饮用水源水质预警监控断面设置方法及其应用

为进一步保障饮用水源水质安全,以北江的广东辖区段(下称北江)为案例区,研究构建了饮用水源水质预警监控断面设置方法,并开展应用研究. 研究结果:①系统提出了饮用水源水质预警监控断面设置思路. 从断面类型上,划分为入境断面、控制断面、预警断面、目标断面4类;从断面功能上,分别定位为入境水质监控、源头影响控制、早期水质预警、目标水质保障;从断面的风险覆盖范围上,分别在面尺度、线尺度、点尺度3个层面保障水源水质安全;从而构建分类多级的饮用水源水质预警监控站网. ②提出了饮用水源水质预警监控各类断面的设置方法. 如入境断面的设置执行“属地管理”原则,与跨省(市)界断面保持一致;控制断面的设置遵循“快速响应”原则,在高风险源及河段下游就近布设;预警断面的设置遵循“应急缓冲”原则,断面与取水口距离的核算公式是预留的水团迁移时间、设定水文条件下水流流速2类参数的函数,预留迁移时间需要满足不小于当地区域应急响应时间的约束条件;目标断面则直接位于取水口. ③北江流域饮用水源水质预警监控断面初设136个,优化核定后共计111个,包括入境断面6个、控制断面71个、预警断面26个、目标断面16个,其中有8个断面具有多重监控功能属性. ④经验证,该研究中所述方法具有可操作性.      

旱柳(Salix matsudana Koidz)对Pb的耐性、富集、转运与胁迫响应研究

耐性机理的系统解析对于旱柳在土壤Pb污染控制上的应用具有重要意义.为了明确旱柳对Pb的耐性机理,通过盆栽试验研究了旱柳对Pb的耐性、富集、转运特征,采用STEM、EDAX、FTIR分析了旱柳对Pb的胁迫响应机制.结果表明:低含量(≤600 mg·kg-1)Pb对旱柳生长有促进作用,高含量(≥1000 mg·kg-1)Pb明显抑制旱柳的生长;旱柳对Pb具有很高的耐性,耐性指数TI(%)可达108.32,属Pb高耐性植物;旱柳对Pb的富集能力较强,富集系数均值可达7.5773,而对Pb的转运能力较弱,转运系数均小于1;低含量Pb胁迫不影响叶绿素的合成,也不会促生丙二醛(MDA),而高含量Pb胁迫明显抑制叶绿素的合成,促使MDA大量生成,导致严重的细胞膜脂过氧化和膜损伤;抗氧化酶(POD、CAT、SOD)及可溶性蛋白能够对低含量Pb胁迫做出积极有效的响应,但无法清除高含量Pb胁迫所产生的毒害;扫描透射电镜(STEM)分析表明,Pb胁迫使根系发黑、萎蔫,茎部破败、堵塞,叶片褶皱、卷曲,破坏气孔结构;傅里叶红外光谱(FTIR)分析表明,Pb胁迫使导致膜脂过氧化和膜损伤的自由羟基增多,而使对Pb具有络合、螯合作用的连生羟基、巯基、羰基数量减少;能谱(EDAX)分析表明,Pb胁迫抑制了Ca、K的吸收,同时干扰其他矿质元素的吸收利用.     

三峡水库上游河流入库面源污染负荷研究

借鉴水文分割法的原理,在基流分割的基础上,建立了面源污染负荷估算公式. 基于相关性分析、回归分析,提出了污染类型判定和数据补插原则. 以2004和2005年的水文水质数据为基础,将该方法应用于三峡库区上游河流入库面源污染负荷研究, 并采用相关系数法作为对比,对该方法在应用中可能导致的结构性偏差予以探讨. 结果表明,2004年嘉陵江、长江干流、乌江三江入库COD_Mn,总氮和总磷的污染负荷(以包含溶解态和颗粒态成分的总物质通量表示)分别为168.96×104,70.30×104和10.95×104 t;2005年分别为228.24×104,66.64×104和14.24×104 t;在总量组成中,面源是三江入库污染物的主要来源,占总入库负荷的60%～80%;在空间分布上,长江干流对入库面源污染负荷的贡献占绝对优势,嘉陵江、乌江的面源污染总贡献率仅占13.4%～39.4%;在营养物负荷组成方面,氮对水体的影响以溶解态氮作用为主,磷对水体的影响以颗粒态磷作用为主. 水文分割法的改进值得进一步关注,但在尚未出现十分科学、合理的改进算法时,该方法仍不失为面源负荷研究的有效方法.      

Winsor I微乳液＋臭氧氧化联合处理油基岩屑研究

采用“含有配制油基钻井液用主乳和油相的Winsor I微乳液＋臭氧氧化”联合工艺对油基岩屑进行处理,Winsor I微乳液处理油基岩屑后所得的基础油和部分主乳化剂进入平衡油相,可以用来配制油基钻井液,臭氧氧化对岩屑进行深度处理,进一步降低岩屑表面含油量。文章以处理后岩屑含油量为指标,系统优化了微乳液组成、微乳液清洗油基岩屑工艺和臭氧氧化工艺。根据实验结果推荐微乳液组成为“脂肪醇聚氧乙烯 醚硫酸钠＋配制油基钻井液用主乳化剂（2:1）”,混合乳化剂浓度为6％,正戊醇浓度5％,柴油浓度36％,其他为盐水。微乳液清洗条件为固液比1:5,室温下搅拌清洗60min。此条件下岩屑含油量可降至1.41％,微乳液重复使用4次后,岩屑含油量仍可以保持在2.0％以下。臭氧氧化深度处理时,推荐工艺条件为臭氧氧化时间40min,清水pH＝7,固液比1:5,臭氧流量5mg/min ,处理后岩屑含油量可降至0.36％。     

基于GAM模型的洞庭湖叶绿素a浓度与环境因子相关性分析

为了解洞庭湖流域水体叶绿素a的时空分布及其与环境因子的关系,于2019年1～12月对洞庭湖进行采样调查分析,运用广义可加模型(GAM)分析了叶绿素a浓度与各环境因子间的关系.结果显示,洞庭湖水体叶绿素a浓度存在较为显著的时空分布差异,其年均值为5.77μg/L,变化范围为1.00～67.33μg/L.叶绿素a浓度变化的...     

山东沂河橡胶坝蓄水段沉积物磷形态分布

橡胶坝促进河流颗粒物沉积，坝前蓄水段沉积物磷形态分布及其相关性分析对河流水环境保护与橡胶坝建设等具有重要指导意义。该文以沂河岜山橡胶坝蓄水段为例，在分析沉积物磷形态分布特征及其污染风险的基础上，探讨其相互关系。结果表明：蓄水段表层沉积物（0～5 cm）Fe/Al-P、Ca-P和TP含量分别为526.03～4 371.49 mg/kg、457.36～4 462.6 mg/kg和983.39～8 792.43 mg/kg,Fe/Al-P是TP的主要赋存形态，占TP的比例为20.23%～65.34%，含量较高点位主要集中在距离左岸50～100 m的滞留区域。垂向上，磷形态分布较为复杂，波动性大，但总体呈现出上层（0～20 cm）含量低于下层（>20 cm）的趋势。单因子污染指数和生物有效性指数评价均显示，蓄水段沉积物磷污染处于严重水平，橡胶坝建设促进沉积物对磷的富集。相关性分析表明，Fe/Al-P、IP、BAP、TP之间呈显著正相关关系，蓄水段沉积物磷主要来源为沂水县周边工业废水和城镇生活污水，且具有较高潜在生态风险。     

液/固体系中硅藻土对Pb2+和Cd2+的吸附机制

为了提高硅藻土在重金属废水处理上的应用水平,采用静态吸附实验考察了液/固体系中硅藻土对Pb2＋、Cd2＋的吸附影响因素、吸附等温线和吸附动力学属性。结果表明,随着投加量的减少,离子初始浓度的提高,pH值的增大,吸附作用时间的延长,硅藻土对Pb2＋、Cd2＋吸附量不断上升;硅藻土对Pb2＋、Cd2＋的等温吸附都符合Langmuir模型,硅藻土对Pb2＋、Cd2＋最大吸附量分别为10.428 mg/g和7.916 mg/g,硅藻土对Pb2＋具有更好的吸附能力;Pb2＋具有较低的水合自由能,更容易脱去水膜与硅藻土孔道内的活性基团发生吸附作用;双常数扩散方程可以很好地描述硅藻土对Pb2＋、Cd2＋的吸附动力学属性,硅藻土对Cd2＋有较快的吸附速率。     

利用体外实验方法评估稻米中镉的生物可给性和健康风险

为了研究稻米中镉(Cd)的生物可给性与稻米理化性质之间的相互关系以及稻米摄入而导致的Cd健康风险,从湖南某些地区采集了16个稻米样品,利用in vitro方法研究了这些稻米中Cd的生物可给性及其人体健康风险。结果表明:在16个样品中,有13个样品的Cd含量超过稻米中Cd的限量标准(0.2 mg·kg-1)。稻米中Cd的溶解态含量及其生物可给性变化较大,胃阶段和肠阶段Cd的溶解态含量范围分别为0.102~1.70 mg·kg-1和0.015~0.249 mg·kg-1,平均值分别为0.698 mg·kg-1和0.103 mg·kg-1,胃阶段和肠阶段Cd的生物可给性的范围分别为56.8%~82.0%和6.62%~15.9%,平均值分别为70.9%和11.1%。模拟肠液中Cd的溶解态含量与稻米的纤维含量之间有显著的相关性。如果不考虑稻米中Cd的生物可给性,所采集的所有稻米样品的摄入都将导致成人和儿童健康风险。如果我们考虑了稻米中的生物可给性,只有31%的稻米样品会对成人产生健康风险,将有50%的稻米样品会对儿童产生健康风险。     

北京地区生活垃圾焚烧飞灰理化和水洗特性分析

针对飞灰水洗预处理工艺控制难题,分析了北京地区3家生活垃圾焚烧厂飞灰的理化特性,并模拟国内首条生活垃圾焚烧飞灰工业化处置示范线进行了水洗实验研究。结果表明:朝阳飞灰Cl~-含量为18. 73%,其平均粒度最小;高安屯飞灰Cl~-含量最高,达到19. 40%,处理过程中每吨飞灰碳酸钠的消耗量最大,是朝阳飞灰的1. 4倍,是大工村飞灰的2. 9倍;大工村飞灰Cl~-含量为11. 71%,其CaO、SiO_2、Al_2O_3玻璃态含量最高,达到58. 31%,是水洗水泥窑资源化利用的优质配料。掌握北京地区典型垃圾焚烧厂飞灰的特性,可以指导飞灰水洗预处理工艺的灵活控制。     

中国近岸海洋和海岛环境中抗生素抗性基因的研究进展

抗生素在不同领域被大量使用甚至滥用,未被利用的抗生素会经过不同途径进入环境,导致抗生素抗性菌（antibiotic-resistant bacteria,ARBs）和抗生素抗性基因（antibiotic resistant genes,ARGs）广泛传播。ARGs作为新型环境污染物被广泛关注,成为全球性的环境问题。本文综述了中国近岸海洋与海岛环境中ARGs的赋存状况,分析了ARGs在海岛环境与近岸海洋环境中的赋存特征差异,并对海岛(海南岛)ARGs的研究提出建议。