应用TOXI模型进行重金属在河流中迁移转化规律的研究

ＴＯＸＩ模型是美国环保局的ＷＡＳＰ（水质分析模拟程序）中的一部分，由于该模型考虑了法染物质在河流中溶解态，颗粒态和底泥态的分布关系，对于模拟重金属在河流中的２好。为计算结果的可靠性，首先应对重金属浓度的衰减变化特性进行研究，本文重点讨论的是重金属在河中迁移的过程，并如何将这一过程用数学公式来进行模拟。     

夏秋季长江口邻近海域水体中颗粒态汞及溶解态汞的研究

分别于2018年7月和10月随“科学三号”科学考察船对长江口邻近海域水体中颗粒态汞（PHg, particulate mercury）和溶解态汞（DHg, dissolved mercury）的时空分布及影响因素进行了研究。结果显示:两种形态Hg在不同站点表层海水中的浓度变化范围较大,且在不同季节间的差异明显,其中表层PHg在夏季呈现近岸高远海低的分布特点,而在秋季没有这种规律。该海域DHg占主体,不同水层DHg普遍表现为秋季高于夏季,且表层大于底层,表、底层的分配系数均从近岸到远海方向增加。表、底层PHg与总悬浮物（TSM, total suspended matter）呈显著正相关,PHg/TSM随盐度增加呈指数增加（R2=0.3365, p <0.01）。秋季冲淡水减少和较多大风天气是影响表层PHg时空分布变化的主要原因,颗粒物粒径变小和海源性有机颗粒物增加决定了DHg的分布特征,而在30° N处出现普遍较高浓度的DHg则反映了河流输送和周边污染排放的影响。     

水体中痕量重金属的共沉淀浮选研究

本文针对水体中重金属含量低、难以直接测定的特点，研究了以Ｉｎ（ＯＨ）３为共沉淀剂，十二烷基硫酸钠和油酸为浮选剂，富集痕量重金属的共沉淀浮选条件。结果表明，在５０ｍｇＩｎ（Ⅲ）、８ｍｇ十二烷基硫酸钠、４ｍｇ油酸钠、ｐＨ＝８．２－１０．２条件下，即可完全富集水试样中的７种重金属元素，富集倍率在１００倍以上。在此基础上，有原子吸收法测定了海水中上述元素的含量，结果令人满意。     

水体沉积物中重金属释放动力学及试验研究

分析了水体沉积物中重金属释放的特点，在此基础上，建立求了固、液两相中重金属释放过程的动力学模型，对渭河沉积物中重金属Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃｄ进行了释放试验研究，结果表明，所建立的动力学模型能够较为满意地描述沉积中重金属释放的动力学过程。     

南京地区土壤沉积物中重金属形态研究

对南京地区４个环境单元－－公路干线，金属冶炼厂，大型生活垃圾场和江河滩涂土壤沉积物中重金属元素化学形态进行了分级提取实验研究。结果表明，有效态中，Ｃｕ以有机态为主，Ｐｂ以交换态为主，Ｃｏ、Ｍｎ以铁锰氧化物态为主，Ｆｅ、Ｎｉ有效态均小于其总量的１０％，并主要集中在铁锰氧化物态中，以大气为传播媒介的重金属人为叠加沉积（公路、工厂）其铁锰氧化物态含量相对较多，以水为传播媒介的重金属人为叠加沉积（垃圾场、     

上海市降水过程中汞的浓度变化研究

为了研究降水过程中汞浓度变化规律,采集了上海市区2009年7月6日一次连续降水过程中的分时段12个雨水样品,利用冷原子荧光测汞仪测定了总汞、溶解态汞和颗粒态汞浓度.分析结果显示,降水过程各时段雨水样品的总汞浓度变化范围为0.26～0.53 μg·L-1之间,其中溶解态汞占总汞的比例为67.9％～96.8％;总汞浓度和颗粒态汞浓度的总体变化规律较一致,降水事件的前30分钟内浓度较高,之后逐渐降低,最终趋于稳定;溶解态汞浓度从降水事件开始由高到低逐渐变化,最终也趋于稳定.通过清除比计算云下冲刷过程对雨水中总汞浓度的贡献,发现云下冲刷的贡献大于40.9％.     

屋面径流中营养物质的分布形态研究

对上海市交通干道旁一处混凝土屋面的6次降雨径流进行监测,分析了屋面径流中颗粒态和溶解态营养物质的出流规律,以期加深对屋面径流污染物的认识和为屋面雨水净化工艺的选择提供理论支持.结果表明,TN的EMC值变化范围为4.208～8.427 mg/L,TP的EMC值变化范围为0.078～0.185 mg/L;DN 和PP分别是TN和TP的主要输出形式;随着径流过程的进行,径流中小颗粒数目比例会逐渐上升.TP浓度变化与TSS基本一致,但TN浓度变化与TSS关系不大.径流后期PN（颗粒态氮）/TSS值增加和小颗粒数目比例上升表明单位质量小颗粒上的氮含量要高于大颗粒上氮的含量.径流前10 min的TSS与TP、PP的相关性很好,但径流全过程的相关性稍差,表明单位质量颗粒物上的磷含量在径流全过程中有所变化.溶解态物质污染负荷输出比较平稳,TP比TN更容易出现初期冲刷.此外,单位质量的小颗粒含有更多氮也在一定程度上削弱了TN的初期冲刷效应.     

杭州西湖水中四种重金属的形态分布和交换过程研究

研究了西湖水中铜，锰，锌和镉的溶解态和颗粒态的含量分布 ，月变化动脉及水平方向地动态交换，以揭示铜，锰，锌和镉在西湖水中不同相太的分布和迁移转化特征，得出西湖水中重金属的环境现状。     

长江河口部分重金属的分布研究

利用等离子发射光谱仪和FACScan流式细胞仪分析技术，检测了长江口北槽拦门沙河段14个站位的水样。结果表明，重金属元素在量大浑浊带区域呈峰值变化，其分布变化受控于河口宏观动力过程，同时也受到固液界面过程的显著影响：FITC(异磕氰酸荧光素)染色分析表明。78％-96％的悬浮颗粒物的表面覆盖有生物有机质，其分布具有一定的不均匀性。     

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。     

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.     

长江口悬浮固体中重金属元素的形态研究

研究了长江口水体中微量金属元素Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｄ，在固－液两相中的分配，以及在悬浮固体中的形态分布。结果表明，元素Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ有９０％左右存在于悬浮固体中，并以固态形式输入河口，溶解态仅占１０％左右；元素Ｃｄ固态部分约占３５％，溶解态占优势。在悬浮固体中，元素Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ主要以残留态和铁锰结合态形式存在，这两种形态的比例，Ｃｕ为４０％和２９％，Ｐｂ各占４０％，Ｚｎ为３７％和３８％。元素     

长江河口溶解态重金属的分布和行为

通过1999年春、夏季对长江口的现场观测,探讨了该处溶解态重金属（Cu、Pb、Cd）在潮汐等水动力因素作用下的分布行为,研究发现：溶解态Cu、Pb和Cd在长江口呈现出非保守行为。低盐度区溶解态Cu、Cd呈现出除去行为,Pb呈现出添加行为,较高盐度区则恰好相反。溶解态重金属含量枯水期比丰水期高,枯水期总体表现为大潮高于小潮,丰水期溶解态Cd也是大潮高于小潮,Cu、Pb则大致表现出小潮高于大潮。通过资料对比,发现近20年来溶解态Cu、Cd和Pb均有不同程度的增加。长江径流量和输沙量的减少,将对上海沿岸水域生态环境产生影响。     

长江口南槽重金属的分布特征

利用ICP－AES测试长江口南槽水体中各重金属浓度的结果表明,水相中Mn、Zn、Cu、Al、Fe的浓度在枯水期明显大于洪水期,而悬浮物中各重金属的浓度随季节变化不明显;表层悬浮物中各重金属浓度大多比底层高,水相中各重金属浓度则是底层比表层高．近10多年来,水体中Cu、Pb、Cd的浓度变化不大,但Ｚｎ的浓度有明显的增大;Fe、Al、Mn、Cu等重金属之间具有良好的相关性,说明其化学行为具有相似性．水体中各重金属的分布受到稀释、离子交换、吸附和凝聚的影响．     

长江口悬沙对牟氏角毛藻(Chaetoceros muelleri)生长的影响

以牟氏角毛藻Chaetoceros muelleri为受试生物,通过不同浓度的悬沙对其生长影响的试验,探讨长江口悬沙对浮游植物生长的影响。研究结果表明,悬沙对浮游植物的影响有两个方面:一是悬沙影响水体的透明度,进而影响浮游植物的光合作用,对浮游植物生长起到抑制作用;二是悬沙中析出的污染物对浮游植物生长影响,悬沙浸出液浓度与浮游植物生长抑制率呈Logistic曲线关系。     

长江口溶解无机碳循环的地球化学研究

于2005年6月对长江口23个站点的溶解性无机碳及其同位素组成进行了采样调查。结果发现长江河流区水体的pCO2均处于过饱和状态,但在进入河口区后发生大幅度的下降;δ13CDIC为-10.0‰～-0.9‰,且随盐度发生梯度性变化;DIC和δ13CDIC值偏离河水、海水混合线,显示了长江河口碳的复杂生物地球化学过程,包括内部碳酸盐岩体系及外部生物的作用:河流区主要受水-气界面CO2逸散的影响;河口区主要受光合作用的影响;海岸区则主要受碳酸盐类矿物沉淀作用的影响。     

污染水体重金属化学稳定性的研究

本文采用湘江霞湾重金属污染江段沉积物及其相应体系,模拟实验研究了在静态和动态条件下沉积物中重金属的释放量及释放规律,获得了在50—150d的模拟实验期间沉积物中重金属的释放速率及相关系数,同时讨论了不同水环境条件对污染沉积物中重金属化学稳定性的影响。     

长江口滩涂湿地重金属的分布格局和研究现状

综述长江口滩涂湿地重金属在各储存库的分布格局,分析重金属含量的变化及其产生原因,评价长江口滩涂湿地目前的环境状况,试图对湿地重金属研究提出科学的建议。