水生态环境物联网智慧监测技术发展及应用

水生态环境物联网监测是一种利用信息技术实现水生态环境数据获取与应用的智能服务.通过水生态环境监测物联网,借助传感技术、传输网络和智能联动等手段,能够及时、全面地获取流域水生态环境质量动态数据信息,提升水生态环境保护管理决策的信息化水平.在综述了水生态环境物联网智慧监测发展概况的基础上,基于物联网总体架构,重点从感知技术...     

δ-MnO2氧化降解苯酚的机理研究

δ-MnO2以水羟锰矿和水钠锰矿的形式普遍存在于陆地和海洋环境中,是酚类等有机污染物发生非生物转化的重要氧化剂.本文研究了实验室制备的δ-MnO2悬浮液对苯酚的去除作用,同时讨论了pH、二氧化锰投加量、离子强度、共存金属离子和腐殖酸等不同影响因素对苯酚去除效率的影响.结果表明,苯酚氧化降解的最佳pH和δ-MnO2投加量分别为3.62和0.13 mg·L-1.溶液中共存的Na+和Mn2+会对苯酚氧化降解产生抑制作用,而Mg2+和Ca2+对反应过程没有明显的影响.溶液中共存的腐殖酸也对苯酚的降解过程产生了抑制作用,随着腐殖酸的浓度由1 mg·L-1增加到5 mg·L-1,苯酚的去除率从96.9％降为78.9％.GC-MS分析发现,对苯二酚为该过程的主要中间产物,同时给出了苯酚在δ-MnO2存在时的可能降解机制.     

杭州青山水库沉积物中多环芳烃的垂直分布、来源及潜在生态风险

利用高效液相色谱法检测杭州青山水库沉积物中多环芳烃(PAHs)的含量,并对其垂直分布特征及来源进行分析。结果表明,青山水库沉积物中共检出属于美国EPA优先控制16种PAHs中的15种,主要单体为芘和菲,各采样点位PAHs总量的浓度在324～881 ng/g(干重)之间,平均值为453 ng/g,属低污染水平。ΣPAHs含量空间分布受人类活动影响较大,以游船码头附近点位沉积物中含量最高;垂直尺度方面,各点位沉积物中ΣPAHs含量均是沉积柱中层最高,自水库底层往上呈现增加再减少的变化过程。沉积物中的多环芳烃以高分子量组分为主,其中4环PAHs含量最高,占比34. 3%～45. 6%。通过特征组分比例可确认其主要来自燃烧源,以油料的不完全燃烧形成的污染输入为主。利用沉积物质量基准法、沉积物质量标准法分别对青山水库沉积物中PAHs的风险评价表明,青山水库沉积物尚不存在严重的多环芳烃生态风险,但按照质量标准法评价有PAHs单体含量超过临界效应浓度值,需加强监测查明污染源,并采取措施控制污染物输入。     

土壤和地下水中污染物迁移模型研究进展

国内外学者已建立了多种模型来描述污染物在土壤和地下水中的环境行为。要选择一个合适的模型在实际中成功地应用,或建立一个新的模型,必须掌握和了解污染物迁移模型的研究现状。文章评述了现有的模型,并对模型的结构作了一定的阐述。     

黄河(兰州段)水环境中壬基酚及壬基酚聚氧乙烯醚污染的初步研究

对黄河(兰州段)4个排污点的水样和6个断面各个介质(包括水体、悬浮颗粒物和沉积物)中壬基酚(NP)及壬基酚聚氧乙烯醚(NPnEO)的污染调查结果表明,4个排污点水样中分别含有浓度不等的NP,NPnEO(n=1—11);6个断面采样点中,大分子的NPnEO(n>2)在各个介质中均未检出,水样中NP在0.24—2.10μg·l-1之间,NP1EO在0.060-0.35μg·l-1之间,NP2EO在0.039—0.26μg·l-1之间,说明NPnEO在黄河水体发生了有效降解,但是NPnEO小分子降解产物,特别是NP,持久性加强,在不同断面检测到不同程度的污染;在悬浮颗粒物和沉积物中也检测到了相应的NP,NP1lEO和NP2EO,其浓度均大于水体,而悬浮颗粒物对NP,NP1EO和NP2EO的富集大于沉积物对它们的富集.     

钱塘江(杭州段)表层水中全氟化合物的残留水平及分布特征

为探究钱塘江(杭州段)表层水中全氟化合物(PFCs)的污染特征,应用固相萃取净化、富集与超高效液相色谱-串联质谱联用相结合的方法,对14个监测断面采集于2014年7月和2015年1月的表层水样品中16种PFCs进行了分析,研究其残留水平和分布规律.监测结果显示钱塘江(杭州段)表层水有8种PFCs不同程度的检出,包括C4和C8全氟烷基磺酸以及C4~C9全氟烷基羧酸,均为中短链PFCs.ΣPFCs质量浓度范围为0.98~609 ng·L~(-1),其中全氟辛酸(PFOA)质量浓度范围0.59~538 ng·L~(-1),为主要污染因子,全氟辛烷磺酸(PFOS)检出浓度较低,为0~2.48 ng·L~(~(-1)).污染物空间分布略有差异,位于上游兰江的兰江口和将军岩断面检出浓度较高,总体上呈现上游高于下游的趋势.特征组分含量比率显示流域内工业污废水排放是水体中PFCs残留的主要来源.钱塘江(杭州段)水体中PFCs污染与钱塘江流域上游产业布局密切相关,主要污染输入来自上游兰江,沿途吸纳的含PFCs的污废水对水体污染有一定影响.研究结果表明钱塘江水体中存在着广泛的PFCs特别是PFOA污染,需要有关部门引起足够的重视.     

改性生物炭活化过硫酸盐对水中苯和氯苯的去除机制

采用传统的液相沉淀法合成铁盐改性花生壳生物炭（Fe-BC）,将其作为活化过硫酸盐（PS）的活化剂用于去除水体中的苯和氯苯.通过扫描电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、Boehm滴定法和BET测量对合成材料的结构和形态进行了表征,研究了pH值和水中阴离子对反应体系的影响以及材料的再利用性能.结果表明,在Fe-BC/PS体系中,反应3h后苯和氯苯的去除率均高达100%.Fe-BC/PS去除苯和氯苯协同机制包括BC的吸附、自由基的氧化等.在中性及酸性溶液中,苯和氯苯的去除率均能够达到100%.水中常见阴离子对反应体系具有不同程度的抑制作用,抑制强度依次为HCO₃^->HPO₄^->Cl^->NO₃^-.Fe-BC材料具有良好的再利用性能,是一种高效、廉价的PS活化剂.     

黄河流域入海口典型区域有机磷酸酯分布特征和风险评估

有机磷酸酯(OPEs)作为一类新污染物,具有毒性、持久性和生物累积性等特征,在生产生活中广泛使用且易进入环境中,对生态系统存在潜在风险.利用超高效液相色谱-质谱联用仪(UPLC-MS/MS)测定了黄河干流及其支流入海口典型区域地表水中14种OPEs的浓度水平并总结分布特征,使用相关性分析和主成分分析解析其污染来源,并评价其生态风险.结果表明,各点位地表水中∑₁₄OPEs浓度范围为183.81～1 674.52 ng·L^-1,平均值为638.25 ng·L^-1,磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)和磷酸三(1-氯-2-丙基)酯(TCPP)是主要的OPEs;流经城市区域的小清河与黄河干流和其它支流的OPEs组成特征不同,表明人类活动影响较大.∑₁₄OPEs沿黄河入海口方向先升高后,呈现出明显的区域性.源解析结果显示不同行业工业废水排放和交通运输等人类活动和大气沉降是地表水中OPEs的来源.生态风险评估结果表明在黄河干流、小清河和支脉河中TCEP对水生生物具有高风险,磷酸正三丁酯(TnBP)和磷酸三苯酯(T...     

常州市水环境中精神活性物质污染特征与生态风险

为评估精神活性物质(psychoactive substances,PSs)在常州市水环境中的污染特征、潜在来源及生态风险,利用超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS/MS)方法,检测了地表水(湖泊、河流及饮用水源水)中13种典型PSs的污染水平和分布特征. 结果表明:常州市湖泊、河流及饮用水源水三类地表水中甲基苯丙胺(methamphetamine,METH)、苯丙胺(amphetamine,AMP)、3,4-亚甲基二氧基苯丙胺(3,4-methylenedioxy amphetamine,MDA)、海洛因(heroin,HR)、氯胺酮(ketamine,KET)、美沙酮(methadone,MET)及麻黄碱(ephedrine,EPH)均有不同程度检出. ∑PSs (13种典型PSs)的检出浓度范围为0.67~39.03 ng/L,其中在河流中的检出频率和浓度较高,EPH (0.23~21.98 ng/L)和METH (nd~8.47 ng/L)是检出浓度和频率较高的单体目标物. 采用主成分分析对PSs的来源进行解析,发现医院、生活污水的直接排放以及污水处理厂出水可能是常州水体中PSs的主要来源. 对常州市水环境中PSs进行生态风险评估,发现新浮山水库及长荡湖中MET对水生生物具有低风险〔0.01相似文献   

污染场地河道底泥浸出液对斑马鱼胚胎的毒性效应

为了评价某污染场地河道底泥对水生生物的毒性效应及其潜在生态风险,以斑马鱼(Brachydanio rerio)为受试生物,进行了河道底泥浸出液对斑马鱼胚胎的发育毒性实验。结果表明,5种底泥浸出液(A1、A2、A3、A4、A5)对斑马鱼胚胎的发育均有毒性效应,浸出液对斑马鱼胚胎的死亡率存在一定的剂量-效应关系,随着浸出液体积分数的增加,死亡率显著上升。浸出液对胚胎孵化抑制作用明显,随着浸出液体积分数的增加,孵化率显著下降。且能引起斑马鱼胚胎多种中毒症状,如水肿,鱼体弯曲,发育不全等异常现象,表明该段河道底泥存在潜在的生态风险。因此,在后期的污染场地河道整治中,需对河道底泥进行挖掘清理和无害化处理。