北固湿地底泥氮磷释放特征初步研究

通过连续测定上覆水体中氮、磷的浓度,考察氮磷元素的释放过程和污染物在底泥中的污染水平。结果表明,扰动使得氮磷的释放有一定程度的增加,可见外在环境条件的变化可加速底泥氮磷元素的释放;湿地不同样点控制区底泥氮磷释放的空间变异性高;底泥氮磷释放对水体养分浓度的贡献不容忽视。     

硝酸钙抑制底泥磷释放的模拟研究

在实验室模拟了硝酸钙对底泥磷释放的影响、环境效应及作用机制。结果表明,硝酸钙可有效降低孔隙水和上覆水中溶解活性磷(SRP)的浓度,且对于红枫湖底泥来说,抑制磷释放的硝酸钙Ca(NO3)2·4H2O最佳用量为187.5g/m2。实验表明硝酸钙的使用是安全的,既可保证上覆水中氨氮浓度满足III类水的要求,也不会造成水体重金属的污染。硝酸钙抑制底泥磷释放作用机制如下:1)硝酸钙在底泥脱氮微生物的作用下发生反硝化作用,在硝态氮被消耗的同时,溶解有机碳亦被氧化降解;2)硝酸钙将底泥中的Fe2+氧化为Fe3+,促使铁氧化物及氢氧化物的形成,最终使孔隙水及上覆水中SRP的浓度大幅降低。因此,硝酸钙可有效抑制底泥内源磷的释放,是一种高效的底泥内源磷释放原位钝化剂,可为湖泊底泥磷污染提供有效的治理手段。     

徐州市区故黄河底泥重金属污染研究

通过对故黄河表层底泥和底泥剖面样重金属元素含量的系统测试,运用地积累指数法和潜在生态危害指数法对故黄河底泥进行了重金属污染程度评价。地积累指数法评价结果表明,故黄河底泥基本未受Cr、Ni的污染,个别采样点受到重金属元素Cu和Pb的中等程度污染,大部分采样点受到Zn的中等程度及以上污染,且Zn含量分布范围宽,最大值与最小值相差较大。主要重金属元素的污染程度依次为:Zn>Cu>Pb。潜在生态指数法评价结果表明,故黄河底泥内重金属污染对生态的潜在危害很轻。     

生态沟渠底泥属性与磷吸附特性研究

对种植水生植物铜钱草、黑三棱的生态沟渠和有杂草生长的自然沟渠中0～5 cm和5～15 cm底泥属性及磷吸附特性进行比较研究.结果表明,铜钱草0～5 cm底泥中草酸提取态铁、铝和磷含量均高于自然杂草和黑三棱段底泥.Freudlich和Langmiur方程拟合吸附数据得出:试验底泥的吸附、解吸平衡时磷浓度(EPC0)在0.009～0.031 mg·L-1范围;铜钱草0～5 cm底泥的Kf和Smax值最大,分别为352.2 L.kg-1、562.7 mg·kg-1,表明该底泥样对磷的吸附能力最强.回归分析得出磷吸附参数与底泥属性有显著的相关性(P<0.05),主要受草酸提取态铁、黏粒含量、磷饱和度的影响.可见,水生植物对底泥属性及磷吸附能力都有影响,在生态沟渠中优选植物种植能降低面源污染中磷流失风险.     

水生植物对污染物的清除及其应用

综述了水生植物对氮、磷、重金属及有毒有机物等各类污染物的清除作用及其在污染治理中的应用实践,同时对水生植物在废水处理和湖泊治理方面的应用提出了相应的建议。     

根际微生物在污染水体植物修复中的作用

综述了近年来国内外有关水生植物根际微生物在污染水体和湿地修复中的作用研究成果,深入探讨了植物修复的机理。指出水生植物对污染环境的修复主要依赖环境、水生植物和微生物以及三者之间的联合作用,植物和微生物的耦合作用是水生植物应用于水体修复的重要机制。人工湿地对氮的去除主要通过微生物的硝化-反硝化作用途径;根际微生物和植物的联合作用可以改变磷的存在形态,从而加速磷的去除;在有机物和重金属污染环境中,根际微生物通过增强植物对环境的适应性促进污染物的去除。     

改性生物炭材料原位修复污染底泥的效果

以芦苇为原材料,FeCl3、AlCl3、MgCl2、KMnO4为改性剂,制备4种改性生物炭,以未改性生物炭、活性炭、锁磷剂(Phoslock)为对照修复材料,研究了7种修复材料对嘉兴市城市河网和湖荡2种污染底泥向水中释放氨氮(NH3-N)、硝氮( N O 3 - -N)、溶解性总氮(DTN)、正磷酸盐( P O 4 3 - -P)、溶解性总磷(DTP)及重金属离子的控制效果。结果表明:加入AlCl3改性生物炭后,2种污染底泥释放到水中的NH3-N、DTN、 P O 4 3 - -P、DTP与重金属Ni、As浓度最大可降低17.42%、18.61%、91.23%、77.04%与72.13%、46.21%;加入FeCl3改性生物炭后,2种污染底泥释放到水中的 P O 4 3 - -P、DTP、As浓度最大可降低91.23%、92.59%、95.80%,但水中DTN、Ni浓度有所增加;加入MgCl2和KMnO4改性生物炭后,2种底泥释放到水中的氮、磷、Ni、As污染物浓度不减反增。AlCl3改性生物炭能有效固定底泥中磷、Ni、As,可考虑作为污染底泥原位修复材料。     

矿山酸性废水对乐安江水质影响

矿山酸性废水对乐安江的污染是严重的,尤其在排污口附近江段,pH时有低于6.5的情况,重金属含量严重超标。模拟计算表明,在pH<6.5,Cu,Zn,Pb等元素主要以离子形态存在,分别为79.7％,76.8％,S8％,提高了它们对鱼类的毒性。在排污口附近,底泥中重金属很高,Cu>3000ppm,Pb>15ppm,Zn>100ppm;而在河口地区,Cu>500ppm,Pb>100ppm,Zn>600ppm,高度富集于底泥中。由于河流水质中碳酸盐含量低,其影响是严重的。此外,Al、Fe和Mn等元素,也对饮用水处理和鱼类生存造成负效应。     

滇池外海底泥重金属污染分布特征及风险评价

采用底泥质量标准(SQGs)法和潜在生态风险(RI)法对滇池外海22个点位20cm柱状底泥中重金属As、Hg、Cr、Cd、Pb、Zn和Cu浓度分布及潜在生态风险进行了研究.结果表明,Pb的最高浓度达319mg/kg,9个点位超过风险评价中值或高概率效应浓度,是超标最严重的重金属.各元素污染程度顺序为PbCuHgAsCdCrZn.Pb、Cu、Hg的污染层为15~20cm,其余重金属污染层为10~15cm.潜在生态风险(RI)评价表明,滇池外海底泥重金属污染总体处于中等生态风险水平,北部为"强"等级,潜在风险顺序为HgCdAsPbCuCrZn.两种方法的评价结果具有一定的差异性,在实际应用中需结合起来使用.此外,滇池底泥重金属浓度与潜在生态风险表现出一致的区域性差异,即北部大于南部,西部大于东部.     

沉水植物矮慈姑对重污染底泥的耐受及其中主要污染物的去除

矮慈姑(Sagittaria pygmaea Miq)是常见的稻田杂草类沉水植物,但在水污染防治中较少被研究应用.本研究利用典型黑臭河道中厌氧还原态的底泥模拟构建污染水体,考察矮慈姑在其中的生长情况和主要污染物的变化.结果表明,矮慈姑及其根系对底泥具有非常强的耐受性,经过180 d的生长,其植株数量扩增了20倍以上,生物量(干重)达到(411.09±136.19)g·m~(-2),不但地上部分形成了对底泥密集覆盖的沉水植被层,而且地下部分在底泥中也形成了发达的根系.对矮慈姑根与茎叶生物量进行对比分析发现,矮慈姑的根冠比高达0.66±0.36,远高于其它沉水植物,表明矮慈姑的根可以抵御底泥中还原态物质的胁迫作用,从而发育出较庞大的根系.矮慈姑生长使得底泥中还原性物质浓度大幅下降,相较初始底泥,矮慈姑根系到达的底泥区域中典型还原物质亚铁(Fe(Ⅱ))和酸挥发性硫化物(AVS)分别下降了92.6%和96.3%.此外,矮慈姑生长也较好地阻控了底泥中氮、磷向上覆水释放,使得上覆水氮、磷维持在较低的浓度范围.上述研究结果首次发现,矮慈姑能够很好地耐受重污染水体中厌氧还原态的底泥并可对其中的主要污染物进行去除,在黑臭河道等重污染水体的生态修复中具有很大的应用潜力,可以作为沉水植被修复的先锋种,是值得进一步开发的野生水生植物资源.     

秦岭安河矿区地表水、沉积物重金属污染研究

以秦岭安河铅锌矿开采区和选矿区为研究范围,通过现场调查和系统采集地表水、沉积物样品,借助原子吸收分光光度计测试样品中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr 5种重金属全量,并对不同重金属的形态含量进行了测定,综合分析了各类重金属在地表水、沉积物中的富集迁移规律,实现了重金属污染程度的综合评价。结果表明:矿区沟道地表水、沉积物已受到严重的重金属污染,重金属元素自上游到下游呈累积现象。下游地表水重金属含量超出农田灌溉用水水质要求。中游、下游沉积物重金属污染指数达到Ⅲ级污染,主要污染物为Pb、Zn。沉积物中重金属的有效态所占比例较高,对周围环境直接威胁大,显示出外源重金属直接注入的特征。     

清淤底泥处置中添加粉煤灰/炉渣对重金属生物有效性及毒性的影响

在清淤底泥中添加碱性粉煤灰、燃煤炉渣进行钝化处理后,通过浸出毒性实验、重金属形态分级实验及植物生长实验对底泥基质中重金属的活性及生物有效性进行了研究.结果表明:清淤底泥中添加粉煤灰、燃煤炉渣等碱性物质后显著降低了底泥基质中可溶态重金属含量,其中,交换态、有机结合态Pb、Zn所占比例显著降低;碱性物质的加入缓解了重金属的浸出危害,钝化底泥基质中粉煤灰、炉渣对Cu的稳定率可达90.34%~96.88%;与此同时也抑制了底泥中重金属在植物体内的富集与迁移,降低了重金属的生物有效性.相关性分析表明,底泥基质中交换态重金属含量、浸出浓度、植物茎叶中重金属含量及植物根伸长抑制率之间存在显著正相关关系(p0.01).     

长江口南支重金属分布研究

对长江口南支采集的水样、悬沙和表层沉积物中的重金属含量进行了分析。结果表明，悬浮物中重金属含量高于表层沉积物，且2者远高于水相中重金属含量。大多数重金属元素间都有良好的相关性。水相中重金属含量由内向外呈轻微的浓度变化；悬浮物中重金属含量逐渐降低；表层沉积物中重金属含量向长江口外有降低趋势，介在长江口门处出现高浓度。河口重金属的分布受到离子交换、吸附、解吸、释释以及水动力等诸多因素的影响。     

浑河上游(清原段)水环境中重金属时空分布及污染评价

为了解浑河上游(清原段)水环境中重金属污染水平及其污染程度,对浑河上游(清原段)表层水体和表层沉积物中6种重金属(Fe、Mn、Cu、Zn、Cd、As)的含量及时空分布分别进行了研究,并分别采用综合污染指数评价法和地累积指数评价法对表层水体和表层沉积物中4种重金属(Cu、Zn、Cd、As)的污染程度进行了评价.结果表明,浑河上游表层水体Mn、Cu、Zn、Cd、As的季节变化均表现为丰水期含量高于平水期和枯水期.表层水体Fe、Mn、Cu、Zn、Cd的沿程变化趋势基本相似,均在H7站出现最高值.不同水文时期的水体pH值、硬度和DO值对水体重金属含量分布产生的影响各不相同,水体重金属相互之间存在一定的显著性相关关系,说明它们之间可能具有一定的同源性.浑河上游表层沉积物中Cu、Zn、Cd、Fe这4种重金属的季节变化规律均为:枯水期>丰水期>平水期.表层沉积物中Mn、Cu、Zn、As、Cd这5种重金属的沿程变化相似,均在中间出现一个最高值.采用综合污染指数评价法表明,浑河上游水体大部分水质良好,个别站位重金属污染比较突出.采用地累积指数法评价表明,浑河上游表层沉积物主要以Cu、Cd、As污染为主.     

江西崇义县小江流域重金属污染现状及评价

在采样和分析测试的基础上,对江西崇义县小江流域水体、河道表层沉积物、农田土壤和农作物中重金属的污染现状进行了研究,对河道表层沉积物和农田土壤中的重金属进行了潜在生态风险评价. 结果表明:小江流域水体中主要污染物为As和Pb,ρ(As)和ρ(Pb)最高值分别为0.241和0.054 mg/L;河道表层沉积物中主要污染物为As和Cd,w(As)和w(Cd)最高值分别为1 815.71和19.23 mg/kg;农田土壤中主要污染物为Ni、Cu、Zn、As和Cd,w(Ni)、w(Cu)、w(Zn)、w(As)和w(Cd)最高值分别为74.47、428.08、393.05、1 599.71和28.53 mg/kg;农作物中w(Cr)、w(As)、w(Cd)和w(Pb)较高,其最高值分别为15.15、58.45、6.77和13.98 mg/kg. 沉积物中各重金属生态风险大小依次为As＞Cd＞Cu＞Zn＞Cr,重金属总体生态风险程度表现为下游＞中游＞上游,具有大于“强”的生态风险程度. 农田土壤中各重金属生态风险大小依次为Cd＞As＞Cu＞Zn＞Cr,整体生态风险除3号采样点为“中等”外,其他采样点均为“强”及以上. 总体而言,小江流域As污染极为严重. 针对小江重金属污染特征,提出采取污染源源头控制、河道生态修复、加强重金属监测与管理等治理措施.      

河口近岸水体中颗粒态重金属的潮周期变化

对长江口崇明东滩近岸水体中颗粒态重金属的潮周期变化特征及其影响机制进行了研究.结果表明,受粒度影响,底层水体中颗粒态Cu、Pb、Fe、Mn、Zn、Cr、Al的总量分别高出表层沉积物的184%、99%、56%、62%、147%、50%和45%,其中Cu、Pb、Fe、Mn、Zn、Al可还原态部分在底层水体悬浮颗粒物中的含量也明显高出表层沉积物的2～3倍,但与重金属总量相比,上述元素的可还原态部分所占比例与表层沉积物相差不大.在5次潮汐循环过程中,颗粒态重金属均在涨潮初期、高平潮前后及落潮末期出现较高含量.这种变化主要与水动力条件有关,当水体流速增大时,从底部沉积物再悬浮起来的颗粒态重金属对水体中的永久性悬浮颗粒起了很大的稀释效应.水体中的盐度、DO及pH等环境因子对潮周期内颗粒态重金属的变化影响不大.     

黑河重金属空间分布及与大型底栖动物的关系

为探究河流水体和表层沉积物重金属分布特征及其与大型底栖动物的响应关系,于2019年8月在黑河上、中游不同区域采集底栖动物、水体及表层沉积物样品,测定了8种重金属(Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Cd、Hg、As)的含量,利用多元统计法分析了底栖动物、水体及表层沉积物重金属空间分布特征,并运用综合污染指数、潜在生态风险指数...     

刁江水体多相介质中As,Zn和Pb的空间和季

调查了广西刁江河水中As,Zn和Pb的溶解态、悬浮颗粒态分布情况及季节变化,以及3种重金属在不同粒级沉积物中的分布情况. 结果表明:刁江流域河水与沉积物中3种重金属污染在流域尺度上的分布存在差异,沉积物污染更为严重. 与土壤污染一致,沉积物中3种重金属的污染范围扩散延伸到距离污染源近200 km的下游区域,其中车河矿区对As污染的贡献率明显高于大厂矿区,而对Pb污染的贡献率明显小于大厂矿区;不同重金属在水体中的赋存形态存在差异,河水中悬浮颗粒态Pb所占比例远高于As和Zn,这与3种重金属矿物的稳定性以及在不同粒级沉积物中的富集特征有关;河水中重金属的赋存形态存在季节差别,丰水期悬浮颗粒态重金属所占比例明显高于枯水期.      

滇池水体和沉积物中营养盐的分布特征

在滇池外海不同方位选取6个采样点,研究了水质现状,沉积物Eh,pH,总氮,总磷以及间隙水重金属的剖面分布特征。结果表明,滇池水体仍属富营养化状态。在氧化表层下,Eh随沉积深度的增加迅速降低,沉积物深层为还原状态。pH在沉积物剖面变化不大,为7 0～8 5。滇池沉积物含有丰富的营养物质,总氮和总磷最高质量分数分别为8 67和3 46g kg。剖面分布表明,沉积物表层总氮和总磷含量远高于底层,在表层0～10cm含量随深度增加而迅速降低。重金属元素在水-土界面的浓度梯度为沉积物向水体的扩散提供了条件。不同采样点相比,位于昆明市附近的S6点沉积物内负荷较大。在外源减少的情况下,沉积物内负荷可能在一定时间内成为控制滇池水质的主导因子。      

大连近岸环境中重金属的分布特征及风险评价

利用电感耦合等离子体质谱仪对大连近岸海域表层海水、沉积物和贝类体内重金属含量进行了测定,分析了其分布特征及潜在生态风险。结果表明,大连近岸海域表层海水和沉积物中Zn、Cu、Cr、Cd、Pb、Hg的平均含量分别为15.2、1.21、0.59、0.13、0.104、0.038 g/L、51.810-6、11.210-6、20.410-6、0.0710-6、13.510-6、0.02110-6,贝类体内Zn、Cr、Cd、Pb、Hg的平均含量为10810-6、0.3610-6、1.2510-6、0.1110-6、0.01610-6。沉积物重金属富集能力高于生物;沉积物、扇贝和牡蛎分别优先富集Pb、Cd和Zn元素。风险评价结果表明,大连近岸海水中各种重金属生态风险和贝类食用安全风险较低,但沉积物中Hg存在一定的生态风险。