白洋淀底泥在芦苇生境下的变化规律初探

底泥是湖泊水库的重要组成部分,能够反映湖泊水库演化的历史过程.水体底泥污染已经成为世界范围内的一个环境问题.文章采用人工湿地控制(生态滤池)试验与野外布点调查取样相结合的方法,以芦苇(Phragmites australis Dar.Baiyangdiansis)为供试植物,系统地研究了白洋淀地区底泥现状和污染程度及在芦苇生境下其化学性质等所发生的一系列转化和演变情况,并针对芦苇对底泥的净化及受污染底泥异地的无害化处理进行了研究.结果表明:随着底泥用量的增加,芦苇的长势、生物量、株高等也增加.底泥用量大(3#池)则底泥中污染物含量动态变化明显.在一年的时间里,各滤池底泥中营养元素的含量总体趋势是降低的,其中以碱解氮降低幅度最大;有效态Cu的含量有所上升,有效态Zn、Cd、Pb含量变化幅度小,只是略微有所下降.因为芦苇生长带走了一部分有效态元素物质,底泥内各种元素总量有所降低,其有效态重金属含量变化不明显,只是略有下降,说明芦苇根系会影响底泥中重金属的存在形态.     

湖南省某些稻田土壤固定态铵的剖面分布

利用Silva-Bremner法测定了湖南省某些稻田土壤各剖面的固定态铵量，揭示了其分布规律。固定态铵绝对含量的剖面分布规律有4种类型：第1类为土壤固定态铵随剖面深度增加而增大；第2类是土壤固定态铵随剖面深度增加而减小；第3类是土壤固定态铵随剖面深度变化不明显；第4类是土壤固定态铵在土壤剖面某一土层中明显增大或减少，特别明显的是犁底层的固定态铵量常比耕作层要高。这与成土过程、母质类型以及人为活动等因素有关。固定态铵相对含量分布常从上至下逐渐增加。     

电感耦合等离子体质谱法测定土壤中重金属有效态浓度

采用电感耦合等离子体质谱(ICP/MS)法,结合内标技术,高效、快速地测定了土壤中Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、Cr、Hg、As和Se 9种元素的有效态浓度.Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、Cr、Hg的有效态采用0.1 mol/L NaNO3浸提,所得浸提液上机前预先稀释10倍;As和Se的有效态采用稀HCl浸提.结果表明,在测定所有空白、标准溶液及样品时均在线加入500 靏/L 45Sc/72Ge/209Bi内标溶液,有效地克服了基体效应、接口效应和仪器波动所产生的影响;0.15%(质量分数)NaCl\|1.0%(体积分数)HCl作为Hg标准溶液固定液,可保证1 靏/L Hg标准溶液7 d有效期;9种元素有效态的仪器检出限均在靏/L级以下,方法检出限<0.030 mg/kg,平均加标回收率为81%～121%,相对标准偏差为0.02%～1.21%.     

农田氮素淋溶损失影响因素及防治对策研究

农田氮素损失是造成农业非点源污染的主要原因之一,其中由于大量施用氮肥引起的土壤氮素淋溶损失又是农田氮素损失的重要途径.因此,农田氮素损失研究已成为国际土壤化学和环境科学领域研究的热点问题之一.根据近年来国内外在农田氮素运移领域的研究成果,从降雨和灌溉、施肥状况、土壤性质、耕作方式、作物种类和种植方式等方面分析了影响农田氮素淋溶损失的主要因素,提出了改进施肥方式、优化氮肥管理、推广缓释氮肥以及改善土地利用方式等提高氮肥利用率、减小氮素淋溶损失的防治对策.     

HYDRUS-1D模型对河套灌区不同灌施情景下氮素迁移的模拟

选取河套灌区五原建丰的典型土壤,应用HYDBUS-1D 模型对不同灌溉强度、不同表施浓度以及将表施改为灌施3类情景下土壤氮元素的迁移进行了动态模拟,研究了灌溉和施肥对河套灌区典型区域土壤氮元素迁移的影响.结果表明,灌水强度小于0.10 cm·h-1时,铵态氮与硝态氨累积流出通量变化极为缓慢;强度大于 0.14 cm·h-1时,累积流出通量急剧攀升,表明氮元素大量向土层深层流失.铵态氮表施浓度的变化对氮素的迁移几乎没有影响.保持相同的施肥量,灌施情景对铵态氮迁移几乎无影响,但表施换为灌施后硝态氮下渗浓度增加47%,更易于向深层渗漏.     

气态烷烃基质膜生物膜反应器去除地下水中氧化态污染物研究进展

随着社会不断发展，民众对饮用水质量的要求日益提高。地下水作为重要的饮用水来源，正面临严峻的氧化态污染物污染问题。近年来，一种以气态烷烃作为电子供体的膜生物膜反应器(Membrane Biofilm Reactor, MBfR)技术在处理地下水中氧化态污染物方面展现出良好的效果与优势。本文首先阐述了气态烷烃基质MBfR去除氧化态污染物的工作原理及其技术特点。其次，论述了气态烷烃基质MBfR还原硝酸盐、高氯酸盐等不同种类氧化态污染物的可行性与有效性。随后，列举了气态烷烃驱动氧化态污染物还原过程中烷烃氧化菌、污染物还原菌等核心功能菌及相关功能酶，并阐明了其中的微生物作用机制。最后，提出了该技术在应用推广方面所面临的挑战，并阐述了相应的解决思路。本文为地下水中氧化态污染物的绿色、低碳控制提供了新的思路，对天然气利用及地下水修复的新技术研发具有重要的理论指导意义。     

Co3O4-C@Al2O3活化过一硫酸盐耦合化学沉淀去除EDTA-Ni及其机理研究

乙二胺四乙酸-镍(EDTA-Ni)广泛存在于多种工业废水中,浓度低,处理难度大,对水体环境及人体健康具有毒害作用,因此急需寻求一种深度处理方法.本研究采用浸渍煅烧法,以氧化铝(Alumina,Al₂O₃)为基体,负载碳层及四氧化三钴(cobalt oxide,Co₃O₄),合成一种高效的催化剂Co₃O₄-C@Al₂O₃,用于活化过一硫酸盐(Peroxymonosulfate,PMS)进行氧化破络(Co₃O₄-C@Al₂O₃/PMS),耦合化学沉淀去除水中的EDTA-Ni.本文优化Co₃O₄-C@Al₂O₃的制备条件,考察Co₃O₄-C@Al₂O₃/PMS...     

川中丘陵区农田源头沟渠玉米季中氧化亚氮排放及其影响因素

农田周边的排水沟渠不仅是农田养分迁移的重要通道,也是氮转化非常活跃的场所和潜在的氧化亚氮(N_2O)排放源.本研究以川中丘陵区农田源头沟渠为对象,在6~9月的玉米季(雨季),采用静态箱-气相色谱法对其N_2O排放开展原位观测.结果表明,在整个观测期有自然植被覆盖的沟渠生态系统(V)N_2O累积排放量(以N计)为0.43 kg·hm~(-2),而无自然植被覆盖的对照处理(NV,代表沟渠中的沉积物-水界面系统)则为0.07 kg·hm~(-2).该沟渠生态系统的N_2O平均排放通量[14.7μg·(m~2·h)-1]已达到本地区玉米农田直接排放的水平,表明玉米季中农田源头沟渠是不容忽视的N_2O源.川中丘陵区雨季丰富的降雨径流携带大量农田硝态氮进入沟渠,促进N_2O产生和排放,此外,植物的存在可大幅度提高农田沟渠的N_2O间接排放系数(V:0.05%vs.NV:0.01%).由于本研究的N_2O间接排放系数远低于2006年IPCC建议的缺省值(0.25%),如果仅采用IPCC缺省值来估算本地区沟渠生态系统的N_2O排放,可能导致较大误差.未来研究中应对原位观测多予以重视,为进一步修正其缺省值提供理论依据.     

白洋淀夏秋季沉积物氮赋存形态及分布特征

为研究白洋淀夏秋季各典型淀区沉积物中氮赋存形态及分布特征,采用逐级提取方法将沉积物中氮分为离子交换态氮(IEF-N)、弱酸可浸取态氮(WAEF-N)、强碱可浸取态氮(SAEF-N)和强氧化剂可浸取态氮(SOEF-N),并对沉积物各形态可转化态氮与间隙水氨氮、硝氮的相关性进行分析。结果表明:夏季沉积物TN含量为3195.95~6335.34 mg/kg,秋季沉积物TN含量为3553.89~5786.3 mg/kg,原始区和养殖区的TN含量夏秋两季差异最大;夏秋两季15个采样点及5个功能区各形态氮含量均表现为WAEF-N>SOEF-N>SAEF-N>IEF-N,各形态可转化态氮含量无明显的季节变化特征;相关分析表明,沉积物中的弱酸可浸取态氨氮、硝氮与间隙水中的氨氮、硝氮在夏秋两季均相关性显著(P<0.05)。     

难溶态Cr (Ⅵ)对重度铬污染土壤淋洗还原修复效果的影响

通过对某铬渣堆场的重度铬污染土壤进行解吸动力学和难溶态Cr (Ⅵ)还原实验,揭示限制重度铬污染土壤有效修复的关键因素。结果表明:室温下,采用柠檬酸淋洗可显著降低土壤中难溶态Cr (Ⅵ)浓度,将淋洗温度提高至90℃,可进一步显著降低难溶态Cr (Ⅵ)浓度。淋洗后土样中难溶态Cr (Ⅵ)浓度越低,其还原效果越好。供试土样经柠檬酸高温淋洗+FeSO₄高温还原工艺修复后,Cr (Ⅵ)浓度从(1813.2±59.8) mg/kg降至(99.1±8.8) mg/kg。此外,淋洗实验中柠檬酸对难溶态Cr (Ⅵ)的还原可忽略不计;土样中残留的柠檬酸对土壤Cr (Ⅵ)的检测结果无显著影响。研究证明了难溶态Cr (Ⅵ)的还原效果是重度铬污染土壤修复的关键限制因素,结果可为铬污染土壤修复工艺研发提供参考。