北京市温榆河-北运河水系水质空间分布特征研究

采用水体三维荧光光谱(3D-EEMs)结合平行因子分析(PARAFAC)方法,研究了温榆河-北运河水系溶解性有机物(DOM)的荧光组分及其空间分布特征,并对沿岸污水处理厂、支流、干流的水质参数及其DOM组分之间的相互作用进行了分析。结果表明:温榆河-北运河水系干流溶解性有机碳(DOC)浓度与各支流接近,总磷浓度从上游到下游逐渐降低,氨氮和总磷污染严重。水体DOM共存在2类(4种)荧光组分,包括类腐殖质组分(类腐殖酸,C1;类富里酸,C2)和类蛋白组分(类色氨酸,C3;微生物代谢产物,C4)。污水处理厂出水汇入各支流后,水体DOM中的类腐殖质组分的比例上升。荧光比例显示,各河流DOM以C3组分为主,占比为24.76%~40.27%。水体荧光指数(1.58~1.72)、自生源指数(0.96~1.17)及腐殖化指数(0.74~0.81)计算结果指明,该水体的DOM组成具有内源和外源的双重特性,整体腐殖化程度低且自生源特性强。DOC与C1、C2和C4组分呈现极显著正相关,表明荧光组分可用于动态跟踪河流有机物;总氮与C1、C2组分呈极显著正相关,说明类腐殖质组分会对氮污染物浓度产生重要影响;总磷与自生源指数呈显著负相关(P＜0.05),表现为DOM腐殖化程度越高,总磷浓度越低。     

荧光法鉴别水体中的污染油

江、河、湖、海中的船舶舱底或沿岸工厂中排放的污油一般不是单一的油种,因此只能把由水中采集到的污染油的荧光光谱同由可疑排放源处采得的油样的荧光光谱加以比较,从而可以确定真正的排放者。 本文对大庆、任丘等原油、机械油、燃料油共计二十六种油类的荧光光谱进行了比较详细的研究和分析,并对水体中油类的萃取条件和风化性能进行了试验,从而制订出鉴别水体中污染油的方法。     

杭州市钱塘江干支流水质多元统计分析

运用多元统计方法分析了杭州市钱塘江干支流上26个断面的水质监测指标。利用系统聚类分析方法将断面所在河流分为3组,与钱塘江流域污染空间分布现状基本一致。对各组水质的主成分分析表明,第1组河流水质以有机污染为主,水体中氮、磷营养盐浓度较高,水体污染程度较轻,污染来源相对单一;第2组河流水体受有机物、重金属、石油类等多个污染指标的影响,水体水质较第1组差,污染来源相对复杂;第3组河流水体既有一般有机污染,也有重金属、有毒有害物质的污染,水体水质污染严重。     

示踪剂——碱性玫瑰精测试技术研究

在大中型工程项目环境影响和海湾、河流水质规划都需要研究和了解受纳水体中污染物的时空分布规律,通过水动力试验,以求出其弥散系数,从而建立水质模式,达到污染预测和水域环境规划之目的。成功的示踪剂测试方法是水动力扩散试验成功的必要先行条件。 1985年初,我们经过多种示踪剂的选择对比试验,选定了一种工业染料——碱性玫瑰精作示踪剂,经过室内、外的条件,模拟、尝试试验,成功建立了由比色、分光、荧光和分光荧光梯级联合测试方法,满足了水动力试验中示踪样浓度从10~(-4)到10~(-10)跨越六个数量级范围的测试。尤其是10~(-9)和10~(-10)浓度级测试技术的建立,使水动力试验中示踪剂的用量可以减少百倍。解决了过去只限在10~(-4)～10~(-8)数量级浓度范围河流试验,首次扩展到海域。 一、有分光荧光的梯级联合测试技术     

七虎林河流域上游溶解性有机质光谱特性分析

七虎林河源头区地表腐殖质随着径流的冲刷进入水体,形成了天然有机质(NOM),其中,溶解性有机质(DOM)易对河流水质造成影响。为了研究七虎林河中DOM的时空分布特征及其对水质的影响,开展了6次采样,分析了水体及土壤吸收光谱和荧光光谱特征参数,利用平行因子(PARAFAC)算法解析了水体DOM的特性及来源。结果表明：七虎林河上游水体五日生化需氧量(BOD₅)、高锰酸盐指数(COD_Mn)、化学需氧量(COD)、可溶性有机碳(DOC)的浓度分别为1.4 mg/L±0.2 mg/L、6.1 mg/L±3.0 mg/L、21 mg/L±8 mg/L、7.0 mg/L±3.2 mg/L,BOD₅/COD平均值为0.08,说明流域内水体DOM的可生化性差,对水质影响较小。光谱特征参数紫外吸收系数(SUVA₂₅₄)、荧光指数(FI)、腐殖化指数(HIX)、生物源指数(BIX)分析结果表明,七虎林河上游云山水库库上林区河段DOM的物质组成与水库及库下河段差异显著。库上河段DOM的芳香碳含量更高、分子量更大、自生源组分...     

广元市河流中双酚类物质的污染状况及分布特征

采用QuEChERS前处理技术，利用超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）于2020、2021年的枯水期和丰水期分别对广元市境内白龙江、嘉陵江、南河3条河流中8种双酚类物质（BPs）的质量浓度水平进行分析，探讨其与水体环境之间的关系。结果显示，3条河流中BPs污染普遍存在，白龙江ρ(ΣBPs)为13.86~146.33 ng/L，平均值为53.33 ng/L；嘉陵江ρ (ΣBPs)为19.95~90.85 ng/L，平均值为49.88 ng/L；南河ρ(ΣBPs)为21.22~161.16 ng/L，平均值为67.12 ng/L。3条河流中BPs污染物以双酚A（BPA）为主，双酚S(BPS）次之，其他BPs［双酚F（BPF）、双酚Z（BPZ）、双酚AP（BPAP）、双酚AF（BPAF）和双酚P（BPP）］的检出浓度和频率相对较低，ρ（ΣBPs）的平均值呈现枯水期高于丰水期、2021年高于2020年的特征。大量城市生活污水的排放导致多处断面ΣBPs质量浓度异常高，呈现明显的点源污染特征。后续需加强监测河流中BPs污染物，并结合常规水质分析综合研判河流水体环境。     

一种简便易行的污染混合区计算方法

当污染物自排污口以岸边表面出流方式进入河流后,由于环境水体处在流动状态,并且有明显的主流方向,因此,污染物在天然河流中,因河流的对流扩散作用,沿水流方向形成一定长度、宽度的污染带,即污染混合区。如果排污口污染指标(物)的污染混合区侵占了下游功能区,那就说明排污口的排污影响下游功能区水质。因此,通过计算排污口污染指标(物)的污染混合区范围的大小,即可确定排污口的排污是否影响下游功能区。 污染混合区范围,一般运用河流污染物输入响应模型计算确定。对于大中型河流(河宽远远大于河深),在污染混合区内,污染指标(物)的浓度沿纵向和横向的分布是不均匀的的,而沿垂向(水深方向)是均匀的,因此,     

基于光谱分析的重金属污染废水遥感监测方法

以某重金属矿区3个水域（a、b、c）作为研究区,采集Aster卫星传感器的遥感监测数据,再运用分光辐射光谱仪测定标准板与目标水体,计算目标水体的光谱反射率,分析各区域水体遭受重金属污染时的光谱反射特征,实现基于光谱分析的重金属污染废水遥感监测。结果表明：a区域内水体重金属污染程度由深水区向浅水区逐步增强,水体呈现出橙红色;b区域内水体重金属污染程度由浅水区向深水区逐步增强,水体呈现为棕红色;c区域内水体未受到重金属污染,整个区域内水体为铜绿色。该结果与现场采集的各区域水体遭受重金属污染的情况一致。     

太湖水荧光光谱分析

利用SP-2558多功能光谱测量系统,对太湖水、普通自来水和纯水在紫外光激励下产生的荧光光谱及其特性进行了实验研究。结果表明,太湖水在波长290nm左右的紫外光激励下能产生较强的荧光。荧光峰是360nm至510nm范围的宽谱峰,荧光峰值波长在453nm左右;在同一紫外光激励下,三种取样水所产生的荧光光谱有明显的差异。太湖水强而宽的荧光光谱来自于污染物,荧光光谱的差异对应水质污染的情况。研究方法可作为鉴别水质污染的一种有效的手段。     

河流沉积物重金属形态分析方法研究

沉积物作为水体重金属最主要的"汇",其成分和结构相对稳定,不易发生变化,在一定程度上能够反映水环境的污染状况。而重金属在沉积物中的赋存形态直接控制其在环境中的化学行为和潜在生物毒性。文章根据国内外已开展的河流沉积物重金属形态分析研究,详细介绍了常见的河流沉积物重金属形态分析方法,即单级提取法和多级连续提取法,并通过对两种典型提取流程(Tessier法和BCR法)的比较分析,探讨更适用于河流沉积物重金属的形态分析提取方法。     

Multistep, microvolume resin fractionation combined with 3D fluorescence spectroscopy for improved DOM characterization and water quality monitoring

Conventionally, resin fractionation (RF) method has been widely used to characterize dissolved organic matter (DOM) found in different source waters based on general and broad DOM fractions grouping. In this study, a new refined method using multistep, microvolume resin fractionation combined with excitation emission matrix fluorescence spectroscopy (MSM-RF-EEMS) was developed for further isolation and characterization of subfractions within the primary DOM fractions separated from using the conventional RF method. Subsequently, its feasibility in indicating the occurrence of urban pollution in source waters was also assessed. Results from using the new MSM-RF-EEMS method strongly illustrated that several organic subfractions still exist within the regarded primary pure hydrophobic acid (HoA) fraction including the humic- and fulvic-like organic matters, tryptophan- and tyrosine-like proteins. It was found that by using the MSM-RF-EEMS method, the organic subfractions present within the primary DOM fraction could be easily identified and characterized. Further validation on the HoA fraction using the MSM-RF-EEMS method revealed that the constant association of EEM peak T1 (tryptophan) fraction could specifically be used to indicate the occurrence of urban pollution in source water. The correlation analysis on the presence of EEM peak T2 (tyrosine) fraction could be used as a supplementary proof to further verify the presence of urban pollution in source waters. These findings on using the presence of EEM peaks T1 and T2 within the primary HoA fraction would be significant and useful for developing a sensory device for online water quality monitoring.     

古泊善后河水质污染特征及污染来源调查

以2016—2020年古泊善后河国家和省级地表水监测网水质例行监测数据为依据,采用水质指数法(WQI)对古泊善后河水质污染状况进行综合评价;基于水质评价结果,选取影响最大的两项指标COD_Mn和TP,于2020年10月对古泊善后河开展加密监测,调查分析污染来源。结果表明,2016—2020年古泊善后河水质波动变化较大,汛期降雨对水质下降影响明显,COD_Mn、TP、COD_Cr、氟化物和BOD₅是影响古泊善后河水质的主要指标;加密监测期间,古泊善后河干流水质COD_Mn和TP指标浓度分别升高28.9%、38.3%,其中宿迁段升幅显著高于连云港段;支流水质超Ⅲ类比例为22.9%,劣Ⅴ比例为6.3%;部分乡镇生活污水直排和持续降雨将农田中高浓度污染物冲刷进河流支浜,是导致水质下降的主要原因。     

沱江流域主要污染负荷预测及时空分布特征

耦合社会-经济因子探究工业点源和生活污染源污染负荷未来变化趋势,可为优化水环境规划和管理方案提供理论依据。选取沱江流域为研究区域,采用经济增长预测法、工业点源传统统计法、人口趋势灰色模型预测法和排污系数法分别计算了2020-2025年该区域28个县(市、区)的工业GDP值,工业点源废水排放量及主要污染负荷(COD、NH₃-N、TN、TP),农村与城镇人口及生活污染源的主要污染负荷,并利用ArcGIS技术探究了工业点源和生活污染源主要污染负荷空间分布特征。结果表明:2020-2025年,工业GDP值总体呈逐年增加趋势,而工业废水排放量总体呈逐年减少趋势,预计到2025年,流域工业GDP值将增加至2.52×10¹²元,而工业废水排放量将减少至0.64×10⁸ t。工业点源主要污染负荷表现为COD>NH₃-N>TN>TP。沱江流域总人口数与生活污染源污染负荷呈逐年增加趋势,其中城镇人口与生活污染源污染负荷呈逐年增加趋势,农村人口与生活污染源污染负荷呈逐年减少趋势,且城镇人口及生活污染源污染负荷增加量大于农村人口及生活污染源污染负荷减少量。城镇、农村生活污染源的主要污染负荷表现为COD>NH₃-N>TN>TP。工业点源和生活污染源主要污染负荷在空间上存在高度异质性。2025年,来自工业点源的主要污染负荷均呈上游较少,中、下游较多的特征;来自城市生活污染源的主要污染负荷均呈中、上游较多,下游较少的特征;来自农村生活污染源的主要污染负荷均呈中游较多,上、下游较少的特征。笔者提出耦合社会-经济因子预测流域污染负荷的方法可以推广到其他与社会经济指标相关联的流域工业点源、生活污染源污染负荷的预测研究中,以期为未来流域水环境管理与治理提供科学参考。     

Chemical monitoring of river water bodies in an EU outermost region: examples from the Azores archipelago (Portugal)

Chemical monitoring of water quality on a total of 16 rivers in the Azores archipelago (Portugal), since 2003, made it possible to identify the major pressures and spatial geochemical variations along main course of the rivers. River water pollution is to a large extent associated to point sources, namely domestic wastewater discharges, especially in urban areas, and diffuse sources, associated with pasture land, and explain the high values on BOD(5) and nutrients (P and N). Heavy metals and metalloids, as well as hydrocarbons and pesticides, are generally under the detection limits of the analytical methods. Generally, river water reflects pollution loads according to a simple model, derived from land use in the watershed: in the upper part conditions are pristine, in the intermediate portion of the basin pasture land dominates and near the coast urban discharges are increasingly important. Results stress the role that an approach based on the watershed scale, coupled with land use management measures, are crucial to water management procedures and a successful WFD implementation in small river basin districts like the Azores. The paper also shows the need for full compliance regarding EU directives on urban wastewater and nitrate pollution due to agriculture.     

太湖主要入湖河流排污控制量研究

利用2006—2008年的监测数据对太湖主要入湖河流的水环境状况进行了分析,通过对研究区工业污染源、农业污染源和城镇生活污水排污的分布以及入河情况的调查,对各种污染源的入河量进行了计算,根据确定的水质目标,分别计算出主要入湖河流以及区域水系的水环境容量和排污控制量。结果表明:15条主要入湖河流超标现象显著,近3a来污染程度有所波动,N、P污染最为严重。研究区内污染物入河量较大,未接管的生活源污染物入河量所占比重最大,各类污染物均在50%～60%之间;张家港市的污染物入河量最大,各类污染物所占比重达总入河量的18%～20%。研究区内河网密布,水环境容量分布不均匀,望虞河、直湖港、武进港等7条河流水环境容量较大,张家港市区域水环境容量较大。为保证水质达标,研究区内近期共须削减CODCr66554.38t/a、NH4-N8105.71t/a、TP1324.42t/a;远期共须削减CODCr96719.08t/a、NH4-N11541.45t/a、TP1788.71t/a。     

改进模糊综合评价和主颜色提取模型对河道黑臭独立评价

为实现水体黑度和臭度的独立评价,以四川省11个市17条黑臭或曾黑臭的河道为研究对象,利用相关性分析法、主成分分析法,提取出影响河道水体黑度和臭度的特征因子,采用改进模糊综合评价法和基于K-均值聚类的主颜色提取法搭建出黑臭程度独立评价模型。结果表明：影响河道水体发黑的特征因子是总铁、COD和DO;影响河道水体发臭的特征因子是COD、NH₃-N、TP和DO;改进模糊综合评价和主颜色提取模型对河道黑度和臭度的独立评价与实测值误差基本在一个等级以内的准确率为85.7%。河道的黑臭程度独立评价模型的确定能够实现对城市河道水质更为客观与快速的评价,为黑臭水体针对性治理与水质提升提供理论依据。     

南宁市城市内河黑臭分级综合评价研究

为有效避免南宁市城市内河水质出现仅透明度超标导致黑臭等级误判的情况,通过相关性分析、方差分析和多重对应分析确定评价指标和临界值,建立基于综合水质指数法的城市内河黑臭分级评价方法。结果表明:以溶解氧、氨氮、总磷和化学需氧量为黑臭分级评价指标,水体轻度黑臭和重度黑臭综合水质指数临界值分别为6.3和8.5。该评价方法结果符合实际情况,且能反映水质的时空变化情况。     

Application and validation of a new biotic index using data from several water systems

Protozoans of Lake Donghu were collected from five stations using the PFU method. The sampling was conducted for one year and two times a month. The aim of this research was to test the applicability of a new protozoa biotic index, species pollution value (SPV) and community pollution value (CPV), established by the authors using data from the River Hanjiang. Each station's CPV was calculated from the SPV and the correlation analysis between the CPV and the comprehensive chemical index of stations I, II, III showed a significant correlation between them. The pollution status of the five stations was correctly evaluated by the CPV. These results suggested that the biotic index could be applied in water systems other than the River Hanjiang. The SPV of some protozoa species in Lake Donghu, not observed in the River Hanjiang were established. In order to further test the applicability of the biotic index, protozoan and chemistry data from the Rivers Torrente Stirone and Parma of Italy were used. The results showed that the CPV for the two rivers had a close relationship with the chemical water quality, which indicated that the biotic index could be applied in other parts of the world for the monitoring and estimating of water quality. Since the results of testing and verifying the biotic index in some other water systems in China were also satisfactory, this indicated that the biotic index has an extensive suitability for freshwater ecosystems. As long as more than 50% of the species in a sample have a SPV, the CPV calculated from the SPV is reliable for monitoring and evaluating water quality.     

2016-2020年常州市温室气体浓度及相关因素分析

基于2016-2020年常州市主要温室气体的监测数据,采用长时间序列分析和相关性分析等方法,研究了二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)浓度的变化趋势,分析了CO2和CH4与污染物和气象要素的相关性,初步探讨了生物源和人为源的影响.结果 表明:常州市大气CO2和CH4年平均浓度分别为416.4 ppm和1635.7 ppb...