基于PCA-APCS-MLR模型的乌梁素海表层沉积物重金属时空分布及来源解析

为深度认识寒区湖泊表层沉积物重金属冰封与非冰封期时空分布差异特征、准确评估潜在生态风险程度和解析污染源,以寒区乌梁素海为研究对象,于2020~2021年对布设的20个采样点进行为期1a的样品采集工作,按照冰封和非冰封期收集120个表层沉积物样品.测定了As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn和Hg共8种重金属含量.采用相关性分析法、主成分分析法和绝对因子得分-多元线性回归（APCS-MLR）受体模型进行重金属污染溯源.结果表明：①表层沉积物重金属含量冰封与非冰封期分布规律具有差异性,冰封期重金属分布均呈现出中北部较高,南部较低的特点;非冰封期Cd和Hg主要分布于湖区中部和南部.②湖泊表层沉积物重金属Hg为偏重度污染,Cd和As为偏中度污染水平,Ni为轻度污染.整体表现为高风险水平,非冰封期污染水平高于冰封期,主要环境风险因子分别为Hg和Cd,分别表现为极高风险和中等风险.③湖泊表层沉积物重金属来源主要为采矿和交通的综合工业源、农业源和自然源,工业源对As、Ni、Pb和Hg的贡献率分别为62.67%、75.31%、77.47%和80.11%,Cu和Zn主要来源为自然源,Cd受农业源影响较大,贡献率为81.57%,Cr的来源主要除受自然因素的影响外,人类活动和未知来源的影响也不可忽视.     

基于可变模糊数学模型的大河口水库富营养化评价

为科学客观准确地评价大河口水库水体富营养化程度,于2014年1月至2015年11月对大河口水库布设的18个水质监测点位进行了23个月的水质分析检测工作,并选取COD、Chl-a、TP、TN共4项水质指标,运用模糊可变集理论和方法,构建了用于水体富营养化评价的模糊可变模型,结合等权法、熵值法和单纯阈值法3种主客观赋权法,对大河口水库进行富营养化评价。结果表明:可变模糊数学评价模型应用于水库水体富营养化评价具有合理性和客观性,3种权重下取得评价结果一致,大河口水库各监测点水质呈现富营养化状态,B_1、B_2和L监测点水质属于重富营养化状态。     

黄河包头段环境中α-HCH的迁移与残留的动态模拟

以黄河包头段作为研究区域,α-HCH作为研究对象,利用稳态假设的逸度方法,建立符合包头段污染特征的微分方程组,利用MATLAB 6.5求出该方程的稳态解和随时间变化的微分解,模拟出环境各相中稳态时各种迁移过程的年迁移量,得出年迁移量大小顺序:水体>悬浮颗粒物>沉积物>大气;该段的α-HCH主要迁移来源为水体迁移和悬浮物迁移,迁移量分别为1.68t/a和1.34t/a;稳态时α-HCH在河流环境中的残留以沉积物为最多,其残留量达38.56kg,与实测结果数量级相吻合,且在沉积物中达到稳态的时间也是最长的,约为53年。     

北方寒区水库氮、磷营养盐的时空变异特征

为揭示北方寒区水库氮、磷营养盐浓度时空分布特征和变化规律,有代表性地选择了锡林郭勒盟多伦县大河口水库18个水质监测点进行采样检测,并以2014年5,7,10,12月水库各采样点水质参数指标为基础,应用ArcGIS9.2统计模块分析不同期水库氮、磷营养盐浓度的时空变异性。结果表明:大河口水库NH_4~+-N、NO_3~--N、TN和TP等主要营养盐因子既有明显的季节变化特征,也存在显著的空间分布差异。水库TN、TP浓度由高到低呈现出秋、夏、春、冬季节性变异特征,且冬季与春、夏、秋3季差异显著;秋、冬季NH_4~+-N浓度明显高于春、夏季;夏季NO_3~--N浓度明显高于其他季节。在空间分布上,水库NH_4~+-N、NO_3~-N、TN、TP浓度分布呈现春季由库中心水域向周边逐渐降低,其他季节由滦河、吐力根河入库水域向出口处逐渐降低的显著空间变异特征。大河口水库氮、磷营养盐浓度时空变异特征受季节、水动力学特征、冰封和冻融等自然因素和人类生产、生活排污的人为影响均较为显著。