岩溶农业区水环境中有机氯农药和多环芳烃的分布特征研究——以湖北黄粮地区为例

为研究岩溶农业区水环境中有机氯农药(OCPs)和多环芳烃(PAHs)的迁移转化特征,为水污染防治提供依据,以湖北宜昌黄粮地区典型的岩溶农业区为例,对该地区水环境中各取样点OCPs和PAHs的污染状况进行了调查研究,并对水环境中持久性有机污染物的生态风险进行了综合评价。结果表明:研究区水体中29种OCPs均被检出,各取样点水样中OCPs的含量范围为1.73~497.81ng/L,其中雾龙洞水样中OCPs的含量异常高,整体上表现为地下水体中OCPs的检出种类数量高于地表水,地表水体中OCPs的检出含量高于地下水体;各取样点水样中PAHs的含量范围为84.79~263.74ng/L;研究区水体中OCPs的含量均未超出饮用水水质标准,但某些地方的水体中PAHs的含量超出了荷兰《地下水水质标准》中规定的限值,说明部分水体已有一定程度的PAHs污染,应当引起相关部门的注意;研究区水环境中的持久性有机污染物具有"高检出率,低检出量"的特点,整体上看污染水平低,生态风险小。     

湖南香花岭某钨矿区土壤中重金属的污染特征及生态风险研究

为研究湖南香花岭某钨矿区土壤中重金属的污染特征及生态风险,使用ICP-OES、LC-AFS测试了35个土壤样品中7种重金属元素(Cr、Cd、Pb、Zn、Cu、As、Hg)的含量,以及土壤中pH值和有机质含量,并采用单因子污染指数法、内梅罗污染综合指数法和Hakanson潜在生态风险指数法对研究区土壤中重金属的污染特征及潜在生态风险进行了分析。结果表明:研究区土壤中重金属Pb、Zn、Cu、As受人类活动的影响较大,除Cr外均存在严重污染的现象;研究区土壤的平均综合污染指数为191,达到重度污染水平,造成土壤污染的主要来源为采矿及农业活动;在研究区钨矿、河流附近土壤中重金属呈现高度富集的现象,土壤中pH值与重金属Cr、Cd、Hg具有显著正相关关系(p0.01);研究区土壤的平均综合潜在生态风险指数为515.2,属于强生态风险水平,钨矿和河流附近土壤为很强生态风险(RI600),且土壤的生态风险程度随着与河流距离的增加而降低,交通道路两旁、农田土壤为强生态风险(RI300),废石堆附近土壤主要为中等生态风险(RI150),其中研究区土壤的生态风险以As和Cd为主。     

Bacillus sp.C62的砷氧化功能及亚砷酸盐氧化酶活力测定

微生物对于降低环境中的砷毒性具有重要作用。从高砷土壤中筛选出耐砷菌株C62,通过生理生化特征和16SrRNA基因序列同源性分析对其进行分类鉴定;采用原子荧光光谱法和亚砷酸盐氧化酶大亚基(aoxB)基因序列分析法验证菌株C62的砷氧化功能;优化菌株C62亚砷酸盐氧化酶(Aro)活力的测定条件,并对提取的粗酶进行酶活力测定,以为后续的分离纯化以及微生物处理砷污染的实际应用奠定理论基础。结果表明:菌株C62是一株砷氧化细菌,属于芽孢杆菌属,命名为Bacillus sp.C62,可在28h内将培养基中5mmol/L的As(III)氧化为As(V);菌株C62亚砷酸盐氧化酶(Aro)基因的表达需要As(III)的诱导;利用连续监测法采用优化后的测定条件,测得Bacillus sp.C62的粗酶活力为0.015μmol DCIP/(min·mg),与文献中已报道的几种Aro的活力接近。     

冲积与湖积成因土壤重金属的空间分布特征及其来源——以安徽当涂县为例

位于长江中下游的安徽省当涂县的表层土壤存在多种重金属的异常带,在该区域选择河流冲积和湖积成因的表层土壤为研究对象,通过表层土壤样品的采样与分析,揭示了不同成土母质土壤中重金属含量的空间分布特征,并利用相关分析和主成分分析方法对研究区表层土壤重金属的来源进行了解析。结果表明:江心洲冲积成因的表层土壤中重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn的平均含量分别为10.61mg/kg、0.35mg/kg、86.73mg/kg、42.72mg/kg、0.08mg/kg、40.36mg/kg、32.65mg/kg和104.78mg/kg,均低于当地表层土壤的背景值,土壤重金属含量的空间分布主要表现为从东北向西南方向逐渐递减的变化趋势;大陇乡湖积成因的表层土壤中重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn的平均含量分别为13.26 mg/kg、0.35 mg/kg、97.30 mg/kg、45.57mg/kg、0.10mg/kg、44.36mg/kg、37.26mg/kg和125.44mg/kg,均高于当地表层土壤的背景值,Cr、Cu、Ni、Pb、Zn含量高的地方主要集中在大陇乡中部和北部,Cd含量在整个区域内偏高;相关性分析和主成分分析结果显示,江心洲冲积成因的表层土壤重金属主要为自然地质源;大陇乡湖积成因的表层土壤重金属主要来源于岩石化学风化成土过程的释放以及农业污染、煤炭燃烧等人为活动。     

山东招远市地下水水化学特征及水质评价

为查明山东招远地区地下水水化学特征及水质状况,采用统计分析法对招远市及其周边34个地下水水样点的水化学指标进行了分析,并结合模糊数学评价法进行了水质评价。结果表明:研究区地下水各水化学评价指标中,pH值相对较稳定,K~+、NO_3~-和HPO_4~(2-)含量在空间上存在较强的变异性,TDS含量总的变化趋势呈南北低、东西高的分布规律,地下水的水化学类型以Cl·HCO_3-Ca·Na型和Cl·SO_4-Ca·Na型水为主;研究区地下水水质总体情况不容乐观,在罗峰街道楼里头村、小宋家村、金岭镇山上张家村和梦芝街道石星河村以南200 m附近,地下水水质相对较好,可作为居民饮用水,其余地区地下水水质较差,可作为工农业用水。     

ASE-GC/MS同时测定土壤中8种酰胺类除草剂

通过优化加速溶剂萃取(ASE)条件、固相小柱净化(SPE)条件和气相色谱质谱(GC/MS)仪器分析条件,建立了"ASE提取-SPE净化-GC/MS分析"同时测定土壤中敌稗、甲草胺、乙草胺、丙草胺、丁草胺、杀草丹、异丙草胺和异丙甲草胺8种酰胺类除草剂残留量的分析方法。土壤样品经正己烷∶丙酮(1∶1)提取,提取液浓缩后经固相小柱净化,气相色谱质谱测定,内标法定量。研究结果表明:8种酰胺类除草剂在0.1~6.0 mg/L范围内线性良好,相关系数在0.995以上,方法检出限在5.0×10~(-3)~9.2×10~(-3)mg/kg之间,对实际土壤样品进行低、中、高浓度分别为0.02、0.05和0.5 mg/kg的加标测定,平行分析(n=6)的相对标准偏差在3.6%~12.5%之间,酰胺类除草剂的平均回收率在64.8%~101.7%之间。该方法灵敏度高、快速准确,适用于土壤中酰胺类除草剂的定性和定量检测,能为批量土壤样品的检测提供科学的方法。     

江汉平原东部浅层地下水氮的空间分布特征

江汉平原水体氮污染问题日趋严重,但相关研究仍较为薄弱。以江汉平原东部为研究区,对区内459组浅层地下水样品的水化学成分进行测试分析,旨在查明地下水氮污染的空间分布特征,并探讨地下水氮污染的成因机制。结果显示:硝态氮在孔隙潜水中明显富集,最高约300 mg/L,而高含量的氨氮则集中分布于中层孔隙承压水,平均值达2.58 mg/L;孔隙潜水中NO_3~-含量随着Cl~-含量的增高而表现出增高趋势,指示了浅层地下水中NO_3~-是人类工农业活动输入的结果;中层孔隙承压水处于富含有机质的强还原环境,NH_3-N含量随着DOC含量的增高而表现出增高趋势,且高含量的NH_3-N对应着低含量的Cl~-,表明该层地下水中NH_3-N主要为天然来源,而非人类活动输入。氧化还原环境控制着区域内浅层地下水中氮的赋存形态,在氧化环境下主要以硝态氮的形式存在,而在还原环境下主要以氨氮的形式存在。     

基于城市规划的开封市地质环境风险评价

随着城市化进程的加快,城市地质环境风险评价作为缓解日益严峻的人地矛盾,科学合理地利用地质环境的有效措施,对城市的规划和可持续发展有着十分重要的指导意义。针对开封市的城市规划,将不同类型功能区作为评价对象,建立了地质环境危险性和社会经济易损性评价指标体系,并采用通用的风险评价模型对开封市地质环境风险进行了评价。评价结果显示:开封市高风险区面积占1.21%;次高风险区面积占11.89%;次低、低风险区面积占86.9%。根据评价分区结果,提出了功能优化和风险防控建议。     

生物炭及改性生物炭对水环境中重金属的吸附固定作用

生物炭是由植物或动物废弃生物质在完全或部分缺氧条件经裂解炭化产生的一类高度芳香化、抗分解能力极强的碳质固体物质,是一种富含碳元素的有机连续体。生物炭比表面积大、疏松多孔,含有羟基、羧基、羰基等活性官能团,对多种重金属离子具有吸附固定作用,可以用来去除或削减水体中的有毒有害重金属。此外,利用酸、碱、石墨烯等物质对其进行修饰或改性,可提高对重金属的吸附能力。根据当前研究现状,综述了不同生物炭对水溶液中重金属离子的去除作用,并比较了一些生物炭改性前后与重金属的作用效果差异,同时归纳了生物炭与重金属的相互作用机理及其影响因素。在此基础上,展望了生物炭在去除水体环境中有毒有害重金属的研究方向,以期望生物炭得到更好应用。     

地下水水源地保护区划分方法研究

科学地划分和建立地下水水源地保护区是保护地下水水源地的有效手段。发达国家对地下水资源的保护工作已有百余年的历史,而我国尚处于发展阶段。重点对地下水水源地保护区的划分方法即经验值法、公式计算法、解析模型法和数值模拟法的基本原理和适用特征进行了介绍。数值模拟法是近年来国内外多选用的定量划分地下水水源地保护区的方法,该法通过引入不确定性分析综合确定各水文地质参数对保护区划分结果的影响,并与其他划分方法相结合可以得到更为合理的划分结果。将地下水防污性能研究引入到地下水水源地保护区划分工作中,在快速发展的高性能计算机技术支撑下,可使地下水水源地保护区的划分方法得到进一步发展与完善。