官厅水库沉积物柱状样中有机氯农药的垂直分布特征

以气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)内标法定量测定了官厅水库永1008横断面沉积物柱状样品中有机氯农药的含量,以便对自蓄水以来官厅水库沉积物中有机氯农药的历史沉积变化特征和可能的来源进行初步探讨。定量测定结果以HCHs,DDTs和有机氯农药总量(OCPs)计算,样品中w(HCHs),w(DDTs)和w(OCPs)分别为2 0～25 7,0 3～1 9和3 2～28 3ng g;据永1008横断面沉积图推算,官厅水库永1008横断面沉积物中有机氯农药的主要来源是上游地区的农业生产和工业排污,集中在1980—1991年。因此,在未来库区的清淤疏浚工程中,应特别注意不同层次底泥中有机氯农药的再悬浮与释放,以及清淤后底泥的防污处置。      

官厅水库周边土壤中有机氯农药残留的统计分布特征

采用气相色谱(GC ECD)分析方法测定了官厅水库周边地区土壤样品中HCH、DDT、七氯、艾氏剂等多种有机氯农药的含量,采用数理统计方法研究了不同土地利用类型、不同采样方位与土壤中有机氯农药含量的关系.结果表明,官厅水库周边地区土壤中总HCH含量为0～19 63ng g-1(中位数0 50ng·g-1),总DDT含量为0～176 01ng·g-1(中位数4 42ng·g-1).其它几种有机氯农药的含量未检出.不同的土地利用类型土壤中HCH和DDT的含量均有显著性差异,不同的官厅水库方位对土壤中HCH和DDT的含量不造成显著影响.     

官厅水库沉积物重金属沉积通量及沉积物记录的生态风险变化规律

采集官厅水库沉积物柱状样,分析了沉积物中6种重金属(Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn)的垂直分布特征和沉积通量,并采用潜在生态危害指数评价其生态风险.结果表明:6种重金属平均含量分别为0.205、65.5、37.6、39.5、33.6和104 mg·kg-1,与北京市土壤背景值相比,超标1.4~2.2倍;随时间的变化,沉积物中Cd和Ni含量相对稳定,而Cr、Cu、Pb和Zn含量呈现先降低、80年代后趋于平稳的趋势;1980年以来,重金属沉积通量随时间呈现有规律的递减,到2014年减少了约40%.官厅水库沉积物中重金属Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的年沉积量分别为0.0113、3.63、2.09、2.19、1.86和5.72 t.富集系数显示,表层沉积物中各重金属均未发生富集(富集系数小于1.5).官厅水库表层沉积物重金属的潜在生态风险指数RI值范围为58.8~113.0,均值为80.9,总体属于低生态风险;垂直分布上,在1985年后,水库各采样点沉积物中重金属的风险程度RI随着时间均呈现减小的趋势.总体来说,官厅水库沉积物中重金属污染相对较轻,对水库水环境质量不构成威胁.     

官厅水库典型入库河流(洋河)表层沉积物重金属赋存形态特征

官厅水库曾是北京市重要的饮用水源地之一,洋河作为官厅水库重要入库河流,沉积物污染直接影响水库的水质安全.以洋河水系表层沉积物为研究对象,利用BCR三步连续提取法分析沉积物中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn形态特征,并基于重金属形态的评价方法(次生相原生相分布比值法-RSP和风险评估指数法-RAC),评价了洋河水系表层沉积物中重金属的污染程度与风险水平.结果表明,在整体研究区域,6种重金属均以残渣态(B4态)为主,在次生相中(除B4以外的其他3种形态),Cd、Cu、Ni、Pb和Zn均以可还原态(B2态)为主,Cr以可氧化态(B3态)为主.在空间分布上,Cd在干流中游段和支流清水河段以B2态为主;Zn在干流中游段以B2态和弱酸提取态(B1态)为主,在支流清水河段以B2态为主.RSP结果表明,洋河水系表层沉积物中Cd和Zn为轻度污染,Cr、Ni、Cu和Pb无污染.但Cd和Zn在支流清水河段均为重度污染等级,其可能主要来源于区域化工原料及化学品制造行业.RAC结果表明,整体上洋河水系表层沉积物中Cd和Zn对水环境构成中等风险,Ni和Cu构成了低风险,而Cr和Pb基本无风险.     

百年来滇池沉积物中不同形态氮分布及埋藏特征

为探讨百年来滇池沉积物氮的组成、分布以及埋藏特征,2014年7月在滇池采集6根沉积柱进行氮形态及年代测定.结果表明滇池沉积物总氮含量高,为1 263.68~7 155.17 mg·kg~(-1),硝氮及氨氮含量低,分别为10.00~144.00 mg·kg~(-1)和9.20~146.50 mg·kg~(-1).沉积物中有机氮为主要存在形态,含量为255.80~5 644.25 mg·kg~(-1),平均占总氮含量的91.26%;滇池沉积物总氮污染严重,于70年代开始形成且90年代后期加剧,并呈现滇池南部北部中部的分布特征;近100年来滇池沉积物平均沉积速率为0.092~0.187 g·(cm~2·a)~(-1),随时间先增加后降低再升高,空间上由北向南逐渐降低.沉积物中总氮埋藏速率则随时间逐渐增加,在1990年后几乎呈直线增长,且由南向北逐渐降低;据估算,1900~2014年滇池沉积物总氮埋藏量达92 139.15 t,其中有机氮埋藏量为86 745.62 t,硝氮埋藏量为2 464.16 t,氨氮埋藏量为2 929.37 t.     

官厅水库坝前疏浚底泥的理化特征和土地利用研究

用环保疏浚船抽取官厅水库坝前表层底泥,在田间脱水池进行自然脱水,研究脱水后底泥的理化性质和污染物特征,底泥无害化处理方式和处理后底泥的土地利用效果.结果表明,官厅水库坝前疏浚底泥中黏粒含量高,容重高达1.89 　g·cm^-3,孔隙度只有23.8%,干后龟裂且非常坚硬,植物不能在上面生长.底泥中含有大量的还原性物质和速效性氮、磷,但重金属和有机氯农药含量均低于二级土壤环境质量标准.通过加入砂性土壤和作物秸杆等材料可以降低底泥容重和还原性物质含量,提高底泥的孔隙度并固持底泥中的速效性氮、磷.经过处理后的底泥可以成为良好的植物生长介质,玉米、苜蓿和杏树苗在上面生长良好.     

官厅水库主要入库河流(洋河)表层沉积物重金属污染特征及风险水平

洋河是官厅水库重要的入库河流,而水体沉积物污染将直接影响水库水质安全.因此,采集了洋河水系表层沉积物,研究了6种重金属的污染特征及风险水平.结果表明,洋河水系表层沉积物中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的含量均值分别为0.34、59.91、30.64、30.85、39.51和129.27mg·kg~(-1).源解析表明,Cd、Pb和Zn主要来源于人为活动(富集系数EF1.5),Cr、Cu和Ni主要来源于自然过程.洋河水系表层沉积物单元素潜在生态风险顺序为CdPbCuNiCrZn,其中,Cd表现为强生态风险,特别是在支流清水河段呈现极强生态风险,其他5种重金属在流域尺度上表现为生态风险较小;6种重金属综合潜在生态危害指数均值为143.70,处于轻微风险等级.洋河水系表层沉积物中重金属无生物毒性或生物毒性发生率较低,但清水河段和干流中游段生物毒性发生率相对较高.     

官厅水库上游区域面源型氮磷污染特征

官厅水库是北京市重要的地表水源之一.通过对官厅水库上游区域代表性地表水和沉积物的氮磷含量调查,以及对两个典型地块进行了模拟地表径流的降雨试验,研究了官厅水库上游区域面源型氮磷污染特征.结果表明:官厅水库上游区域大部分的地表水中氮/磷浓度高于《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中地表水V类水标准限值,地表径...     

官厅水库周边土壤重金属空间变异特征及风险分析

在官厅水库周边2～10 km范围内系统测定了8种重金属元素的含量,利用GIS技术和地统计分析方法,研究了重金属元素的空间变异特征及环境风险.结果表明,Cd是该区域主要的污染物,检测值（0.68±0.17） mg/kg相当于国家1级标准的3.4倍,40%的区域超过国家2级标准.土壤中7种重金属（Ni除外）的空间变异主要缘自于施肥、耕作及种植制度等人为活动引起的随机性因素,空间格局呈现西高东低,并呈洋河至怀来县区段污染最重的趋势.单因子污染指数和单因子生态危害系数Cd均显著高于其他重金属元素,复合污染指数呈库北高于库南,西部高于东部的空间趋势,复合生态风险指数南北向也有类似分布特征,东西向集中在怀来县、延庆县和中部北辛堡镇3个区域,说明高环境污染区将伴随高的生态风险,人口密集、工业化程度较高的城镇区域更容易引起生态危害.     

松花江沉积物中硝基苯的分布特征

2006年1月通过对松花江全境沉积物的现场调查,研究了2005年11月13日松花江污染事故后硝基苯的沿程分布规律以及沉积物的粒度分布、有机质、铁/锰氧化物含量等地化性质.结果表明,松花江污染事故对松花江沉积物的影响有限,特征污染物硝基苯在松花江沉积物中的累积量不大,含量水平在几十个μg·kg-1之内.硝基苯主要累积在松花江上游吉林段,如吉化双苯厂东10号线以及东10号线人江口处的沉积物.东10号线与东10号线入江口沉积物中硝基苯含量分别达到932.9 μg·kg-1、145.6μg·kg-1.此外,松花江沿程高有机质含量的泥质沉积物中硝基苯累积量较大,泥质沉积物多分布于松花江上游江段,硝基苯含量为20-50μg·kg-1,沙质沉积物硝基苯含量大多低于沉积物硝基苯分析方法检出限(10μg·kg-1).     

北京官厅水库水体中挥发性有机物健康风险评价

为研究北京官厅水库水体中挥发性有机物对人体产生的潜在健康危害风险,从9个有代表性的采样点采集水样,用顶空气相色谱法测定了挥发性氯代烃的质量浓度,所检测的5种挥发性氯代烃的质量浓度总量为5.33～97.74 ng/L,同时讨论了其污染水平和分布特点.应用美国环境保护署(US EPA)的健康风险评价方法,对官厅水库水体中挥发性氯代烃通过食入和皮肤接触2种途径进入人体的危害进行了风险计算和初步评价. 结果表明:水库中各采样点的非致癌风险和致癌风险均未超标,从位于桑干河八号桥的6号采样点采集的水样中挥发性氯代烃的非致癌风险值达到10－4数量级,其余采样点的非致癌风险值均在10-5数量级;各采样点的致癌风险指数远远低于10－4的数量水平. 因此,初步认为目前官厅水库水体中挥发性氯代烃不会对人体产生明显的健康危害.      

Upstream-downstream cooperation approach in Guanting Reservoir watershed

A case study is introduced and discussed concerning water dispute of misuse and pollution between up- and down-stream parts. The relations between water usage and local industrial structures are analyzed. Results show it is important to change industrial structures of the target region along with controlling water pollution by technical and engineering methods. Three manners of upstream-downstream cooperation are presented and discussed based on the actual conditions of Guangting Reservoir watershed. Two typical scenarios are supposed and studied along with the local plan on water resources development. The best solution for this cooperation presents a good way to help the upstream developing in a new pattern of eco-economy.     

官厅水库入库水生物预处理研究

进行了生物滤池系统在低温下对官厅水库入库水生物预处理可行性研究。在水温 1 0℃时水力负荷的提高对氨氮的去除效果影响很小 ,但水温为 5℃ (或低于 5℃ )时水力负荷的提高会导致氨氮的去除效果的明显下降。总体说来 ,生物滤池系统在低温条件下对有机物 (高锰酸盐指数 )仍有良好的去除率     

官厅水库上游河流营养物参照状态的制定

采用参照河流百分位法、一般河流百分位法和多元线性回归法,制定了官厅水库上游流域河流雨季和旱季的营养物参照状态,探讨季风气候对河流营养物参照状态的季节性影响,并识别影响官厅水库上游河流营养物浓度的主要人类活动.结果表明：参照河流点和一般河流点总氮（TN）和总磷（TP）浓度在雨季和旱季均表现出明显的季节性差异.参照河流百分位法、一般河流百分位法和多元线性回归法制定的营养物参照状态在雨季和旱季也均存在季节性差异,取3种方法的平均值作为官厅水库上游河流的营养物参照状态：TN在雨季和旱季参照状态的建议值分别为1.580和1.672mg/L; TP在雨季和旱季参照状态的建议值分别为0.075和0.055mg/L.影响河流TN浓度的人类活动按贡献大小依次为：畜禽养殖污染负荷强度、耕地（坡度0~8°）比例和城市用地比例.影响河流TP浓度的人类活动按贡献大小依次为：耕地（坡度0~8°）比例和畜禽养殖污染负荷强度.     

官厅水库及永定河水中挥发性有机物分布规律

以吹扫/捕集方法定量测定了采自官厅水库库区及下游泳定河水中的挥发性有机污染物的含量，共检测到26种有机污染物，其中9种属于国家地表水环境质量标准（GHZB1-1999）中特定项目。主要是卤代烃、苯系物、硝基苯、丁酮、氯乙腈等，挥发性有机污染物的总含量为19.37-100.92mg/L，未栓出三卤代甲烷类化合物。根据污染物浓度的空间分布规律，对上述污染物来源进行了初步分析。