水质在线监测中的若干问题

以环境水质自动监测子站的采样和配水系统为切入点，针对不同环节上极易出现的问题，分别提出具体的解决方案。     

太湖藻类抗逆性的初步研究

分析太湖鲜底泥和干底泥中活体藻类的种类和数量,以及几种太湖水华优势藻类经过低温、低光处理后的变化,探讨了太湖水华中的优势藻类对湖泊不良环境的适应。研究结果表明,在鲜底泥中检测到11种活体藻类。经低温(5~6℃)处理的底泥中检测到8种活体藻类,总细胞密度为2100个·mL-1,比常温(10~28℃)下保存的底泥中的活体藻类种类(4种)更多,总细胞密度(1090个·mL-1)更高。长期干旱处理也不能使底泥中的藻类完全失去生命力;经过低温、无光处理7个月的微囊藻(Microcystisaeruginosa)和斜生栅列藻(Scenedesmusobliquus)依然保持良好的生长能力,只是微囊藻的对数生长期比对照出现的晚一些。它们在湖泊中广泛存在,在水华中的爆发的特性是与它们对不良环境的适应性和抗性密切相关的。     

同步辐射技术在环境纳米金属组学研究中的应用

随着我国工业的发展,在工业产值不断提升的同时,向环境中释放出的各类污染物也逐渐增加,其中包括多种金属纳米颗粒物。这些金属纳米颗粒物进入大气、水源及土壤中,累积到一定程度引起环境安全问题;进一步可被动植物所吸收,经过食物链富集和传递,造成直接或间接人体暴露,危害人体健康。环境纳米金属组学,研究的范畴主要涉及自然或人为因素产生的金属纳米颗粒在环境介质和生物有机体中的生物/化学行为、转化归趋,并且据此评价金属纳米颗粒物的环境安全性及其生物健康效应。随着对金属纳米颗粒环境效应研究的不断深入,对传统的研究方法提出了更多的挑战。同步辐射具有高亮度、高准直和宽频谱等特性,在金属元素分析方面具有无可比拟的优势。本文主要介绍了同步辐射技术,如同步辐射X射线荧光分析技术(SR-XRF)和同步辐射X射线吸收光谱技术(SR-XAS)等,在金属纳米颗粒物的环境行为及其生物健康效应研究中的应用;结合本实验室及国内外的一些研究工作,阐述了同步辐射技术应用于环境纳米金属组学研究领域所取得的一些新进展,以期为拓展同步辐射技术在环境金属纳米颗粒物分析的应用研究提供参考价值。     

石灰对重金属铅影响玉米生长的抑制效应研究

采用盆栽试验,研究了在施用石灰改良的条件下,土壤重金属铅污染对玉米生长的影响。结果表明:土壤重金属铅污染质量分数越高,玉米吸收重金属铅越多,对玉米的生长影响越大。石灰对重金属铅影响玉米生长的抑制效应表现在株高、叶面积、根容积等,改良处理与单一铅污染的处理差异显著。玉米的不同部位对重金属铅吸收由多到少的顺序为根→茎、叶→籽实。     

铝对茶叶叶片主要化学成分的影响

以茶树2个品种(雁荡毛峰和知仁早茶)为研究材料,采用溶液培养法,研究了铝对茶叶叶片主要化学成分(茶多酚、咖啡碱、氨基酸和维生素C)的影响。结果表明,水培下,10～100mg·L-1质量浓度的铝可显著提高茶多酚的质量分数,与对照相比,50mg·L-1质量浓度下雁荡毛峰茶多酚的质量分数提高了180%,知仁早茶提高了100.6%;10～50mg·L-1质量浓度的铝可提高咖啡碱、氨基酸的质量分数,但100mg·L-1质量浓度下显著降低了咖啡碱和氨基酸的质量分数,雁荡毛峰降低了5.3%、25.8%,知仁早茶降低了2%、7.2%;不同质量浓度的铝对维生素C的质量分数影响不大;低质量浓度的铝处理降低茶树的丙二醛质量分数,而高质量浓度的铝处理(100mg·L-1)提高了丙二醛质量分数。结果证明水培条件下,10～50mg·L-1铝可明显提高茶叶品质,100mg·L-1质量浓度会降低茶叶品质。     

大豆根系分泌物和根细胞壁对难溶性磷的活化

探讨了不同磷效率大豆品种根系细胞壁和根分泌物对难溶性铝磷的活化与吸收能力。结果表明，砂培条件下，磷高效品种(巴西10号)对难溶性铝磷的吸收显著高于磷低效品种(本地2号)。铝磷处理条件下，根系总表面积巴西10号是本地2号的131％，而钾磷处理二者没有明显差异。根系细胞壁对铝磷的活化表明，大豆苗期根系细胞壁对铝磷的活化量显著高于成熟期。苗期、成熟期巴西10号对铝磷的活化量为本地2号的119％、176％。不同栽培方式根系细胞壁对铝磷的活化量表现为水培大于砂培，水培条件下两个大豆基因型对铝磷的活化量没有差异。不同生育时期、栽培方式根分泌物对铝磷的活化量表现为，成熟期大于苗期，砂培大于水培。巴西10号根分泌物对铝磷的活化量比本地2号分别高出69．3％(成熟期)和40．1％(砂培)。上述研究结果表明，大豆根分泌物和根细胞壁对难溶性铝磷的溶解具有促进作用，有利于大豆对铝磷的吸收。     

农田N2O排放研究进展

农田土壤是大气中N2O的重要来源，与1990年相比，2000年我国氮肥用量升高了40％，因此，迫切需要对我国农田土壤N2O的排放通量作出新的估算。土壤理化性状的空间变异和不同生态条件下进行长期的、多点的农田N2O原位监测数据的匮乏成为提高N2O排放测定精度的制约因素。目前，航空采样法-驰豫涡动技术(微气象学方法)能够成功克服空间变异，且已经被成功应用在农业生态系统N2O排放的定量化观测上；另外Century-NGAS和DNDC模型是目前应用较广泛的机理模型，但应用不同模型所获得的N2O排放量相差较大。因此，今后农业土壤N2O排放的工作重点应集中在如何提高N2O原位观测精度，寻找合适的机理模型和提出相应的减排措施。     

环太湖丘陵地区农田氮素随地表径流输出特征

对环太湖丘陵地区农田氮素随地表径流的输出特征进行了研究,结果表明,地表径流中TN浓度随径流量而变化,浓度峰值出现时间滞后于径流量峰值;径流发生前期,NH3 N和NO-3 N浓度水平相当,后期NO-3 N浓度缓慢抬升,而NH3 N含量缓慢下降;NO-2 N浓度相对较低,随时间快速下降;对于TN和NO-3 N而言,溶解态含量高于悬浮态,而溶解态和悬浮态NH3 N的浓度相当;无机氮平均浓度高于有机氮,有机氮尤其是悬浮态有机氮浓度表现出随径流量而变化的特点。     

Assessment of groundwater contamination using geographic information systems

In this study two sites were selected in order to investigate groundwater contamination and spatial relationships among groundwater quality, topography, geology, landuse and pollution sources. One site is the Asan area, an agricultural district where pollution sources are scattered and which is mainly underlain by granite of Cretaceous age. The other site is the Gurogu area of Seoul city, an industrial district where an industrial complex and residential areas are located and which is mainly underlain by gneiss of Precambrian age. Groundwater samples collected from these districts were analysed for chemical constituents. An attribute value files of chemical constituents of groundwater and the spatial data layers were constructed and pollution properties were investigated to establish out spatial relationships between the groundwater constituents and pollution sources using geographic information systems (GIS).Relatively high contents of Si and HCO₃ ^– in the groundwater from the Asan area reflect the effect of water–rock interaction whereas high contents of Cl^–, NO₃ ^– and Ca²⁺ in the groundwater from the Gurogu area are due to the pollution of various sources. The significant seasonal variation of SiO₂, HCO₂ ^– and Ca²⁺ contents, and that of Ca²⁺ content were observed in the Asan and the Gurogu areas, respectively. Seasonal variation of pollutants such as Cl^–, NO₃ ^– and SO₄ ^2– was not observed in either area. Pollution over the critical level of the Korean drinking water standard has been investigated from 15 sampling sites out of 40 in the Asan area, and 33 sampling sites out of 51 in the Gurogu area. Pollution by NO₃ ^–, Cl^–, Fe²⁺, Mn²⁺, SO₄ ^2– and Zn²⁺ in the groundwater from the industrial district (Gurogu area) and that of NO₃ , SO₄ ^2– and Zn²⁺ in the groundwater from the agricultural district (Asan area) were observed. The principal pollutant in both areas is NO₃ ^–. Deep groundwater from the Asan area is not yet contaminated with NO₃ ^– except for one site, but most of the shallow groundwater site occurring near the potential point sources is seriously contaminated. From the result of buffering analysis, it seems clear that factories and stock farms are the principal pollution sources in the Asan area. The groundwater from the Gurogu area has already been seriously polluted considering the fact of NO₃ ^– contamination of deep groundwater. Chlorine pollution of shallow groundwater in the Gurogu area was also observed. Spatial relationship between pollution level and its source was clarified in this study by using GIS, which will be applicable to the effective management of groundwater quality.     

水质对UV/H2O2降解17α-乙炔基雌二醇(EE2)的影响

采用UV/H2O2间歇式光氧化反应器,研究了溶液pH值、腐殖酸及水中常见阴离子HCO3-、NO3-、CO32-、Cl-和SO42-对UV/H2O2工艺降解17α-乙炔基雌二醇(EE2)的影响.结果表明,UV/H2O2工艺可以有效地去除水中的EE2,光降解过程符合一级反应动力学模型.双氧水投加量为5mg/L时,在14W低压汞灯照射下,EE2在自来水和蒸馏水中的光降解一级反应速率常数为0.063 0min-1和0.132 4min-1.溶液中的腐殖酸和阴离子HCO3-、NO3-、Cl-、SO42-对EE2的光降解反应有抑制作用,4种阴离子浓度为5 mmol/L时,抑制作用依次为HCO3-＞SO42-＞Cl-＞NO3-,HCO3-可使光降解速率常数降低到50%.自来水中的光降解速率常数低于蒸馏水中的光降解速率常数是水中多种离子影响的结果.