用离子比图、自组织映射网络等方法进行水质数据分析.结果表明:潜水氟含量受含水介质沉淀溶解作用的制约,蒸发浓缩作用对大部分浅层高、低氟地下水形成都有一定影响,但并非高氟地下水形成的主导作用.水中铁、锰氧化物的溶解促进浅、深层地下水As的解吸释放.1995年以来区内中东部浅层地下水氟浓度整体水平有所降低,可能与当地大规模开发地下水所导致的地下水位下降、蒸发减弱等因素有关;虽然深层高氟地下水浓度变化不大,但分布范围扩大,可能与浅层高氟地下水经破损井管道渗漏进入承压含水层有关.1995～2021年区内中部与东北部浅层地下水砷浓度整体水平远高于世卫组织饮用水的指导值(10μg/L),虽然深层高砷地下水浓度变化不大,但较浅层地下水高砷区分布更广、富集区更多、污染更严重,这可能与承压含水层的还原条件促进砷的释放有关.因此,通榆县深层地下水的开采,需要避开地下水高砷污染区,且需要合理确定开采水平避免劣质水入侵;同时也要关注开采井止水和开采井的破坏导致的串层污染问题.     

马关县三岔河砷污染特征的研究

该研究通过对三岔河两支流水样、底质进行采样分析,探讨了河流水质、底质中砷污染特征及其相互关系。结果表明,两支流水质砷浓度远超地表水环境质量标准Ⅴ类,且花石头河远高于天生桥河,前者是后者的6倍,其差异性达到显著性水平。花石头河水质砷浓度是丰水期高于平水期;天生桥河砷浓度是丰水期低于平水期。两支流水质砷浓度丰水期波动大,平水期则趋于平稳。在丰水期的前期,两支流底质砷的浓度最高,然后逐渐降低,到丰水期的后期河流底质砷浓度接近于平水期底质砷的浓度。研究还表明,花石头河底质砷对水质中砷有显著性正相关关系;而天生桥河,底质砷浓度对水质砷浓度呈显著性负相关关系。     

华北低平原区地下水中氟分布特征及形成原因:以南皮县为例

华北低平原区区域水资源和农业生产矛盾突出,深层地下水氟超标进一步限制了区域水资源利用.为了解区域地下水中氟的分布情况及其来源,在南皮县域内通过野外调查和采样,利用水文地球化学和稳定同位素相结合的方法对其进行了分析.结果表明,空间分布上,浅层地下水低氟中心分布在地表淡水水库——大浪淀附近,高氟中心分布在东南和西南部;深层地下水高氟中心与开采量大的区域分布一致.局部地区受点源(暗管排污)和非点源(深层地下水灌溉)等人为因素的影响出现浅层地下水氟超标现象;受岩石沉积、水文地质条件等影响所有深层地下水氟质量浓度均超过国家饮用水标准(1.00mg·L-1),过量开采深层地下水导致黏土矿物里面的氟离子随释水作用进入水体,导致氟质量浓度升高.随着浅层微咸水开发利用程度的增加及深层地下水限采压采措施的执行,华北中东部低平原区区域水环境将发生较大变化,明确现状条件下地表水和地下水氟污染的原因对未来水资源合理开发利用具有重要意义.     

共存氯离子对饮用水纳滤除氟的影响研究

采用深井地下水配水试验研究了高氟饮用水纳滤除氟的可行性、膜污染及共存氯离子浓度对纳滤除氟的影响.结果表明,纳滤对原水中的所有共存阴离子均有截留效果,原水F^-浓度低于6 mg/L,纳滤出水的F^-浓度低于1.2 mg/L,能满足农村地区的生活饮用水标准.随着F^-浓度的增加,其截留率下降;进水共存Cl^-浓度的增加,F^-的截留率呈下降的趋势,F^-的截留率降低的百分数在Cl^-每增加1个mol数和氟离子增加0.1个mol数时相当,当Cl^-浓度>220 mg/L时,F^-的截留率有所上升,但变化没有达到显著水平.环境扫描电子显微镜、能谱分析和X-射线衍射(XRD)对膜污染成分分析表明,膜污染主要是晶体颗粒形状规则的无机碳酸钙,柠檬酸+氨水清洗可有效清除污染成分,恢复膜通量.     

新疆典型高砷地下水区域碘的空间分布特征及其影响因素分析

高碘、高砷地下水作为原生劣质地下水,具有区域性、伴生性和相似富集机理等特点.奎屯河流域是中国典型原生高砷水分布区,本研究基于奎屯河下游区域39组地下水水样,通过分析地下水水化学特征、赋存环境和水文地球化学过程,明确了该地区地下水中碘的分布特征与碘富集影响因素.结果表明：研究区地下水赋存环境为还原性弱碱性,I-浓度范围为13.96～574.85μg·L^-1(平均值为111.79μg·L^-1), 38.46%的地下水为高碘地下水(ρ>100μg·L^-1),87.18%的地下水处于高砷环境(ρ>10μg·L^-1).地下水以低碘高砷地下水(53.85%)为主,其次为高碘高砷地下水(33.33%)、低碘低砷地下水(7.69%)、高碘低砷地下水(5.13%).地下水I^-浓度整体由南向北逐渐升高,高碘地区主要集中分布在研究区北部(126团、127团场、128团北侧靠近北山山前冲洪积砾土平原一带),占比为32.26%,适碘地区分布在研究区中部(128团场东部与南侧、127团和下游奎...     

新疆奎屯地区高砷地下水DOM三维荧光特征

新疆奎屯地区是中国大陆第一个地方性砷（As）中毒病区,为了解析该地区高As地下水中溶解性有机物（DOM）的组分和来源,探索其在As迁移转化过程中的作用,利用三维荧光光谱结合平行因子分析法对奎屯地区水样进行研究.结果表明：该地区地下水As含量范围在1.30~400.68μg/L,平均值为61.18μg/L,有68.99%的地下水为高As地下水.地下水中DOM含有3种组分：类腐殖质C1（260（325） nm/425nm）,占2.78%;类色氨酸C2（275nm/350nm）,占18.74%;微生物源的还原性醌类C3（260（375） nm/475nm）,占54.12%.研究区水体DOM的荧光指数在1.2~1.52之间,均值为1.36,水中DOM以陆源为主.该地区地下水整体呈现还原-弱碱性环境,地下水中As的释放过程主要有铁氧化物矿物还原和脱硫酸作用,水中的DOM参与了铁、硫酸盐的还原反应过程,类色氨酸C2主要在微生物呼吸过程中充当电子供体角色,还原性醌类C3担任了电子飞行过程中的电子穿梭体,增强了As从含水层沉积物中释放到地下水的迁移性能.     

新疆奎屯地区高砷地下水DOM三维荧光特征

新疆奎屯地区是中国大陆第一个地方性砷（As）中毒病区,为了解析该地区高As地下水中溶解性有机物（DOM）的组分和来源,探索其在As迁移转化过程中的作用,利用三维荧光光谱结合平行因子分析法对奎屯地区水样进行研究.结果表明：该地区地下水As含量范围在1.30~400.68μg/L,平均值为61.18μg/L,有68.99%的地下水为高As地下水.地下水中DOM含有3种组分：类腐殖质C1（260（325） nm/425nm）,占2.78%;类色氨酸C2（275nm/350nm）,占18.74%;微生物源的还原性醌类C3（260（375） nm/475nm）,占54.12%.研究区水体DOM的荧光指数在1.2~1.52之间,均值为1.36,水中DOM以陆源为主.该地区地下水整体呈现还原-弱碱性环境,地下水中As的释放过程主要有铁氧化物矿物还原和脱硫酸作用,水中的DOM参与了铁、硫酸盐的还原反应过程,类色氨酸C2主要在微生物呼吸过程中充当电子供体角色,还原性醌类C3担任了电子飞行过程中的电子穿梭体,增强了As从含水层沉积物中释放到地下水的迁移性能.     

海口市海岸线入海排放口污染源调查与分析

沿海工农业的发展和海洋开发事业的兴起,给海洋造成了污染。而陆域排污是海洋近海污染的重要原因。为了在实现海洋产业经济可持续发展,对海口市海岸线入海口水质进行调查。本实验采用定点采样的方法,根据排污口的口径大小、年排污水的总量、以及对周边海域的污染程度采集水样。结果表明,海岸线入海口排污废水中的COD、总氮、磷酸盐、氨氮等...     

挥发性氯代烃检测管速测技术

在阐述检测管测试原理的基础上,介绍了国内外挥发性氯代烃气体检测管的发展现状,展望了检测管在我国土壤和地下水污染快速诊断方面应用推广的前景及存在的问题。     

青岛市大气颗粒物中多氯联苯的污染特征研究

采集2005年1月至12月的大气颗粒物样品,对青岛大气颗粒物中多氯联苯（PCBs）的浓度、组成和时间变化特征进行了研究,结果表明,大气颗粒物中∑7PCBs的含量范围为5．22—8．58pg／m3,月平均值为7．32pg／m3,浓度季节变化不明显。只有PCB28和PCB52两种单体的浓度随温度或气候的变化相对变化较明显,并且大气颗粒物中的PCBs表现出明显的三氯、四氯优势,随着取代氯原子数从3升高至7,同族体比例呈现逐渐降低的趋势。结合PCBs的污染特征进行分析,推断其污染来源除了大气的远距离运移外,主要是存在于本研究区域。     

中国排污收费标准体系的改革设计

排污收费标准是中国排污收费制度的核心。设计一个与市场经济相适应的新的排污收费标准,是改革中国排污收费制度的重要前提条件。本文在分析现行的排污收费标准基础上,提出了满足不同政策需求的若干种排污收费标准方案,并进行了多方案比较。作者建议,为确保国家污染物排放总量控制目标的实现,应尽快试点和推行污染物总量收费标准。      

略论排污税的可行性

针对有关改排污费为排污税的建议，提出排污税应采取国家出售排污权的形式由环境保护行政主管部门负责征管，并从排污税的特点、税率的制定及其与现行环境法律制度的关系等方面，说明排污税的可行性。     

宁波市居民室内空气质量状况及防治措施研究

通过对典型代表的200户居民和50处办公室的室内空气检测后发现宁波市的室内空气污染不可忽视。其中甲醛超标率分别为60．3％和36．0％,TVOC超标率率分别为33．8％和19．0％,苯系物超标率为5．0％左右。同时分析了奎内空气污染的原因并提出了改善室内空气质量的措施。     

钼矿区土壤中重金属污染状况的分析与评价

对葫芦岛钼矿区土壤重金属污染的情况进行了详细研究。选择土壤样本80个,采用HNO3-HF-HClO4混酸对土壤样品进行处理,运用等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定土壤样品中Pb、As、Hg、Cr、Cd、Zn、Cu、Ni、Mo的含量,全面系统地评价土壤重金属污染现状。结果表明,该矿区土壤重金属As、Cd和Hg污染较为严重,平均含量分别达154.13mg/kg,74.92mg/kg和3.06mg/kg。不同片区间存在明显差别,污染强度以矿山山沿污染最高,其次是运输区、选矿厂及矿区附近山地,内梅罗综合指数分别为78.34、74.34、71.42、68.55。     

城市垃圾重金属污染及其治理研究进展

城市垃圾重金属污染及其治理是当前城市发展过程中急需解决的重大课题。本文分别从城市垃圾中重金属的来源、重金属污染及治理现状等方面综述了目前城市垃圾重金属污染方面的研究进展,指出了当前研究中存在的问题和今后的发展方向。     

抚顺市水环境现状及其防治对策

随着非点源污染在水环境污染中所占比例越来越重,治理非点源污染问题迫在眉睫。本文在讨论了各种污水治理技术的前提下,提出了自己关于控制非点源污染的治理技术。     

水污染源解析技术与应用研究进展

阐述了水污染源解析的概念,将水污染源解析方法归纳总结为基于污染负荷估算的方法、基于污染潜力指数的方法及基于源受体污染物特征的方法 3种类型,并分别概述了各种方法的特点,综述了国内外水污染源解析研究的类型与应用进展。最后指出了我国水污染源解析研究在基础资料、研究对象及方法上存在的问题,提出了未来的研究重点。