硅在湖泊沉积物上的吸附特征及形态分布研究

以乌梁素海(WLSH)和岱海(DH)表层沉积物为吸附剂,开展了硅在沉积物上的等温吸附及形态再分布实验研究.结果表明,在低浓度梯度范围内(≤3.00 mg.L-1),硅在乌梁素海和岱海沉积物上的吸附行为均可用线性模型描述,且2个湖泊沉积物分别处于吸附硅和解吸硅的吸附/解吸反应的不同阶段;Langmuir交叉型吸附等温式、Freundlich交叉吸附等温式和Temkin交叉型吸附等温式均能较好地描述硅在2个湖泊沉积物上的吸附行为,结合沉积物自身吸持硅(NAS)和吸附/解吸平衡浓度(ESC0),阐释了2个湖泊沉积物对硅的源汇作用;以硅的形态再分布为基础,揭示沉积物中离子交换态(IEF-Si)释放硅能力,同时也不能忽视铁锰氧化物结合态(IMOF-Si)和有机物硫化物结合态(OSF-Si)的可持续释硅能力,可为探讨真实环境体系中硅的吸附/解吸机制,阐释湖泊富营养化的营养盐限制机制及营养盐耦合作用对碳循环拉动机制等提供理论依据和基础数据.     

南通市任港河底泥重金属污染的磁学诊断

以江苏省南通市任港河底泥柱样为研究对象,在系统的环境磁学、粒度、重金属及总有机碳含量分析的基础上,探讨了沉积物重金属污染的环境磁学诊断的可行性.结果表明,表层12cm以上样品中重金属Pb、Zn、Cu、Ni含量超出江苏省土壤背景值,剔除粒度影响后,重金属含量"上高下低"的特征仍很明显.该底泥柱样沉积物的磁性特征为亚铁磁性矿物所主导,亚铁磁性矿物含量在表层12cm以上沉积物要高于下部沉积物,其含量在沉积物上部的升高受到污染的影响.磁化率(χ)、饱和等温剩磁(SIRM)和非磁滞剩磁磁化率(χARM)与Pb、Zn、Cu、Ni含量有显著的正相关关系(r≥0.74,p<0.01,n=54),可用于定性评价任港河底泥的重金属污染程度.但因受到磁性矿物的来源和成岩作用等因素影响,表层沉积物亚铁磁性矿物与重金属含量升高不尽一致,利用磁性参数定量诊断重金属含量仍需慎重.     

滴水湖沉积物对磷的吸附特性初探

在滴水湖湖底典型区域采集表层沉积物,研究其对上覆水中磷的吸附特征。结果表明,滴水湖5个采样点沉积物对上覆水中磷的"快吸附"过程发生在0～4 h内,吸附速率达3.08～5.65 mg/(kg.min)",慢吸附"发生在4～24 h内,速率为0.54～1.34 mg/(kg.min),24 h后达到动态平衡状态。抛物线扩散方程Ct=C0-kt1/2可很好地拟合沉积物对磷的吸附动力学过程。当上覆水磷浓度低于0.18～0.20 mg/L时,各采样点处沉积物对磷的吸附量很低或呈负吸附状态,之后磷吸附量随初始磷浓度的增加而增大;湖心处本底吸附态磷(NAP)较高,为6.871 mg/kg;一号码头和南岛处沉积物的磷吸附解吸平衡浓度(EPC)0较低,分别为0.18和0.22 mg/L,纳磷潜力较大;Langmuir等温吸附模型比Freundlish模型更适用于描述沉积物对上覆水高浓度磷的等温吸附过程。滴水湖沉积物对磷的吸附容量范围为322.58～1 250.00 mg/kg,其中南岛处沉积物吸附磷容量较大,对上覆水中高磷浓度的变化缓冲力较强,但同时也是重要的磷库,应密切关注该处磷含量的变化。     

舟山六横岛附近海域沉积物重金属污染及潜在生态风险评价

根据2010年3月、6月对舟山六横岛邻近海域表层沉积物重金属调查资料,采用单因子指数法和Hakanson生态风险指数法对Cu、Pb、Cd、Zn、Hg、As、Cr元素进行分析与评价,并与2010年8月舟山嵊泗近岸海域表层沉积物质量进行比较。研究结果表明:该海域沉积物综合污染程度为中等水平,各种元素污染程度高低依次为Zn>Cu>Cd>Pb>Cr>As>Hg,主要重金属污染因子为Zn、Cu、Cd元素。总体而言,该海域沉积物潜在生态风险性低,风险程度高低依次为Cd>Hg>Cu>Pb>As>Cr>Zn,其中各站位Cd的生态风险参数均值大于40,Cd为该海域的最大潜在生态风险因子。     

吸附质污染物输运研究

对含沙水体中的吸附质污染物输运过程进行分析,从单元体出发推导考虑泥沙影响的污染物输运方程。导出的方程考虑了冲刷沉降、孔隙水扩散和孔隙水混合作用的影响,并应用于灌河口的TP浓度计算,验证结果较好。     

表面络合模式在天然体系中的应用研究进展

以双电层作为基本结构的表面络合模式,由于对其构造的不同假设可以导出多种模式以适应不同的应用需求。研究表明表面络合模式在特定条件下可以较准确的模拟离子在天然体系中的吸附作用。目前表面络合模式在氧化物和土壤矿物体系的研究日趋成熟,对天然体系中的表面络合模式应用的研究也在不断加深。实际应用中,广义复合与组分添加的方法为表面络合模式对天然体系的模拟提供可行依据,但天然体系的复杂性和表面反应的多样性将会影响模式的效果,需要对天然体系进行进一步的了解,对模式进行优化和扩展,以更好的揭示吸附反应。     

我国河流湖泊砷污染研究进展

对我国14个省27处河流湖泊砷污染现状进行了归纳,认为我国河流湖泊砷污染严重,大部分水系中砷含量超过世界淡水砷背景值,最高达到1.9mg/L;水体表层底泥中砷含量范围为4.0～980.6mg/kg,44.5%的水体底泥属于中度及以上砷污染水平,矿业活动是导致砷污染的重要原因之一。在分析河流和湖泊中砷存在形态的基础上,简要探讨了砷的迁移转化过程及影响因素,我国水系表层沉积物中的砷以残渣态为主。比较了6种水体除砷方法,认为土壤法处理云南砷污染地表水更符合廉价、高效的原位修复技术要求。认为未来应加强对沉积物中砷形态的研究,并对河流和湖泊等地表水中砷的迁移转化做出系统的解释。     

马关县三岔河砷污染特征的研究

该研究通过对三岔河两支流水样、底质进行采样分析,探讨了河流水质、底质中砷污染特征及其相互关系。结果表明,两支流水质砷浓度远超地表水环境质量标准Ⅴ类,且花石头河远高于天生桥河,前者是后者的6倍,其差异性达到显著性水平。花石头河水质砷浓度是丰水期高于平水期;天生桥河砷浓度是丰水期低于平水期。两支流水质砷浓度丰水期波动大,平水期则趋于平稳。在丰水期的前期,两支流底质砷的浓度最高,然后逐渐降低,到丰水期的后期河流底质砷浓度接近于平水期底质砷的浓度。研究还表明,花石头河底质砷对水质中砷有显著性正相关关系;而天生桥河,底质砷浓度对水质砷浓度呈显著性负相关关系。     

弥苴河口湿地植物残体与底泥资源化利用研究

应用双室堆沤肥技术,以弥苴河口湿地植物残体、湿地底泥和当地养殖业废物制成双室堆沤肥,按不同配比设计5种施肥处理方案进行还田试验。对比研究施肥前后的蔬菜产量、蔬菜品质、土壤肥力以及土壤根际微生物,发现:方案A[50%～60%植物残体(收割物)+40%～50%养殖业废物+微生物菌剂(3 kg/t),活性液体肥作追肥,农药同习惯施肥]对增加蔬菜产量、提高蔬菜品质、增加土壤肥力和改善土壤微生态环境效果最好。在实际应用中也可适当增加1 0%～20%的湿地底泥,相应减少养殖业废物量。     

底泥对洋河水库微囊藻和鱼腥藻生长影响的研究

采用批量培养的方法研究洋河水库底泥浸出液对洋河水库微囊藻和鱼腥藻生长的影响.结果表明,厌氧条件底泥浸出液对鱼腥藻生长速率有促进作用,添加2%、20%、50%的厌氧底泥浸出液的鱼腥藻生长速率比M11培养基中分别高出36.6%、47.2%、36.0%;而添加厌氧底泥浸出液对微囊藻生长有抑制作用,微囊藻最大生物量随底泥浸出液的添加量增加而减小.与添加厌氧底泥浸出液相比,添加好氧条件的底泥浸出液对鱼腥藻生长速率也有一定的促进作用,添加20%的好氧底泥浸出液的鱼腥藻生长速率比M11培养基中高出37.2%;而添加好氧底泥浸出液对微囊藻生长影响不明显.在添加厌氧底泥浸出液的培养基中增加铁,则微囊藻的最大生物量显著增加,表明底泥浸出液对微囊藻生长的影响可能是较高浓度的有机质与铁的结合影响了微囊藻对铁的利用.