三江平原河水中铁的形态研究

采集三江平原河流(主要河流和沼泽性河流)水体,利用切向超滤和玻璃纤维滤膜技术分离铁的形态,研究了三江平原河水中铁的含量、形态和潜在络合竞争能力,以揭示湿地开垦对铁形态和输出通量的影响.结果表明,含有丰富有机质的典型沼泽性河流中可溶铁和酸性不稳定铁平均含量高达1.16和0.81 mg.L-1,是主要河流铁的重要补给来源,主要输送络合态铁(占可溶铁70.9%)和离子态铁(占可溶铁9.3%).河流中可溶态铁均以低分子量铁为主要迁移形态,在主要河流中低分子量铁占可溶态铁的68.7%,含量为0.13 mg.L-1,在典型沼泽性河流中占可溶态铁的82.2%,含量为0.88 mg.L-1;典型性河流中Fe3+含量是主要河流的3.1倍,Fe2+含量相差不大.通过菲咯嗪的配位竞争实验发现,络合态和胶体态铁中也存在Fe(Ⅱ)的结合形态;在典型沼泽性河流中,络合态铁具有更高的潜在络合竞争能力,更容易形成稳定不易分解的络合态铁.因此,三江平原湿地开垦导致沼泽性河流铁输出的减少,稳定络合态铁输出的减少直接影响铁的迁移距离,对近海铁的输送产生巨大影响.     

前郭灌区居民发汞含量及影响因素研究

从第二松花江(二松)下游的前郭灌区内采集了120名居民的头发样品(发样),测定了发样中的总汞(发汞)含量,分析了人体汞累积的影响因素,评价了当地居民的汞暴露风险水平.结果表明,居民发汞含量为0.15～1.01mg/kg,平均含量为0.56mg/kg.其中,男性发汞平均含量为0.55mg/kg,略低于女性发汞平均含量(0.60mg/kg).随年龄的增长,居民发汞含量呈现先增长后降低的趋势.其中,低于20岁人群的发汞含量最低,平均值为0.47mg/kg;40～50岁人群发汞含量最高,平均值为0.73mg/kg;发汞含量与个体性别、身高、体重等生理特征及吸烟、饮酒、食鱼量等生活习惯的相关关系不显著.120份发样中,仅有1例发汞含量超过了美国环保局制定的参考剂量(RFD)限值(1.00mg/kg).本研究表明,目前二松下游居民的汞暴露风险水平已经很低,长期提取二松江水灌溉对当地居民健康未构成威胁.据此推断,以二松为主要水源的哈达山水库建成后,通过灌溉对当地居民健康造成的影响也较低.     

松花江水体沉积物汞污染的生态风险

为了发展一种方法以便重建河流沉积物中汞的初始背景浓度,并在此基础上评价松花江汞污染现状,于2005年采集了吉林市至哈尔滨市松花江河段沉积物样品,用混合酸消解后,使用原子荧光分析测定了沉积物中总汞含量,使用ICP-MS和ICP-AES分别测定了沉积物中钪和主要阳离子含量.以保守元素钪为基准元素,重建了松花江沉积物中汞的初始背景含量,然后计算了沉积物中汞的富集比率和潜在生态风险指数.结果表明,吉林市至松源河段沉积物汞仍然存在极强的生态污染风险,松源以下河段沉积物中Hg存在中等或轻微生态污染.与以前研究多采用全球工业化前沉积物中汞最高含量或上地壳中汞平均含量来评价沉积物中汞的生态风险相比,本方法比较客观地反映了研究河段沉积物中汞的污染现状和生态风险,建议在沉积物重金属污染评价研究中采用.     

污染损失率模型的构建及其在环境质量评价中的应用

通过讨论环境质量变化的非线性行为，尝试建立起单项污染物的环境污染损失机理性模型，对之求解得到Logistic方程形式的环境污染损失数学模型，将这种污染损失率的形式表示出来，依据多项污染物共同作用机理，推导出综合污染损失率模型。     

潜流人工湿地中氮磷污染物净化的分层效应研究

选定芦苇、小叶章为湿地植物,土壤、炉渣为基质,构建3个小型潜流人工湿地系统,通过间歇运行方式,考察了模拟系统上层、下层中N、P和pH值等指标的变化.结果表明,当水力停留时间为10 d时,小叶章和芦苇湿地上层总氮的去除负荷分别为0.771 g·(m2·d)-1和1.481 g·(m2·d)-1,分别是下层的1.15倍和1...     

沼泽湿地开垦后土壤水热条件变化与碳、氮动态

三江平原沼泽湿地的垦殖对土壤环境产生了一定的影响.沼泽湿地开垦前,6～9月湿地表层土壤(10cm)温度均值为12.72℃±4.12℃,明显低于垦后农田(16.71℃±3.81℃).湿地垦殖后土壤温度的增高及氧化-还原条件的改变,促进土壤有机质的分解和土壤呼吸通量的增大, 垦后农田8～9月土壤平均呼吸通量[(946.36±195.78)mg·(m²·h)^-1]是天然沼泽湿地[(153.75±82.59)mg·(m²·h)^-1]的6倍.土壤有机碳及氮素含量随湿地开垦及开垦年限的增加而降低,沼泽湿地开垦初期5～7a,土壤有机碳及其它营养元素的含量变化幅度较大,持续耕作15～20a后,土壤有机碳损失曲线趋于相对稳定值.土壤有机质输入量的减少及分解作用加强导致土壤持水量降低,其变化趋势与土壤有机碳损失趋势相一致.     

三江平原露水资源研究

研究了三江平原露日的变化特征,并对沼泽地毛果苔草(Carexlasiocarpa)群落和大豆地中露水的凝结进行了实地观测。结果表明:三江平原露水出现频率较高的季节是夏秋季(6～9月),露水凝结量最多的月份是9月;近12年来,年露日在66～108d,平均为95.42d;7～9月大豆地地面的露水凝结量明显高于沼泽地地面,而5～6、10月低于沼泽地地面;沼泽地中冠层的露水凝结量最多,地面上的露水量略低于顶层,而大豆地中露水凝结量的垂直差异不明显;2003年沼泽地、大豆地单位土地面积上实际凝结的露水量为20.68、19.46mm,分别占同期降雨量的5.05%、4.75%。露水在一定程度上弥补了干季降雨的不足,是影响水量平衡的重要因子。     

前郭灌区水稻籽粒重金属含量特征及风险评价

于2008年秋季,在第二松花江(二松)下游的前郭灌区内,采集具有不同灌溉史水田的水稻籽粒样品23个,测定稻米和稻壳中Hg、Cd、Cu、Zn、Ni和Cr的含量,讨论了重金属累积特征,并分别采用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法对稻米重金属含量水平进行了风险评价.结果表明,灌溉史越长的水田稻米中Hg含量越高,而稻米中Cd、Cu、Zn、Ni和Cr的含量与水田灌溉史的关系不明显.稻米与稻壳中重金属含量顺序基本一致.Zn在稻米中的含量高于稻壳,其余重金属在稻壳中的含量高于稻米.单项污染指数法评价结果显示仅有1例稻米样品Ni含量超过国家标准含量限值.稻米样品重金属内梅罗综合污染指数为0.33~0.91,平均值为0.51,总体处于安全级水平.通过对稻米重金属的研究发现,长期提取二松江水灌溉导致水田稻米中Hg出现累积,但其累积水平很低,未构成生态风险.以二松为主要水源的哈达山水库建成后,通过灌溉对当地粮食安全造成的影响也较低.     

松花江、黑龙江水中可溶性铁与有机质含量的相关性

以黑龙江和松花江为研究对象,分析了河水中可溶性铁含量的分布特征及其与有机质含量、pH值的关系.结果表明,黑龙江、松花江水体中可溶性铁质量浓度分别为0.10～0.62和0.11～0.73 mg·L-1,Fe2+质量浓度分别为0.01～0.16和0.04～0.35 mg·L-1.松花江水体中可溶性铁、Fe2+浓度平均值均略高于黑龙江.同一年份内水体可溶性铁含量峰值以平水期居多.黑龙江水体CODCr与Fe2+含量呈显著负相关,松花江水体CODCr与可溶性铁含量呈显著正相关.松花江水体中BOD5、pH值与Fe2+含量呈显著负相关.人为来源的难生物降解有机质的大量输入提高了河水中铁离子的络合容量,使水中可溶性铁和有机络合铁含量增加.