苏州地区地下水资源城市应急利用适宜性研究

随着太湖水体富营养化程度的不断加剧,建立安全、稳定、可靠的应急备用水源日益重要。利用2005~2009年苏州地区地下水水质连续监测和补充监测资料,对第Ⅱ承压含水层进行了应急利用(生活饮用和工业利用)的水质适宜性和安全性评价分析。研究结果表明:第Ⅱ承含水层主要水化学类型为Na-HCO3、Ca-HCO3和Na-CaHCO3型,水质总体稳定,年际差异很小;地下水水质指数(WQI)均值较低(位于49.98~68.75之间),地下水没有受到有机物污染,可作为应急利用水源;WQI的水质指标贡献率表明,As、Fe、pH和Mn指标的贡献率最大,局部区域As、Fe、Mn及氨氮和亚硝酸盐含量较高,应急利用时应进行处理。朗格里尔饱和指数(LSI)和拉森比(LnR)评价结果表明,该水源易结垢,具有轻微腐蚀倾向,作为工业备用水源时应进行适当的处理。为苏州地区地下水应急水源建设和安全利用提供了科学依据和参考。     

塑料企业周边水体中多溴联苯醚的污染特征

多溴联苯醚(PBDEs)是一种新型的持久性有机污染物(POPs)。采用固相萃取-气相色谱法测定了某塑料企业周边及当地自然水体中的PBDEs浓度,主要针对BDE~(-1)7、28、47、66、85、99、100、138、153、154、183、203及BDE-209共13个PBDE同系物的浓度水平、组成分布和污染特征进行分析。结果显示,使用企业周边水体中除BDE-203在水体中未检出外,其余12种PBDE同系物均有不同程度的检出。Σ13PBDEs质量范围处于未检出~363 ng·L~(-1),各同系物的平均质量浓度为未检出~42.6ng·L~(-1)。其中BDE-209为最大检出质量丰度同系物,但其检出率仅为25.0%,检出率较高的同系物是BDE~(-1)7、BDE-28和BDE~(-1)00,检出率分别为75.0%、75.0%、58.3%,低溴代联苯醚的检出率显著高于高溴代联苯醚。当地自然水体中13种PBDEs均有不同程度的检出,检出浓度在0.161~1.83 ng·L~(-1)。企业周边水体中PBDEs的污染水平显著高于自然水体,是自然水体浓度的5~100倍。因此,企业周边区域水体中PBDEs的污染情况应引起相关部门关注。     

抗生素在地下水系统中的环境行为及生态效应研究进展

抗生素在环境中的残留已引起广泛关注。随着对地下水污染的报道日益增多,抗生素对地下水系统的潜在影响不容忽视。本文系统地阐述了地下水中抗生素的来源、污染水平及迁移转化规律,总结了抗生素对地下水微生物群落的影响以及抗生素诱导产生的抗性基因的潜在污染趋势。因地下水赋存隐蔽,一旦污染难以及时察觉,抗生素进入地下水系统后易长期残留。目前,针对抗生素及抗性基因在地下水系统中的环境行为及生态效应研究还十分有限,本文据此指出了当前形势下开展相关研究的必要性,并对今后的研究方向进行了展望。     

基于替代模型的地下水溶质运移不确定性分析

为分析参数的不确定性对地下水溶质运移数值模型的影响,采用蒙特卡罗(Monte Carlo)模拟对一算例进行分析,并从风险评估的角度对不确定性分析的结果进行了阐释.为减小计算负荷,利用Sobol'法对模型参数进行了灵敏度分析,筛选出较为敏感的参数作为随机变量,建立了模拟模型的克里格(Kriging)替代模型,进而实现Monte Carlo模拟.结果表明:置信度为80%时,井1,2,3浓度值的置信区间分别为23.46~42.06,47.99~66.73,69.54~82.94mg/L;结合风险评估,计算出地下水受污染的风险为0.54,可为地下水污染物防控与修复提供科学依据.     

改性纳米铁/炭填充PRB去除地下水硝态氮研究

采用鼠李糖脂对纳米铁进行改性后负载在活性炭上制备出改性纳米铁/炭,将其作为PRB填充材料,并采用有机玻璃柱模拟连续墙式PRB来进行水中硝态氮地去除研究.结果表明：经过改性后的纳米铁能够有效负载在活性炭上,悬浮稳定性得到明显提高;改性纳米铁/炭粒径远大于纳米铁,将其作为填充材料可有效缓解PRB堵塞问题;当纳米铁与活性炭质量比为5：2时,PRB运行效果最佳;pH值越小,污染液硝态氮浓度越低,水流速度越小均有利于硝态氮地去除.     

滹沱河冲洪积扇地下水中多环芳烃的污染特征

为调查滹沱河冲洪积扇地下水中多环芳烃（PAHs）的污染状况,采用气相色谱-质谱法对该区16种US EPA优先控制的PAHs进行了分析,并对PAHs的污染水平,空间分布,来源与饮水健康风险进行了调查与评估.结果表明,51个点位中仅有2个点位未检出PAHs, PAHs的浓度范围为未检出~334.3ng/L,平均值为58.0ng/L,低于国内报道的其他地区的污染水平.研究区岗黄水库之间河谷裂隙孔隙水单元（G1）,滹沱河冲洪积扇扇顶部孔隙水单元（G2）,滹沱河冲洪积扇扇中部孔隙水单元（G3）3个水文地质单元PAHs平均浓度分别为215.2ng/L, 9.8ng/L,9.2ng/L, 其中G1以3~4环PAHs为主,而G2, G3以2~3环PAHs为主.分子比值法污染源解析表明,G1单元地下水PAHs污染源主要为煤与生物质燃烧,而G2, G3单元污染源主要为石油制品.采用US EPA推荐的方法对研究区地下水饮水健康风险进行评价,发现研究区G1单元PAHs饮水终生致癌风险平均值为2.1×10^-5,超过可接受水平,应当引起关注.     

华北平原饮用地下水碘分布及碘盐分区供应探讨

自20世纪末实施全面加碘盐以消除碘缺乏病政策以来,我国碘缺乏病状况得到了极大改善,但高碘致病问题也引起了越来越多的关注和讨论。基于4 136组饮用地下水碘数据分析了华北平原饮用地下水碘的空间分布及其水文地质效应,并基于流行病学提出了饮用水合理碘含量限值的建议,据此将华北平原划分为极缺碘水区(≤4μg·L-1)、缺碘水区(4~8μg·L-1)、适碘水区(8~50μg·L-1)、可饮用碘水区(50~100μg·L-1)、高碘水区(100~200μg·L-1)和超高碘水区(200μg·L-1)。针对不同分区计算了食盐的合理加碘量,并从饮用水碘含量的角度将华北平原划分为需用加碘盐区、不需加碘盐区和不宜加碘盐区,这对于指导该区加碘盐政策的科学优化、解决食盐加碘带来的负面影响具有科学指导意义。研究发现,受水文地质条件和地下水循环特征控制,缺碘饮用地下水主要分布在燕山—太行山山前冲洪积平原及黄河冲洪积平原濮阳段,尤其近山的冲洪积平原是极缺碘饮用地下水的分布区;高碘地下水则主要分布在黄河冲洪积平原、东部滨海平原。计算结果表明,极缺碘水区与缺碘水区为需用加碘盐区,目前使用的20~50μg·g-1加碘盐能满足人体碘需求;适碘水和可饮用碘水区为不需加碘盐区,食盐碘含量应不大于9.2μg·g-1;高碘水和超高碘水区为不宜加碘盐区,建议仅供应无碘盐。     

Hydrus-1D软件在地下水污染风险评价中的应用

以北京市东南郊再生水灌区为研究区域,应用Hydrus-1D软件构建水流、溶质运移模型,模拟再生水连续灌溉入渗过程中水流在包气带中的运动,并以再生水中的典型有机污染物多环芳烃萘、菲为研究对象,模拟其随灌溉水在包气带中的迁移衰减反应过程,结合MapGIS 6.7,将Hydrus-1D的点模拟结果应用于大面积、区域性的污染评价,通过与研究区地下水萘、菲的背景值进行对比,分级评估地下水污染风险.结果表明,经过50年连续灌溉后,再生水灌区整体地下水萘、菲污染风险较低,萘的污染风险高于菲,灌区内高污染风险区域主要位于凤港减河、红旗干渠与凤官沟交汇处以及东风干渠、永乐河与通大边沟之间.     

常州市浅层地下水重金属污染对城区、城郊居民健康风险评价

采用美国EPA推荐的风险评价模型,同时考虑研究区人群基本情况和生活习惯等,进行推荐模型的参数优化,建立适合研究区人群的风险评价方法,并对城区、城郊不同暴露途径下地下水污染进行健康风险评价.结果表明,常州城区饮水暴露途径与皮肤暴露途径致癌风险男性分别为2.79×10-3和2.81×10-5,女性分别为1.87×10-3和2.45×10-5;非致癌风险男性分别为3.48×10-6和3.79×10-5,女性分别为2.27×10-6和3.01×10-5.城郊饮水暴露途径与皮肤暴露途径致癌风险男性分别为1.26×10-3和1.32×10-5,女性分别为9.77×10-4和1.18×10-5;非致癌风险男性分别为4.07×10-6和3.43×10-5,女性分别为2.14×10-6和9.71×10-6,风险水平均处于可接受范围内.敏感性分析表明饮水暴露途径下各因子的敏感性在-19.8%—20.1%之间,皮肤暴露途径下各因子的敏感性在-14.8%—16.1%之间,对研究区人群暴露参数进行调查实测,降低了评价结果的不确定性.研究浅层地下水的健康风险评价,对合理开发该区域地下水资源具有重要参考价值.     

浑河冲洪积平原土壤及浅层地下水中铅的分布特征

为探讨浑河冲洪积扇土壤及浅层地下水中铅的含量、来源及其分布特征,对研究区50个土壤样品、5个地表水样品和22个浅层地下水样品进行了铅含量分析.结果表明,研究区土壤、地表水和浅层地下水均受到了一定程度的铅污染.表层土壤铅含量较高,在17.72—114.46 mg.kg-1之间,受人为污染影响较大;随土壤深度的增加铅含量呈现逐渐降低的趋势,其迁移规律与铬、砷、铜等重金属密切相关,受土壤性质和有机质含量的影响较大,为研究区土壤和浅层地下水环境风险评价及污染防治提供了科学依据.