江阴市典型河流沉积物重金属污染和风险评价

在摸清河流表层沉积物重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、As)含量的基础上,利用综合污染指数和地累积指数评价其污染状况,计算潜在生态风险和人体健康风险。结果表明,江阴市河流沉积物已经受到重金属污染企业和城市径流双重影响,Cu、Zn、Pb峰值在汛期,As、Cr峰值在非汛期;污染负荷指数和地累积指数评价结果显示非汛期污染略轻,地累积指数法引入背景波动参数而使其评价结果较乐观。重金属潜在生态风险都为轻微风险级别;致癌风险处于10~(-3)数量级,非致癌风险数量级为10~(-7),致癌风险为人体健康风险主要承担者。潜在生态风险汛期高,人体健康风险非汛期高,这可能是重金属元素对致癌风险以及生态风险的贡献不同所致。     

农药企业场地土壤重金属污染状况及风险评价

为了解典型农药化工厂区及周边土壤的重金属含量分布及其环境风险,本研究选择京津渤地区某农药企业,对其厂区和周边表层土壤中Cu、Ni、Cd、Zn、Cr、Pb、Hg和As等重金属进行了监测,并采用内梅罗综合指数法、Hakanson潜在生态风险指数法和美国环保署(USEPA)的人体暴露风险评价方法进行了生态风险和健康风险评价。结果表明,企业内部存在明显的As污染,尤其是生产区土壤中As的浓度达到土壤三级标准的2.59倍,企业周边土壤也存在普遍的Cd、Pb和Hg累积现象,历史生产过程含砷辅料的使用是造成厂区As污染的关键原因。从潜在生态风险指数来看,企业内部生活区及周边土壤重金属平均总潜在生态风险水平为低度;生产区土壤的重金属总潜在生态风险水平为重度。所有重金属各种途径的非致癌风险叠加均未超过1,非致癌风险在安全范围内,其中主要的非致癌风险贡献元素为Cr、As和Pb。四种致癌重金属Ni、Cd、Cr和As的致癌风险指数从大到小排序为As>Cr>Ni>Cd,Cr、Cd和Ni在企业厂内以及周边土壤中的健康风险值均小于10-6,致癌风险较低,不会对人体造成致癌危害;As在厂内生活区以及厂外周边土壤的致癌风险水平在10-6-10-4之间,存在一定程度的致癌危害;然而,厂内生产区土壤中As的致癌风险值为1.2×10-4,有显著致癌风险。     

中国主要城市土壤重金属污染状况及风险评估

城市土壤重金属会对生态环境和人体健康产生潜在危害。为研究我国主要城市土壤中重金属污染现状,本文搜集2007—2016年最新发表的关于我国城市土壤重金属污染的科研论文,筛选出23个城市10种重金属的污染信息,分析其含量分布特征,定量评估其可能存在的生态风险和健康风险。研究表明我国城市土壤重金属污染较为严重,工业越发达含量越高。Nemerrow综合污染指数法研究表明我国城市土壤重金属存在潜在的生态风险。健康风险评价表明,全国各城市土壤中重金属对人体有潜在的非致癌风险,儿童的非致癌风险高于成人,As和Cr是非致癌风险的主要来源。致癌风险研究表明,城市土壤重金属会对人体产生致癌效应。本研究可为我国城市发展提供借鉴。     

春季香溪河库湾CODMn时空分布及其影响因子初探

于2012年春季在香溪河库湾合理布置断面观测,分析水体高锰酸盐指数(CODMn)的时空分布特征,并对CODMn与水体中叶绿素a、溶解氧(DO)、水体垂向稳定系数、总氮(TN)和溶解性硅酸盐(D Si)进行相关分析,以期为香溪河流域有机污染的治理提供支持和指导。结果表明：春季香溪河库湾CODMn浓度变化范围为1.40～5.36 mg/L,4月CODMn均值明显高于3月和5月,为366 mg/L,整个春季CODMn浓度从下游至上游呈现明显增大的趋势。相关分析发现,春季水华暴发期间,CODMn与叶绿素a显著正相关(分别为072和074),而在未暴发水华的3月二者的相关性不显著。浮游植物和水体稳定系数是影响CODMn变化的主要因素。倒灌异重流使得高含氮、低CODMn浓度的长江干流水体进入库湾下游并稀释CODMn浓度。CODMn与DO在3月和5月的弱相关关系为香溪河CODMn特殊的分布特征提供了其它合理的解释,其分布特征受多种因素的共同影响。春季库湾上游有机污染趋于恶化,限制支流特别是上游污染物的排放是改善有机污染现状的有效途径     

鄱阳湖表层沉积物中砷及重金属赋存形态及其潜在生态风险

重金属污染是水体沉积物污染的主要问题之一,研究沉积物中重金属元素的赋存形态,探索水体中重金属的来源,可以为水体重金属污染治理修复提供理论基础。采用BCR三步连续提取法对鄱阳湖枯水期表层沉积物中As和7种重金属元素（Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn）的赋存形态进行了研究,并基于重金属风险评价代码（Risk Assessment Code, RAC）方法评估了鄱阳湖表层沉积物中的As和7种重金属元素的潜在生态风险。结果表明,鄱阳湖表层沉积物中As、Co、Cr、Cu、Ni和Zn主要以残渣态的形式存在(6160%~8518%);Pb主要以残渣态（5097%）和铁锰氧化物结合态（4102%）为主要的赋存形态,其可提取态所占比例为4903%,具有较高的二次释放潜力;Cd的赋存形态主要以弱酸提取态（4160%）和铁锰氧化态（2719%）为主,其可提取态所占比例高达7749%,潜在生态风险较大。RAC分析结果表明,鄱阳湖表层沉积物Cd的生态风险整体上位于高风险,需要加强对鄱阳湖Cd污染的关注。所有站点Cr的弱酸提取态所占比例均低于1%,表明鄱阳湖Cr污染的生态风险为无风险,As、Ni和Pb属于低风险,而Cu、Co和Zn位于低风险至中等风险     

乌兹别克斯坦阿姆河流域地表水体水化学及重金属污染特征

为了分析乌兹别克斯坦阿姆河流域地表水体水化学类型及重金属污染水平及其污染程度,对研究区水体水化学参数和15种金属元素进行了研究,采用内梅罗综合污染指数法对水体中6种重金属(As、Hg、Cd、Pb、Cr、Cu)的综合污染程度进行了评价.结果 表明:研究区地表水体水化学类型主要有3类:第Ⅰ类型为Ca-HCO3型,受岩石风化和大气降水共同控制,主要分布于近出山口区;第Ⅱ类型为Ca-Mg-SO4型,主要受岩石风化控制,分布于河流的中下游区;第Ⅲ类型为Ca-Mg-Cl、Na-SO4-Cl和Na-Cl型,受水体蒸发结晶作用控制,主要分布于河流末端区和城镇区.对应于水化学类型,金属元素浓度也存在明显的差异,第Ⅲ类型水体各金属元素平均浓度总体较高,而处于出山口附近的第Ⅰ类型水体金属元素浓度最低.重金属污染风险评价结果显示,第Ⅰ类型和第Ⅱ类型水体Pn平均值分别为0.28和0.18,为无污染水体,而第Ⅲ类型水体Pn平均值接近0.7,明显高于第Ⅰ类和第Ⅱ类水体,部分水体Pn值大于1,污染相对严重,明显受到人类活动影响.总体来说,乌兹别克斯坦阿姆河流域地表水体重金属污染程度较弱,处于低风险等级.水体污染分布特征与水化学类型空间分布基本一致,受到不同程度的人类活动影响.     

黄浦江表层沉积物中重金属污染的潜在生态风险评价

采用潜在生态风险指数法对黄浦江表层沉积物中重金属污染的潜在生态风险进行了评价。评价结果表明,黄浦江表层沉积物中重金属的潜在生态风险水平较低,其中杨浦大桥和南市水厂断面达到中等生态风险,其它断面均为轻微生态风险;重金属的潜在生态风险依次为Cd>Hg>Cu>As>Pb>Cr>Zn,除Cd达到中等生态风险外,其余元素均为轻微生态风险。沉积物中重金属的污染水平从上游到下游呈上升趋势,工业排放是水环境中重金属的主要来源,苏州河对黄浦江下游重金属存在一定的输入贡献。相关性分析表明,黄浦江表层沉积物中大多数重金属元素呈现相近的来源特征,有机质是影响沉积物中重金属分布的重要因素。     

南昌市街道灰尘重金属时空分布特征及健康风险评估

分析了南昌市夏季和冬季街道104个灰尘样品中的V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb含量,并利用地积累指数（Igeo）计算其污染程度,并参考美国国家环保局(US EPA)推荐的健康风险模型评价灰尘重金属暴露的人体致癌和非致癌风险,通过主成分和相关分析识别南昌市灰尘重金属的可能来源。结果表明：南昌市街道灰尘中重金属Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb含量均显著高于江西省土壤背景值,而V、Co和As含量与江西省土壤背景值含量相近。重金属V、Co和As含量无显著季节差异,但冬夏季节含量的空间异质性较高,而Cu在季节和空间分布上均表现出显著的季节差异,其它重金属的高值区均分布在南昌市中心及老工业园附近;Igeo结果表明Cd、Cu、Zn和Cr的污染程度相对较高,而V、As和Co污染程度较轻;重金属3种暴露途径的风险排序为手-口暴露>皮肤接触暴露>呼吸暴露,其中儿童会遭受更大的非致癌风险。除了灰尘As和Cr对儿童的暴露在局部区域HQ和HI值大于1,其它重金属对不同人群的HQ和HI值均小于1。总体而言,南昌市灰尘重金属的致癌风险CR均在安全阈值范围内,大小排序为Cr > As > Co > Ni > Cd。南昌市灰尘重金属的来源广泛,其中As、Co和V主要来源于岩石风化,其它重金属元素主要来源于交通和工业等人类活动。 关键词： 街道灰尘;重金属;时空分布;健康风险;南昌市     

鄱阳湖乐安江流域非点源氮污染时空变化特征分析

乐安江是影响鄱阳湖水质的一条重要河流,近年来非点源污染迅速增加,水质呈下降趋势。运用GIS手段建立了研究区非点源污染的基本空间信息库,在野外水样监测和土地利用调查的基础上,分析了乐安江流域非点源氮的时空变化特征。氮的流失主要以可溶态形式,TN和DTN全年变化剧烈,在12月份普遍较高,4月份次之,9月份最低。在监测各月份乐安江流域TN浓度的范围为0.09~1.359 mg/L,水质属中营养水平。NO3-N浓度平均值为DTN的65%,是DTN流失的主要形态,其时空分布与TN具有明显的相似性;在丰水期4月份,NH3-N的平均浓度为全年最低水平,平水期9月份NH3-N平均浓度为三氮之首;NO2-N全年含量最低。各种形态的氮浓度在空间上从上游向下游基本呈增加趋势;西南部地区各种形态的氮浓度普遍高于东北部地区,说明上游水质普遍好于下游水质。     

长江流域鄂西四河流大型底栖动物群落结构特征及水质生物学评价

鄂西水系是国家级水源保护区,也是湖北省重要的生态旅游区。为了解鄂西水生态健康状况,于2014年10月~2017年1月不同时段在宜昌国家可持续发展实验示范区卷桥河（J）、清江利川段（Q）、宜昌市水源地黄柏河（H）和丹江口入库河流天河郧西段（T）开展了底栖动物群落特征研究。研究表明：4个河段共采集到大型底栖动物5门8纲18目61科。基于底栖动物指示种耐污性及其丰度占比分析,表明J、Q和T三河流污染程度沿水流方向呈加重趋势,而H水体健康状况整体较好。运用FBI和SIGNAL底栖生物评价指数,显示四条河流健康程度沿水流方向均呈下降趋势,但H变化趋势平缓,结果表明H水体上下游均处于较健康状态,其他3条河流上游或源头水体健康状况良好,下游受到较重污染。对主要环境因子（TP、NH₃-N、COD_Mn和TN）做主成分分析表明,轴1的解释率达到65.1%,表明轴1可以有效表征主要环境压力梯度。FBI和SIGNAL指数与轴1线性拟合度均较高,表明二者在鄂西河流水生态健康评估中可作为快速生物评价指数。     

土地利用/覆盖变化对长江流域非点源污染的影响及其信息系统建设

随着社会经济的发展,不合理土地利用方式/土地覆盖变化造成的非点源污染已成为长江流域水环境不断恶化的重要原因之一。长江流域,特别是长江中上游地区是我国水土流失的重点地区之一。水土流失将泥沙和土壤中的营养元素、残留的农药、化肥及动植物残体带入水体,使水体悬浮物、化学需氧量、总磷、总氮等含量增加,水质污染加重,这是造成长江干流汛期水质变差的主要原因。虽然针对长江流域的研究很多,但土地利用/覆盖变化对长江流域水质的非点源污染却一直没有引起人们的足够重视。在分析当前长江流域非点源污染现状和3S技术的基础上,提出建立基于土地利用/覆盖变化的长江流域非点源污染模拟信息系统,并结合3S技术勾画出该系统的框架。该系统的建设和应用,对维持流域生态平衡,采取合理的土地管理方式,保护长江水资源的可持续利用,特别是三峡库区的生态安全具有重要意义。     

基于典型相关分析的长江航运与水环境间关系的实证研究

长江的可持续发展将影响人们的生活和沿江城市的发展。研究旨在探讨长江航运发展与水环境间的关系。典型相关分析是研究两组变量之间相关关系的一种多元统计方法,运用该方法对2006～2016年的长江航运与水环境的相关数据进行分析,以长江航运景气指数和长江干流水系货运量表征长江航运发展状况,以长江废水排放量、氨氮浓度、生化需氧量、高猛酸盐指数和石油类表征长江水环境状况。结果表明,典型相关分析得出的第一典型相关系数(0.979)大于所有简单相关分析得出的相关系数,长江航运和水环境之间存在着显著的相关性。同时,通过典型相关模型可知,长江干流水系货运量对长江废水排放量和石油类有着显著的影响。最后,通过典型结构分析和冗余度分析结果可以看出,长江航运对长江水环境具有较强的解释能力。     

长江三峡水库水污染控制若干问题

论述了三峡水库几个重要水环境问题,对近年来三峡水库水污染控制科学研究工作进行回顾,评述了一些重要研究成果,就三峡水库水质模拟、水体富营养化、水库泥沙截留淤积和重金属污染等问题进行了深入探讨。基于国际水协会最新推出的河流水质模型,提出了三峡水库水环境模拟研究的观点和方法;基于湖泊（水库）生态动力学模型原理,在对水体中磷元素预测的基础上,从营养盐含量、水深、流速、温度因素等与富营养化非线性映射关系出发,初步建立三峡水库水体富营养化人工神经网络模型,对三峡水库水体富营养化潜势进行研究,分析讨论了一些初步结果;论述了水库泥沙截留淤积及其与水体中污染物,特别是重金属污染的相互作用;建议三峡水库近期内应予以重视的一些重要水环境科学问题。     

工业废水排放的影响因素量化分析

工业废水排放量的大小受工业发展水平、产业结构、产品结构、技术工艺及设备水平、管理政策、环境法规等多因素的综合影响。选取长江三角洲典型地区的主要污染排放指标,重点分析工业经济规模、工业行业结构、工业技术进步以及环境治理投资等因素与工业水污染排放之间的相互关系。研究结果表明：随着长江三角洲地区产业结构的调整、工业技术进步、工业废水达标排放政策的实施,工业规模的扩大并没有引起工业废水的显著增加。从制造业结构看,有些行业的废水排放量对其结构调整比较敏感; 相反,有些行业的废水排放量对其结构的调整不敏感。工业技术进步和环境治理投资与工业废水排放量呈现负相关,说明工业技术进步、环境污染治理对于减少工业水污染排放起重要作用。     

三峡库区172 m蓄水位实现后干流水体溶解态重金属含量变化特征

从2008年至2010年连续两年,对三峡库区涪陵至巴东段水体溶解态重金属含量进行监测,分析三峡水库自2008年首次以172 m高水位试验性蓄水以来水体溶解态重金属含量变化特征及其影响因素。结果表明：水体溶解态重金属含量在丰水期低水位时含量较高,而在平水期和枯水期高水位蓄水时,水体重金属含量较低,丰水期时水体溶解态重金属含量虽然相对较高,但仍然达到《地表水环境质量标准》(GB 3838 2002)Ⅰ类水域标准。重金属在水体与沉积物和消落带土壤中含量并无明显相关性,沉积物和消落带土壤重金属对水体溶解态重金属含量分布影响较小。库区水环境因素在丰水期和平水期、枯水期呈现出明显差异特征,特别是汛后水体悬浮物SS含量远低于丰水期。三峡水库水环境因素的变化对重金属的分配有着重要作用,丰水期过后三峡库区水体pH值和DO升高,水温和Eh降低,SS含量显著下降,水环境因素、气象条件、水位调度等因素的变化致使水体溶解态重金属含量降低     

南淝河表层水中重金属空间分布、污染评价及来源

根据南淝河丰水期和枯水期水质的调查数据,采用单因子水质指数法和改进后的模糊综合评价法对水中重金属元素的污染进行了评价,确定了主要污染因子和优先控制断面,并利用主成分分析法对重金属污染进行了溯源分析。结果表明:Cr、Cu、Pb的含量平均值均为枯水期高于丰水期,而As、Cd的含量平均值均为枯水期低于丰水期。单因子水质指数法评价结果显示南淝河重金属污染的主要污染因子是Cd,丰水期和枯水期各采样点Cd的含量均达到地表水Ⅴ类水标准,最高值达到地表水Ⅴ类标准值的2.6倍。改进后模糊综合评价法评价结果显示南淝河水质丰水期基本属于地表水环境质量标准Ⅱ类水标准,潜山北路大桥断面污染最严重,属于优先控制断面,枯水期各断面水质均属于Ⅲ类水标准,整体上南淝河水质达到了水体功能区目标。主成分分析法结果显示,南淝河重金属污染的主要来源是流域内的农药化肥、机械制造和电镀行业的废水以及河道的行船。     

基于MODIS的长江中游河段悬浮泥沙浓度反演

监测和预报悬浮泥沙浓度的沿程分布和时间变化,无论是对于河流水利工程还是河流生态和环境保护都具有重要意义。卫星遥感反演同步性好、速度快、周期短,可以实时和全面地观测大尺度悬浮泥沙分布。旨在建立基于中分辨率成像光谱仪(MODIS)影像的长江中游河段悬浮泥沙浓度反演模型, 并利用建立的模型反演2002~2009 年长江中游河段丰水期的悬浮泥沙浓度, 分析其在时间和空间上的变化特征。研究揭示,MODIS Terra 影像红波段与悬浮泥沙浓度具有显著的相关性（R2=0877,n=125,RMSE=4057 mg/L）,可以用于长江中游丰水期悬浮泥沙浓度的反演。长江三峡工程经历三次蓄水,坝下游宜昌至汉口段悬浮泥沙含量显著减少,荆江河段、洞庭湖及城陵矶至武汉江段下降最为显著。洞庭湖来水来沙是长江中游城陵矶以下江段主要的悬浮泥沙来源之一,从预测结果可知,洞庭湖来水在城陵矶汇入长江后与江水混合以至形成数十公里的混合带,至洪湖以下江段逐渐混合均匀     

长江流域可持续发展的环境支持系统研究

可持续发展取决于智力、资源、环境、动力、过程五大支持系统的正常协调运转１。其中环境支持系统是一个重要方面。但目前长江流域的环境支持系统较为脆弱,生态环境问题比较严重,若不积极研究采取有效措施加以解决,对长江流域的持续发展极为不利。本文根据有关资料,对持续发展的可利用空间及其五大支持系统作了较为系统的论述,并对长江流域环境支持系统面临的主要问题和对策作了较深入的分析。研究认为,长江流域环境支持系统面     

三峡水库汛末175 m试验蓄水过程对香溪河库湾水环境的影响

为研究解决三峡库区支流水华问题,实现三峡水库生态调度,需探明现行三峡水库175 m蓄水方案对库区支流水环境的影响。基于2008~2010年三峡水库开展的汛末175m试验性蓄水工作,及香溪河库湾2008~2010年野外监测数据,从库湾水华暴发程度、营养盐水平及水动力特性方面分析了2008~2010年三峡水库汛末175 m试验性蓄水对香溪河库湾水环境的影响。结果表明：分两阶段蓄水时间提前方案有利于库湾中上游上层水体的交换和紊动,降低库湾中上游水体表层营养盐浓度,破坏了浮游植物赖以生存较稳定的环境,抑制藻类的生长,降低水体表层叶绿素a的浓度,减少水华暴发频次、持续时间以及强度,有利于库湾水环境的改善     

基于EFDC和WASP模型的突发水污染事故影响的预测预警

近年来,我国突发水污染事故频发。长江作为我国最重要的水源地,其水质安全受到沿江众多化工企业可能突发污染事故的威胁。因此,开展南京化工园突发水污染事故影响的预测预警研究意义重大。基于EFDC和WASP模型,建立了南京化工园突发水污染事故影响的预测模型,并以龙翔甲苯罐区泄漏为例进行了事故情景模拟。研究表明：所建的预测模型能够对南京化工园突发水污染事故后污染物的水环境行为进行快速的模拟和预测,并且能够在地理信息系统的图层上以动画的形式实时展示事故影响的范围和程度,可以为南京化工园突发水污染事故的预警应急提供决策依据;基于EFDC构建的二维水动力模型能够较为准确地反映研究区的水动力情况;事故情景中排放的甲苯在研究江段能够较快地稀释扩散,挥发作用对甲苯的衰减过程影响显著,平水期比枯水期更有利于水体中甲苯的衰减