时间序列沉积物捕获器（sediment trap）及其在青海湖的放置

沉积物捕获器在认识现代沉积过程方面具有独特的优势,已在海洋和国外一些大湖的研究中得到了成功的应用,但相关的工作在我国湖泊研究中尚未开展。Mark 8-13型时间序列沉积物捕获器是用来连续收集水体沉降颗粒物的仪器,可以获得沉积物输入通量和季节性变率。本文在介绍了该类型沉积物捕获器的设计、工作原理、投放和回收等基本知识的基础上,阐明了我们选择青海湖作为放置沉积物捕获器的理由和科学意义。在本专题的五篇论文中,我们展示了在青海湖放置的沉积物捕获器于2010年7月至2012年9月期间收集的沉积物和湖水样品的研究结果和同步的实时监测数据。通过在青海湖两年多的试验性地放置以及初步的结果,我们建议在我国典型内陆不同位置的湖泊等水体长期地放置这类沉积物捕获器,将为湖泊等水体系统的现代沉积和生物过程的深入理解提供全新的视角。     

松花江底泥沉积物中重金属释放影响因素的研究

以松花江哈尔滨段底泥沉积物为实验对象,研究松花江底泥沉积物中重金属的释放规律,使用循环槽(circulating flume)模拟松花江水力学条件,考察了重金属在上覆水和底泥中的沉积和释放。结果表明:松花江哈尔滨段底泥沉积物中重金属只有镉(Cd)超标,其它检测出重金属没有超标;随着温度升高,沉积物重金属溶出释放量也随之增加;重金属在酸性条件下的释放量明显高于碱性条件下的释放量;水体盐度升高,沉积物重金属的溶出释放也随之升高;水体扰动达到160 r/min时,重金属的释放达到最高值。     

对羟基联苯在黄河兰州段底泥上的吸附行为

为研究典型有机污染物在黄河兰州段的吸附规律及影响因素,以黄河兰州段的底泥为供试样品,选择对羟基联苯(phydroxy biphenyl,PHB)为代表性有机污染物,采用批量实验法研究了底泥对PHB的吸附动力学和热力学特征及其影响因素.结果表明,黄河兰州段底泥对PHB吸附动力学的最优模型为准二级动力学模型,吸附热力学过程更符合单分子层吸附的Langmuir等温吸附模型(R20.974),在25~45℃温度范围内,PHB在黄河兰州段底泥上的吸附平均自由能(E)在0.913~1.00 k J·mol~(-1)之间,吸附过程中,ΔGθ和ΔHθ均小于0,ΔSθ均大于0,表明黄河兰州段底泥对PHB的吸附过程主要是物理吸附,属于自发放热过程且体系的混乱度是增加的.分析黄河兰州段底泥对PHB吸附影响因素的结果表明,粒径越小,黄河底泥对PHB的吸附量越大;PHB的初始质量浓度越高,黄河底泥对PHB的吸附量越大;当p H在4.23~7.00之间时,吸附量随pH升高而缓慢下降,当pH7.00时,吸附量随pH升高急剧下降,且在pH=10.3附近,吸附量几乎为零;体系中离子强度增大,PHB吸附量增大,但当离子强度到一定值时,由于竞争吸附作用,会抑制底泥对PHB的吸附,造成吸附量的下降.     

渭河干流(宝鸡段)表层沉积物Cu、Zn、Pb污染特征与评价

对渭河干流（宝鸡段）表层沉积物中重金属Cu、Zn、Pb含量进行了调查,用潜在生态危害系数法对其污染水平进行了评价,并与松花江（吉林市段）、淮河（江苏段）、长江（下游）、苏州河、珠江（广州段）5条河流表层沉积物中Cu、Zn、Pb的含量做了对比研究。结果表明,3种重金属元素平均含量均超出相应的土壤背景值,出现了一定程度上的富集;生态危害系数均〈40,属轻微生态危害。重金属含量水平在国内诸河中处于中间位置。     

吹扫捕集与气相色谱-质谱联用测定饮用水和地表水中挥发性有机污染物

报道了Trap I(VOCARB 4000)柱捕集水中挥发性有机污染物的性能和条件,建立了吹扫捕集和气相色谱-质谱联用测定饮用水和地表水样中25种挥发性有机污染物的分析方法.水样的加标回收率在90%～110%之间,最低检测限在0.04～0.85μg/L之间,20μg/L的挥发性有机物标准溶液经重复6次测定,其相对标准偏差基本小于5.0%.该方法已成功地运用于饮用水和地表水中挥发性有机污染物的测定,结果令人满意.     

高效液相色谱-三重四级杆/复合线性离子阱质谱法测定饮用水中22种邻苯二甲酸酯

建立了一种同时测定饮用水中22种邻苯二甲酸酯(PAEs)的高效液相色谱-三重四级杆/复合线性离子阱质谱方法:饮用水样品经针头过滤器过滤,选用Biphenyl液相色谱柱进行分离,以含0.1%甲酸的水溶液和含0.1%甲酸的甲醇溶液为流动相,电离模式为电喷雾正离子,选用多反应监测触发增强子离子扫描模式进行检测。结果表明,22种PAEs的灵敏度良好,定量限为0.001～0.1 μg/L。配制浓度为0.1～100.0 μg/L的混标溶液进行进样分析,分析结果显示,22种PAEs在该范围内的线性关系良好,相关系数均大于0.995,方法的平均回收率为82.9%～108.9%,相对标准偏差为0.9%～11.2%。同时,使用增强子离子扫描谱图进行搜库匹配,定性准确性高。该方法适用于饮用水中PAEs的检测。     

铅锌冶炼废水处理后沉渣重金属元素特征与环境活性研究

通过扫描电子显微镜与X射线衍射仪分析、BCR法三步连续提取及元素化学分析,对铅锌冶炼废水处理后沉渣中重金属的赋存状态、环境活性进行研究。结果表明,沉渣中主要毒害元素为Zn、Pb、Mn、Cd和Cu,且以非晶态存在,其含量分别为62350、29530、7650、4530和830 mg/kg。渣中Zn和Cd酸可提取态所占比例较大,分别为37.72%和34.44%; Mn的可还原态相对含量很高,达到49.67%;Zn和Pb的可氧化态含量较高,分别占全量的34.16%、34.68%;Pb和Cu的残渣态含量较高,分别占全量的39.72%和61.69%。     

广州大学城珠江水域多环芳烃的污染特征

利用GC-MS对广州大学城珠江水域的地表水及表层沉积物中多环芳烃(PAHs)的含量进行了分析。结果表明,广州大学城珠江水域及表层沉积物中均可检出PAHs,水体优控PAHs总量在1061.7~6577.8ng/L之间,沉积物中优控PAHs总量分布在896.1~7248ng/g之间。广州大学城珠江水域的PAHs属混合来源,主要有石油类产品的输入(漏油泄油)和化石燃料的燃烧(大气沉降)。     

Assessment and prediction of the effect of ageing on the adsorption of nonylphenol in black carbon-sediment systems

Black carbon (BC) is a promising sediment amendment, as proven by its considerable adsorption capacity for hydrophobic organic pollutants and accessibility, but its reliability when used for the removal of pollutants in natural sediments still needs to be evaluated. For example, the ageing process, resulting in changing of surface physicochemical properties of BC, will decrease the adsorption capacity and performance of BC when applied to sediment pollution control. In this study, how the ageing process and BC proportion affect the adsorption capacity of BC-sediment systems was modelled and quantitatively investigated to predict their adsorption capacity under different ageing times and BC additions. The results showed that the ageing process decreased the adsorption capacity of both BC-sediment systems, due to the blockage of the non-linear adsorption sites of BC. The adsorption capacity of rice straw black carbon (RC)-sediment systems was higher than that of fly ash black carbon (FC)-sediment systems, indicating that RC is more efficient than FC for nonylphenol (NP) pollution control in sediment. The newly established model for the prediction of adsorption capacity fits the experimental data appropriately and yields acceptable predictions, especially when based on parameters from the Freundlich model. However, to fully reflect the influence of the ageing process on BC-sediment systems and make more precise predictions, it is recommended that future work considering more factors and conditions, such as modelling of the correlation between the adsorption capacity and the pore volume or specific surface area of BC, be applied to build an accurate and sound model.     

黄河水中脯氨酸对Pb(Ⅱ)与表层沉积物相互作用的影响

研究了黄河干流内蒙古清水河段黄河水中表层沉积物与铅（Ⅱ）相互作用以及脯氨酸对其的影响，得出了离子交换率E％－pH关系曲线，该曲线的突跃范围及最大离子交换率E％。结果表明：在我们研究的范围内，脯氨酸深度增加，离子交换率E％增大，并且在pH为0－10的范围内，随着pH值增大，离子交换率E％增大；交换剂为转化沙时的离子交换率E％比未转化沙大。