太湖悬浮物磷的形态分布特征

应用螫合剂分级提取法研究太湖5个湖区悬浮物和表层沉积物中磷的形态分布特征,该方法把磷的形态分为水提取弱吸附态磷(Ex-P)、铁结合态磷(Fe-P)、钙结合态磷(Ga-P)、酸提取有机磷(OrgPac)、碱提取有机磷(Org-Palk)和残渣态磷(Res-P),并对不同形态的磷在沉积物和悬浮物质中的迁移进行了探讨.结果表明,悬浮物和沉积物中磷的形态分布差异很大,悬浮物中磷的主要形态为铁结合态磷和有机态磷,二者的相对含量之和约为80%,而表层沉积物中磷的主要形态是有机态磷,相对含量为50%;悬浮物中铁结合态磷的绝对含量平均值为1 271 mg/kg,表层沉积物中则为190 mg/kg;悬浮物中铁结合态磷相对含量平均值是沉积物中的2.7倍.大量铁结合态磷在悬浮物的沉降过程中可能完成了形态的转化,成为藻类生长的磷营养源.     

河流重金属随水-悬浮物-底泥迁移转化模型

详细分析重金属在河流中迁移转化过程,并根据质量守恒定律,建立河流重金属随水-悬浮物-底泥迁移转化耦合模型。分析表明:重金属在河流中迁移转化过程包括对流传质、分子扩散传质、吸附和解析传质、沉降和再悬浮传质;根据重金属传质过程及其在体积单元中的质量变化率,考虑河流的状态,建立了河流重金属随水-悬浮物-底泥迁移转化耦合稳态模型和紊动模型,在一定的边界条件和起始条件下,可实现模型的简化求解。     

汞对水生生物的毒性效应研究进展

汞污染因毒性大、致毒结果严重而备受关注,水环境尤其是水源水的汞污染严重威胁人体健康。近年来,国内外对汞的生物毒性进行了广泛深入的研究。归纳了近年来关于汞对水生生物,包括水生植物、鱼类、贝类、藻类及两栖类毒性效应和毒害机理的研究进展,并提出今后不仅要研究不同水生生物对汞形态的转化方式和转化机理,还要进一步寻找对低浓度汞污染最敏感的指示生物和监测指标。     

不同性质土壤中锑对小麦根伸长的毒性阈值及预测模型

针对土壤中锑污染毒性阈值研究较少的现状,参考ISO11269-1根伸长毒性测试标准方法,采集7种不同性质的土壤,利用TableC urve2D软件拟合剂量-效应关系,得到锑对小麦根伸长的毒性阈值(EC10和EC20)及其预测模型。当外源锑质量比增加时,7种土壤中小麦的相对根长均减小。毒性阈值与土壤理化性质相关分析表明,毒性阈值EC10和EC20与土壤p H值呈显著负相关关系,与土壤总铁质量分数呈显著正相关。回归分析得出,土壤p H值和土壤总铁质量分数可以解释90%的毒性阈值的变异。EC10和EC20的预测值与实测值的比值在2倍范围内。研究表明,在不同性质土壤中锑对小麦的毒性阈值有显著差异,土壤p H值、总铁质量分数与小麦的毒性阈值间呈显著相关关系(p0.05),所得回归模型可较好地预测锑对小麦的毒性阈值。     

陆地石油开采区PAHs环境多介质分布及迁移转化模拟

利用Mackay的Ⅲ级逸度模型估算16种优先控制多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbon,PAHs)在典型陆地石油开采区气、水、土壤及沉积物相间分布及迁移转化规律,根据研究区域年石油开采量估算污染物排放速率,利用实测浓度数据和文献值验证模型的可靠性.大气、水、土壤和沉积物相中的对数单位平均残差分别为1.12、1.35、1.41和1.39,表明模型对气、水、土壤和沉积物中浓度的估算与实测值大体吻合.土壤相是PAHs的主要环境归宿,落地原油是污染物主要输入方式,土壤相降解为主要输出方式,介质间迁移过程主要为沉积物相与水相的质量交换.     

恶臭假单胞菌对沉积物中双酚A的降解及产物分析

为了深入了解雌激素双酚A在天然水环境介质中的迁移转化行为,采用选择性萃取分离方法对沉积物样品不同组分进行分离,研究了市售恶臭假单胞菌降解沉积物中双酚A的规律.结果表明:恶臭假单胞菌对双酚A的降解过程符合赝一级反应动力学特征,微生物降解双酚A的过程存在一个合适的降解浓度,底物一方面可以诱导降解酶活性的提高,一方面也抑制细菌的生长和生理活动;通过选择性萃取前后沉积物-水体系中双酚A的降解试验,证明沉积物中铁锰氧化物的萃取分离可能增加了有机质的相对含量,使微生物可利用碳源增加,促进了双酚A的降解,而有机质的萃取分离降低了双酚A的降解率.利用GC-MS对降解产物进行分析,发现其主要降解产物之一为十五烷酸甲酯,表明该菌降解双酚A使其苯环断环.     

磺胺抗生素在河流沉积物中的吸附特性研究

地表水环境是抗生素污染物的重要汇。磺胺类抗生素是地表水环境中重要的抗生素类污染物,对生态系统及人类健康构成严重威胁。磺胺类抗生素在水-土界面的迁移、扩散研究对维护水环境及人类健康有重要意义。采用OECD Guideline批量平衡法,通过对磺胺嘧啶(SD)在河流沉积物中吸附过程、吸附机理及不同阳离子影响的研究,探讨了SD在水-土界面的环境行为。结果表明,SD在各断面沉积物中的吸附动力学过程均最适于用Elovich方程描述。SD在各断面沉积物中的吸附行为最适宜用Freundlich方程描述。SD在沉积物中的吸附量与沉积物的有机质质量比及阳离子交换量显著相关(p0.05)。不同价态阳离子的竞争吸附能力为价态越高,竞争能力越强,从小到大为M+(Na+、K+)、M~(2+)(Ca~(2+)、Mg~(2+))。     

水环境中铬的存在形态及迁移转化规律

综合评述了水环境中铬的存在形态、污染特征及其迁移转化规律的研究现状.水体中铬主要是三价和六价,存在形态分为溶解态、离子交换态、有机结合态、无机沉淀态、残留态,迁移转化过程主要是水解、沉淀、络合、吸附和氧化还原等.对铬在水体中迁移和转化过程的动力学模型进行了论述.     

沉积磷在不同pH水平下的释放与转化规律

为了探讨沉积磷在不同pH条件下的转化及释放行为,有效控制内源磷向水体释放,一定程度上缓解因内源污染导致的水体富营养化问题,采用室内模拟的方法,考察了pH值对沉积物中不同形态磷元素释放与转化的影响.实验研究了在不同pH水平下,沉积物中内源磷的相互转化及向水体释放的总磷(TP)、总溶解磷(TSP)、溶解反应磷(SRP)、总反应磷(TRP)、溶解水解磷(SHP)等5种形态磷的含量.结果表明,受试沉积物样品TP含量为760 mg/kg,属于中等富营养化水平; pH值是影响内源磷释放的重要因素,pH在5～9之间,沉积物中5种形态磷的释放水平较低; 酸性范围内,pH=3的极端酸性条件下,沉积磷释放量最大,在连续38 d的释放时间内,TP最大释放量可达1.47 mg/kg; 在pH=11的极端碱性条件下,能大幅提高沉积磷的释放量,其中TP释放量最高达14.27 mg/kg; 对于同一pH值,除SHP外 ,其余4种形态磷的释放量随时间的变化趋势大体一致,不同pH值对沉积磷形态含量之间的转化影响不明显; SHP受沉积物吸附表面积动态变化影响较明显.     

上覆水性质对滇池沉积物释放滴滴涕的影响

以滇池沉积物为基质,制备p,p'-DDE污染沉积物,通过模拟悬浮态释放试验,研究了上覆水性质对滇池沉积物释放滴滴涕(DDT)的影响。结果表明:在25℃悬浮状态下,沉积物中的p,p'-DDE可逐步释放出来,表现出初阶段释放速度较快、而后变缓的特点;水体温度与沉积物释放p,p'-DDE呈正相关,水温40℃时的平衡释放量是10℃时的5.2倍;在p H=3~11的范围内,偏碱性的水体有利于p,p'-DDE从沉积相向水相中迁移,水体p H=11的平衡释放量是p H=3的2.3倍;高水平的离子强度对沉积物中p,p'-DDE的释放有抑制作用,1 mol/L Ca Cl2溶液的平衡释放量是0.01 mol/L时的44.6%;水体中的溶解性有机质对沉积物释放p,p'-DDE有显著的"增溶效应",溶解性有机质质量分数为1%时的平衡释放量是0.1%的8.5倍。研究表明,在评价湖泊水环境中DDT的生态风险时,上覆水的理化性质是一个需要考虑的因素,水温、p H值、离子强度和溶解性有机质等因素可通过提供吸热反应的动力、改变沉积物有机质形态、增加水中胶体物质的形成等途径影响沉积物中DDT向水相的迁移行为。     

贵州西部煤矿区不同类型河流沉积物重金属含量及生态风险评价

通过对典型煤矿区的河流表层沉积物进行调查与采样分析,探讨不同类型河流沉积物重金属质量比的变化及对水生态环境的影响。结果表明,受矸石堆场排水、矿井排水和洗煤排水的影响,煤矿区污染河流的沉积物可分为砂质沉积物、黄色泥质沉积物和黑色泥质沉积物。黄色泥质沉积物中Fe、Cd、Hg的平均质量比分别是黑色泥质沉积物的4.46倍、2.19倍、1.59倍,是砂质沉积物的2.36倍、2.43倍、1.59倍;而黄色泥质沉积物中Cr的平均质量比分别是黑色泥质沉积物和砂质沉积物的1.20倍和8.5%;黄色泥质沉积物中Pb、As的平均质量比分别是黑色泥质沉积物的22.62%和45.85%,是砂质沉积物的47.21%和88.84%。3种沉积物之间Fe和Pb的平均质量比差异较大,其次为Cd和As,再次为Hg、Zn、Mn。通过对沉积物重金属进行潜在生态风险指数(RI)分析、覆水释放与隆线溞生物毒性试验,发现3种沉积物重金属都具有很强的生态风险,其强度从大到小表现为黄色泥质沉积物、黑色泥质沉积物、砂质沉积物。     

黄河上游沉积物中磷的物理化学特性

本文以采自黄河上游11个沿程沉积物及上覆水样品为研究对象,对沉积物的组成、理化参数和各形态磷的分布,以及上覆水的一些理化指标做了定量分析。采用沉积物磷形态标准测试法(SMT分离法)进行了分析,结果表明:黄河上游沉积物中总磷(TP)含量在215.05~1200.59μg/g、无机磷(IP)含量在1021.91~1612.39μg/g。IP占TP的77.24%~99.74%,在IP中,钙结合态磷是主要部分,含量范围在96.41~1116.17μg/g。P_(org)浓度是27.73-64.04μg/g占TP的2.32%~22.72%。IP与P_(org)含量显著负相关。     

溴-锑-磷协效阻燃体系对聚丙烯土工格栅阻燃和生烟性能的影响

利用极限氧指数、垂直燃烧试验、酒精喷灯燃烧试验、锥形量热仪、热重分析和力学性能测试等手段研究了溴-锑-磷阻燃体系对聚丙烯(PP)土工格栅的力学性能、燃烧性能、生烟性能和热解特性的影响。结果表明,低添加量(质量分数≤5%)的溴-锑-磷阻燃体系对PP土工格栅的拉伸强度和断裂伸长率影响较小,但明显提高了材料的阻燃性能,其中质量分数5%的四溴双酚A-双(2,3-二溴丙基醚)(八溴醚)-三氧化二锑阻燃PP的峰值热释放速率(HRR)和总释放热(THR)相比于纯PP分别下降了39.98%和26.03%。八溴醚-三氧化二锑阻燃体系与红磷复配时还表现出较好的协效作用,当溴-锑与磷的质量比为3∶2时,协效阻燃效果最优,仅添加5%的协效阻燃体系便可使PP的LOI和UL 94等级分别达到27.9%和V-0级,并通过酒精喷灯燃烧试验。与纯PP相比,溴-锑阻燃体系虽降低了PP的HRR和THR,但增大了燃烧过程中的生烟速率(SPR)和总产烟量(TSR),而红磷的加入能有效降低溴-锑阻燃PP的生烟量。热重分析表明,溴-锑-磷协效阻燃体系表现出较好的气相阻燃作用,能有效降低PP的热裂解速率,增强了PP的阻燃性能。     

天津大沽排水河疏浚前后沉积物生态毒性初步评价

沿天津大沽排水河设置16个采样点,于2009年3-5月和2009年9-11月分别采集疏浚前后共32份沉积物样品,采用发光细菌法评价其毒性效应.结果表明,疏浚前,25.0%的样品毒性等级为低毒,68.8%的样品毒性等级为高毒和剧毒,下游河段发光菌相对发光度均小于30.0%;疏浚通水半年后,37.5%的样品毒性等级为低毒,高毒和剧毒等级样品占总数的比例下降至18.8%.证明疏浚后沉积物对发光菌发光的抑制作用减弱,大沽排水河沉积物疏浚工程明显改善了大沽排水河的生态环境.     

典型炼锌废渣堆场重金属环境影响特征分析

以贵州省毕节市岳家海子为研究对象,采用原子吸收光谱仪测试了炼锌废渣堆场内和附近的渣、土壤、地表水、水体沉积物及孔隙水中Cu、Pb、Zn和Cd的含量,并采用内梅罗指数和潜在生态危害指数(RI)对地表水、土壤及表层沉积物的重金属污染进行了评价。结果表明:废渣与其浸出液重金属含量之间没有正相关关系,废渣浸出毒性与其重金属质量比没有直接关系;北片区溪流水重金属质量浓度沿水流方向大体上不断降低,沉积物(除Pb外)和孔隙水重金属含量沿水流方向先降低后升高,表明进入水体的重金属不断向沉积物迁移,且由于"静水区"作用,重金属主要累积在水池和池塘沉积物中;表层0~20 cm土壤受Cu、Pb、Zn、Cd污染,0~200 cm土壤Cu、Zn质量比均较高,Pb在40 cm以下、Cd在60 cm以下质量比低;地表水内梅罗指数达到严重污染级别;堆场内及周边土壤的RI属于轻微~中等潜在生态危害,水体沉积物属于强~很强潜在生态危害,Cd的潜在危害风险系数(Eir)明显大于其他重金属,表明炼锌废渣堆更易对水体环境造成危害,其中Cd是最主要的污染因子。     

电动修复法对土壤中镉的去除及形态转化研究

面对镉污染土壤日益严峻的现象以及各种土壤修复技术存在的不足,采用快速、高效、对环境干扰较小的电动修复法对自制镉含量为200 mg/kg的污染土壤进行修复,在不同电压梯度下对土壤p H值、Cd去除效果进行研究,同时采用BCR法分步提取不同形态的镉,对不同形态镉的迁移转化情况进行分析。实验结果表明,随着电压的增加,土壤中不同形态的镉去除效果明显,在靠近阳极区域去除率达到90%以上,在阴极区域以弱酸提取态为主的镉出现了富集现象。另外,酸性条件有利于不同形态的镉向弱酸提取态转化,有利于提高镉的去除率。     

模拟酸雨对稀土矿区土壤酸化及稀土金属的影响

通过模拟酸雨淋溶实验研究了酸雨对江西赣南稀土矿区土壤酸化、稀土金属含量和形态的影响。结果显示,酸雨淋溶使稀土矿区土壤发生酸化,酸雨酸性越强,土壤酸化越严重。经淋溶后稀土尾矿和菜园土表层(耕作层)土壤中稀土金属以迁移损失为主,而菜园土深层土壤则以累积增加为主,且迁移或累积量与酸雨酸性和作用时间有关;供试土壤中稀土金属有效性较高,稀土金属在酸雨作用下均发生不同程度迁移、累积和形态转化。     

纳米材料的生物负效应研究进展

将纳米材料作用对象分为陆生生物、水生生物和细菌3类,总结常见纳米材料如碳纳米管、富勒烯、量子点、二氧化钛、纳米铁材料和纳米铝材料等生物负效应的最新研究成果,并对纳米材料安全性研究的发展方向进行展望.纳米材料安全性研究还需要加强分子水平上生物致毒效应的研究;应深入研究纳米材料的毒性机制;积极开展纳米毒性消除的化学与物理研究;研究有关纳米材料的危害评价和表征;研究纳米材料在环境和生物链中的迁移过程、持续时间、形态转化和再循环等的影响因素.     

西辽河不同粒级沉积物对重金属镉的富集特征

为估算随泥沙颗粒迁移的重金属镉(Cd)的质量分数,采用平衡吸附法研究了西辽河不同粒级沉积物对Cd的富集特征。结果表明,不同粒级沉积物对Cd的富集系数从大到小依次为黏粒(6.65)、粉粒(4.13)、细砂(0.92)、粗砂(0.90)。黏粒级沉积物对Cd属于重度富集,粉粒级沉积物对Cd属于中度富集。其原因有二:细粒级沉积物中腐殖质含量明显高于粗粒级;细粒级沉积物中稳结态腐殖质比例较高,稳结态腐殖质的腐殖酸组成以胡敏酸为主,胡敏酸在复合体表面形成了S-HA-Cd三元配合物,增加了黏土矿物表面吸附位。西辽河沉积物在汛期黏粒级和粉粒级冲泻质泥沙所携载的吸附态镉质量分数可分别按沉积物原样的6.65和4.13倍估算。     

岸滩侵蚀的环境工程观念

本文从环境工程的角度讨论了岸滩侵蚀问题中建立分析模型的基本框架.讨论了岸滩岩土介质在风浪潮作用下,根据不同的侵蚀准则所建立的岸滩沉积物在近海迁移和传输的模型.得出了岸滩的侵蚀、演变过程由三相组成的结论,第一相是与饱和多孔介质经受动力载荷变形和损伤相联系的固态相;第二相是关于介质侵蚀和剥离的流-固态混合相;第三相是流动和沉积物运输的流体相.从分析讨论还可以看出,岸滩侵蚀演化的模拟分析可在岸滩介质的动力固结、悬浮介质扩散漂移及海浪流体动力学理论相互交叉的基础上,针对海岸环境工程问题中的观念和现象来建模并完成.研究表明,在分析海滩侵蚀和海岸演化过程的机理时,采用海洋环境工程学中的相关方法可以得到更符合实际状况的结果.用损伤力学方法建摸研究岸滩介质的侵蚀和沙化过程,可以将海岸沉积物的迁移速率描述为海床面上的等效摩擦剪应力、损伤状态、侵蚀参数及介质的孔隙冲蚀率的函数.在岸滩侵蚀和演化机理研究中将海岸沉积物的纵向迁移和横向迁移理论相结合的模型有一定的优越性,这为岸滩侵蚀与海岸演变提供了定量的分析方法.