三维荧光与平行因子研究黑臭河流DOM

利用三维荧光光谱（EEMs）与平行因子（PARAFAC）模型相结合,分析了沈阳市5条典型黑臭水体溶解性有机物（DOM）的荧光组分特征,并结合常规水质指标,利用主成分分析法（PCA）对影响黑臭水体DOM的主要因素及其贡献量进行了研究.结果表明,沈阳市典型黑臭水体DOM主要由类蛋白荧光组分C1（235,360）,类富里酸荧光组分C2（220,430）和类腐殖酸荧光组分C3（255,520）组成.C2类富里酸物质与COD_Cr、氨氮、S^2-、TP有很强的正相关性,与DO和透明度成负相关,来自于陆源;C1类色氨酸和C3类腐殖酸表现出明显的正相关,具有同源性,来自于微生物內源.陆源有机质组分对黑臭水体DOM的贡献率高达61.2%,微生物内源组分对黑臭水体DOM的贡献率为25.5%.5个黑臭水体在水质上存在差异,支流Ⅰ和支流Ⅱ为重度黑臭,支流Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ为轻度黑臭.     

嘉陵江出口段水体碱性磷酸酶活性特征

于2011~2016年间,从嘉陵江重庆主城段水域的"磷营养状态-总碱性磷酸酶活性变化-藻华"之间的相关关系入手,通过原位实验总结TAPA与ALGAE及SRP变化规律,结合碱性磷酸酶反应动力学实验确定酶活参数,探讨酶活变化在"藻华"中的生态学意义.结果表明：消落期时,SRP为藻类生长活动主要的磷源."藻华"敏感期SRP含量全年最低,为0.012~0.021mg/L;TAPA全年最高,为10.503~11.587nmol/（L·min）.特征参数V_m和米氏常数K_m值的变化规律验证了"藻华"敏感期各样点碱性磷酸酶对底物的亲合力增高,酶的水解速率有了显著提升;碱性磷酸酶在其他形态的磷转化为SRP的过程中有很大的促进作用,为藻类等微生物生长提供充足的SRP,以利于其在适宜的生境中迅速增殖.     

石羊河流域多水体酸根离子特征及影响因素

2014年7月~2015年6月在石羊河流域采集降水、地表水及地下水样品,使用离子色谱仪分析获取样品主要酸根离子含量,研究石羊河流域不同水体酸根离子特征、季节分异及其影响因素.结果显示：石羊河流域不同水体均呈弱碱性,酸根离子组成以SO₄^2-和HCO₃^-为优势离子,分别占酸根离子总量的38.68%和33.49%;不同季节水体酸根离子浓度差别较大,春季水体中酸根离子浓度最高,夏季最低,地下水季节变异小于地表水;地表水和地下水的酸根离子浓度都呈现出从上游到下游递增的规律,地表水酸根离子浓度大大低于地下水.碳酸盐的风化及蒸发岩溶解是酸根离子的主要来源,人类活动对石羊河流域水体已造成轻度污染.     

太湖西岸宜兴城市水体悬浮质解析及其沉降特性研究

统计分析了2015—2016年太湖西岸宜兴城市水体中悬浮质(SS)的浓度、组成、时空分布特征,及其与营养盐的关系,并实测了4条典型河段SS静沉降效果分析沉降过程中SS浓度、磷浓度的变化规律。结果表明:SS浓度的变化范围为5.5~244.0 mg/L,平均值为(54.5±33.8)mg/L;SS组成以无机悬浮质(ISS)为主,平均占比为66.9%;空间上呈现出西氿>东氿>团氿的变化特点,航运河段显著高于其他河段;季节变化表现为秋季>春季、夏季>冬季,且冬季显著偏低。同时发现水体中SS和总磷(TP)呈显著正相关(P<0.01),和总氮(TN)无相关关系;SS浓度随沉降时间呈指数衰减关系,初始浓度越高,降低幅度越大;初始颗粒态磷(PP)占比高有利于TP浓度的降低,占比低则易转化为溶解态磷(DTP)。     

基于水劣化足迹理论的安顺市水环境评价

为了掌握安顺市社会经济发展对水环境产生的效应,基于"水劣化足迹"理论,选取关键污染物指标,对安顺市2010—2015年水环境进行了分析。研究结果显示:1)2010—2015年,安顺市水体酸化足迹由19.37×107kg下降到4.11×107kg(以SO_2计,下同);2013—2014年电力行业水体酸化足迹比例较其他行业高,2015年其他行业水体酸化足迹占主导地位。2)安顺市2010—2015年水体富营养足迹年平均值为0.8850×107kg(以NO-3计,下同),水体富营养化足迹主要来自生活源、畜禽养殖和工业源,三者比例高达91%。3)人均水劣化足迹及水劣化足迹经济强度逐年下降。4)安顺市2011—2015年经济发展与水劣化足迹相对脱钩,经济与水环境处于初步协调发展状态。     

近10 a廉州湾富营养化因子变化特征及其与赤潮演变的关系

利用2005~2015年广西廉州湾每年枯水期、丰水期和平水期共32个航次的监测数据,分析了营养盐等富营养化因子的变化特征,用富营养化指数评价该海域富营养化程度的演变,并探讨富营养化因子变化与浮游植物响应的关系。结果表明,近10 a廉州湾的营养盐及COD最高浓度主要出现在丰水期,DIN和PO₄-P枯水期明显高于平水期,SiO₃-Si和COD在枯水期和平水期浓度相近。PO₄-P年际间变化幅度较大并呈较明显上升趋势,SiO₃-Si呈下降趋势,DIN和COD年均变化总体不大。在枯水期PO₄-P、DIN和COD均呈现出上升趋势。径流输入对海湾的DIN和COD变化起主导作用,生活排污、水产养殖对PO₄-P的分布和变化有重要的作用。年均富营养化指数范围为0.10~1.85,富营养化程度主要由DIN、PO₄-P决定。海湾营养盐结构总体处于P限制状态,近10 a N/P和Si/P比例呈显著下降趋势,P限制在一定程度减轻。廉州湾在高DIN和高SiO₃-Si值的条件下,PO₄-P输入量的徒增及其导致营养盐比例的改变是诱发赤潮的最重要环境因素。近年来营养盐输入增加,富营养化程度有所加重,P限制得到一定的缓解,海湾赤潮的生态风险加大。     

三峡工程运行对洞庭湖水环境及富营养化风险影响评述

洞庭湖的江湖关系受自然因素及人为因素影响,其江湖关系的变化影响洞庭湖水文、水质、水环境容量和营养状态.近年来洞庭湖的富营养化指数不断升高,但水环境变化及富营养化风险变化的原因错综复杂,如何区分三峡工程运行等人类活动和气候变化等自然因素对洞庭湖水环境、富营养化风险的影响是洞庭湖江湖关系研究的难点.根据近年来洞庭湖江湖关系、水环境或富营养化水平的相关研究,对洞庭湖由于三峡工程运行导致的江湖关系变化,以及该变化对洞庭湖水环境、富营养化风险的影响的研究进展进行系统梳理、分析、总结和评述.现阶段研究得出,三峡工程运行导致的江湖关系变化影响洞庭湖不同时段的水环境容量,在一定程度上改善了枯水期和泄水期洞庭湖水质;三峡工程运行后洞庭湖水体中的ρ（TP）有所降低,但洞庭湖湖体ρ（TN）、ρ（TP）仍相对较高,已能够满足藻类生长的需求,水华发生的制约条件是水体透明度和水流流速;江湖关系变化后洞庭湖富营养化风险增大的时段是蓄水期,其他时段富营养化风险减小;流速较低的东洞庭湖湖滩区、蓄水期流速降低明显的南洞庭湖滩区水华发生的风险增大,为水华发生的敏感区域.大型枢纽工程对通江湖泊污染物迁移转化影响的机理分析、对通江湖泊水环境影响的模拟及相关参数研究、对湖泊水环境及富营养化风险的长期影响等方面的研究还有待进一步完善.      

河流水体黑臭演化过程及恶臭硫化物的产生机制

水体黑臭是河道水环境污染极其严重的表现,认识水体黑臭演化过程对开展水污染防治至关重要。该研究在实验室模拟条件下,结合滨海河流水质特点,重点研究了总有机碳(TOC)、总氮(TN)及Fe~(2+)浓度等3个水质因子对水体黑臭形成的影响,同时分析了不同水质条件下甲硫醇(MT)和H_2S等挥发性硫化物的产生机制。通过采用河流原水进行接种制备人工黑臭水,设定不同的TOC,TN、Fe~(2+)浓度和水体盐度梯度进行模拟实验,分析了单一水质因素对水体黑臭形成的影响;为了进一步认识各种水质因素之间的相互作用及其对黑臭水体形成的综合影响,该文同时开展了多因素正交试验。单因子实验结果表明,当TOC浓度>100 mg/L、TN浓度>50 mg/L且Fe~(2+)浓度>5 mg/L时,水体在第7天开始变黑,试验结束时(12 d),水中H_2S及MT浓度增长显著(MT浓度>6μg/L,H_2S浓度>250μg/L);正交试验结果表明,TOC对黑臭水形成的影响极其显著(显著值<0.01)。该研究可为水体黑臭的有效防控提供有力的技术支撑。     

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。     

水体中总磷的监测分析方法研究

本文通过对近年来发现的监测水体中总磷的方法进行介绍,分析了各种方法的优缺点,并且对影响水体总磷检测的因素进行了相关评估。