阿什河水系枯水期氮污染特征与同位素源解析

在阿什河水系设置20个采样点,采用水质监测技术和稳定氮同位素示踪技术,研究了枯水期阿什河氮污染特征和硝酸盐氮污染来源。结果表明:(1)阿什河枯水期大部分采样点氨氮浓度较低,大部分区域达到或优于《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)中Ⅲ类。上游河段硝酸盐氮浓度较低,中游河段较高,到下游河段略有降低。总氮浓度较高,最高达19.4mg/L。(2)阿什河水系采样点15 N的丰度(δ15 N)主要处于0.11%~0.21%、0.42%~0.78%、0.83%~0.88%和1.09%~1.26%。稳定15 N同位素示踪解析阿什河硝酸盐氮污染来源表明,阿什河上游污染源主要为大气沉降、土壤有机氮和人工化肥;中游主要受畜禽养殖污水和生活污水污染;下游主要受城镇生活污水和工业废水影响。     

北京城市地表河流硝酸盐氮来源的氮氧同位素示踪研究

为了有效防治城市地表河流硝酸盐氮的污染并进行针对性水体治理,利用δ15N和δ18O双同位素示踪技术,对北京城区地表河流硝酸盐污染进行了溯源。选取北京9条河流的10个监测点,分析了硝酸盐氮污染的浓度分布特征,并运用MAT253氮氧双同位素技术解析了硝酸盐的各种来源。研究结果表明,北京城区地表河流硝酸盐氮污染自上游至下游逐渐加重,上游8个监测点的硝酸盐氮平均浓度在0.7～3.4 mg/L之间,下游东护城河和通惠河2处硝酸盐氮的浓度均值分别达7.6 mg/L和7.0 mg/L。利用同位素质谱MAT253分析,得知北京城区地表河流δ15N值总体分布范围为-1.2‰～+28.88‰,δ18O值分布范围为+0.09‰～+6.62‰,依据δ15N和δ18O的特征范围,得出北京城区地表河流硝酸盐来源主要是粪肥和污水。     

河流汛期污染与源解析

对河流汛期污染的特点、产生原因与产生条件进行深入分析并进行产生源定量解析。结果表明汛期污染引起河流断面增加的COD通量枯水年份约占全年COD通量的55％－68％，丰水年可达91％－96％。在汛期COD增加量中，河流本底淮干1^#断面约占64％，洪河2^#和沙颍河3^#断面约占25％－38％；三断面水土流失引起增加量约占29％－41％，其他因素增加量淮干为6％，另两断面为26％－41％。     

夏季白洋淀颗粒的有机质碳氮同位素特征及其来源解析

为阐明白洋淀颗粒有机质碳氮同位素空间分布差异及其来源,于2022年9月测定了白洋淀夏季悬浮颗粒物样品中颗粒有机碳 (POC) 、颗粒有机氮 (PON) 、δ¹³C和δ¹⁵N,并运用MixSIAR模型对颗粒有机质来源进行分析。结果表明,白洋淀内POC和PON质量分数分别为3.55%~21.91%和0.44%~2.93%,全淀区POC和PON整体水平处于8.60%±5.52%和1.14%±0.72%,受入淀河流的影响,POC、PON整体空间分布存在较大差异;δ¹³C和δ¹⁵N的范围分别为−25.27‰~−32.95‰和3.86‰~7.32‰,呈由淀南向淀北逐渐偏正的趋势,表明由南向北外源贡献升高,自生源贡献降低。贝叶斯混合模型计算结果表明,悬浮颗粒有机质主要来源于浮游植物 (28.60%~37.40%) 、陆源植物 (22.40%~34.30%) 和水生植物 (30.20%~31.30%) ,内源自生贡献率高达59.90%。基于上述研究,提出在适当的时期通过收割淀内芦苇等挺水植物及适当的对沉水植物及藻类残体进行打捞的工程措施,可有效降低自生源对于有机质的贡献,进而切断有机质对于水环境中有机碳氮的贡献,确保水质的达标和稳固提升。本研究结果可为白洋淀的水质保护及修复提供理论参考。     

氮同位素方法在地下水氮污染源识别中的应用

地下水硝酸盐来源复杂多样.介绍了用15N/14N的方法(N同位素方法)分析辨明污染物来源.氮污染源不同,氮同位素值(δ15N值)也就不同.例如:雨水的δ15N值偏低,为-1.08%～0.21%;生活排水的δ15N值偏高,为1.0%～1.7%.污染源不同,受污染的地下水的δ15N值也不同,据此能有效地判断地下水硝酸盐的来源.     

铅同位素解析技术在工业园污染溯源中的应用

针对土壤中重金属污染溯源及解析不同污染源对土壤中铅的相对贡献率问题,以陕西西部某工业园区为例,采集土壤样品、铅锌冶炼厂矿石混合样、热电厂煤样及焦化厂混合煤样共40个,用ICP-MS测定样品的铅浓度及铅同位素比值(208Pb/204Pb、207Pb/204Pb、206Pb/204Pb).借助于铅同位素比值散点图来对比分析采样点土壤、背景点土壤和可能的污染源样品的铅同位素特征分布,判定其主要污染来源.用混合多元模型计算不同污染区域各污染源的贡献率,结果表明,土壤中的铅同位素比值落在铅锌矿石、炼焦用煤及热电燃煤及背景点的铅同位素比值之间,说明各端元介质均有可能对工业园区土壤中的铅污染有贡献.在铅同位素比值散点图中土壤铅浓度大于60 mg/kg的采样点的铅同位素比值集中落在热电燃煤与炼焦用煤附近.统计定量解析结果可知,对工业园区土壤铅污染的贡献大小依次为热电厂、焦化厂和铅锌冶炼厂.研究表明,铅同位素指纹解析技术用于定性与定量解析工业园区土壤铅污染效果较为理想.     

成都市冬季重污染过程中挥发性有机物污染特征及来源解析

采用大气挥发性有机物(VOCs)在线监测系统对成都市冬季重污染过程的VOCs进行了连续在线观测,用正交矩阵因子分解(PMF)模型开展了VOCs源解析工作,并对重污染成因进行了分析。结果表明:观测期间成都市总VOCs(TVOCs)体积分数为21.83×10~(-9)～183.59×10~(-9),平均值为54.17×10~(-9),TVOCs中烷烃浓度最高,其次为炔烃、烯烃、芳香烃和卤代烃;成都市主要VOCs污染源为机动车排放源、液化石油气燃烧排放源、工业源、生物质燃烧源和溶剂使用源,贡献率分别为34.15%、21.57%、19.08%、15.19%、10.02%;边界层压缩和静风条件可能是导致VOCs和PM2.5浓度增加的主要原因。     

基于PMF和APCS-MLR模型的工业城市大气降尘金属源解析及综合污染评价

为研究邯郸市区大气降尘的污染状况,在3个功能区逐月采集了2年的大气降尘样品,分析了降尘中Al、Fe、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn和As等10种金属元素的质量分数,使用正定矩阵因子分解模型(PMF)和绝对主成分-多元线性回归模型(APCS-MLR)解析其来源,并采用大气降尘重金属综合污染指数(IPI.dhm)模型评估8种重金属(Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn和As)的污染水平,并结合最优源解析结果定量计算各源的污染贡献。结果表明：除Al外,邯郸市大气降尘中9种金属元素质量分数均超过河北省(A层)土壤背景值,不同功能区元素含量差异明显;PMF模型解析出5个源,分别为燃煤源、冶炼排放源、自然源、道路交通源和工业排放源;APCS-MLR解析出3个源,分别是工业与冶炼排放源,燃煤和交通混合源及自然源;PMF的解析结果更优。IPI.dhm结果显示,Cd、Cr、Zn和Pb为显著污染因子。基于源贡献的污染评估结果表明,5个源的贡献率依次为工业排放源(32.81%)>燃煤源(21.73%)>冶炼排放源(16.80%)>道路交通源(15.02%)>自然源(13.63%)。以上结果表明,该地区大气降尘重金属污染主要受工业和燃煤排放影响,建议优先控制工业排放和推进清洁能源以控制区域降尘重金属污染。本研究用到的大气降尘污染的来源解析与综合污染评价方法可为其他工业城市的提供参考。     

大气颗粒物源解析技术研究进展

大气颗粒物源解析技术在环境管理中发挥着越来越重要的作用。本文从受体模型、样品的处理技术、源解析技术发展的最新趋势三方面介绍了大气颗粒物源解析技术的研究进展。     

农田蔬菜中重金属污染和铅稳定同位素特征分析

采集南京市栖霞山铅锌矿附近农田中6种蔬菜和相应的根际土壤,测定了蔬菜(根系和茎叶)和根际土壤样品铅、镉、铜和锌含量和铅稳定同位素比率.结果表明,土壤受到铅、镉和锌污染,其中镉是最重要污染物;蔬菜根系和茎叶铅、镉、铜和锌含量具有明显的种属特异性;与<食品中污染物限量>(GB 2762-2005)、<食品中铜限量卫生标准>(GB 15199-1994)和<食品中锌限量卫生标准>(GB 13106-1991)中阈值相比.蔬菜中铅、镉和锌含量超标严重.铅稳定同位素比率表明.蔬菜的铅稳定同位素比率与土壤铅稳定同位索比率明显不同.因而土壤不是蔬菜富集铅的全部来源,大气可能是其重要来源之一.     

好氧微生物降解林丹过程中碳-氯二维稳定同位素的分馏特性

六氯环己烷 (HCH) 是一种持久性污染物,环境存量较大时会造成污染,定量研究其在环境中的迁移转化过程具有重要意义。研究了3种好氧微生物Sphingobium quisquiliarum P25、Sphingobium ummariense RL-3和Sphingobium sp. F2降解γ-HCH (林丹) 的过程,应用单体稳定同位素分析技术 (CSIA) 探究了不同微生物对HCH的降解效果,及其对HCH转化与迁移行为的影响。结果表明：1) 3种微生物降解γ-HCH的过程符合一级反应动力学原理;2) 降解过程中碳分馏系数 (ε_C) 分别为−(4.3±0.4)‰,−(1.6±0.1) ‰和−(5.7±0.5) ‰,氯同位素分馏系数 (ε_Cl) 分别为−(1.1±0.6) ‰,−(1.5±0.2) ‰和−(1.5±0.4)‰;3) 二维同位素分馏系数 (Λ_C-Cl) 分别为(3.0±0.3),(1.1±0.1)和(2.7±0.2)。本研究结果可为应用单体稳定同位素分析技术解析复杂环境中HCH的迁移转化过程并评估HCH污染场地修复效果提供参考。     

南京大气细粒子中重金属污染特征及来源解析

利用2011年1月、4月、7月和10月在南京市区和北郊采集的气溶胶样品,研究了南京大气细粒子中zn、Ph、Hg、As和cd5种重金属的污染水平,通过元素相关性分析和因子分析方法,对细粒子中这些重金属的污染来源进行了初步解析。结果表明,南京大气细粒子及其重金属污染严重,北郊普遍比市区严重;As严重超标,cd在南京北郊超标约5倍,zn在市区与北郊的质量浓度均高于其他重金属元素。每种重金属的浓度均随季节而变化。市区细粒子中,As和zn可能主要与燃煤、轮胎灰尘和建筑扬尘等有关,Pb、Hg和cd主要来自交通尘、城市垃圾焚烧等。北郊细粒子中,As、Hg和zn主要来源于燃煤、钢铁冶炼等工业,Pb和cd主要与农作物秸秆燃烧、汽车尾气、道路扬尘等影响有关。     

潍坊市环境受体中PM2.5污染特征与精细化来源解析

为掌握潍坊市PM2.5的主要来源、各排放源对PM2.5的贡献与内陆、沿海城市的差别,采集了潍坊市2017年不同季节环境受体中PM2.5样品和源样品,分析了样品中的化学组分,建立了源成分谱和受体组分数据库,基于复合受体模型和源排放量等对潍坊市PM2.5进行了来源解析。结果表明:(1)PM2.5和化学组分浓度总体表现为秋冬季较高、春夏季较低。(2)潍坊市源解析结果总体介于沿海城市和内陆城市之间。(3)精细化源解析表明:煤烟尘是首要的贡献源类,其分担率达到36.0%,其中电厂、工业、民用燃煤的分担率分别为14.4%、18.0%和3.6%;机动车尘的分担率达到25.4%,其中载客、载货、其他汽车的分担率分别为6.3%、14.0%和5.1%;扬尘中土壤风沙尘、建筑水泥尘的分担率分别为10.1%和11.7%;工艺过程的贡献相对较低(3.9%)。     

浙东沿海城市大气颗粒物污染特征及来源解析研究

对2009年夏季浙东沿海地区环境空气质量进行监测,监测大气颗粒物(TSP、PM10、PM2.5、PM1.0)浓度,分析颗粒物污染特征、水溶性离子及无机元素组成,运用化学质量平衡受体模型(CMB模型)对浙东沿海地区大气TSP来源进行解析.结果表明,浙东沿海地区的大气颗粒物主要以细颗粒物为主,颗粒物中主要的水溶性离子为SO2-4、NH+4、Ca2+,土壤尘是该地区大气TSP的主要来源,北仑、乐清和奉化TSP中土壤尘的分担率分别达到55.49%、42.52%、40.70%,各监测点TSP来源具有一定的地域特征.     

华南某污染场地土壤重金属污染健康风险评估与来源解析

以华南某典型重金属污染场地为研究对象,分析土壤中As、Cd、Cu、Hg、Ni、Pb的含量及分布特征,评价超标污染物的健康风险,并采用主成分和相关性分析进行污染源解析.结果表明:(1)As、Cd、Cu、Hg、Pb在部分样品中出现超标,最大超标倍数分别为43.67、0.29、1.42、3.60、17.03倍,并且这5种重金...     

天津市臭氧污染特征及来源解析研究

使用天津市2013—2017年的连续臭氧观测数据,分析了天津市的臭氧污染特征,并使用基于排放清单处理模型(SMOKE)/中尺度气象模型(WRF)/多尺度空气质量模型(CAMx)的臭氧来源解析技术对天津市不同季节的臭氧来源情况进行研究。结果表明,天津市臭氧污染整体波动变化,年均浓度总体呈现先下跌后上升的趋势;天津市臭氧夏季浓度较高,春季、秋季浓度较低,冬季浓度最低。天津市臭氧污染区域性特征明显,区域输送贡献远大于本地贡献,本地臭氧来源贡献率仅占8%～20%。河北省、山东省、内蒙古自治区等地区污染物排放对天津市臭氧污染有较大贡献。天津市本地源对臭氧的贡献季节差异较大,其中工业源贡献较大,其在春季、秋季对臭氧贡献率分别为49%、43%。夏季天然源、工业源、交通源与电厂源对臭氧贡献率较为接近,均在20%～30%;冬季其他源(包括生物质燃烧源、居民燃烧源等)对臭氧贡献率最大,为54%。未来应根据臭氧污染来源的地域特征和季节特征采取不同臭氧污染防治策略。     

基于受体模型和地统计学的海南岛农用地土壤重金属分布特征及源解析

基于海南岛农用地表层土壤中8种重金属含量测定结果,使用多元统计及污染指数法评价重金属污染风险,结合主成分分析/绝对主成分得分受体模型及地统计学方法对重金属污染来源及其分布特征作解析.结果表明:(1)海南岛农用地土壤重金属总体处于较低浓度水平,但存在局部区域富集情况.(2)污染来源主要有自然源、工业交通源及农业源.自然源...