黄浦江水源地沉积物重金属潜在生态风险评价

为了解黄浦江上游饮用水源地沉积物中重金属的污染特征,对黄浦江干流和主要支流15个采样点的Hg、Cd、Pb、Cu和Zn含量进行检测,并对其生态风险进行评价.相比环境背景中位值,在15个样品中5种重金属含量都存在一定比例的超标现象,其中,Cd和Hg的污染相对明显;相比背景最大值,仅有Cu和Cd含量超标.采用潜在生态风险指数法和污染负荷指数法进行评价,所得出的生态风险等级均为无污染～中等污染水平,急水港近苏沪交界处、淀峰大桥、大蒸港沪浙交界处、大蒸港泖洋河交汇处、园泄泾以及五厍东一号河交界处区域生态风险较高,Cd和Hg是研究区域生态风险的主导因子.值得注意的是,黄浦江支流大蒸港和园泄泾的生态风险整体高于黄浦江干流.总体而言,黄浦江上游水源地表层沉积物中重金属污染仍处于中等以下水平.     

不同空间尺度土地利用结构与景观格局对龙川江流域水质的影响

为了探究龙川江流域不同尺度土地利用结构与景观格局对水质的影响,于2017年5和9月对龙川江流域的21个样点进行取样,测定水温、pH、溶解氧饱和度、氮、磷等水质指标。结合2017年10m分辨率的土地利用数据,提取3种空间尺度(河段、河岸带、子流域)的土地利用结构与景观格局指数,运用相关分析、冗余分析(RDA)、"bioenv"分析和逐步回归模型揭示不同尺度土地利用结构与景观格局对水质的影响。结果表明,龙川江水体主要污染物为TN和TP,水质基本指标有月际性差异,N、P浓度在5月高于9月,但差异不显著。不同空间尺度土地利用结构与水质指标的相关关系不同,子流域尺度土地利用组合与总体水质之间的相关性最强,且林地对水质有正面影响,耕地、建设用地对水质有负面影响。不同尺度的景观格局指数组合与水质的相关性存在差异,河岸带景观格局组合与总体水质的相关性最高,RDA分析表明景观格局指数对总体水质的总解释率为河岸带子流域河段。整体上,9月土地利用结构与景观格局对水质的影响要大于5月。多元回归模型发现建设用地和耕地对养分的预测能力及预测指标依赖于空间尺度和取样月份。研究以龙川江为例,证实了土地利用结构与景观格局对水质的影响具有尺度效应,水质响应的空间尺度效应应纳入土地利用规划与水资源管理的过程中,提出长江上游更多的个案研究尤为必要,对长江上游河源区水资源保护及土地利用管理具有重要的意义。     

小城镇河网水质规划及水环境经济系统协调发展对策研究

本文用系统工程方法进行河网地区小城镇水质最优规划.研究选择震泽镇作为典型,对现有水质规划方法加以推广,得到了河网水质模型建模的改进方法,提出求解以此模型为基础的河网水质线性问题的分解—协调算法.通过对典型镇环境现状的系统分析结果,提出了小城镇控制水污染的规划技术要点,以及水环境—经济系统协调发展对策     

基于MLP-ANN与Markov Chain的土地利用变化预测方法——以锡林郭勒盟为例

以北方草地典型地区—内蒙古锡林郭勒盟为案例区,在1995年到2000年的土地利用变化与驱动力分析的基础上,利用土地利用转换类型和驱动力模型,采用多层感知人工神经网络模型分析了各种土地利用类型未来的转换潜力;利用马尔可夫链模型,预测了2005和2010年土地利用格局。预测结果显示：高覆盖度草地减少幅度最大,中覆盖度草地减少相对和缓,高、中覆盖度草地的减少造成了未利用地和低覆盖度草地的增加,尤其是前者增加的幅度最大;从空间分布看,高覆盖度草地的减少集中在西北部地区,主要转变为中低覆盖度草地,中覆盖度草地的减少主要集中在西南部地区,其流向主要是以沙化土地为主的未利用地;案例研究表明,多层感知人工神经网络模型与马尔可夫链模型的结合与应用能够在很大程度上预测稳定驱动力作用下的土地利用变化趋势,从而为生态干预提供指导。     

紫色土区土壤质量敏感因子空间分异特征及其对土地利用方式变化的响应研究

掌握土壤质量因子空间分异特征及其对土地利用方式变化的响应关系对于优化土地利用方式以及改善和提高土壤质量具有重要意义。通过对川中紫色土区典型小流域276样点土壤样品进行调查和分析,结合主成分分析(PCA)和典范对应分析(CCA)等方法,研究了川中紫色土区土壤质量主要敏感因子空间分异特征及其对土地利用方式变化的响应关系。结果显示,(1)紫色土区不同土地利用方式土壤总氮(STN)质量分数均值介于0.90-1.30g·kg~(-1);土壤总磷(STP)质量分数均值介于0.48-0.78 g·kg~(-1);土壤有机质(SOM)质量分数均值介于9.90-19.73 g·kg~(-1)。(2)主成分分析和典范对应分析表明,土壤质量敏感因子主成分与土地利用方式密切相关,且主成分与土地利用方式相关性排序表现为:第一主成分(铵态氮与物理性质),水田水旱轮作田旱地林地果园;第二主成分(STN和SOM),水田水旱轮作田林地果园旱地;第三主成分(STP和硝态氮),水旱轮作田旱地水田林地果园。(3)土壤质量主要敏感因子的变化能较好地响应土地利用方式变化,且土壤质量敏感因子与土地利用方式的CCA排序结果说明,不同的土地利用方式与土壤质量敏感因子间存在着不同的相关关系。土地利用方式的变化是紫色土区土壤质量敏感因子改变的重要驱动力,这将为区域土地资源合理利用、土地利用结构优化以及提高紫色土区土壤生产力和生态功能,特别是减轻区域水土流失状况提供依据。     

长江下游水源地突发性水污染事故预警应急系统研究

针对长江下游主要水源地特点及水污染事故特征,以长江江苏段为例,建立整体一维、分段二维的水量水质预测模型,构建适用于该地区的水源地风险预警模型,实现对于固定源、移动源等水污染事故风险过程的动态模拟及风险预警;将水质预测模型、风险预警模型、地理信息系统、远程控制及自动化等技术有机耦合,研发水源地突发性水污染事故预警应急系统,可准确直观地表现水污染事故的影响范围及发展趋势,为水源地水污染事故风险预警应急工作决策提供科学依据。     

长江三角洲河网地区典型城镇街尘中多环芳烃的污染特征

街尘是一种重要的环境介质,其携带的污染物在城镇化过程中对河网地区的水环境构成了一定的威胁.为初步探讨长江三角洲河网地区典型街尘中多环芳烃(PAHs)的污染特征,以杭嘉湖平原河网地区饮用水水源河流上游典型小城镇的街尘为研究对象,对工业区、交通干道、旧居区、新居区和商业区5种土地利用类型的15个采样点进行街尘样品采集和粒径分级,测试街尘的密度、有机质含量以及16种U.S.EPA优控PAHs含量等指标.结果表明,粒径为<63、63～125、125～250和250～900μm街尘中总多环芳烃(∑PAHs)的平均含量分别为7261、5835、4660和2909μg·kg-1,粒径越小,PAHs含量越高,其生态风险越大.不同土地利用类型的街尘中PAHs的含量顺序依次为:工业区>交通干道>旧居区>新居区>商业区.街尘中PAHs和有机质含量存在显著正相关关系,且街尘粒径越小,有机质和PAHs的相关性越强.源解析结果表明,街尘中的PAHs多为燃烧源.     

基于LUCC的密云水库上游流域人为干扰动态变化

人类活动对地球表层的干扰所造成的影响和变化正日益增强,正确估计人为干扰对现在和未来环境变化影响的程度以及叠加在自然变化上的幅度具有重大意义。选择生态系统服务功能突出、人地关系矛盾剧烈的北京市密云水库上游流域为研究区,基于2005和2013年2期SPOT 5遥感影像数据,借助人为干扰度指数和GIS空间分析方法,从结构变化、类型变化、空间变化和人为干扰度4个角度,探讨密云水库上游流域人为干扰时空动态分异及变化特征。结果表明:(1)2005—2013年间,密云水库上游流域景观以林地-耕地-园地格局为主导,土地利用变化速度加快,人类活动对土地资源的集约利用强度增加。(2)农业结构调整、土地开发整理、经济发展、建设占用以及生态恢复工程是流域内土地利用与土地覆被变化的主要因素;旱地、园地、有林地、灌木林地面积减少,菜地、草地、疏林地、建设用地和滩地增加,森林生态系统质量呈退化趋势;工矿用地和未利用土地主要转为园地、林地和草地,生态恢复工程略显成效。(3)半干扰是流域内主导的干扰景观类型,全干扰和半干扰型景观面积增加,无干扰型景观面积减少,流域内景观的人为干扰强度呈现由深山区向浅山区逐渐增强的空间分异特征,交通道路沿线及人类活动活跃地区是人为干扰强度增加最显著的地区。     

土壤、土地利用多样性及其与相关景观指数的关联分析

土壤作为人类赖以生存的物质基础,与土地利用之间存在密切联系,土壤类型及属性的差异很大程度上决定了土地利用的方式,同时土地利用方式的不同也间接地改变着土壤类型、性质及功能多样性的格局。在人地矛盾、人与自然矛盾不断加剧的今天,研究土地和土壤的空间分布格局变化及两者之间的交互关系具有重要意义。利用土壤多样性理论和景观生态学原理综合分析土壤、土地利用类型的空间分布格局,并借助空间网格的概念量化分析土壤和土地利用类型的空间分布情况。以河南省中南部样区为研究对象,利用仙农熵变形公式计算了1 km×1 km、3 km×3 km、5 km×5 km 3种网格尺度下的土壤和土地利用的空间分布多样性和各县市的土壤和土地利用构成组分多样性,运用ArcGIS探讨了多样性指数与景观指数之间的关联性,综合评价研究区的土壤类型空间分布与土地利用空间分布格局的相互性。研究表明：同一种土壤和土地利用类型的空间分布多样性指数在异网格尺度下具有相似的分异规律;土地利用与土壤类型的构成组分多样性之间不具有明显的相关性,土壤类型均匀分布的地区,土地利用类型不一定会均匀分布,而两者的平均斑块面积之间具有明显的相关性,土壤斑块的大小对土地利用斑块的大小影响较大,土壤类型的空间分布特征在一定程度上,将影响土地利用的空间分布格局和变化过程;土壤类型的面积指数、平均斑块面积指数分别与土壤空间分布多样性之间具有较好的相关性,相关系数分别为r2=0.990、r2=0.599。而土地利用的面积指数、平均斑块面积指数与土地利用空间分布多样性指数之间的相关性较差,相关系数分别为r2=0.437、r2=0.034。土壤的平均斑块形状指数与多样性指数之间存在一定正相关关系,相关系数为r2=0.612;但土地利用的形状指数与多样性之     

肇庆市饮用水水源地环境保护之现状

总结了肇庆市城镇、乡镇和农村饮用水水源地的调查情况,深入分析了影响各水源地水质情况的原因以及产生的影响,并此提出相应的环保建议和改善措施.     

汉江上游金水河流域河水的化学特征

本文以汉江上游金水河流域为研究区域,通过对大气降水、河水的水化学及氢氧稳定同位素分析,揭示河水水化学特征及其补给来源.结果表明,(1)流域内大气降水和河水的水化学类型为Ca2+-HCO3-型,主要占优势的阴阳离子分别为HCO3-和Ca2+;(2)河水水质总体表征良好,其离子、金属及微量元素和营养盐的含量较低;(3)河水的δD和δ18O关系表明,河流的主要补给来源为大气降水.     

Biotransformations of Chlorophenols in River Sediments

Abstract

The accumulation of chlorophenols, including 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP), 2,4,6-trichlorophenol (2,4,6-TCP) and pentachlorophenol (PCP), from river sediments from southern Taiwan were studied. Through simple or more exhaustive extractions, the results showed that 99% of the samples containing 2,4,6-TCP and PCP could be removed by simple extraction. the concentrations were found to range from non-detectable to 16.60 ngg¹ for 2,4,6-TCP and to 25.02 ngg¹ for PCP. Partition coefficients (K_p) were 0.71, 0.74 mlg¹ for 2,4,6-TCP, 1.35 and 1.41 mlg¹ for PCP. Biodegradation by DCP-adapted or unadapted anaerobes in sediment was carried out. During 21 days' incubation, the complete degradation time for 2,4,6-TCP in DCP-adapted anaerobic, unadapted anaerobic, and unadapted aerobic conditions were found to be 9, 10, 12 days for N3 sediment, and 8, 10, 11 days for N6 sediment, respectively; for PCP it was 19 days, without degradation, 14 days for N3 sediment, and 13, 17, 10 days for N6 sediment, respectively. the biodegradable products were identified as 2,3,4,5-tetrachlorophenol (2,3,4,5-TeCP), 3,4,5-TCP, 3,5-DCP, 3-MCP, phenol, methylphenol, and benzoate for PCP, and 2,4-DCP, 4-MCP, phenol, methylphenol, and benzoate for 2,4,6-TCP.     

Biotransformations of Chlorophenols in River Sediments

The accumulation of chlorophenols, including 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP), 2,4,6-trichlorophenol (2,4,6-TCP) and pentachlorophenol (PCP), from river sediments from southern Taiwan were studied. Through simple or more exhaustive extractions, the results showed that 99% of the samples containing 2,4,6-TCP and PCP could be removed by simple extraction. the concentrations were found to range from non-detectable to 16.60 ngg¹ for 2,4,6-TCP and to 25.02 ngg¹ for PCP. Partition coefficients (K_p) were 0.71, 0.74 mlg¹ for 2,4,6-TCP, 1.35 and 1.41 mlg¹ for PCP. Biodegradation by DCP-adapted or unadapted anaerobes in sediment was carried out. During 21 days' incubation, the complete degradation time for 2,4,6-TCP in DCP-adapted anaerobic, unadapted anaerobic, and unadapted aerobic conditions were found to be 9, 10, 12 days for N3 sediment, and 8, 10, 11 days for N6 sediment, respectively; for PCP it was 19 days, without degradation, 14 days for N3 sediment, and 13, 17, 10 days for N6 sediment, respectively. the biodegradable products were identified as 2,3,4,5-tetrachlorophenol (2,3,4,5-TeCP), 3,4,5-TCP, 3,5-DCP, 3-MCP, phenol, methylphenol, and benzoate for PCP, and 2,4-DCP, 4-MCP, phenol, methylphenol, and benzoate for 2,4,6-TCP.     

双台子河与大辽河表层水体微塑料特征与分布研究

微塑料是全球新兴环境热点问题之一.据估算,80％的海洋微塑料来于陆源输入,而河流被认为是陆源微塑料输入海洋的主要路径之一.为揭示辽河流域水体微塑料污染特征、空间分布及其对渤海微塑料污染的潜在贡献,本文基于密度分离原理并利用傅里叶变换红外光谱方法,研究了双台子河与大辽河下游至入海口(盘锦段)河道表层水体微塑料丰度、材质组成、形态特征与粒径分布特征.结果显示:从材质上分析,2条河流共检出了17种高分子聚合物,其中以聚乙烯占比最高,分别占双台子河和大辽河表层微塑料总量的38％和32％;从形态上分析,碎片微塑料(533.08～674.25μm)和纤维微塑料(1054.87～1450.76μm)分别占2条河流检出微塑料总量的80％以上,颗粒微塑料(100.26～241.3μm)占比则低于10％,并且没有检出形状规则的塑料微珠;从丰度上分析,双台子河((4.52±0.76)个·L-1)与大辽河((4.74±0.67)个·L-1)表层水体微塑料丰度之间无显著差异(P>0.05),并且各点之间也没有明显的变化趋势(P>0.05).以上研究结果表明,双台子河与大辽河表层水体微塑料污染特征相似,这为开展渤海微塑料溯源和风险管理提供了直接依据.     

基于鱼类生物完整性指数的拒马河北京段河流健康评价

拒马河是北京周边具有独特生物多样性的河流,目前面临很多水生态环境问题.鱼类生物完整性指数(F-IBI)是评价河流生态健康的重要方法.本研究于2018年5月和10月,在拒马河北京段设置9个采样点,利用地笼和刺网进行调查,共获得鱼类样本2001尾,隶属于4目9科.根据采样情况,初步设置了5大类21个初选指标,经过对指标完整性、相关性和取值范围分析,筛选得出6个评价指标:鱼类总物种数(M1)、鲤科占总种数的百分比(M3)、中上层鱼种类数百分比(M9)、杂食性鱼类种类数百分比(M13)、产粘性卵鱼类种类数百分比(M19)和鱼类总个体数(M20),构建了适用于拒马河的F-IBI指标体系,运用该体系对拒马河北京段的河流健康状况进行了评价,并将F-IBI与几个主要水环境参数和拦河坝相关数据进行了相关性分析.研究结果表明,拒马河北京段河流健康整体处于较差水平,F-IBI与水质理化因子无显著相关性,与参数"采样点与上游最近拦河坝的距离"呈显著相关.结果表明,拒马河北京段河流健康指数的关键影响因素不是水质理化因子,可能与拦河坝导致的河流片段化有关.     

River therapy

Environmental Chemistry Letters -     

松花江、黑龙江水中可溶性铁与有机质含量的相关性

以黑龙江和松花江为研究对象,分析了河水中可溶性铁含量的分布特征及其与有机质含量、pH值的关系.结果表明,黑龙江、松花江水体中可溶性铁质量浓度分别为0.10～0.62和0.11～0.73 mg·L-1,Fe2+质量浓度分别为0.01～0.16和0.04～0.35 mg·L-1.松花江水体中可溶性铁、Fe2+浓度平均值均略高于黑龙江.同一年份内水体可溶性铁含量峰值以平水期居多.黑龙江水体CODCr与Fe2+含量呈显著负相关,松花江水体CODCr与可溶性铁含量呈显著正相关.松花江水体中BOD5、pH值与Fe2+含量呈显著负相关.人为来源的难生物降解有机质的大量输入提高了河水中铁离子的络合容量,使水中可溶性铁和有机络合铁含量增加.     

Artificial radionuclides in sediment of the Yenisei River

Releases from the nuclear facility Mining-and-Chemical Combine (MCC) located at Zheleznogorsk have contributed to the radionuclide contamination of the Yenisei River since operations commenced in 1958. The aim of this study was to assess the activity concentrations of artificial radionuclides and the strength of their binding in Yenisei River sediments. Investigation of Yenisei River sediment samples revealed the presence of artificial radionuclides typical of the MCC radioactive discharge: namely, isotopes of europium, caesium, ⁶⁰Co and transuranium elements. The concentrations of artificial radionuclides in the sediment layers remain relatively high as far as 200 km downstream of the MCC. In sediment cores collected upstream of the MCC, γ-spectrometric measurements registered only one artificial radionuclide, ¹³⁷Cs, with a maximal activity of 8 Bq·kg^?1. Sequential extraction performed on samples of the upper layers of the sediment core showed different degrees of potential environmental availability for artificial radionuclides: the highest was recorded for ²⁴¹Am and ¹⁵²Eu (up to 85% of initial activity), followed by ⁶⁰Co (up to 32%), and finally, ¹³⁷Cs (up to 15%). In a few samples, ²⁴¹Am was present in the unextractable form, which may be accounted for by the presence of reactor fuel microparticles.