南昌市不同功能区绿化带土壤重金属污染特征及生态风险评价

城市绿化带土壤是城市生态系统的重要组成部分,对污染物的吸纳、环境的净化起重要作用,更是市民接触重金属的主要风险源。深入分析城市重金属污染的空间分布特征、污染来源及其生态风险,对于改善城市土壤环境质量和人居环境有重要作用。以南昌市居民区、科教区、商业区、工业区、城市公园和郊区这6个功能区的绿化带土壤为研究对象,共采集了231个样品。分析不同功能区绿化带土壤重金属含量,采用单因子污染指数和内梅罗综合污染指数评价重金属污染的程度,采用Hakanson潜在生态风险指数法评价土壤重金属的潜在生态风险。结果表明,Cu、Zn、Pb、Cd这4种重金属元素平均值均未超过《国家土壤环境质量标准》(GB15618—1995)中的二级标准,但4种元素的平均值分别是江西省土壤背景值的2.58、2.57、2.08、1.13倍。以江西省土壤背景值作为评价标准,单因子污染指数大小为ZnCdPbCu,除城郊的各项单因子指数较小外,其他各功能区的单因子指数基本大于1;工业区、商业区和城市公园的综合污染指数在2-3之间,属于中污染。南昌市绿化带土壤重金属中Cu、Zn、Pb这3种重金属的生态风险指数均值分别为6.61、2.191、9.49,Zn、Cu全部处于低生态风险水平;少量地区Pb处于中等生态风险水平;Cd的潜在生态危害指数为60.88,有29.87%处于低生态风险程度,39.39%处于中等生态风险水平,30.30%处于较重生态风险水平,0.43%处于重生态风险水平。由生态危险指数RI可知,工业区、商业区和城市公园属于中等生态危害,居民区、科教区和郊区则是轻度生态危害。以《国家土壤环境质量标准》(GB15618—1995)中的二级标准作为评价标准,仅0.43%的样点处于严重生态风险水平,但仍有22.08%的样点重金属综合污染指数达到重度污染水平。     

城市内湖表层沉积物中有机氯农药残留特征及风险评价

中国曾大量生产和使用有机氯农药(OCPs),目前虽已被禁止生产和农业中使用,但含三氯杀螨醇的林丹和滴滴涕(DDTs)仍在非法生产和使用。为了解农业大省江西省城市内湖OCPs的残留情况,以鄱阳湖生态经济区象湖为研究对象,用GC/ECD 分析象湖表层沉积物中8 种OCPs的残留水平,采用ArcGIS空间分析、主成分分析法探讨OCPs 的残留特征、来源及其可能的风险。结果表明,8 种OCPs 在象湖表层沉积物中均有不同程度检出,六六六( ∑ HCHs) 含量为nd~61.89 ng/g, ∑ DDTs含量为nd~81.47 ng/g。含量较高的组分为o,p'-DDT、β-HCH和δ-HCH。象湖表层沉积物中OCPs残留空间分布不均,其中象湖南边湿地花卉公园沉积物中OCPs含量相对较高。同中国其他城市内湖/内河相比,象湖表层沉积物中HCHs和DDTs残留水平偏高,这可能与象湖区域曾经作为南昌市农业发展区有关。来源解析结果表明象湖HCHs和DDTs主要来源于农药的历史使用,但近年来很可能有林丹和三氯杀螨醇的输入。风险评价结果显示目前象湖表层沉积物中DDTs类污染物对人体健康风险总体处于较低水平,但湿地花卉公园周边环境生态风险较高,对周围环境的生物毒性较大。研究结果可为城市内湖的污染控制及风险管理提供科学依据。     

苎麻麻骨水溶物的溶出影响因素及其组成

为探讨生物质材料吸附重金属过程中溶出物的溶出规律及成分,以苎麻麻骨为材料,在实验室模拟其吸附Cd2+废水条件下,考察溶出时间、温度、pH、苎麻麻骨粒径及ρ(Cd2+)对苎麻麻骨水溶物DOC溶出量的影响,通过气相色谱-质谱法对溶出物成分进行鉴定,并利用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)等技术对溶出物溶出前后苎麻麻骨表面物化性质进行了表征. 结果表明:在弱酸性(pH为5)条件下,苎麻麻骨DOC溶出量高于65.90 mg/L. 各因素对DOC溶出量的影响程度不同,以粒径及温度的影响最大,随着粒径由1 mm增至20 mm,DOC溶出量由78.37 mg/L迅速降至60.14 mg/L,降低了18.23 mg/L;升温可促进苎麻麻骨DOC溶出量的增加,随着温度由5 ℃升至55 ℃,DOC溶出量增加了13.63 mg/L. 提取液pH、溶出时间、ρ(Cd2+)对DOC溶出量的增加量分别为5.08、4.60、3.11 mg/L. 溶出物溶出前后苎麻麻骨表面无显著变化,但溶出后的苎麻麻骨表面易溶于水的官能团数量显著减少. 溶出物中鉴定出9类物质(共19种化合物),以酮类和酯类居多,表明苎麻麻骨表面不带电.      

光催化氧化法降解有机磷农药的研究

本研究采用负载型TiO2膜作为催化剂降解有机磷农药敌敌畏,探讨了光催化反应时间、溶液的初始浓度对敌敌畏降解率的影响。试验表明,不同初始浓度的敌敌畏在经过90minUV／TiO2处理后,降解率都能达到90％以上,而且降解率随光照时间的增长而增加,随初始浓度的增加而降低。本研究采用毛细管柱气相色谱检测敌敌畏的剩余浓度,检出效果较好,并通过色谱图探讨敌敌畏的降解过程。     

吸附-催化氧化法深度去除采油废水中COD的研究

采用载铜活性炭和废水中溶解氧体系,用催化氧化法深度去除采油废水中的COD.活性炭用质量分数为7.5%的Cu(NO3)2溶液浸渍,在260℃下还原固化,制得催化剂.采用固定床式水处理柱,对混凝沉降处理后COD难以达标的采油废水进行了深度处理研究.pH为7.5±0.5、经曝气处理后的采油废水,在25～35℃条件下与催化体系接触2h,可将45倍于催化剂体积的采油废水中的COD由400mg/L以上降至100mg/L以下.催化剂可以再生.     

盲数优化地积累模型评价长江中下游湖泊沉积物重金属污染

盲数优化地积累模型是基于最大隶属度原则和隶属度加权相结合的一种不确定性评价方法。鉴于污染评价系统多种不确定信息共存的特点,将盲数优化地积累模型应用于长江中下游不同类型湖泊沉积物中重金属污染程度评价中。根据计算出的可能值区间及可信度看空间分布的均匀性,以及评价等级的可信度水平,辨识污染程度和等级,减小局部污染对区域整体污染程度的影响。结果表明:象湖、鄱阳湖、洞庭湖3个湖泊表层沉积物中的重金属的空间分布都不均匀,象湖表层沉积物中重金属的污染情况为:PbCuZn,其中Pb为中度污染,Cu为轻度污染,Zn为清洁;鄱阳湖沉积物中重金属污染评价结果为Cu﹥Pb﹥Zn,其中Cu为中度污染,Pb为偏中度污染,Zn为偏重污染;洞庭湖沉积物中重金属污染评价结果为Cu≈Pb≈Zn,且均为轻度污染。盲数优化地积累模型方法可行,与定性评价结果基本一致,但在对污染等级判定上更真实可靠。弥补了传统确定性方法的不足,更真实、更客观地表征了评价区域沉积物重金属的富集污染程度。     

基于景观格局视角的土地整治对农地细碎化影响评价研究

以江西省宜丰县土地整治项目区为例,选择斑块类型、景观类型、廊道特征3类景观格局指数,从景观格局视角定量评价土地整治对农地细碎化的影响。研究表明:(1)水田的斑块密度由8.916 1个/hm~2下降至8.423 4个/hm~2,平均斑块面积由0.075 1 hm~2提升至0.076 9 hm~2,边缘密度由1 203.431 8降低至1 127.134 7,面积加权的平均形状因子由1.238 6下降至1.216 3,最大斑块指数由0.17%上升至0.18%,景观格局指数均得到不同程度改善;但旱地除面积加权的平均形状因子以外,其他指标均表明旱地趋于细碎化。(2)土地整治导致项目区破碎化程度加剧,斑块数量由3 530个提升至4 175个,平均斑块面积由0.070 6 hm~2增加至0.059 7 hm~2,面积加权平均形状因子由1.672 3增加至1.816 0,最大斑块指数由2.06%降低至2.01%。(3)土地整治优化了农村道理和沟渠布局,廊道特征指数均有不同程度改善。但农村道路和沟渠的修建割裂了斑块,是导致项目区破碎化程度加剧的主要原因。因此,在土地整治规划设计中需要注重旱地、农村道路、沟渠的景观格局设计,达到有效治理农地细碎化和提高土地整治景观生态效益的目的。