石油烃在沈抚灌区土壤中的生物学降解模拟

本文根据模拟实验结果,论述了石油烃在沈抚灌区土壤中的生物学降解规律及其动力学特征.实验结果表明,用20号重柴油混入供试土壤后,于第70天石油烃中的烷烃和芳烃均已降解至该土壤的背景值范围.石油烃在土壤中的降解,符合一级反应动力学方程.     

天津污灌区苯并(a)芘的分布和迁移通量模型

建立了估算苯并 (a)芘在天津污灌区气、水、土壤及沉积物相间的迁移通量和浓度分布的逸度模型框架 ,利用通量资料作为模型输入 ,利用实测浓度数据验证了模型的可靠性 .结果表明 ,模型对大气、地表水、土壤和沉积物中浓度的估算大体吻合 ,沉积物和土壤是苯并 (a)芘的主要环境归宿 ,而大气中的平衡浓度相对较低 ,水体及土壤中的苯并 (a)芘可能通过作物和鱼体富集而进入生态系统 .     

天津局部大气颗粒物上多环芳烃分布状态

通过对天津市内的几个典型地区大气颗粒物进行测定,检测出58种多环芳烃,并对11种多环芳烃进行定量测定。其结果表明,所涉及 的区域在采暖期内大多数点位的苯并(a)芘超标,超标倍数在1.1～4.6之间;交通繁忙地区的多环芳烃的污染程度高于其他地区;笔者还对多 环芳烃在不同粒径颗粒物上的分布特征、苯并(a)芘与大气颗粒物进行相关性分析和评价。      

不同灌溉模式下水稻田径流污染试验研究

为探讨不同灌溉模式下水稻田的产流规律和污染状况,为水稻灌区的农田水管理提供科学依据,本研究在常州市金坛和溧阳两地的野外水稻田开展非点源污染源试验,分别采用深水淹灌和干湿交替节水灌溉模式.在水稻生长季内,通过安装水位计和雨量计采集田面水水位和降雨信息,针对两种灌溉模式采取不同的方法计算径流量和氮磷流失负荷.结果表明,深水淹灌模式下,27场次降雨下有5场产生出流,还有1次人工排水造成了非点源污染,该灌溉模式下水稻田TN输出系数为49.4 kg·hm~(-2),TP输出系数为1.0 kg·hm~(-2);干湿交替节水灌溉模式下,最大降雨量达到95.1 mm时仍未发生产流.水稻田产流受到水稻需水量和灌排措施的影响,与田面水水位、降雨量和最低田埂高度直接相关;相较于传统的淹灌模式,干湿交替节水灌溉模式能明显减低由于降雨或者人工排水造成的非点源污染.     

Characterization of contamination, source and degradation of petroleum between upland and paddy fields based on geochemical characteristics and phospholipid fatty acids

To evaluate contamination caused by petroleum, surface soil samples were collected from both upland and paddy fields along the irrigation canals in the Hunpu wastewater irrigation region in northeast China. N-alkanes, terpanes, steranes, and phospholipid fatty acids (PLFA) in the surface soil samples were analyzed. The aliphatic hydrocarbon concentration was highest in the samples obtained from the upland field near an operational oil well; it was lowest at I-3P where wastewater irrigation promoted the downward movement of hydrocarbons. The Hunpu region was found contaminated by heavy petroleum from oxic lacustrine fresh water or marine deltaic source rocks. Geochemical parameters also indicated significantly heavier contamination and degradation in the upland fields compared with the paddy fields. Principal component analysis based on PLFA showed various microbial communities between petroleum contaminated upland and paddy fields. Gram-negative bacteria indicated by 15:0, 3OH 12:0, and 16:1(9) were significantly higher in the paddy fields, whereas Gram-positive bacteria indicated by i16:0 and 18:1(9)c were significantly higher in the upland fields (p < 0.05). These PLFAs were related to petroleum contamination. Poly-unsaturated PLFA (18:2ωup6, 9; indicative of hydrocarbon-degrading bacteria and fungi) was also significantly elevated in the upland fields. This paper recommends more sensitive indicators of contamination and degradation of petroleum in soil. The results also provide guidelines on soil pollution control and remediation in the Hunpu region and other similar regions.     

太湖流域稻田湿地对低污染水中氮磷的净化效果

对太湖流域稻田湿地设置3种布水设计——地表漫流式、串形沟灌渗滤式和弓形沟灌渗滤式, 研究连续进水方式下3种布水设计的稻田湿地对低污染水中氮、磷的净化效果及其产量效应. 结果表明:①在水稻拔节期和灌浆期,稻田湿地对低污染水中TN和TP的去除率分别可达77%~93%和87%~96%,稻田排水中ρ(TN)均在2 mg/L以下. ②3种布水设计对TN的去除率表现为漫流式>弓形沟灌渗滤式>串形沟灌渗滤式;对TP的去除率则以弓形沟灌渗滤式最高,串形沟灌渗滤式最差,但二者间差异不显著. ③弓形沟灌渗滤处理由于沟渠占田面积比例相对比较适宜,水稻籽粒产量最高(8 520 kg/hm2),比传统的漫流型稻田湿地增产5.2%;而串形沟灌渗滤处理因其沟渠占田面积比例(约14%)较大,水稻籽粒产量最低. 研究结果证实,利用太湖流域广泛存在的稻田湿地来净化周围的低污染水方法可行且效果较好.      

致癌物苯并(a)芘[Benzo(a)Pyrene]对土壤--植物系统污染研究

本报告是1973—1979年研究工作的简要总结.采用野外调查、盆钵试验、放射性示踪同位素、荧光分光光度计、人工模拟控制大气污染实验与电镜扫描照相等方法,研究了在石油污水灌溉条件下,环境中致癌物苯并(a)芘(B(a)P)对水稻可食部分的影响.其结果是:①土壤表层(0—15cm)B(a)P含量在<10—500ppb范围内,污水与清水灌区栽培水稻精白米中B(a)P的含量无显著差异;②水稻各部分的B(a)P来自大气污染、水——土壤污染以及水稻本身生物合成.B(a)P在水稻体内的分配次序为:根系≥茎叶>皮壳≥籽实,水稻精白米中B(a)P含量约0.18ppb;③在自然条件下,水稻的外来B(a)P污染源主要是大气飘尘,而水——土壤是次要的.     

污灌土壤中多环芳烃自净的微生物效应

本文研究了不同污灌区各个季节表土和底土中多环芳烃(PAH)含量和微生物生态变化。研究结果表明,PAH总量是表土高于底土,灌水期(7月)高于翻耕前和停灌后。经鉴定的9种PAH以苯并(a)芘、苯并(e)芘和1,2一苯丙蒽含量最低,联苯、萤蒽、芘、苊、菲、蒽较高。其迁移规律是随石油废水中油的输入而吸附于电厂粉煤灰和土壤表层,大量累积于灌渠渠首和附近田块中。污灌区的微生物生态特征是以细菌为主,真菌和放线菌较少。细菌的活性(活细胞数)是表土高于底土,灌水期7月高于4月和9月。细菌的优势种群为芽胞杆菌和假单胞杆菌等。PAH因土壤中的理化和生物因子的作用而消减,并未随灌溉的时间而变化。为了防止PAH累积于农田,在渠首设立吸附过滤沉降池。     

Development and application of some renovated technologies for municipal wastewater treatment in China

China has been experiencing fast economic development in recent decades at the cost of serious environmental deterioration. Wastewater discharge, especially municipal wastewater discharge, and non-point pollution sources are becoming the major water pollution source and research focus. Great efforts have been made on water pollution control and a number of renovated technologies and processes for municipal wastewater treatment and reclamation as well as non-point pollution control have been developed and applied in China. This paper discusses the development and application of the appropriate technologies, including natural treatment systems, anaerobic biological treatment, biofilm reactors and wastewater reclamation technologies, for water pollution control in the country.     

排水循环灌溉下稻田磷素时空分布特征

排水循环灌溉具有提高降水资源利用率和减少农田面源污染的潜力,为缓解我国南方地区降雨分布与水稻作物需水时间不匹配和农田磷流失污染的问题,开展了排水循环灌溉条件下稻田磷素时空分布规律研究.采用田间试验的方法,监测藕塘水和鱼塘水循环灌溉下水稻田面水和渗漏水中总磷、可溶性磷和可溶性反应磷的质量浓度,及土壤剖面总磷与Olsen-P含量的变化.结果表明,排水循环灌溉下水稻田面水和渗漏水中不同形态磷素质量浓度沿程降低,尤其渗漏水磷质量浓度的减少趋势更为显著,排水循环灌溉水源中磷质量浓度在一定范围内的变化不会增加田面水和渗漏水中的磷质量浓度.田面水和渗漏水中不同形态磷质量浓度在不同灌溉时期的变化较大,8月田面水和渗漏水的磷质量浓度明显低于其它时期.表土Olsen-P含量随距进水口的距离的增加而减少,并随排水循环灌溉水中磷质量浓度的增加而增加;土壤剖面TP含量受排水循环灌溉的影响不明显.在8月水稻需肥高峰期进行排水循环灌溉或延长灌溉水的流程,可明显改善排水循环灌溉下稻田的磷素去除效率.     

页岩气开采对水环境的影响及其治理技术研究

页岩气是一种清洁、低碳、高储量的非常规天然气能源,已成为全国油气资源勘探开发的新亮点,其快速发展影响着世界能源格局.然而,页岩气开采带来了巨大的环境风险,如水污染、大气污染、固体废弃物污染和土壤污染等.文章主要分析了页岩气钻井过程、压裂过程及采气过程可能出现的水环境问题,如水资源消耗、地表水污染及地下水污染等;总结了针对不同类型废水的处置措施及处理技术,以期为处理页岩气开采过程中产生的不同类型的废水提供理论依据.     

多径流出口水稻田非点源污染试验研究及验证

为验证一种水稻田非点源污染原位观测方法的准确性和适应性,以北京市上庄镇某试验水稻田为例,应用原位观测方法分别在水稻田进水口附近（4#观测点）和出水口附近（2#观测点）安装水位计观测稻田水深,利用同步观测的降雨数据以及田内5个采样点定期采集的水质数据,进行非点源污染试验研究,探究基于同一块水稻田不同位置的水深观测数据是否对该方法的应用产生影响.结果表明:①晒田期间,由于4#观测点处于相对低洼的位置,其水深数据显示4 d的无水期,与实际晒田时间相符,而2#观测点水深数据显示10 d无水.②基于2#、4#观测点水深数据得到总蒸散发和渗漏损失、总径流量以及灌溉量的相对偏差分别为1.3%、1.0%、1.8%;应用原位观测方法估算出该水稻田的灌溉量在2 620~2 710 m3之间.③基于2#、4#观测点水深得到的TN、NH₄+-N、NO₃--N、TP、COD_Cr输出系数的相对偏差在0.8%~8.0%之间.研究显示:水位计安装位置对原位观测方法应用的影响不大,且主要体现在晒田期的水深观测,建议将水位计安装在稻田相对低洼处,以确保能够完整地监测水稻生长季的水深变化;应用该方法能准确识别水稻田的径流量和灌溉量,对具有多个径流出口的水稻田非点源污染试验具有较好的准确性和适应性.      

武汉城区土壤剖面多环芳烃的分布特征及来源分析

研究分析了位于武汉市城区附近的南望山土壤剖面样品.表层土壤检测到了美国EPA优控的16种多环芳烃,含量为991 ng/g.之外还检测到了联苯、苯并[e]芘、苝、二苯并呋喃、二苯并噻吩、惹烯以及一些多环芳烃的烷基取代物.多环芳烃含量随着深度的增加急剧降低.表层土壤以萤蒽、苯并萤蒽、芘、苯并[a]芘等为主,菲次之.与高环相...     

城市污水资源化评述

水资源危机是世界上许多国家都面临的严峻课题,我国的人均水资源占有量少、时空分配不均、水体污染严重,水资源危机尤为严重.城市污水回用作为解决水资源短缺问题的有效途径,在我国已经有了十几年的发展历程,并且取得了一定的成效.本文将着重论述城市污水回用的意义、技术和发展前景.     

北京市再生水灌溉对土壤、农作物的重金属污染风险

如何准确、客观表征再生水长期灌溉的重金属污染风险是人们关注的主要问题之一。研究通过调查不同水源灌溉条件下土壤、小麦重金属含量,结合不同输入途径对再生水灌区土壤重金属的贡献,评估再生水灌溉对土壤、农作物的重金属污染风险。结果表明,污灌区、再生水灌区土壤均呈现不同程度的重金属累积,但不同灌区小麦籽粒的重金属含量之间没有差异。北京市再生水重金属浓度远远低于农田灌溉水质标准,再生水灌渠中采集的水样重金属浓度与地下水重金属浓度之间的差异并不显著。通过再生水灌溉途径带入的重金属与地下水灌溉相当,低于大气沉降和有机肥施用等输入途径带入的重金属。当前再生水灌溉导致土壤重金属污染的风险较小,并不会导致农作物重金属超标。再生水灌区土壤重金属污染并不一定是由于再生水灌溉导致,更大程度是早期的污水灌溉或有机肥施用造成的。     

基于USEtox的焦化行业优先污染物筛选排序研究

针对焦化污染物的毒性影响,以山西省清徐市某焦化厂为研究对象,通过采样分析、文献调研,构建了焦化厂污染物排放清单,采用生命周期影响评价(LCIA)模型USEtox计算焦化污染物排放的人体及生态毒性影响,对结果进行排序筛选,分析并识别了焦化行业优先污染物、污染优先控制工段以及焦化厂选址对毒性排放的影响,为区域人体健康及生态环境保护提供了科学依据.结果表明,焦化行业排放的人体毒性优先污染物为苯并[a]芘、锌等,生态毒性优先污染物为芘、蒽等;在装煤、焦炉烟囱、推焦和熄焦这4个工段的排放中,有机毒性排放集中于装煤工段,优先污染物为苯并[a]芘、苯、萘、二苯[a,h]蒽等,金属毒性排放集中于熄焦工段,优先污染物为锌、砷、锑、汞等;焦化污染物毒性受排放地区的影响,厂区从城市迁至农村的过程可以大幅降低有机物的毒性影响,但是对于金属毒性的降低并无积极作用,并且会增加农村土壤和水体受重金属污染的风险.     

龙岩市区大气飘尘中多环芳烃污染现状的调查

采用恒能量同步荧光法研究了龙岩市区不同功能区冬、春季大气飘尘中多环芳烃(PAHs)的污染状况和污染来源,并对不同功能区的PAHs进行了污染评价。结果表明,龙岩市区各功能区大气飘尘中PAHs总量在278.95～718.13ng/m3,且冬季高于春季。根据荧蒽与芘质量浓度比值,可判断冬春季市区内PAHs主要来源于汽车尾气和燃煤污染。采用苯并[a]芘(BaP)及苯并[a]芘等效致癌浓度(BaPE)来评价3个功能区大气飘尘中PAHs的污染状况,冬季3个功能区苯并[a]芘浓度均超过国家标准(BaP,10ng/m3),且PAHs基本上均严重超标。     

Characterization, treatment and releases of PBDEs and PAHs in a typical municipal sewage treatment plant situated beside an urban river, East China

Characterization, treatment and releases of eight polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) congeners and sixteen polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in wastewater were evaluated along the treatment processes of a typical secondary treatment municipal sewage treatment plant (STP) (in Hefei City) situated the beside Nanfei River, East China. The findings showed that the average concentrations of the total PBDEs in raw wastewater and treated effluent were 188.578 and 36.884 ng/L respectively. Brominated diphenyl ether (BDE) 209 congener, the predominant PBDE in the STP and Nanfei River, could be related to the discharge of car-industry-derived wastes. For PAHs, the average concentrations in raw wastewater and treated effluent were 5758.8 and 2240.4 ng/L respectively, with naphthalene, benzo[a]pyrene and indeno[1,2,3-c,d]pyrene being detected at the highest concentrations. PAHs mainly originate from the combustion of biomass/coal and petroleum. The STP reduced about 80% of the PBDEs and 61% of the PAHs, which were eliminated mainly by sedimentation processes. The removal rates of PBDEs/PAHs increased with the increase of their solid-water partitioning coefficients. Accordingly, the STP's effluent, containing some PBDE congeners (e.g., BDE 47, 99 and 209, etc.) and low-molecular-weight PAHs, could be an important contributor of these contaminants' input to Nanfei River. It resulted in a significant increase of PBDE/PAH concentrations and PAH toxicological risk in the river water downstream. About 4.040 kg/yr of PBDEs and 245.324 kg/yr of PAHs could be released into the Nanfei River. The current conventional wastewater treatment processes should be improved to remove the relatively low-molecular-weight PBDEs/PAHs more effectively.     

高等植物内源激素与土壤荧蒽、苯并（a）芘污染诱导的剂量-效应关系

以小麦(Triticum acstivnm)为供试植物,草甸棕壤为供试土壤,采用室内培养箱盆栽方法,研究了荧蒽、苯并(a)芘单一及复合污染胁迫与小麦叶片中3种植物内源激素赤霉素(gibberellic acid, GA₃)、细胞分裂素类的玉米素及玉米素核苷总量(zeatin and zeatin riboside, Z&ZR)、脱落酸(abscisic acid, ABA)的污染诱导剂量-效应关系.结果表明,荧蒽单一及与苯并(a)芘复合污染胁迫对小麦体内ABA的合成有明显的诱导作用,并且荧蒽单一污染的诱导作用较强,当荧蒽浓度为16　mg·kg^-1时,ABA含量比对照增加了198％.荧蒽、苯并(a)芘复合污染对GA₃的合成表现为明显的诱导抑制效应,而GA₃对单一污染胁迫响应趋势不明显.荧蒽、苯并(a)芘单一及复合污染胁迫对Z&ZR的合成均产生明显的诱导抑制效应.本研究表明,3种内源激素对土壤低剂量多环芳烃污染指示具有重要作用,其对荧蒽、苯并(a)芘单一及复合污染响应的敏感性顺序为：Z&ZR>ABA>GA₃.     

龙岩大气颗粒物中多环芳烃源识别及污染评价

采用恒能量同步荧光法,研究了龙岩市区不同功能区冬、春季大气颗粒物中多环芳烃(PAHs)的污染状况和污染来源,并对不同功能区的PAHs含量进行了评价. 结果表明:龙岩市区各功能区大气颗粒物中ρ(PAHs)为278.95～ 718.25 ng/m3,且冬季高于春季. 根据PAHs中一些特征标志物的比值,可判断冬、春季市区内PAHs主要来源于汽车尾气和燃煤污染. 采用苯并［a］芘(BaP)及苯并［a］芘等效致癌浓度(BaPE)来评价3个功能区大气颗粒物中PAHs的污染状况显示,冬季3个功能区苯并［a］芘含量(ρ(BaP))均超过国家标准(10 ng/m3),且ρ(PAHs)均严重超标.