长江武汉段水体中20种元素的赋存状态及其环境化学特征的研究

本文研究了20种元素在长江武汉段水体中的含量水平,分配特征及其影响因素,对底质粒经,物质组份,元素含量,水力条件,河床状况及悬浮物之间的相互关系作了较深入探讨,认为江段悬浮物及底质主要由上游水土流失形成,因而各元素量基本上是地球化学量。根据形态研究结果,提出了各元素潜在活性序列,指出如水体环境条件特别是 pH 变化可能严重影响水质状况。     

长江武汉段水体邻苯二甲酸酯分布特征研究

分别采集了丰水期和枯水期时长江武汉段30个点位上的河水和沉积物样品,用气相色谱法对样品中的邻苯二甲酸酯类(PAEs)含量进行测定,分析其在长江武汉段水体中的分布特征.结果表明,[1]丰水期时支流和湖泊水中PAEs浓度范围为0.114～1.259 μg/L,枯水期时为0.25～132.12 μg/L.丰、枯水期干流水相中PAEs的浓度范围分别为0.034～0.456 μg/L和35.73～91.22 μg/L,均有沿程升高的趋势.[2]枯水期支流和湖泊沉积相中PAEs浓度范围为6.3～478.9 μg/g,邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯(DEHP)有由水中向沉积物中迁移的较强趋.丰、枯水期干流沉积相中PAEs浓度范围分别为151.7～450.0 μg/g和76.3～275.9 μg/g;丰水期时DBP由沉积相向水相迁移,枯水期时DEHP在沉积物中未达到吸附最大.[3]5种被研究的邻苯二甲酸酯类化合物中, DBP和DEHP是主要污染物,国家地表水环境质量标准规定这2种物质的标准限值分别为0.001、0.004 mg/L,丰水期时所有的干支流均符合此标准,枯水期时干支流超标率为82.4%.[4]长江武汉段PAEs污染水平与意大利Velino河以及黄河中下游水体相近,但丰水期时水相PAEs含量远低于国内外一般水平.     

长江武汉段水体悬浮物中有机氯农药的残留状况

以α-HCH,β-HCH,γ-HCH,δ-HCH,p,p′-DDE,p,p′-DDD,o,p′-DDT,p,p′-DDT和HCB等9种有机氯农药为目标污染物,采用索氏提取和气相色谱法,对长江武汉段水体悬浮物中有机氯农药的残留进行调查分析。调查发现,在长江武汉段水体悬浮物中,六氯苯(HCB)、六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)类有机氯农药均被检出,其中六氯苯(HCB)在表层沉积物中的残留量(质量分数)为0 37～9 06ng g,平均为2 89ng g;六六六类农药在悬浮物中的残留量(质量分数)为0 23～1 90ng g,平均为0 76ng g;滴滴涕类在悬浮物中的残留量(质量分数)为0 18～4 67ng g,平均为1 31ng g。在长江武汉段水体悬浮物中,HCB,p,p′-DDE和γ-HCH的被检出率和残留量均最高,为主要污染物。      

汉江(丹江口坝下-兴隆段)水体中微塑料的赋存特征

河流作为内陆微塑料进入海洋的重要途径,其微塑料污染问题受到广泛关注. 为了解南水北调中线一期工程调水及梯级水利枢纽运行条件下,汉江(丹江口坝下-兴隆段)水体中微塑料的赋存状况,以该河段河道的表层水体以及王甫洲、崔家营、兴隆水利枢纽库区的表层、中层、底层水体为研究对象,通过野外采样调查,分析水体中微塑料的赋存特征. 结果表明:①汉江(丹江口坝下-兴隆段)表层水体中微塑料丰度的范围为4 467~8 400 n/m3,平均值为(6 260±1 431) n/m3,崔家营和兴隆水利枢纽库区中层水体中微塑料丰度均显著高于表层和底层水体. ②汉江(丹江口坝下-兴隆段)表层水体中微塑料粒径主要分布在[200, 500) μm,占比为42.5%;且随水深增加,微塑料粒径有增大趋势,崔家营水利枢纽库区底层水体、兴隆水利枢纽库区中层及底层水体中微塑料粒径均以[500, 1 000) μm为主. ③汉江(丹江口坝下-兴隆段)表层水体中观测到的微塑料以纤维状为主,占比为65.2%,但微塑料形状在水利枢纽库区随水深发生显著性变化,即随水深增加,纤维状的微塑料占比下降,碎片状的微塑料占比增加. ④汉江(丹江口坝下-兴隆段)表层水体中微塑料聚合物类型以尼龙为主,占比约为65.9%,但王甫洲、崔家营、兴隆水利枢纽库区中层及底层水体中尼龙的占比均有所下降,平均值分别为57.3%和43.1%. 研究显示,水利枢纽库区中的微塑料有在水体中层聚集的趋势,其粒径、形状和材质在不同水层的分布也有所不同,今后还需要对微塑料在水利枢纽库区中的沉降机制进行深入研究,以系统揭示微塑料在水利枢纽运行条件下的环境行为与输移规律.      

黄河济南段水体悬浮颗粒物中抗生素赋存特征

以黄河下游济南段为研究对象,采用微波消解提取-固相萃取结合高效液相色谱-质谱串联分析水体及其表层悬浮颗粒物(SPMs)中4类(磺胺类(FQs)、喹诺酮类(SAs)、大环内酯类(MLs)和四环素类(TCs))48种抗生素的赋存特征,并通过构建浊度vs.总悬浮固体量(TSS)和抗生素总浓度与浊度/TSS关系曲线预测水中溶解态(C_d)和SPMs结合态(C_SPM)抗生素的分布.结果显示,黄河下游济南段可检出36种抗生素,其中MLs类抗生素检出率最高(97%～100%),FQs浓度水平最高(恩诺沙星达13.5μg/L),SAs的检出率和浓度(磺胺二甲异嘧啶达12.3μg/L)均较高,TCs普遍低于方法定量限;人为活动和畜禽养殖场是污染主要来源,水体浊度(11～724NTU)与TSS (3.2～914g/L)正相关,且二者与FQs和SAs在春季和冬季均表现出显著的线性关系.抗生素浓度与浊度/TSS线性关系计算结果显示,进入水体的FQs和SAs绝大部分会与SPMs结合(C_SPM:3.2～27.2μg/g),C_d对...     

长江武汉段不同粒径沉积物中多环芳烃(PAHs)分布特征

将采自长江武汉段的沉积物湿筛分成5个粒径的组分（>200 μm,200～125 μm,125～63 μm,63～25 μm,<25 μm）,分别测定其中多环芳烃(PAHs)的含量.结果表明,不同粒径沉积物中PAHs组成基本相同,均以3环以上PAHs为主,但是∑PAHs浓度相差很大,范围为26.1～7 135.9　ng/g.其中,>200　μm沉积物中∑PAHs浓度最高,为7 135.9 ng/g;63～25　μm沉积物中∑PAHs浓度最低,为26.1　ng/g.占沉积物38.6%质量分数的<25　μm沉积物富集了沉积物中约75%的∑PAHs.总有机碳是影响PAHs在不同粒径沉积物中分布的主要因素,不同粒径沉积物中PAHs与总有机碳呈显著正相关（p<0.01）.此外,有机质类型、结构也是影响PAHs在不同粒径沉积物中分布的重要因素.     

长江流域武汉段水体中邻苯二甲酸酯含量研究

通过采集长江武汉段水质样品,利用GC/MS法测定样品中邻苯二甲酸酯(PAEs)含量,探讨了该河段PAEs的分布特征.结果表明:14种PAEs单个种类检出率达100％,回收率均在50％左右;其中,邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)及邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)三种污染物含量较高,平均...     

煤中铁元素赋存状态的超声逐级化学提取研究

为了探讨铁元素在煤中的赋存状态,根据煤灰中三氧化二铁含量的不同选择了7个煤样,用硝酸-高氯酸-氢氟酸湿法消解-原子吸收分光光度计法测定了这7个煤样中的铁含量.采用超声波辅助逐级化学提取方法,研究了这7个煤样中铁元素的赋存状态,超声波独特的空化作用促进了提取试剂与煤粒子的接触,强化了溶解过程,使提取实验耗时大大缩短.逐级化学提取实验所得铁的分量和与湿法消解测定铁的结果接近,说明逐级化学提取实验设计合理;煤中的铁元素以碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、硫化物结合态、铝硅酸盐结合态、有机结合态这5种形式存在,其中碳酸盐结合态是5种存在形式中最少的,其质量分数不超过3.1%,硫化物结合态在40%以上,最多达到81.5%,是最主要的赋存状态.     

长江武汉段水体中多环芳烃的分布及来源分析

对长江武汉段干流7个站点、支流和湖泊23个站点的水相、悬浮颗粒相和沉积相样品中的多环芳烃进行了分析测定.结果表明,水相中多环芳烃总量的变化范围为0.242～6.235μg·L-1沉积相中的变化范围为31-4812μg·L-1悬浮颗粒相中多环芳烃含量的平均值为4677μg·L-1,含量高于沉积物.长江武汉段与国内其它河流多环芳烃污染水平相当,比国外一些河流多环芳烃的污染水平要高.沉积相中多环芳烃的含量与颗粒物中总有机碳(TOC)含量呈显著正相关.污染来源分析表明,多环芳烃主要由化石燃料、木材等的燃烧所引起,污染来源为燃烧源.在干流白沙洲和支流墨水湖的水相中检出了苯并(a)芘,且含量超出了国家饮用水标准.沉积物中PAHs对周围生物存在潜在的毒性效应,但不会引起急性毒性效应.     

辽宁省宽甸水体中硼的环境地球化学特征研究

在宽甸地区的地表水系(鸭绿江、蒲石河、南股河、北股河、爱河等),地下水及饮用水系布设采样点共采集样品56个并采用等离子质谱(Excell)及等离子光谱(IRIS)进行硼含量分析.由此揭示水体中硼的来源、分布、运移和聚集等情况,并且根据国家<农田灌溉水质标准>(GB5084-92)中关于硼和pH的规定分析评价了宽甸地区地表水体的灌溉能力以及根据卫生部<生活饮用水水质卫生规范>中关于硼和pH的规定分析评价了饮用水的安全程度.结果表明,宽甸地区未受硼矿开发影响的水体基本适合农业灌溉或饮用,而在硼矿开发区范围内,受到硼矿开发影响的水体大部分不适合灌溉,或不适合饮用.      

煤中As赋存状态的逐级化学提取研究

应用５步法逐级化学提取研究了２个烟煤和３个无烟煤样品中微量Ａｓ（０．６６μｇ－５．２６μｇ／ｇ）的赋存状态,研究表明应用逐级化学提取方法可以有效地定量研究煤中微量Ａｓ的赋存状态;煤中Ａｓ含量较低时,Ａｓ仍然有多种赋存状态,当煤灰分（主要是粘土矿物）较低时主要是进入有机质中,当灰分较高时主要进入粘土的晶格。     

重庆地区酸化水体中几种元素形态特征初探

研究了碳、氮、硒和铝在酸化水体中的形态特征。被研究的典型酸化水体中４种元素的最主要的形态分别为ＤＯＣ、Ｓｅ（ＩＶ）和。分析了这些元素的形态与水体中３９种测定参数之间的相关性；探讨了几种主要形态与浮游植物、浮游动物和底栖动物的关系。     

长江南京段水体中有机污染物的遗传毒性研究

运用人外周血淋巴细胞彗星试验和蚕豆根尖细胞微核试验对长江南京段水体中有机污染物的遗传毒性进行了研究. 结果表明:长江南京段水体中的有机污染物对人外周血淋巴细胞和蚕豆根尖细胞均产生了不同程度的损伤,存在明显的遗传毒性,有机物是导致水体遗传毒性的主要因素. 试验结果与水体的有机污染状况基本一致. 彗星试验结果及趋势与微核试验相吻合,但前者更为敏感. 彗星试验和微核试验的结合使用在水环境的遗传毒性监测方面具有较大的应用价值.      

长江武汉段水中病毒污染的研究

通过滑石粉-硅藻土技术浓缩长江水中病毒,用空斑技术滴定病毒,用ELISA、SPA—免疫电镜进行病毒定性分型,发现长江水中病毒检出率为100％,病毒量为1.2×10~2—1.7×10~3PFU/L。夏秋季病毒量较春季为多,长江水中已检出PolioⅠ、Ⅱ、Ⅲ型病毒。     

逐级化学提取法研究煤中溴的赋存状态

采用逐级化学提取法研究了煤中溴的赋存状态,用电感耦合等离子体质谱（ICP—MS）测定了煤及各种提取状态中溴的含量．结果表明,来自四川和重庆的8个煤中溴主要以水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态、铁锰结合态和有机态存在,平均总提取率为88．2％．对于烟煤和无烟煤,前者有机态溴的相对量大于后者,平均值分别为22．3％和20．0...     

长江重庆主城段地表水中有机锡赋存特征、时间变化及风险评估

为了解AFS公约执行10年后长江重庆主城段水环境中有机锡污染情况,以重庆主城段长江及其支流嘉陵江为研究区域,于2020年10月采集重庆主城段各码头水域地表水水样,采用固相微萃取-气相色谱-质谱法测定了地表水中丁基锡和苯基锡浓度,分析了水环境中三丁基锡（TBT）、三苯基锡（TPhT）及其降解产物的组成和分布特征.结果表明：研究区域地表水环境中同时检测到了TBT、TPhT及其降解产物一丁基锡（MBT）、二丁基锡（DBT）、一苯基锡（MPhT）和二苯基锡（DPhT）;长江重庆主城段地表水中有机锡浓度近年来整体呈先下降后趋于平稳的趋势,尽管少数点位仍有新的TBT和TPhT输入,但绝大多数点位的TBT和TPhT已发生降解.生态风险评估结果表明,长江重庆主城段水环境中TBT和TPhT在部分水域可能会对水生生物产生生态风险.     

唐山开滦煤矿区土壤及地表水中Se元素赋存状态及其生态效应研究

矿山开采通常会对生态环境产生负面影响.本研究换一种角度,考察煤矿开采利用过程中产生的有益元素Se,分析其在土壤、注入矿井水的地表水中的赋存状态及小麦、玉米、水稻等农作物对硒元素的富集性.结果表明,矿区土壤中硒元素主要以有机态和残渣态存在,水溶态占1%.土壤水溶总硒中Se4+和Se6+分别占23.89%和32.99%.注入矿井水的地表水中Se4+和Se6+分别占37.78%和40.24%.农作物小麦、玉米、水稻中硒平均含量分别为0.169、0.094和0.26 mg.kg-1.其中水稻多采用矿井水浇灌,此举不但解决了废水排放问题,还产生了富硒谷物,且有害元素含量不高.因此,充分利用矿区富硒资源,可以趋利避害,减少矿山开采的负面效应.     

京杭大运河(杭州段)中重金属的分布特征及其成因研究

京杭大运河(杭州段)南起杭州市区武林门,北至德清县武林头(图1),它曾是具有航运、养殖、灌溉、提供生活饮用水和工业用水等多功能的人工河道,但从五十年代末至六