锆改性高岭土覆盖对底泥与上覆水之间磷迁移转化的影响

以无覆盖和高岭土覆盖作为对照,通过底泥磷释放控制模拟实验考察了厌氧条件下锆改性高岭土覆盖对重污染河道底泥与上覆水之间磷迁移转化的影响.结果表明,厌氧条件下,重污染河道底泥会释放出大量的磷进入上覆水中,且所释放出来的磷主要以溶解性磷酸盐为主.高岭土覆盖可以略微降低底泥磷向上覆水迁移的通量,而锆改性高岭土覆盖则可以极大降低底泥磷向上覆水迁移的通量.被高岭土覆盖层所吸附的磷中29%以氧化还原敏感态磷(BD-P)形式存在和63%以残渣态磷(Res-P)形式存在.被锆改性高岭土覆盖层所吸附的磷中绝大部分(90%)以金属氧化物结合态磷(NaOH-P)和Res-P形式存在,厌氧状态下很难被重新释放出来进入上覆水体.与无覆盖相比,厌氧条件下锆改性高岭土覆盖不仅不会促进底泥BD-P的释放,而且还会促进底泥NaOH-P的形成.X射线光电子能谱(XPS)和固相31P核磁共振(NMR)技术分析证实了锆改性高岭土覆盖层吸附水中磷酸盐的主要机制为配位体交换和形成内配合物.上述结果说明锆改性高岭土适合作为一种活性覆盖材料控制重污染河道底泥磷的释放.     

氯仿作为抑制剂对沉积物-水系统中氮转化的影响

氯仿是土壤的营养物释放实验中常用的微生物活性抑制剂。文章探讨了在滇池沉积物-自配水系统中投加氯仿后系统中上覆水的氮质量浓度变化(上覆水初始质量浓度:总氮15.0mg·L-1,氨氮7.5mg·L-1,硝氮7.5mg·L-1)以及沉积物中的硝化和反硝化活性的变化。结果表明,实验过程中上覆水的总氮、氨氮和有机氮的质量浓度升高,硝氮的质量浓度降低,加氯仿组和未加氯仿组的总氮分别升高35.9%和46.9%。这是因为实验过程中硝化速率降低而反硝化速率升高导致的。加抑制剂组的上覆水中的总氮和氨氮质量浓度总体上高,硝氮和有机氮总体上低,说明氯仿对硝化反应的抑制作用持续到第816h,在最初和后期抑制作用更显著。加氯仿组的pH值明显高于未加氯仿组,DO质量浓度稍高于未加氯仿组。实验结束后,加氯仿组的沉积物的硝化速率和反硝化速率略低于未加氯仿组的。氯仿在沉积物-水系统中起到一定的抑制作用,使沉积物的硝化速率和反硝化速率均降低,但是硝化反硝化活性并未彻底地被抑制;而且抑制具有一定的时效性。     

成都东郊稻田水中砷形态的测定及分布特征

采用氢化物发生-原子荧光光谱法测定了成都东郊4块稻田水中砷的形态.研究发现,该区域稻田表面水砷浓度平均值为3.15—7.9μg.L-1,土壤孔隙水为18.71—53.71μg.L-1,除4号稻田土壤孔隙水外,其余各稻田表面水及土壤孔隙水中砷浓度的平均值均未超出国家农田灌溉水质标准.垂直方向上,土壤孔隙水中各形态砷的浓度均比稻田表面水中的高,且都在水-土界面或接近界面处最大,然后依次向下呈递减趋势.水平方向上,各形态砷的浓度因所处稻田条件的不同而分布各异.各形态砷在所研究稻田水中的分布皆呈现出可溶态砷>颗粒态砷、三价砷>五价砷的特征.     

青岛近海底栖多毛类生态学初步研究

利用2007年4月、10月在青岛近海进行的大型底柄动物定量采集样品,采用大型多元统计分析软件PRIMER,研究了该海域底栖多毛类群落的种类组成、生物量和丰度分布、群落等级聚类分析(CLUSTER)和非度量MDS标序情况.本次调查共获得青岛近海底栖多毛类108种,优势种为巴氏钩毛虫(Sigambra bassi)、长须沙...     

洱海水华高风险期水体氮磷变化及其指示意义

为揭示水华高风险期水体氮磷变化对洱海的指示意义,结合洱海2009年、2013年和2018年采样检测数据及三维荧光、紫外光谱技术,研究了洱海上覆水氮磷组成和结构变化及影响因素.结果表明:①ρ(TN)和ρ(TP)均先降后升,由2009年氮磷以DON(0.231 mg/L,占36.90%)和DOP(0.016 mg/L,占42.05%)为主,转变为2018年以NH₄+-N(0.197 mg/L,占32.89%)和PP(0.033 mg/L,占70.00%)为主,NH₄+-N和溶解性有机氮磷质量浓度变化是引起氮磷变化的主要因子.各形态氮磷质量浓度空间变化差异较大,北部和中部湖区ρ(TN)、ρ(TP)及其增幅均大于南部湖区;ρ(DON)在北部和南部湖区总体呈下降的趋势,中部湖区ρ(DON)先降后升,增幅为3.32%;ρ(DOP)在北部和中部呈递减,南部湖区则先升后降,总体增加了70.21%;ρ(NH₄+-N)在中部和南部湖区显著增加,北部湖区先降后升.②上覆水氮磷质量浓度及形态时空变化受外源负荷、内源释放和藻类生长共同影响,其中入湖河流是影响氮磷质量浓度变化的主因,且农村生活污染和农田面源污染影响也较大;有机氮磷变化主要受外源输入和湖泊微生物代谢影响,而ρ(NH₄+-N)变化则主要受沉积物释放和藻类生长影响.③洱海水华高风险期上覆水腐殖化程度明显降低,有机氮磷分子量减小,而活性增加,一定程度上可促进藻类生长.研究显示,近10年洱海氮磷质量浓度有增加趋势,有机氮磷质量浓度虽有所下降,但其活性较高,藻类水华风险并未降低,除进一步加强外源负荷控制,关注TN和TP的同时,洱海保护治理还应关注有机氮磷输入以及中部和南部湖区沉积物氮磷释放的水质影响.      

深圳湾水域中重金属在不同相间的分布特征

在深圳湾水域采集沉积物、上覆水和悬浮颗粒物样品开展重金属污染研究。结果表明，表层沉积物中金属浓度呈上升趋势，尤其是锌。湾内沉积物中锌、镉、钴和镍的可交换态比例明显高于湾外，体现了沿岸污染径流输入的影响。悬浮颗粒物与表层沉积物之间的物质交换和再分配导致两相间金属浓度显著相关，从湾内向湾外，铜、镍锌的浓度梯度在异相间表现出相似的空间变化模式。     

MODIS时序影像的福建近岸叶绿素a浓度反演

叶绿素a(Chl-a)浓度是可以直接遥感反演的重要水质参数之一,常用来评价近岸水体的富营养化程度.为有效监测福建近岸水域中的叶绿素a浓度变化,本文利用MODIS时间序列影像数据,采用适用于小样本数据的机器学习方法随机森林(Random Forest, RF)和传统的特征波段比值(Band Ratio, BR)方法,结合时序浮标观测数据,在浮标观测站点有限的情况下,采用"以时间连续补空间稀疏"的建模策略,分别对福建近岸不同时相叶绿素a浓度进行遥感反演,并对反演结果进行验证与分析.结果显示RF、BR两种方法反演的均方根误差(RMSE)分别为0.49、0.52μg·L~(-1),平均绝对百分比误差(MAPE)分别为37.50%、50.20%,平均决定系数(R~2)分别为0.87、0.21.可见,基于MODIS时序影像的RF模型可较准确估测福建近岸叶绿素a浓度,且精度优于BR模型.在近岸水环境普遍恶化且浮标观测站点有限的情况下,本研究可提供一种有效监测叶绿素a浓度的方法,有利于福建近岸水环境(如赤潮)的遥感监测.     

垃圾堆体固有渗透与孔隙度协同演化特征实验研究

为探讨上覆载荷作用下垃圾堆体渗透特性的变化规律,采用自制的生活垃圾渗透率/孔隙度测试实验装置,研究了不同载荷、不同压实密度及不同含水率对垃圾堆体固有渗透率和孔隙度变化规律的影响,并构建了固有渗透率与孔隙度之间的协同表征模型。结果表明,压实密度与上覆载荷呈指数递增的变化形式;随着含水率的增大,垃圾固有渗透率显著降低;垃圾固有渗透率随孔隙度的减小呈现指数递减,传统K-C模型无法描述这一变化规律,而幂函数形式(κ=AnB)和线性形式(lg(κ)=a+blg(n))2种协同表征模型均与实验结果达到了良好的拟合效果,验证了2种模型的可靠性;随着模型尺度的增大,固有渗透率从10-15m2量级增加至10-12m2量级,孔隙度从0.378增加至0.685。     

北京城区河湖水系治理中的问题与建议

简要地回顾北京市近20年河湖水系治理历程中所取得的成就，分析存在的一些主要问题，根据对城区雨水径流非点源污染总量的粗略估算，指出城市雨水径流非点源污染是导致整治后的河湖水系水质恶化最主要的污染因素；结合发达国家对河湖水系治理的一些经验对北京市河湖水系的治理提出几点建议，以期为彻底治理河湖水系的污染提供新的思路，也可供其他城市在治理城市水系污染时参考。     

江苏省近岸海域表层海水微塑料的组成与赋存特征

于2019年10月,对江苏省(连云港、盐城和南通3市)近岸海域6个站位进行了1个航次的表层海水微塑料采样,监测分析了微塑料的粒径、丰度和组分分布情况.结果表明,江苏省近岸海域表层海水中微塑料污染广泛存在,监测站位检出率100％.微塑料粒径分布为0.02～4.80 mm,微米级微塑料占比最高(总体粒径占比83.4％),6...