溶解性有机质在岩溶水系统中的迁移转化及影响因素分析

溶解性有机质(DOM)的荧光物质是一种较好的示踪剂,用于鉴别DOM的来源及其在水文系统中的地球化学行为.该物质在岩溶水系统中的研究较少,并且要作为潜在示踪剂,系统中有很多因素影响其光谱信息.实验选取一典型岩溶流域,通过三维荧光光谱技术(EEMs)和平行因子分析(PARAFAC),结合水化学数据分析,揭示DOM荧光物质在不同岩溶含水空间的组成和转化关系,刻画流域尺度DOM的来源,探讨水化学因素对DOM荧光物质转移的影响机制.结果表明,流域外源地表水和岩溶地表水中的DOM以类蛋白色氨酸为主,浅层岩溶水和深层岩溶水以类蛋白色氨酸和酪氨酸为主.荧光指数(FI)、生物指数(BIX)和腐殖化指数(HIX)的综合分析认为,浅层岩溶水和深层岩溶水的DOM主要来自于内源微生物分解,岩溶地表水和外源地表水的DOM既有陆源输入又有内源微生物分解,且内源贡献占有较大比例.受岩溶水化学参数的影响,3种荧光物质具有明显的分异特征:类酪氨酸物质对Ca~(2+)和HCO_3~-具有较强的适应性,在岩溶水中存在的比例比较大.类色氨酸物质则相反,类富里酸物质则与TDS、浊度、Cl~-、SO_4~(2-)等呈现极显著正相关关系.流域上游浅层岩溶水中的DOM主要来自内源.出露地表以后,其有机质同时来自内源和外源输入.在流域下游渗入深层岩溶地下水以后,DOM逐渐向低芳香烃有机质化合物转化,大分子DOM逐渐减少,荧光强度减弱.主成分分析(PCA)提取出3个主成分,分别为反映岩溶水渗滤、转化、水流条件的水体矿化指标,反映土壤淋滤和自然渗滤关系的TOC、NO_3~-及类蛋白质指标,以及反映岩溶水系统水化学、生物化学过程的Ca~(2+)、HCO_3~-、荧光指数和类富里酸指标.此外研究还认为,总荧光强度,类富里酸物质和类蛋白物质可以分别作为岩溶水快速渗流、转化及岩溶含水层脆弱性的示踪剂.研究结果有助于认识岩溶地下水DOM的生物地球化学循环,进行岩溶系统有机污染控制,为岩溶水系统中物质的地球化学过程表征提供一种新的工具.     

离子型稀土矿山土壤生态修复研究与实践

离子型稀土矿山开采带来了诸多环境问题和生态风险,土壤生态修复是矿山环境治理中亟需解决的问题。选择江西龙南足洞稀土矿区,在实验基础上开展矿山土壤生态修复。通过往矿区土壤中添加天然修复材料熟石灰、沸石、凹凸棒土和有机肥(0.5∶5∶5∶1∶0.2),改良原始土壤。改良后的土壤装入生态袋中,筑成稳固的生态护坡。护坡上按比例播种草、灌木种子,马道上种植经济林木。栽种植物能够在修复的土壤中成活,长势良好。离子型稀土矿山土壤生态修复成功实现了矿区土壤改良和植被恢复,并有望产生经济效益,是一种有效的矿山治理途径,具有实际应用价值。     

办公楼聚集区空气中PBDEs谱分布与污染特征

为评估办公楼密集区大气中PBDEs污染程度、同类物分布特征及其健康风险,采集了典型科研园区室外空气样品(颗粒物+气态),利用GC-MS对PBDEs质量浓度进行测定.结果表明,PBDEs在气态、PM_(2. 5)和PM_(10)中质量浓度分别为2. 3～78. 6、14. 4～335. 3和11. 6～431. 7 pg·m~(-3),平均值为21. 7、96. 9和149. 3 pg·m~(-3),BDE-209是颗粒态PBDEs中质量浓度最高的同系物,占PBDEs总量的50%.颗粒物中PBDEs质量浓度均表现为秋季冬季夏季春季,冬季变化显著,夏季相对稳定.三溴联苯醚主要存在于气态中,随溴原子的增加,颗粒态PBDEs单体的含量比重增大.来源分析说明BDE-209的降解是空气中其他PBDEs组分的重要来源.暴露风险分析显示儿童和成人对PBDEs的呼吸摄入量分别为18. 6 pg·(kg·d)~(-1)和7. 1 pg·(kg·d)~(-1),远小于相关研究中推荐的最低观察不良反应水平1 mg·(kg·d)~(-1); BDE-209对成人和儿童的致癌风险值分别为3. 7×10-9和2. 3×10-9,远小于致癌风险限值10-6,表明该区域大气中PBDEs无健康危害.     

有机磷系阻燃剂的全球污染现状

作为目前普遍使用的阻燃剂主要种类之一,有机磷系阻燃剂被大量应用于各领域,从而导致了其在环境中的持续释放和分布,由此引发的环境问题逐步引起了人们的广泛关注。本文对全球范围内有机磷系阻燃剂在水体、大气、土壤、沉积物以及生物体内等环境介质中的残留现状进行了分析,并对其生态危害和生态风险进行了总结,同时对目前该领域仍有待探讨的问题及研究趋势进行了讨论。     

广东省部分高海拔地区表层土壤中有机氯农药和多氯联苯的高山冷凝结效应

采用梅花布点法采样,气相色谱-电子捕获检测法分析,对广东省两处高海拔地区表层土壤中OCPs(有机氯农药)和PCBs(多氯联苯)进行研究.结果表明,罗浮山表层土壤中w(OCPs)和w(PCBs)分别为3.77~9.51和1.85~4.06 ng/g,最大值分别出现在海拔888和824 m.南岭表层土壤中w(OCPs)和w(PCBs)分别为1.47~2.23和1.15~2.49 ng/g,最大值均出现在海拔1 900 m.在表层土壤中大部分目标化合物的浓度随着海拔的增高而增加,表现出较为明显的高山冷凝结现象,累积规律基本上符合Mountain-POP模型.但由于研究区域与Mountain-POP模型假设区域有地理环境和气象条件的差异,一些化合物的高山冷凝结规律与Mountain-POP模型存在一定差异,该现象应为所研究地区不同的自然环境因素所致.化合物本身的理化性质和研究区域的自然条件因素可影响持久性有机污染物的迁移、累积效果.      

离子型稀土采矿对矿山及周边水土环境的影响

离子型稀土矿开采造成的水土环境问题具有潜在性、持续性的特点。文章选择中国南方典型离子型稀土矿山,对研究区内135 km2的地表水、地下水以及矿山内的表层土壤、深层土壤进行系统的采样、分析,以查明稀土采矿对矿山及周边地区水土环境的影响范围和程度。结果表明:离子型稀土矿开采对矿区及周边地区水土环境产生了不同程度的影响。矿区地表水酸化,p H值降低,分布范围为3.6~5.8,水中稀土总量为363~117 520μg/L、Pb含量为361~1 550μg/L、SO42-含量为214~1 121μg/L、NH4+含量为33.7~268μg/L、NO3-含量为90~468μg/L,这些指标超过国家《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)或当地地表水的背景值。空间分布表现为,矿区内地表水化学环境受到的影响最为严重,矿区外围的地表水次之,矿区及周边及矿区周围地下水基本未受影响。矿区土壤受采矿活动的影响,表现为矿区深层土壤严重酸化,表层土壤p H值分布范围为4.5~6,深层土壤为3~4。矿区深层土壤(地下150 cm之下)大量富集SO42-、NH4+-N、NO3--N、NO2--N,含量分布范围为34~90、5~73、34~304、33~115 mg/kg分别是背景值的2~3、20~24、18~20、3~6倍,存在潜在的生态风险。     

电子废弃物拆解地水体多溴联苯醚分布特征

为了解和比较广东贵屿电子废弃物拆解地和珠三角城市地区水体中多溴联苯醚的种类、含量及分布特征,于2011年9月在广东贵屿周边地区和广州采集了20个地下水、7个地表水和4个珠江水,用反相C18萃取小柱提取净化后,利用气相色谱-质谱法测定了样品中的8种多溴联苯醚（PBDEs）。研究结果表明：贵屿地区地下水中PBDEs浓度总体上较高,总质量浓度范围为2.54~71.74 ng·L-1,平均为22.97 ng·L-1,各类PBDEs的检出率为25%~95%。三溴联苯醚（BDE28）、四溴联苯醚（BDE47）、五溴联苯醚（BDE99和BDE100之和）、六溴联苯醚（BDE153和BDE154之和）、七溴联苯醚（BDE183）和十溴联苯醚（BDE209）的质量浓度分布分别为nd~0.64、nd~18.43、nd~25.26、nd~13.92、nd~9.06和nd~15.60 ng·L-1。从物种上来看,分别源于四溴、五溴和十溴联苯醚产品的BDE47、BDE99和BDE209是贵屿地区地下水样中的优势同系物。通过比率P=（BDE47＋BDE99）/BDE209研究发现：低溴代联苯醚比高溴代联苯醚更易被地表径流迁移转换进入到地下水中。贵屿地区地表水中PBDEs的质量浓度范围为3.41~63.83 ng·L-1,平均总质量浓度为19.38 ng·L-1,稍低于当地地下水中PBDEs的平均总质量浓度,PBDEs的组成以高溴代的BDE209为特征,与世界其他水体研究结果相比,可以发现贵屿地区的地表水中PBDEs的平均总质量浓度明显偏高,说明该地区的地表水受到较严重的PBDEs污染,必须引起足够的重视。珠江水中PBDEs的总质量浓度范围为3.48~20.84 ng·L-1,平均为10.39 ng·L-1,表明近年来珠江水体中PBDEs污染有逐渐恶化的趋势。