三峡库区农田面源污染典型区域制图及其研究现状评价

利用GIS空间叠加分析方法，通过遴选影响库区农田面源污染关键因子，获得了3大类8小类库区农田面源污染典型区，从空间分布格局的角度对这些典型区做了深入的比较分析，并提出土壤类型是导致不同典型区分布差异的主导因素。在此基础上，对国内外已在库区内开展农田面源污染研究工作的相关研究区进行了典型性分布现状评价，研究认为：(1)目前针对“紫色土-旱地-林地-水田”农田面源污染典型区的研究区设置较完善，在整个库区中的分布格局也较合理，有利于相关研究成果在该区推广应用；(2)对“黄壤-旱地-林地”典型区研究较少，无法满足整个库区尺度下的应用需求，需加强对库区中部和库尾相关区域的研究区配置；(3)由于对“石灰(岩)土-林地”典型区的研究缺失，亟需开展该区内农田面源污染研究工作。研究获得的不同类型典型区分布图可为相关研究区的选择提供必要的决策依据。此外，研究虽只是针对农田面源污染开展了典型区制图分析，但研究方法具有一定的推广性，在必要数据支持下，可应用于三峡库区或其他区域农业面源污染典型区制图研究     

三峡澎溪河水华期间水体CH4浓度及其通量变化特征初探

三峡库区温室气体的排放近年来备受关注.为了揭示三峡库区澎溪河地区水华过程中不同氮磷浓度下藻类生长死亡过程中CH₄吸收释放的规律,于2016年4月22日至2016年5月9日,通过添加不同氮磷浓度在澎溪河高阳平湖水域展开野外原位实验.结果表明,在开始实验当日CH₄通量从（1.8093±0.0632）μmol·（m²·h）^-1到6 d急剧减少至（0.0776±0.0146）μmol·（m²·h）^-1.6 d后变化相对较小,相比较于其他水样只添加磷的水样明显有所回升.在本次实验中藻类的生长与死亡受到了不同N、P浓度梯度的影响.N对藻类的生长影响不大,各种指标与未加N、P营养盐的原水基本一致;在适宜的P浓度下,促进藻类的生长.当P浓度过多时,藻类的生长受到抑制.水样中的CH₄通量的吸收与释放和添加的硝态氮有关.     

三峡库区小江支流沉积物硝化反硝化速率在蓄水期和泄水期的特征

三峡库区是新形成的生态系统,沉积物特征较之成库前有显著改变;研究库区小江支流——南河沉积物的硝化与反硝化过程可以为库区氮素管理提供科学依据,而反季节蓄水和泄水,沉积物-水界面硝化与反硝化速率特征鲜见报道.实验选取库区开县南河沉积物为研究对象,在2015年泄水期(8月)和蓄水期(11月)采集上、下游以及南河与小流域菁林溪交汇处沉积物样品,测定其理化指标;同时通过实验室模拟沉积物水环境,以乙炔抑制法测定泄水期与蓄水期沉积物的硝化反硝化速率.结果表明,蓄水期沉积物总氮(total nitrogen,TN)、铵态氮(ammonium nitrogen,NH_4~+-N)、硝态氮(Nitrate nitrogen,NO_3~--N)及总有机碳(total organic carbon,TOC)等理化指标均显著高于泄水期(P0.05),这说明蓄水期有外源物质入库;沉积物硝化速率在蓄水期[194.06μmol·(m~2·h)~(-1)]显著高于泄水期[16.52μmol·(m~2·h)~(-1)],且硝化速率与沉积物理化特征(TN、NH_4~+-N、NO_3~--N、TOC)存在显著正相关;沉积物反硝化速率则与硝化速率相反,泄水期[647.20μmol·(m~2·h)~(-1)]高于蓄水期[24.04μmol·(m~2·h)~(-1)],其与沉积物理化指标(TN、NH_4~+-N、NO_3~--N)呈显著负相关.     

淹水-落干与季节性温度升高耦合过程对消落带沉积物氮矿化影响

为揭示淹水-落干循环及季节性温度升高耦合过程对三峡支流消落带沉积物氮矿化的影响,根据野外调查,选取三峡支流澎溪河上游和下游两个水文断面,150、160和170 m这3个水位高程的沉积物样品,根据库区水文和气温特征,进行淹水-落干控温培养,分析沉积物氮矿化速率和累积量变化.结果表明与低水位高程相比,高水位高程(170 m)消落带总氮和铵态氮含量相对较低,而硝态氮含量较高.沉积物净氮矿化累积量和矿化速率均表现为落干期高于淹水期,且不同水位高程净氮矿化速率均随时间延长而下降.落干期净氮矿化累积量与沉积物总碳含量和碳氮比显著正相关,而淹水期与之负相关(P0.001).沉积物净氮矿化速率在落干期对温度升高敏感(Q_(10)1),而淹水期低水位高程对温度升高不敏感(Q_(10)1).可见,冬季淹水期温度升高对氮矿化影响较小,氮累积且释放缓慢.夏季落干期温度升高加速了氮矿化过程,增加了二次淹水后无机氮素输入水体和水体富营养化的风险.     

气封壁高浓度有机污染物超临界水氧化处理系统

利用干燥空气替换亚临界水作为蒸发壁流体,对传统蒸发壁超临界水氧化反应器进行了改进,即将干燥空气用作污染物超临界水氧化反应氧化剂的同时,又作为该超临界水氧化反应体系的密封介质,避免其与反应器内壁的直接接触,以改善超临界水氧化反应器的耐腐蚀性能。通过对采用城市活性污泥和异丙醇配制的高浓度难降解污染物悬浮液进行超临界水氧化处理后,发现反应器内衬陶瓷管在实验前后无论是外观形貌,还是结构组成均未发生明显变化;处理后液体COD降至80 mg/L以下,去除率达到99.6%以上,固体残渣量约为污染物总量的1%,且体系运行过程中压力和温度控制准确,可操作性强。进一步验证了将干燥空气作为超临界水氧化体系的密封介质具有可行性,同时表明,该气封壁超临界水氧化反应系统可用于高浓度难降解有机污染物的环境处理。     

悬浮泥沙对蓝藻光合及细胞化学计量的影响

选取水华微囊藻Microcystis flos-aquae为实验材料,在含不同浓度的悬浮泥沙中培养,测定其光合特性和胞内营养元素含量.结果显示,除低浓度悬浮泥沙组外,水华微囊藻比生长速率和chla浓度均低于对照组,且随着时间的延长,含泥沙组水华微囊藻的光合活性F_v/F_m显著下降.水华微囊藻的最大放氧速率P_m和光饱和点I_k随着泥沙浓度的增加而减小,而暗呼吸速率R_d和光抑制作用β显著升高.此外,随着泥沙浓度的升高,水华微囊藻单位细胞C和P含量显著降低,而单位细胞N含量略微升高;由于胞内P含量变化较大,导致N/P比和C/P比显著升高,而C/chla比值随泥沙浓度的增加呈下降的趋势.由此可见,悬浮泥沙虽然因光衰减效应减少了水华微囊藻胞内C含量以及能量供给,但微囊藻通过调节自身生理机能和代谢策略,优先补给C和提高N的合成,节约P合成的能量,通过调节胞内C：N：P储存的优化分配,以适应含悬浮泥沙的外界环境维持生长.     

垃圾填埋场抗生素抗性基因初探

不同环境介质中抗生素抗性基因普遍存在,但是在垃圾填埋场中抗生素抗性基因尚无相关报道.本实验以西安江村沟垃圾填埋场为研究对象,采集不同方位不同深度垃圾样品,分析垃圾理化性质,用荧光定量PCR检测磺胺类抗生素抗性基因(sulⅠ和sulⅡ)、抗氯霉素类抗生素抗性基因(cat)、β-内酰胺类抗生素抗性基因(bla-SHV),以及四环素类抗生素抗性基因(tet W)等5种抗生素抗性基因的含量,以相关性分析垃圾理化性质与抗性基因的关联.结果表明,5种抗生素抗性基因均存在于垃圾中,基因拷贝数(以干土计)最大值分别为:(3.70±0.06)×108copies·g-1(sulⅡ)、(9.33±0.06)×106copies·g-1(sulⅠ)、(2.27±0.08)×105copies·g-1(tet W)、(3.68±0.09)×104copies·g-1(bla-SHV)和(1.39±0.10)×104copies·g-1(cat),说明垃圾填埋场是抗生素抗性基因潜在的储存库.抗性基因sulⅠ、sulⅡ和cat与含水率呈明显的正相关,同时sulⅠ和cat基因含量与p H值呈负相关.     

三峡库区次级河流中有机锡污染物浓度及形态分布规律

以三峡库区次级河流大宁河和小江回水区为研究区域,于2013年5月采集地表水样,采用固相微萃取-气相色谱-质谱(SPME-GC-MS)方法测定水样中丁基锡和苯基锡浓度,分析该时期库区支流水环境中有机锡污染情况.研究结果表明:该时期大宁河和小江表层水体同时检测到内分泌干扰物三丁基锡(TBT)、三苯基锡(TPh T)及它们的降解产物一丁基锡(MBT)、二丁基锡(DBT)和一苯基锡(MPh T)、二苯基锡(DPh T).大宁河和小江苯基锡污染均以MPh T为主,但大宁河丁基锡污染以MBT为主,小江丁基锡污染以MBT和DBT为主.除大昌监测点有新近的TBT输入外,大宁河和小江水体中的TBT和TPh T输入均有一段时间,且发生了明显的降解.     

三峡库区次级河流春季水环境中有机锡在水/SPM间的分配特征

为了解三峡库区次级河流春季水环境中有机锡污染及有机锡在水/SPM(悬浮颗粒物)间的分配情况,于2013年3月分别在大宁河和小江采集地表水样,以三丁基锡(TBT)和三苯基锡(TPh T)及它们的代谢产物一丁基锡(MBT)、二丁基锡(DBT)、一苯基锡(MPh T)和二苯基锡(DPh T)为研究对象,采用固相微萃取处理溶解态样品,液液萃取-固相萃取处理悬浮颗粒态样品,气相色谱-质谱联用技术及内标法定量测定有机锡浓度,调查研究了大宁河和小江春季地表水溶解态和颗粒态样品中有机锡的浓度水平及分配特征.结果表明,该时期大宁河和小江的各监测点都不同程度地检测到了以上6种有机锡,但不同形态的有机锡在水环境中的分配差异较大.大宁河和小江溶解态样品中总有机锡污染水平明显高于颗粒态样品,并且溶解态样品中有机锡污染主要以低取代MBT和MPh T为主,而颗粒态样品主要以高取代丁基锡DBT和TBT为主.     

典型页岩气油基钻屑的组成分析及危害评价

分别从重庆某两个页岩气井场选取水平井油基钻屑(A)和直井油基钻屑(B)样品,详细分析其基本性质及组成。结果表明:油基钻屑由72.78%~81.34%的灰分、14.14%~26.21%的有机物和1.01%~4.52%的水分组成。灰分来源于钻井液中的无机添加剂和钻头破碎的岩石碎屑,主要成分为CaCO_3、BaSO_4、SiO_2和Fe_2O_3。有机物来源于调制钻井液的基础油和各类有机添加剂,主要成分为烷烃、多环芳烃、苯系物和烯烃。碱性盐、重金属和有机物是油基钻屑中的三类有害物质,且其危害依次增加,若不加以有效处置,将对当地生态环境和人类健康造成持久性破坏。