无锡市农村黑臭河流沉积物营养盐垂向分布与污染特征分析

为揭示太湖流域农村黑臭河流沉积物中碳、氮、磷营养盐的垂向分布与污染特征,以无锡市周铁镇掌下浜(北段)为例,沿河流上游至下游共采集13个沉积物柱状样,分析总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH_4~+-N)、硝氮(NO_3~--N)、有机氮(Org-N)、有机碳(TOC)的垂向分布特征,并对沉积物中碳(C)、氮(N)、磷(P)的组分分布进行相关性分析。结果表明:TN、TP、Org-N含量在各点位间变化幅度不同,但均表现出随深度增加减小的趋势,即出现明显的"表层富集"现象,TN、TP、OrgN含量在沉积物中的最大降幅分别为55.82%、69.59%和68.12%;相反,沉积物中NH_4~+-N含量在垂直距离上呈现随深度加大升高的趋势,上升幅度在25.39%~72.77%;在垂直方向上,NO_3~--N含量在1号、4号~8号采样点处含量随深度加大而升高,增幅最大为107.51%,在2号、3号和9号~13号采样点处含量随深度增加降低,降幅最大为65.17%;TOC含量呈现随深度增加递减的趋势,含量在13.12~37.52 g·kg~(-1)变化;沉积物中C/N在8.31~19.90之间,均值为13.21,有机物以外源有机质为主;C/P比在12.24~51.84之间,均值为26.71;N/P在1.04~2.86之间,均值为2.02;沉积物中TOC、TN、TP含量两两具有极显著正相关关系(p0.01,n=13),表明C、N和P具有同源性。     

广西北部湾典型入海河流上中下游城市河段沉积物碳氮磷富集特征

通过对广西北部湾典型入海河流南流江上、中、下游城市河段表层沉积物碳、氮、磷的调查分析,揭示其富集特征,并利用单因子直接评价法、内梅罗综合污染指数法与有机指数法对沉积物污染状况进行了评价。结果表明:(1)上游河段沉积物中总有机碳(TOC)、总碳(TC)、总氮(TN)、总磷(TP)平均质量浓度分别为9.2、21.4、1.6、0.126g/kg,中游河段分别为13.9、23.8、1.1、0.083g/kg,下游河段分别为9.8、12.6、0.9、0.082g/kg。(2)从Pearson相关分析可知,TP、TN、TC、总无机碳(TIC)两两间均具有显著相关性,表明碳、氮、磷的来源具有一定的同源性。(3)从单因子评价结果看,TN污染最严重;从内梅罗综合污染指数来看,中游河段污染最严重,上游次之,下游最优;从有机指数来看,3个城市河段总体均处于Ⅲ级(高营养)水平。     

苏州市各功能区水环境中碳氮磷分布特征与污染评价

为了解苏州市水环境中营养元素的时空分布特征及潜在生态风险,于苏州市城区、城郊和郊区共设置16个采样点,并对全年水样和沉积物样进行各形态碳、氮、磷含量的测定。结果表明:(1)时间尺度上,水体中春季溶解性有机质(DOC)极显著低于秋、冬季,TN季节性差异不显著,春、夏季TP极显著高于秋、冬季。沉积物中总有机碳(TOC)、TN和TP均在冬季最高、春季最低。(2)空间尺度上,水体中城区TP高于城郊和郊区。沉积物中TOC、TP均呈现城区郊区城郊的分布特征。(3)水体富营养化评价综合指数表明,1个采样点为极富营养级,11个为重富营养级,4个为富营养级,春、夏两季富营养化风险高。(4)苏州市整体有机氮污染较严重,城区沉积物中生物有效性磷最高,对上覆水的磷释放风险最高。(5)相关性分析表明,沉积物中TP、无机磷和铁铝磷来源可能相同。     

梁滩河沉积物中氮磷垂直分布研究

以梁滩河为研究对象,从上游到下游布置了15个采样点,研究了这些采样点的氮、磷浓度,并以其中几个采样点为主要对象,着重研究了氮、磷在不同深度的垂直分布情况。结果表明,梁滩河的上游左支氮、磷浓度已经较高,而上游右支受污染严重,特别是TN严重超标,说明长期受到生活污水和农业废水的污染。分析其垂直分布规律,TN、TP最高值大多出现在中间层,TP在底层的浓度总体要比表层高,而TN在底层的浓度总体要比表层低。梁滩河沉积物中氮、磷主要集中在中间层,中间层是营养物储存的主要场所。     

望虞河表层沉积物中氮的分布与形态变化特征

为了揭示望虞河沉积物中氮的分布与形态变化特征及环境影响因素,于2011年5月、8月、11月和12月采集沿线10个监测断面的表层沉积物。利用逐级分离浸取法(BCR)测定沉积物中各形态氮的含量,并观测其主要理化指标。结果表明,(1)沉积物中总氮(TN)含量为347.85~2 733.56 mg/kg并沿程上升,其中排水期8月TN含量最高且沿程变化较大,调水期TN分布与变化趋势相近。以沉积物中TN含量为污染评价标准,沉积物在5月和12月较清洁,在11月为轻度污染,而在8月为重度污染状态。(2)望虞河上河段和贡湖湾表层沉积物中TN及各形态氮的含量较低,氮在5月、8月和11月以非转化态氮(NEF-N)为主,而在12月以可转化态氮(TF-N)为主,其中离子交换态氮(IEF-N)和有机态与硫化物结合态(OSF-N)受水环境变化影响较大。(3)在调水期,IEF-N和OSF-N含量较大且沿程变化较大,CF-N和IMOF-N显示出明显季节差异性;在排水期8月,IEF-N和OSF-N含量较低且变化平缓。(4)望虞河表层沉积物中氮的含量分布与形态变化主要受到总有机碳(TOC)含量、温度、氧化还原电位(ORP)和粒度的影响。     

大屯海和长桥海表层沉积物粒度和营养盐分布特征

为揭示大屯海和长桥海表层沉积物粒度及营养盐分布特征，测定蒙自盆地两大浅水湖泊共计65个样品的粒度、总有机碳(TOC)和总氮(TN),分析上述指标的空间分布及其相关性。结果显示，湖泊表层沉积物以粉砂和黏土为主，粉砂是研究区表层沉积物的优势粒度，反映了水动力状况；粒度空间分布特征与入湖河流有关。大屯海表层沉积物TOC和TN质量分数分别为1.91%～8.78%、0.21%～0.81%,而长桥海为0.17%～4.70%、0.01%～0.53%。大屯海表层沉积物TN、TOC与黏土呈负相关，与砂呈正相关。两大湖泊属于浅水型湖泊，水动力强，TN和TOC分布主要受控于表层沉积物中粗颗粒和水动力状况；表层沉积物中TN和TOC主要分布在远岸深水至较深水的湖心静水区，形成类似于同心圆状的分布特征，表层沉积物是湖泊富营养化的潜在内源。     

太湖竺山湾缓冲带内湿地表层沉积物氮、磷和有机质的分布特征及评价

采集太湖竺山湾缓冲带内湿地表层沉积物,分析总氮(TN)、总磷(TP)和有机质(OM)的空间分布特征,并进行污染评价。结果表明:竺山湾缓冲带内湿地表层沉积物中TN质量浓度为0.41~3.07mg/g,平均值为1.42mg/g;TP质量浓度为0.195~0.771mg/g,平均值为0.438mg/g;OM质量分数为1.16%~6.07%,平均值为2.98%,空间分布差异明显。竺山湾缓冲带内湿地表层沉积物中OM主要来源于水生生物的分解,与TN具有很高的同源性,而与TP同源性很低。与国内其他湿地相比,竺山湾缓冲带内湿地表层沉积物中TN和TP处于中等水平,OM处于较高水平。但对TN和TP的综合污染指数评价发现,超过一半的点位处在中度和重度污染水平。     

合肥城郊典型排水沟渠沉积物磷形态及其释放风险

为弄清合肥市城郊排水沟渠—关镇河水体沉积物磷赋存形态及其污染特征,于2013年9月—2014年6月,在沟渠上选取8个采样点,逐月采集水样和表层沉积物样,解析沉积物的磷赋存形态及其时空变化特征,并对磷的潜在释放风险进行分析。结果表明:关镇河水体氮、磷污染严重;沉积物中TP含量处于1 430.10~1 941.26 mg/kg范围,平均为1 734.42 mg/kg;沉积物各形态磷含量由高到低排序为:OPFe-PCa-PDe-PAl-POc-PEx-P;生物有效性磷平均值为464.01 mg/kg,占TP的26.81%;广义生物有效性磷的平均含量为1 226.92 mg/kg,占TP的71.00%;PSI变化范围为18.31~69.96 mg P/(100 g)·(μmol/L),且沉积物磷释放风险春夏季高于秋冬季。     

鸣翠湖间隙水与上覆水中氮、磷的分布特征研究

为探究湖泊沉积物与水体中氮、磷的迁移规律,收集鸣翠湖5个代表性采样点的间隙水和上覆水,测定TP、TN、氨氮等浓度,分析氮、磷的分布特征。通过相关性分析对间隙水和上覆水中氮、磷的关系作初步探讨,最后对鸣翠湖水体富营养化状况进行评价。结果表明:鸣翠湖间隙水和上覆水中氮、磷浓度梯度明显,具有间隙水向上覆水释放的趋势,其湖泊富营养化污染的内源作用已经非常明显。间隙水中TP、TN、氨氮的平均质量浓度分别为0.15、3.83、2.23mg/L;上覆水中TP、TN、氨氮的平均质量浓度分别为0.07、2.17、0.24mg/L。鸣翠湖水体已呈现出富营养化状态。     

钱塘江富阳-杭州段沉积物磷的赋存形态分析

研究了钱塘江富阳一杭州段10个采样点表层沉积物中TP、各组分磷的含量分布以及沉积物有机质和粒径对磷分布情况的影响.结果表明,钱塘江富阳一杭州段表层沉积物中的TP为594.76～1 463.06 mg/kg,平均为940.24 mg/kg.NaOH提取态磷(NaOH-P)是污染河段无机磷(IP)的主要赋存状态.除个别采样点外,有机磷(OP)在TP中所占的比例相对较低.钱塘江富阳一杭州段沉积物TP以及赋存状态与沉积物粒度组成及有机质含量有显著的相关关系,沉积物中细颗粒越多,有机质含量越高,其TP也就越高,污染河段磷素增加主要造成NaOH-P升高,因此可以判断河段释磷潜力与污染有关.     

临江河回水区营养盐及富营养化特征分析

以2008年3～9月对库区次级河流临江河回水区水质的调查为依据,分析了临江河回水区氮、磷营养盐的污染分布及富营养化特征。结果表明,临江河回水区氨氮(NH₃-N)、总氮(TN)的浓度在7月中旬达到最小值,分别为1.963和5.128 mg/L, 之后在9月初出现峰值,而磷酸盐(PO^3-₄-P)和总磷(TP)的浓度却呈现出先增加后下降的变化规律;氮主要来自点源污染,而磷受面源污染影响较大;溶解性无机氮(DIN)和PO^3-₄-P是TN与TP的主要存在形态,平均分别占TN和TP的85.3%和77.8%,而DIN又以NH₃-N为主。营养盐浓度呈现出回水区中游最高,回水末端次之,河口处最低的空间分布特征。叶绿素a（Chl-a）的浓度在4月和9月出现峰值,其空间分布特征与营养盐的类似。研究表明,临江河回水区在重度污染的情况下,即便是河流型水体也可能发生富营养化;流速对Chl-a浓度的显著影响呈指数关系。     

中国典型淡水湖泊沉积物中生物标志物组成特征及源解析

分别采集鄱阳湖、太湖和巢湖表层沉积物样品,对沉积物样品的总有机碳(TOC)、TN、总有机碳同位素(δ13 Corg)和总氮同位素(δ15 Ntotal)等参数以及脂肪烃、脂肪醇、脂肪酸等主要生物标志物进行了分析研究。研究表明,鄱阳湖、太湖和巢湖表层沉积物有机质均呈现出陆源、内源有机质混合来源特征;鄱阳湖、太湖和巢湖表层沉积物中的脂肪烃主要来自藻类源和细菌源,太湖和巢湖沉积物脂肪烃组成受人类活动石油烃影响明显。藻类源是鄱阳湖沉积物中游离态、结合态脂肪醇和巢湖沉积物中游离态脂肪醇的主要来源,太湖沉积物中游离态、结合态脂肪醇和巢湖沉积物中结合态脂肪醇主要来自细菌源。脂肪酸是鄱阳湖、太湖和巢湖表层沉积物样品可溶性有机质的主要组分,主要以结合态脂肪酸形式存在,细菌源是结合态脂肪酸的主要来源。     

合肥市南淝河不同排口表层沉积物磷形态分布特征

对合肥市南淝河不同排口处表层沉积物进行了采样,并采用修正后的标准测试程序SMT和钼锑抗紫外分光光度法测定了其中的总磷(TP)、无机磷(IP)、有机磷(OP)、铁/铝磷(Fe/Al-P)和钙磷(Ca-P),同时分析了各形态磷之间以及与沉积物有机质之间的相关性。结果表明,由于各排口附近不同的水动力条件,污染状况以及沉积环境,各排口表层沉积物总磷(TP)的质量分数存在显著差异,其值在771.23~3 065.36 mg/kg之间,除二里河排口(S15)沉积物磷以钙磷(CaP)为主外,其他采样点表层沉积物磷均以铁/铝磷(Fe/Al-P)为主,各形态P的最低值均在位于南淝河上游的S4点,TP、IP、Fe/Al-P的最大值均出现在位于望塘污水厂排口下游60 m处的S6点,潜在释放磷比例最大值在南淝河上游受农业面源污染影响较大的S3点。沉积物各形态磷之间存在着不同程度的相关性,各形态磷与有机质存在着显著的正相关。以上结果表明,南淝河沉积物磷形态分布特征受排口类型影响显著,其中城市污水处理厂尾水可能是受纳水体沉积物重要的磷源。     

罗时江河口湿地沉积物磷的空间分布及污染风险评价

以云南洱海罗时江入湖河口湿地为典型对象,利用柱状底泥分层采样器采集罗时江河口湿地沉积物样品,0~10 cm为表层,10~30 cm为中层,30~60 cm为底层,分析了3层沉积物的总磷含量。研究结果表明,(1)从水平方向看,罗时江河口湿地各层(表层、中层、底层)沉积物总磷分布均呈现出沿2条主水道(水道Ⅰ和水道Ⅱ)向岸边递减,并在入水口处出现峰值的规律;垂直方向上看,总磷含量随着沉积深度增加而减少,表层富集明显。表层、中层和底层沉积物总磷平均含量分别为1.09、1.03和0.99 g/kg。(2)运用单因子污染指数评价法对沉积物总磷进行了评价,3层沉积物总磷总体属于中度污染,局部出现重度污染。各层污染程度从大到小依次为表层(1.81)中层(1.72)底层(1.65),重度污染主要集中在水道Ⅰ上。     

太湖不同营养类型湖区沉积物磷的形态与吸附行为的比较

选择太湖不同营养类型的湖区开展了沉积物磷形态与磷吸附行为的研究,结果表明,位于藻型湖区梅梁湾的T1点表层沉积物中的总磷(TP)含量高于位于草型湖区T2点的相应值,且沉积物吸附能(K)值与TP含量显著负相关(p0.05),即沉积物自身的高磷含量可加速磷向水柱释放的风险。有机质与磷吸附饱和度(DPS)显著正相关(p0.05),同时DPS与K值显著负相关(p0.05),总之,有机质通过沉积物磷吸附饱和度间接的影响沉积物磷吸附行为。T2点沉积物吸附解吸平衡浓度(EPC0)值随深度递增,大型水生植物的存在促使表层沉积物维持磷汇的功能,T1点沉积物距表层10~15cm处EPC0值最低,故相应疏浚深度宜为10~15cm,这一结果为富营养化湖泊的修复提供了理论依据与技术参数。     

简单式绿色屋顶对雨水径流水质的影响规律研究

绿色屋顶作为海绵城市建设中的重要措施之一,具有良好的环境生态效益。对搭建的5种简单式绿色屋顶装置和混凝土屋面装置进行了天然降雨实测和模拟降雨实验监测比较,分析了各装置出流中总有机碳(TOC)、TN、氨氮、TP和Zn的浓度及负荷,研究了简单式绿色屋顶对屋面雨水径流水质的影响规律。结果表明,简单式绿色屋顶出流中的TOC、TN、氨氮、TP和Zn浓度比混凝土屋面高;简单式绿色屋顶具有径流量截留能力,能够削减部分TN和氨氮负荷,但TOC、TP和Zn浓度较高,导致其污染负荷仍然比混凝土屋面高。种植基质对雨水径流TOC、TN和氨氮浓度有显著影响,对TP和Zn浓度无显著影响;植被对各项污染物浓度均无显著影响;降雨特征对污染物浓度有显著影响。     

人工湿地防治湖泊富营养化污染探讨

针对湖泊富营养化问题,结合抚仙湖当前污染状况,以马料河人工湿地为例,探讨利用人工湿地控制水体水质下降、脱氮除磷机理及其去除效率.结果显示：马料河人工湿地对TN、TP、SS的去除效率分别为：44.21%、46.03%、86.6%;其中TN的去除效率与进水流速具有一定的相关性;TP的去除效率相对稳定,去除机制主要与湿地基质有关.     

产芝水库底泥和其间隙水中氮、磷分布特征

在现场调查和样品采集的基础上,对产芝水库主要采样点底泥及其间隙水中TN、NH+-N、NO3--N和TP浓度进行了测定,并对底泥TN,TP和其间隙水中TN、总溶解性磷(TDP)浓度进行了相关性分析.研究结果表明,产芝水库底泥含水率和有机质含量在表层均较高;而底泥中氮、磷浓度自深度为10 cm处向表层多表现出增加的趋势,间...     

暴雨径流对分层水库水质的影响

为探明西安金盆水库热分层演变特征和降雨径流对水库水质的影响,对水库垂向不同点位的水温、溶解氧、浊度、p H、总磷、总氮、氨氮、总有机碳等水质指标进行了持续监测和分析,结果表明:RWCS/H指数能有效判断热分层稳定水平,稳定分层期RWCS/H指数在1.56~6.99 m-1之间;RWCS/H指数与TP、厌氧层厚度显著相关,温跃层的变化特征对厌氧层变化起支配作用,分层期水库底部厌氧条件致使沉积物中营养盐大量释放,其中滞水层TP最高达0.062 mg·L-1;汛期暴雨径流一方面破坏水体热分层稳定性,另一方面携带大量颗粒态污染物以间层流的形式潜入水库中下层水体,使污染负荷提高,TP、TN、NH+4-N、TOC浓度分别达到0.052、1.589、0.42和3.784 mg·L-1;随暴雨径流潜入带来的大量颗粒态污染物和下层水温、p H上升导致沉积物厌氧释放加剧,雨后下层水体TP、TN、NH+4-N、TOC浓度分别达0.022、1.474、0.595和4.559 mg·L-1,显著高于上层水体。分层期内源释放是加快金盆水库富营养化过程的关键因素,汛期暴雨径流引发的水库水环境系统改变使得水质突发性污染风险加大。     

上海市污水处理厂进水水质特征的统计学分析

针对上海市50座城市污水处理厂进水水质,利用实际运行数据,系统分析了水质特征以及有机物、氮、磷和悬浮物之间的概率分布和相关关系。结果表明,上海市污水中BOD5、COD、SS、NH3-N、TN和TP全年浓度分布均呈正偏态分布,月中间值分布范围分别在110~150 mg/L、260~325 mg/L、140~175 mg/L、20~30 mg/L、29~37 mg/L和3~5 mg/L。水质指标BOD5和COD、TN和TP及TN和TP之间存在显著的一元线性相关关系。进水BOD5/COD值分布在0.4~0.6之间的概率为64.6%,表明进水中生化性较好。BOD5/TN分布在4~6之间的概率为35.8%,表明进水反硝化碳源不足。BOD5/TP的平均值为32.6,且大于20的累积概率为84.1%,表明污水在处理中可以满足生物除磷的需求。TN/TP比值范围在1~25,平均值为8.6,且TN/TP>5的概率为88.1,表明进水基本满足微生物生长对氮、磷的需求。