长江中下游浅水湖泊沉积物固定态铵特征及影响因素

研究了长江中下游浅水湖泊10个沉积物对氨氮固定的动力学和热力学特征,沉积物固定态铵含量与其理化参数的相关关系.结果表明:①湖泊沉积物对氨氮的固定具有相似的变化趋势,总体上均具有快反应和慢反应2个过程.在0～10 min内,各沉积物对氨氮的固定量均较大,快反应主要发生在前10 min内.而在10 min之后,沉积物对氨氮的固定量逐渐减小,12 h后基本达到平衡.②湖泊沉积物对氨氮固定的热力学等温线符合Langmuir方程.10个沉积物的本底固定态铵含量(w(NFN))、最大固铵量(Q_max)和固铵容量(w(NFN)+Q_max)分别为157.73～462.74,35.58～348.45和201.17～748.94 mg/kg.③湖泊沉积物的本底固定态铵含量、最大固铵量均与固铵容量有极显著正相关关系.本底固定态铵含量与TN,TP,TOC,粘粒,Fe₂O₃含量及CEC有显著或极显著正相关关系;固铵容量与TN,TP,TOC含量和CEC有显著正相关关系;最大固铵速率与Fe₂O₃含量有显著正相关关系;最大固铵量与沉积物理化性质相关性较差.      

综合污染指数计算公式的改进

针对水环境质量的算术均值污染指数和几何均值污染指数评价方法的缺点,提出采用新模式计算综合污染指数,用此方法对南通市的内河水质进行分析。并与均值污染指数法和几何均值综合污染指数法进行了比较,效果显著。     

山西野生连翘生长地土壤PAHs污染特征及风险评价

山西是我国道地药材连翘的主产地之一,为探明连翘生长区土壤的安全性,在连翘成熟期从山西东南部野生连翘生长区采集了70个表层(0～25 cm)土壤样品,采用化学提取和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析方法,探讨了样品中16种多环芳烃(PAHs)的含量与组成特征;利用比值法确定了PAHs的来源,并通过计算污染土壤PAHs的苯并[a]芘(Ba P)等效毒性当量评估了其潜在风险．结果表明,样点土壤PAHs总量(Σ16PAHs)的平均值为1.85μg·g^-1,3环PAHs的占比最高(平均值为76.7%),其中,3环的菲(Phe)和蒽(Ant)的样点检出率为100%;该生长区PAHs主要来源于空气传输与沉降的煤、生物质燃烧和车辆排放的污染物;所有样点土壤Σ16PAHs均达到了Maliszewska-Kordybach提出的农用土壤污染水平(Σ16PAHs含量>0.2μg·g^-1),41.4%的样点达到了重度污染水平(Σ16PAHs含量>1.0μg·g^-1),其中,10.0%的样点土壤Ba P的含量大于我国农用土壤筛选值...     

白洋淀典型持久性有机污染物污染特征与风险评估

对白洋淀表层水体和表层沉积物中多环芳烃（PAHs）、有机氯农药（OCPs）和多溴联苯醚（PBDEs）三类典型持久性有机污染物（POPs）的污染特征进行综合调查和分析.结果表明：①白洋淀水体中PAHs、OCPs和PBDEs浓度范围分别是71.32~228.27、2.62~6.13和0~6.5 ng·L^-1;沉积物中PAHs、OCPs和PBDEs含量范围分别是163.20~861.43 ng·g^-1、2.25~6.07 ng·g^-1和230.96~1224.13 pg·g^-1.与历史数据相比,白洋淀沉积物PAHs和OCPs含量均有明显下降;与国内外湖泊相比,白洋淀沉积物中PBDEs含量处于较低水平.②水体和沉积物PAHs污染来自于油类排放和木材、煤炭燃烧的共同作用;白洋淀水体和沉积物中OCPs组成均以HCHs为主（93.76%和63.10%）,水体中HCHs主要来源于工业HCHs的降解,部分地区来源于大气的远距离传输和林丹的使用,DDTs则主要来源于历史残留.沉积物中HCHs主要来源于新的林丹使用,也有少量工业HCHs的输入,DDTs则以历史残留为主,可能部分地区存在新的DDTs输入;白洋淀水体中PBDEs组成以BDE-2为主（65.80%）,可能主要来源于大气远距离传输和高溴代联苯醚的降解,沉积物中PBDEs组成以BDE-209为主（63.82%）,主要来源为商用的十溴联苯醚.③生态风险评价结果表明,白洋淀尚无明显生态风险,但部分采样点存在生态风险的可能性,应加强监控.     

有机质对湖泊沉积物不同形态氮释放动力学影响研究

模拟研究了有机质对太湖贡湖和五里湖沉积物不同形态氮释放动力学的影响,并从沉积物有机质官能团、各形态可转化态氮含量以及离子释放量变化等方面对其机理进行了探讨.结果表明,随着沉积物有机质含量增加,其各形态氮释放平衡时间延长,释放量呈先快速增加后缓慢趋于平衡的趋势;氨氮最大释放量呈下降趋势,硝氮和溶解性有机态氮最大释放量呈先增加,后快速下降趋势;相比而言,污染严重的五里湖,有机质对沉积物各形态氮释放量的影响大于污染较轻的贡湖.随有机质含量增加,沉积物SOEF-N含量增加,IEF-N、SAEF-N和WAEF-N含量降低;HPO₄^2-和SO₄^2-释放量降低,溶解性有机碳释放量呈先增加后降低趋势.随着有机质含量增加,沉积物脂肪族官能团减少,极性官能团增加.沉积物有机质含量增加,通过改变其极性官能团,影响各种离子释放量和使可转化态氮向稳定态转化,抑制各形态氮释放.     

滇池大气沉降氮磷形态特征及其入湖负荷贡献

为研究季节变化和降雨量对滇池各种氮磷形态浓度的影响,采用紫外分光光度法测定大气沉降的各种氮磷形态浓度,探讨滇池湖面氮磷对水污染的贡献.结果表明,滇池大气沉降氮浓度普遍符合雨季低,旱季高的特点;大气沉降氮磷负荷与降雨量正相关,季节性变化主要呈雨季高,旱季低.大气沉降氮负荷以DIN为主,占总氮沉降负荷的63. 70%;磷负荷以PP为主,占总磷沉降负荷的45. 54%,过度施肥和肥料中氮磷的流失是大气湿沉降中主要的氮磷来源.结合入湖河流数据,滇池大气沉降中TN和TP的沉降量分别为河流入湖负荷的6. 14%和12. 76%,因而滇池主要污染来源仍然是入湖河流带来的负荷.但滇池大气沉降氮磷通量与其他地区相比处于中等偏上地位,所以该贡献仍需重视.     

洱海表层沉积物吸附磷特征

试验研究了洱海表层沉积物吸附磷动力学与等温吸附过程,探讨了总有机质与总钙对沉积物吸附磷参数的影响. 结果表明:①洱海表层沉积物对磷的吸附动力学过程均可分为2个阶段,即快速吸附阶段和慢速吸附阶段. 快速吸附阶段主要发生在0～0.5 h内,而慢速吸附阶段主要发生在0.5～5 h,所有沉积物均在5 h内基本达到吸附平衡. ②不同采样点沉积物对磷的Q_max(最大吸附容量,为904.60～1 420.34 mg/kg)及MBC(最大缓冲容量,为477.33～2 300.95 L/kg)均以西岸沉积物明显高于东岸,但其EPC₀(吸附-解吸平衡浓度,为0.015～0.068 mg/L)则相反. ③沉积物总有机质和总钙含量与其Q_max和V_max(最大吸附速率)呈显著正相关,但与EPC₀呈显著负相关. ④洱海表层沉积物吸附磷参数V_max和Q_max明显高于长江中下游浅水湖泊沉积物,而参数EPC₀较低. 因此,洱海沉积物释放风险较大但现今释放量较小,与洱海沉积物总有机质和总钙含量较高有关.      

洱海上覆水不同形态氮时空分布特征

为研究洱海上覆水各形态氮时空变化特征及其环境效应,收集了1992~2009年洱海上覆水总氮数据,逐月调查了2010年上覆水各形态氮含量.结果表明,1992~2010年洱海上覆水TN含量在0.20~0.67mg/L之间,总体呈上升趋势.2010年上覆水TN年均值为0.57mg/L,DTN为0.41mg/L,NH4+-N为0.17 mg/L,NO3--N为0.086 mg/L,DON为0.15mg/L,颗粒态氮(PN)为0.16mg/L,满足Ⅲ类水体要求;TN、DTN和DON北部最高,NH4+-N和NO3--N中部最高、PN南部最高;上覆水各形态氮年内呈先升后降趋势,TN、DON和PN在7月份达到最高值,DTN和NO3--N在9月份达到最高值,NH4+-N在6月份达到最高值;上覆水TN、DTN、DON和PN垂向分布底层最高,表层次之,温跃层12m处出现峰值.上覆水氮形态时空分布主要受外源氮输入影响,内源氮释放以DON和PN形态为主,NH4+-N和NO3--N分布受水生植物分布影响较大,TN是影响藻类季节性变化的主要因子.洱海营养水平受上覆水氮浓度影响较大,应以控制外源氮输入为重点,特别是雨季之初6、7月份,北部“三江”流域是重点控制区域.     

海原地震区不同地貌单元的黄土斜坡动力响应

近年来,许多学者利用现场地震监测或数值试验来研究斜坡的地震响应,然而不同斜坡往往存在不同类型的地貌单元,其动力响应机制往往也存在很大差异。本文依托海原大地震区域,基于室内试验、现场波速测试等方法,运用有限元数值模拟技术对海原大地震影响范围内不同地貌单元的斜坡的动力响应进行了研究。结果表明：黄土塬具有高程放大效应,在同一高程水平面上,且距坡面一定范围内时越趋近坡面斜坡动力放大系数(peak ground acceleration amplification coefficient,PGA放大系数)越大;对比不同类型的地貌单元,地层结构相同的斜坡其响应规律一致,但在古土壤层其PGA放大效应会减弱。模型分析较好地揭示了人工合成地震波作用下黄土高原斜坡的动力放大效应,可为不同地貌单元地震诱发的地质灾害的风险评价和防灾减灾提供有益的借鉴与参考。     

电阻加热修复佳乐麝香污染土壤的工艺优化

佳乐麝香(Galaxolide,HHCB)是土壤中的一种新兴的半挥发性有机污染物,具有较高的毒性,需修复治理。电阻加热技术(electrical resistance heating,ERH)因加热均匀、效果好,逐渐被应用于有机污染土壤修复工程。采用自主研制的电阻加热装置,研究了加热过程中电场强度、土壤含水率和土壤粒径等因素对土壤HHCB去除效果的影响,并采用响应面法对工艺参数进行了优化。结果表明,土壤 HHCB去除率随电场强度和含水率的增大先增加后减小,随土壤粒径的增大而增大;在土壤含水率为40%、土壤粒径1~2 mm和电场强度12 V·cm⁻¹的条件下,加热6 h,HHCB去除效果最好,去除率达到了81.35%。通过响应曲面模拟优化得到的最佳工艺参数条件为,含水率39.07%、土壤粒径2.92 mm、电场强度12.64 V·cm⁻¹,在此条件下土壤HHCB的去除率为86.43%;在本实验条件下,3个因素对土壤HHCB去除率的影响为：含水率>土壤粒径>电场强度。本研究结果可为多环麝香污染土壤的修复提供参考。