长江口南槽水域污染物迁移和分布规律

经对长江口南槽水域水质指标监测表明,在近岸带,水体中悬浮颗粒吸附态磷和各种重金属的浓度较低,而氨氮、硝氮和总溶解态磷的浓度明显偏高;在南槽主航道至九段沙水域,水体中悬浮颗粒吸附态磷和各种重金属的浓度明显增加。水体中溶解态磷的浓度很低,磷的赋存形态以悬浮颗粒吸附态磷为主,水体中重金属元素的赋存形态也以悬浮颗粒吸附态为主。落潮时的悬浮颗粒、TP、悬浮颗粒吸附态磷和重金属总浓度明显高于涨潮。水体中各种重金属总浓度之间存在显著的相关性。     

污泥热干化过程中重金属Pb、Cu、Zn的形态转化及稳定特性

基于不同干化工艺条件下,对城市脱水污泥在不同的温度下进行干化预处理研究,对干化后污泥中重金属的量及不同形态进行定量分析,研究污泥干化过程前后影响污泥中重金属含量及形态变化的条件因子。结果表明,污泥中不同重金属的含量差异较大,在不同工艺温度干化作用下,不同重金属形态含量发生了明显的变化,且不同重金属在干化过程中各形态含量变化差异较大。污泥在高温干化作用下,可使一部分重金属的交换态、可还原态和可氧化态向残渣态转化。高温对污泥中重金属形态有较好的稳定作用。研究结果对城市污泥热处理过程中重金属的污染迁移及控制有重要指导意义。     

金矿污染河流的水体和沉积物中重金属分布特征及生态风险评价

金矿开采导致严重的水体和沉积物重金属污染。采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP/MS)分析了金矿开采区河道32个采样点的水体和表层沉积物样品,研究了水样的溶解态及颗粒态重金属(As、Pb、Cd、Cr、Cu、Zn)组成;通过分步化学提取法研究了各重金属在沉积物中的地球化学形态组成,利用地累积指数法和潜在生态风险指数法评价了河流沉积物中重金属污染状况。结果表明:水体中Cu、Zn、As主要以溶解态存在,Pb、Cr、Cd以颗粒态为主。水体中重金属元素形态分布主要受点源污染排放影响。沉积物中,Cd浓度较低;As、Zn主要以氧化物结合态、有机物结合态和残渣态存在;Pb、Cr、Cu以有机物结合态和残渣态为主。结合地累积指数和潜在生态风险指数分析表明,Cd和Cu为主要的风险元素。     

传统饮用水净化工艺对锰的去除特性

锰广泛存在于天然水体中,含量过高对人体健康存在诸多不良影响。将膜分离与电感耦合等离子体质谱分析技术相结合,深入探讨了传统饮用水净化工艺对溶解态和悬浮态锰的去除规律。结果表明,随着水深的增加,水源水体中的总锰呈上升趋势,溶解态锰则无明显变化。在各处理单元中,混凝-沉淀过程对颗粒态锰的脱稳沉淀和部分溶解态锰的吸附去除起着主要作用,砂滤对溶解态锰的氧化去除可以忽略;当原水中的总锰含量在0.28 mg·L-1时,处理出水中的锰含量在0.21 mg·L-1,平均去除率仅为25%。进行高锰酸盐预氧化,可有效提升总锰在后续各净化单元中的去除效率,处理出水可满足居民饮用水水质标准。     

水环境中氟化物的吸附和释放试验

水体中氟化物的含量、活性和运动特征与人体健康直接相关,其含量过高或过低都将成为人、畜健康的危害因素或潜在不利条件。因此,对水环境中氟的行为研究是必要的。 通过各种途径进入水环境的氟化物中一部份成为溶解态均匀地分散在水体中,其余部份可为水体中的悬浮物吸附或为水生生物吸收。进入水体的含氟矿物颗粒部份分散于水体呈胶态,更多的是在克服了水流的平推力和浮托力后形成水体沉积物。在不同条件下水环境中,可溶性氟与沉积物中的氟可发生吸附和释放作用而导致水体中氟含量的变化。对人畜产生危害的主要是溶解态氟,为此我们对不同条件下（温度、酸度、时间、共存阳离子及好气、厌气等）对水环境中氟化物的吸附和释放的影响进行了试验。1 沉积物中氟化物的释放试验     

水体重金属稳定性的问题

在天然水体中,重金属污染物大多以沉积物为其最终归宿.相对水相而言,底沉积物固相浓缩重金属的倍数可高达数千至数万倍. 已知存在于底沉积物或悬浮沉积物中的重金属污染物具有不同的结合形式,其生物可给性也具有明显的差别,如沉积物间隙水中溶解态重金属被认为是最迅速生物可给     

“引江济太”河段重金属在水体、悬浮颗粒物及表层沉积物中的含量特征研究及标准化分析

研究了"引江济太"河段(长江—望虞河—贡湖段)孔隙水、上覆水、悬浮颗粒物及表层沉积物中重金属的含量特征,并采用标准化分析方法推测了"引江济太"调水对太湖重金属含量及分布的影响。结果表明,"引江济太"河段的上覆水和间隙水中的重金属污染较轻,6种重金属(Cd、Pb、Zn、Cu、Cr和As)平均值大多低于《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅰ类标准,且低于美国优先污染物国家推荐水质基准持续浓度。悬浮颗粒物及表层沉积物中主要的重金属污染元素是Cd,其中Cd平均值分别为2.20、1.78μg/g,为中国水系沉积物平均值的16、13倍,且达到加拿大淡水沉积物保护准则最初影响水平的3倍左右。标准化分析结果表明,"引江济太"调水工程对太湖重金属含量的变化有一定影响,"引江济太"河段沉积物中的重金属可能经过再悬浮过程进入水体,造成水体二次污染。     

非溶解态物质对苏州市景观水体表观污染的影响

景观功能已成为我国城市水体的主体功能,随着城市水体污染的加剧,这一功能也难以得到保障;识别城市景观水体表观污染物质的存在状态,有利于对景观水体表观污染的成因、形成机制进行深入研究,从而可以为景观水体表观污染的预警、防控和工程治理提供技术支撑。对苏州30条河道广域采集200组水样,用0.45μm滤膜抽滤去除水样中非溶解态物质,对比抽滤前后水样的浊度、色度,结果表明,非溶解态物质是引起水体浊度、色度的主要原因;对比极端黄色水样抽滤前后的浊度、色度,并对悬浮物的高锰酸盐指数(Im)进行测定,结果表明,造成黄色水体表观污染的主要是沙粒、粘土等无机非溶解态物质;对比抽滤前后极端黑色水体中硫化物及极端深绿色水体中的叶绿素a(Chla)的含量,结果表明,这些表观污染物质主要以非溶解态的形式存在;极端水体的测定分析证实了城市景观水体表观污染主要由非溶解态物质造成。     

Fenton氧化剩余污泥过程重金属迁移及其形态变化

采用Fenton氧化处理含重金属剩余污泥,通过BCR法测定并分析了污泥处理过程各重金属形态的变化,重点考察了pH、H2O2投加量、H2O2/Fe2+比、温度（T）和反应时间（t）5个因素对重金属迁移及形态变化的影响。结果表明,利用Fenton氧化处理剩余污泥,污泥重金属形态变化显著,且受到初始pH、H2O2投加量、H2O2/Fe2+比和温度的影响,但反应时间的影响较小。正交实验结果显示,Fenton氧化处理污泥的最佳条件为：初始pH1、H2O2投加量12 g·L-1、H2O2/Fe2+比10和温度50℃,此时污泥Cu、Mn和Zn 3种重金属的弱酸溶解态含量达到最高值,分别为72.66%、90.12%和87.51%。在最佳条件时,污泥上清液中Cu、Mn和Zn含量可分别从0.08、0.263和0.01 mg·L-1增加到15.08、17.49、32.74 mg·L-1。研究表明,Fenton氧化污泥过程提高了污泥中弱酸溶解态重金属含量,利于重金属从固相向液相转移,从而有效降低污泥饼中重金属含量,有利于污泥脱水后的进一步处理及其资源化。     

基于生物淋滤的城市污泥重金属溶出及形态迁移

利用生物淋滤法处理城市污泥,以生物淋滤过程中pH、ORP（氧化还原电位）变化以及重金属（Zn、Cu、Cd）溶出率为指标,考察淋滤菌接种比例、初始pH、淋滤时间对生物淋滤的影响,并分析了生物淋滤前后,重金属形态变化以及重金属的生物有效性和迁移性。结果表明富集筛选的嗜酸性氧化亚铁硫杆菌（A. f）可有效溶出污泥中的重金属。生物淋滤最佳条件为：初始pH=4.00,淋滤菌接种比例30%,重金属Zn,Cu,Cd在第10天的整体处理效果最优,溶出率分别达到75.30%、50.40%和74.44%。BCR形态分析表明：原污泥中Zn,Cu,Cd主要以弱酸提取态、可还原态和氧化态存在,残渣态较少;生物淋滤之后,3种重金属弱酸提取态、可还原态和氧化态含量有不同程度降低,其中,可还原态含量降低最为显著,残渣态基本无变化,并且淋滤后污泥中重金属氧化态及残渣态所占比例较淋滤前高,污泥稳定性得到提升。生物淋滤可以通过减少污泥中重金属含量和改变重金属形态降低其生物有效性和迁移性。     

Cr、Ni、Cu和Cd在珠三角某区域工业污染场地包气带和潜水层中的迁移规律

为了探索污染场地“土壤-潜水含水层岩土-潜水”系统中同种重金属在3种环境介质中的定量关系和迁移规律,在珠三角某区域46个可能受Cr、Ni、Cu和Cd污染场地建设了61眼地下水监测井,同址采集61组表层（0~20 cm）土壤、潜水层岩土和潜水样品,并从3个污染场地采集了直径19 cm,高分别为103、81和79 cm的3个原状土柱,用于土柱淋溶实验,研究了土柱中Cr、Ni、Cu和Cd在垂直剖面上的形态分布特征和淋溶特征。结果表明：潜水中Cr、Ni、Cu和Cd含量与表层土壤和潜水层岩土中弱酸提取态含量间存在定量关系,最佳拟合函数均为三次函数,特别是Cr、Cu的函数有很好的相关性（决定系数R2均大于0.97）。每20 cm一层分析原状土柱中Cr、Ni、Cu和Cd的全量和形态分布,同种重金属在3个原状土柱表层土壤中全量和弱酸提取态含量占整个土柱比例均最高,均超过50%,土柱中Cr、Ni、Cu和Cd的全量和弱酸提取态含量随着土柱深度增加都明显减少。土柱淋溶实验结果表明,淋出液中Cr、Ni、Cu和Cd含量与表层弱酸提取态含量显著相关,黏粒含量高和阳离子交换量大的土壤对Cu的淋溶有抑制作用。建议在重金属污染场地调查和修复时,充分考虑弱酸提取态在“土壤-潜水含水层岩土-潜水”系统中的“桥梁”作用。     

北运河沉积物/水界面上重金属迁移转化规律

分析测定了6种元素(Cr、Co、Mn、Cu、Pb、Zn)在北运河水系10个采样点水体和表层沉积物中的含量和形态分布,利用SPSS 19.0统计软件对重金属在不同形态中的含量进行相关性分析。结果显示,北运河下游重金属污染程度高于上游;Cr、Cu、Pb、Zn在底泥可提取态中所占比例相当高,多数采样点都超过10.0%。所研究的重金属多数在底泥Fe-Mn结合态与悬浮物、可交换态、硫化物和有机质结合态均存在相关性;Mn是北运河地化循环中最为活跃的元素。     

黄河内蒙古段沉积物中硅的赋存形态及分布特征研究

应用连续浸提技术研究了黄河内蒙古段表层沉积物中硅的赋存形态及沿程分布特征。结果表明,沉积物中残渣态硅(Residual-Si)含量最高,占5种硅形态总量(∑Si)的91.78%(质量分数,下同)～98.08%,但Residual-Si对上覆水影响不大,其余4种硅形态均为生物有效硅(Valid-Si),Valid-Si仅占∑Si的1.92%～8.22%,但对黄河水体硅循环具有重要影响。人工筑坝会导致水体总颗粒物(TMP)浓度减少,使大坝下游沉积物中可交换态硅(IEF-Si)、碳酸盐结合态硅(CF-Si)和上覆水溶解硅(DSi)含量明显降低;旅游景点和电厂产生的人为污染会通过大气沉降和地表径流等进入到水体,使水体营养程度进一步升高,浮游植物在沉积物中汇集,导致下游沉积物IEF-Si、CF-Si含量升高,增加沉积物中硅的释放风险。     

北运河表层沉积物对重金属Cu、Pb、Zn的吸附

首先分析了北运河6个采样点表层沉积物中重金属含量及相关基本特征。通过实验室模拟实验,利用分配系数Kd评价沉积物对重金属Cu、Pb、Zn的吸附特性,进一步考察了水体pH变化和有机质对重金属在北运河沉积物上吸附的影响。结果表明,沉积物中重金属的含量顺序为Zn>Cu>Pb,去除有机质后,沉积物对重金属的吸附能力显著降低,但各采样点中的重金属含量,沉积物对重金属吸附能力,以及沉积物中的有机质含量并没有明显相关性,这可能是因为不同采样点中有机质种类与结构不同导致的。总之,北运河沉积物对Pb有很强的吸附能力,其次是Cu和Zn,而且,Cu、Zn、Pb的吸附量随着pH的升高逐渐增大,水体pH值对于Zn的吸附影响更大。     

南淝河沉积物可转化态氮赋存形态及其对上覆水水质的影响

为了探讨黑臭河道沉积物可转化态氮（TF-N）的赋存对上覆水的影响,以典型黑臭水体——南淝河为研究对象,采用连续提取的方法将沉积物中可转化态氮分为离子交换态氮（IEF-N）、弱酸浸提态氮（WAEF-N）、强碱浸提态氮（SAEF-N）和强氧化剂浸提态氮（SOEF-N）,研究南淝河沉积物中可转化态氮形态受排口类型和沉积物理化性质的影响规律,及其与上覆水氮素含量之间的关系。结果表明：南淝河沉积物可转化态氮以TF-NO3--N为主,占TF-N的88.57%±6.13%,而TF-NH4+-N仅占TF-N的11.43%±6.13%;从赋存形态的角度看,南淝河沉积物中SOEF-N相对含量最高（57.48%±3.67%）,WAEF-N次之（26.16%±3.10%）,SAEF-N和IEF-N较少,其相对含量分别为10.30%±4.85%和6.05%±1.73%;沉积物中TF-NH4+-N含量受排口类型的影响较为敏感,且4种赋存形态氮含量受排口类型影响的规律各不相同。另外,pH值和有机质含量对IEF-N影响较大,而CEC影响着WAEF-N含量。上覆水中溶解有机氮（dissolved organic nitrogen,DON）含量与沉积物IEF-N含量之间的显著相关（P4+-N赋存含量越多,释放到上覆水体的可能性越大。研究结果表明黑臭水体是一个复杂的生态系统,调控沉积物可转化态氮形态给黑臭水体内源污染控制提供新思路。     

长江干流水体中悬浮固体、可溶性固体及二者中的十九种化学元素的系统分析

在河流水质的规划、管理、污染控制及工程设计中,常常需要全面了解水体中各种非有害元素,营养元素及有害元素的背景含量,分配关系,污染物浓度及其迁移转化规律等.为了数据处理的连续性和可比性,所有被测项目最好是取自同一样品,且需大批量的测定,为此,必须拟定多项目的系统分析方法.在研究底质或悬浮沉积物中重金属元素的形态及分布状况时,提出了部分元素的分离及测定方法.不少文献都是用螯合剂捕集萃取或吸附富集方法来达到测定水中微量重金属元素的目的.提出     

PAC与粘土矿物混凝去除颤藻及残余铝形态研究

研究了PAC与不同粒径的天然粘土矿物复合混凝去除给水中的颤藻。结果表明,两者复合除藻效果显著优于单加PAC。当PAC浓度为12 mg/L,矿物浓度为24 mg/L,粒径为160目时,除藻效果最好,浊度和叶绿素a去除率分别为98.2%和100%。两者复合后PAC形态含量都发生了变化,悬浮态铝含量相对增加,溶解态铝含量相对减少,总残余铝量减小。     

3种修复剂对底泥中不同形态重金属去除效果评估

随着经济发展,越来越多的重金属通过各种途径进入水体,其中部分通过物理、化学或生物作用在底泥中沉积。在合适条件下,底泥中的重金属又会重新进入水体,危害水生生物以及人类健康。沸石粉、生物炭和镉康等材料常常被应用于底泥中重金属的修复,使重金属中能被生物利用的形态转化为残渣态。通过比较沸石粉、生物炭和镉康对底泥中非残渣态的Cu、As、Cd和Pb的去除效率,发现这3种修复剂均有一定的去除效果,其中沸石粉及生物炭对底泥中非残渣态的重金属去除效果较好。总体来讲,这3种用于底泥非残渣态重金属去除的修复剂的性价比表现为：沸石粉 > 生物炭 > 镉康。     

污泥与煤、木屑燃烧过程中重金属排放特性研究

为了考察燃料燃烧过程中重金属的迁移转化规律,对污泥、煤与木屑及其混合物在不同温度下氧气中燃烧灰渣中的重金属元素进行分析。结果表明,燃料中重金属在高温燃烧时表现出不同的挥发特性,大部分元素随着温度的升高挥发率增加,其中Cd、Pb和Zn元素挥发性较强,Cr、Cu和Ni挥发性较弱。污泥与木屑混合燃烧灰渣仍以污泥灰为主,重金属含量与污泥灰相近,污泥中混入煤后使灰中大部分重金属含量有所降低。燃烧过程会改变重金属存在形态,污泥与煤原料中以酸溶态和可还原态存在的重金属含量较高,具有较强的生物有效性和迁移性,而燃烧灰渣中酸溶态和可还原态含量显著下降,混合燃烧灰渣中除As外的其他重金属几乎全部以残渣态存在,其含量达到90％以上,焚烧过程有效降低了燃料灰渣中重金属的生物毒性。     

医疗垃圾焚烧飞灰重金属形态分析

利用原子吸收光谱仪分别对医疗垃圾焚烧飞灰重金属含量和重金属形态及其随颗粒度分布特性进行了分析,结果表明,飞灰中Cd、Zn、Pb等的浸出浓度远超标与这些重金属的可交换态和碳酸盐态含量较高有关;飞灰颗粒度主要在96 μm以下,96～150 μm的颗粒中Cd、Pb含量最高,且Zn、Cd的形态以可交换态为主.