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(NH4+-N)、硝氮(NO3--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、Org-N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NH4+-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,NO3--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(pn=13),表明C、N和P具有同源性。     

雷州半岛土壤重金属分布特征及其污染评价

在雷州半岛采集了106个土壤表层样品,分析了其中8种重金属元素(Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd、Hg和As)的全量.结果表明,雷州半岛土壤重金属污染由高到低排序为Ni＞Cr＞Hg＞Cu＞Zn＞Cd＞As＞Pb,Zn、Cd、As和Pb质量浓度均没有超标,Hg和Cu质量浓度超标率亦不高,但Ni和Cr平均质量浓度达49.81、87.13 mg/kg,高于国内外其他对照区域,超标率分别为25.47%和24.53%;重金属元素在雷州半岛各土壤利用类型中分布规律不明显,按4种主要土壤利用类型受重金属污染程度大小排序为甘蔗地＞果园土＞水田＞菜地;雷州半岛土壤综合污染指数总平均为0.970,土壤总体上尚清洁,重金属污染处于警戒水平;雷州半岛各区域中,徐闻、雷州两地土壤重金属质量浓度明显高于其他地区,其主要原因是徐闻、雷州两地成土母质主要为玄武岩,造成土壤Cr、Ni及其他重金属背景值较高.     

珠江三角洲地区土壤中二噁英污染水平及其分布特征研究

应用高分辨气相色谱/高分辨质谱(HRGC/HRMS)对珠江三角洲地区土壤中二噁英(PCDD/Fs)的浓度及其分布特征进行了研究。结果表明,土壤样品中PCDD/Fs为118~2 304pg/g,平均值为743pg/g;WHO2005-TEQ为1.09~5.56pg/g,平均值为3.25pg/g。珠江三角洲地区土壤中PCDD/Fs浓度较往年相比稍有下降,且大部分地区土壤中PCDD/Fs污染并不严重。土壤中PCDD/Fs同系物分布以OCDD为主要的特征单体,毒性单体贡献最大的是1,2,3,7,8-PeCDD和2,3,4,7,8-PeCDF,平均占总毒性当量的28.9%和16.3%。对珠江三角洲地区土壤中PCDD/Fs的源分析表明,土壤中PCDD/Fs受污染源影响较小,可能主要来自大气沉降。     

某废弃硫酸厂场地土壤重金属污染特征及健康风险评估

以某废弃硫酸厂场地为研究对象,对该场地土壤中As、Cd、Cu、Pb、Zn的污染特征进行分析,并对该场地进行健康风险评估。采用单因子污染指数法、主成分分析和相关性分析对场地重金属污染特征及污染来源进行分析,并评价目标污染物的健康风险。结果表明,Zn、Cd、As、Pb、Cu最大超标倍数分别为18.86、320.25、466.00、132.50、12.42倍。污染比较严重的区域主要分布在厂区的原堆渣场、磷石膏、硫酸以及锌锭的生产车间,随着土壤深度的增加,污染物都发生了不同程度的垂向迁移。As、Pb具有同源性,来源于工业废渣的裸露堆放;Zn、Cd来源于硫酸以及锌锭生产车间,Cu与其他重金属具有相似的污染途径,受废渣堆放、硫酸生产、锌锭制造的共同影响。根据健康风险评价结果,土壤中As、Cd、Pb均超出可接受风险水平,是后续场地修复的目标污染物。     

某水源水库嗅味来源及潜在产嗅藻分布特征解析

华东地区某水源水库近年来出现季节性嗅味问题。为解析嗅味产生来源及其成因,于2018年4月至2019年12月对该水库上游以及库内水体进行长期监测。监测结果表明,2-甲基异莰醇(2-MIB)是主要的土霉味致嗅物质,伪鱼腥藻是该水库潜在产嗅藻种,且其主要为外源输入。相关性分析结果表明,伪鱼腥藻的生长与水温及水下光照(透明度、浊度)等有关。为进一步解析水下光照因素驱动下伪鱼腥藻在水库水体中的分布特征,在水库高嗅期间开展了72 h连续监测,重点分析了伪鱼腥藻昼夜与垂向分布特征。结果表明,在08:00,伪鱼腥藻往表层迁移,在10:00—14:00,表层密度达到最高值,白天在水体中呈现明显的垂向迁移特征,而夜晚在水体中各层的分布无明显变化,这进一步说明水下光照对伪鱼腥藻生长的重要性。以上结果进一步提升了对实际水体中伪鱼腥藻分布规律的认识,可为水源地中伪鱼腥藻导致的嗅味问题提供借鉴。     

某化肥厂污染场地土壤和地下水中氨氮分布特征及其非致癌风险评估

研究了生产历史长达43年的华北地区已停产的某化肥厂污染场地土壤和地下水中氨氮分布特征及其非致癌风险.结果表明:该场地内土壤氨氮质量浓度为0.29～7020.00 m g/kg,污染主要集中在碳化工房和变换、脱硫工房等核心生产区,以及发生过液氨泄漏事故的南部空地区域;氨氮浓度总体随土壤深度的增加呈现先上升后降低的趋势,深...     

生物强化处理石油污染土壤理化性质和微生物学特性的纵向分布特征

采用原位强化生物修复技术对某区块石油污染土壤进行为期16个月的生物修复,考察了处置后污染土壤理化性质、微生物学特性以及石油烃组成的纵向分布特征。实验结果表明,经过修复后各土层的石油烃去除率是表层土IN-3(50.42%)中层土IN-2(23.54%)底层土IN-1(10.51%);IN-1处于缺氧环境,存在硫酸盐还原和反硝化作用,使得土壤pH值从7.86±0.03降低至7.27±0.03,土壤总氮从2.53±0.13 g/kg降低至0.77±0.04 g/kg;厌氧菌的种群数量是IN-1(10.43±0.71×104CFU/g)IN-3(6.74±0.39×104CFU/g)IN-2(5.15±0.42×104CFU/g),放线菌数量与石油烃含量显著负相关(r=-0.989,p=0.0110.05);IN-3对饱和份和芳香份的降解率最高,分别达到了70.27%和54.52%,远高于IN-2和IN-1;模拟蒸馏结果表明,IN-3正构烷烃得到了很大程度的去除,缺氧的IN-1对正构烷烃去除得较少;厌氧菌数量与胶质和沥青质去除率之间成正相关关系,对于污染源较为分散的污染区域,采用原位生物强化修复时可以考虑引入厌氧修复。     

北京某染料厂污染地块土壤和地下水6种氯苯类化合物的分布特征及迁移转化分析

针对染料化工企业用地存在多种氯苯类化合物污染的问题,以北京某染料厂污染地块为研究对象,采集并测定土壤样品260个、地下水样品6个,研究了地块包气带和饱和带中6种氯苯类化合物的分布特征,分析了6种物质的来源与迁移过程。结果表明,6种氯苯类化合物主要分布在生产区及污水处理区等重污染区的包气带中,低氯苯类化合物遍布地下水中。推断四氯苯、五氯苯和六氯苯主要由生产原料(二氯苯和三氯苯)在高温等工艺条件下发生氯化反应转化而成,而氯苯是由深层厌氧环境中的CBs经微生物还原脱氯生成。氯苯自深层厌氧区迁移扩散,部分向上扩散进入包气带再挥发至空气中;其它5种污染物在重污染区进入包气带,主要受淋溶以及重力作用向下迁移,汇集于包气带的黏粉~粉黏层,其中的二氯苯和三氯苯穿透包气带进入地下水并扩散至整个厂区。本研究结果可为染料化工污染地块的调查及修复工程提供参考。     

纳米级铁粉脱氯降解四氯化碳

四氯化碳的生产和使用,给人类带来了较大危害.为此,采用纳米铁粉这一新方法对其进行脱氯处理.试验以纳米级铁粉对四氯化碳的脱氯率为考察指标,选用L25(56)正交试验方案,考察了降解介质的初始pH值、纳米铁粉的质量、降解温度、摇床转速和脱氯时间5个影响因素.结果表明,pH值这一因素有极显著影响;在得出的纳米铁粉对四氯化碳脱氯的最佳工艺条件下,获得了99.5%的脱氯率,为有机氯化物脱氯开辟了一条新途径.     

北方某城市饮用水中多环芳烃的来源及其在水处理过程中的行为研究

采用固相萃取(SPE)样品富集前处理技术和气相色谱/质联联用(GC/MS)分析方法,对北方某工业城市给水系统中的多环芳烃类化合物的含量水平进行了研究.结果表明,该城市多环芳烃污染水平较高,但总浓度均未超过城市供水水质标准(CJ/T206-2005)中限值(2μg/L).近郊水库由于受到燃料燃烧产生的多环芳烃的污染,成为该市饮用水中多环芳烃污染的主要来源.传统的混凝-砂滤工艺对多环芳烃有较好的去除效果,总去除率可达55.9%.     

基于三维荧光及平行因子分析的南昌市某河可溶性有机物溯源及治理策略

地表河流污染物溯源对污染物防治及河流生态环境改善具有重要意义。三维荧光光谱(3D-EEM)的图谱形状、荧光峰位置、荧光峰强度、荧光峰个数信息和荧光参数可作为水体中可溶性有机物(DOM)的荧光特征。结合平行因子分析(PARAFAC)对南昌市某河的3D-EEMs进行分析并进行DOM溯源研究,结果表明,该河DOM主要包含3个荧光组分,分别为类腐殖质荧光组分C1(λ_Ex/λ_Em=245 nm/430 nm)、类氨基酸和类腐殖质组分的混合物C2(λ_Ex/λ_Em=240,300 nm/365 nm)和类色氨酸荧光组分C3(λ_Ex/λ_Em=225,275 nm/335 nm),分别占总荧光组分的35.93%,26.62%和37.45%。该河基本满足地表水环境质量标准(GB 3838-2002)III类水标准,浮游植物主要为蓝绿藻,河流中磷的来源复杂。污染物溯源结果表明,该河DOM腐殖化程度较低,生物活性较强,主要来源于浮游植物和微生物代谢降解和沉积物在冲击和水力作用下产生的内源污染。建议该河采用生态修复技术并辅助水体曝气系统治理DOM污染,并持续防止河流引入外源污染。