小清河底泥沉积物的形态分析(Ⅰ)——主成分及次要成分分析方法研究

采用透射电镜 ,红外光谱 ,X ray粉末衍射光谱 ,原子吸收光谱等现代技术对小清河底泥沉积物复杂化合物的形貌及其中无机化合物的物种进行了综合分析 ,结合相应样区的水质分析进一步确认了底泥沉积物中主、次成份的物种以及痕量重金属污染物的分子存在状态 .     

岸线形态与近岸底泥元素分布特征的相关性分析

【目的】岸线形态影响近岸水体的水动力状况、沉积过程、微生境及植被特征,对近岸沉积物的物理与化学特征有直接影响,研究其与近岸底泥元素空间分布的相互关系,用以指导滨岸带的生态修复。【方法】以太湖北部贡湖湾退圩还湖修复项目区为研究对象,分别在项目区选取凹形、凸形和平直形3种岸线形态,按浅滩区、浅水区和深水区3个水深梯度采集样品,分析了不同微生境条件下底泥的粒级结构特征和总磷(TP)、总氮(TN)、有机碳(OC)的含量。【结果】①凹形、凸形岸线形态段不同水深梯度带间底泥粒级结构的差异均较大,而平直岸线段底泥粒级结构在水深梯度上的变化幅度相对较小,且不同岸线形态段间随水深的变化趋势不同,近岸底泥平均粒径在凸形岸线段随水深增加而增加,在凹形岸线段随水深增加而下降; ②滨岸带近岸表层底泥中TN、TP、OC含量在凹形、凸形岸线形态段随水深的变化总体上大于平直岸线段,凹形和凸形岸线段近岸深水区TN、有机碳含量最高,TP在凸岸线段浅水区最低; ③冗余分析发现,岸线形态与植被状况(植被类型、水深、植被盖度)是影响近岸底泥中TN、TP和有机碳含量的主要影响因子,而底泥的粒级结构特征与底泥中TN、TP和OC含量的相关性相对较小。【结论】与平直岸线相比,相对曲折的岸线形态更有利于增加不同水深梯度带底泥的异质性,对底泥元素的空间分布格局有显著影响。在湖滨带生态修复时,通过构建相对曲折的岸线形态,可有效促进不同水深底泥TN、TP、有机碳的再分配。     

贵阳市南明河城区底泥中的重金属与有机质研究

测定了南明河城区河段底泥中5种重金属和有机质的含量,探讨了其分布特征,分析了它们之间的相关性,并利用美国国家海洋大气管理局(NOAA)水体泥沙质量标准等对底泥中的重金属污染进行了评价。初步认为底泥中重金属和有机质含量的高峰值出现在南明河中下游,在受重金属污染的地带,同时伴随着有机污染物的综合污染。     

复配固化/稳定剂处理复合放射性重金属污染底泥: 以信江流域为例

摘 要：目前，国内外对信江河流域的研究仅限于沉积物重金属及核素污染特征研究，对信江流域疏浚后底泥沉积物中重金属的处理研究甚少。因此本文以信江（鹰潭段）底泥沉积物为研究对象，采用三种稳定剂协同硅酸盐水泥固化/稳定化重金属污染底泥，研究一种河流底泥重金属固化/稳定化技术，可以用于河流底泥重金属修复治理工作。通过开展室内无侧限抗压强度试验、毒性浸出试验，确定了水泥和三种稳定剂的最优配比，并结合固相形貌特征、矿相组成和固化/稳定化前后的重金属形态变化，据此分析底泥重金属Pb、U的固化/稳定化机制。研究表明：本实验条件下，适用于信江（鹰潭段）底泥重金属的最佳硅酸盐水泥复配固化体掺比配方为:水泥30%、磷酸二氢钾1:1 (磷与重金属摩尔比M(P)/M(重))、膨润土5%、粉煤灰5%。复配试剂处理后底泥中Pb、U两种重金属活性态比例降低约30%，该方法有效地限制了底泥中重金属Pb、U的迁移。扫描电镜(Scanning Electron Microscope)和X射线衍射(X-ray Diffraction)分析表明，固化体中主要水化产物为水化硅酸钙(C-S-H)、钙矾石(Aft)和膨润土团块体, 三者相互胶结从而起到提高固化体强度和对重金属进行吸附、包覆的作用。本研究阐明了河流底泥重金属固化/稳定化技术的作用机理，并发现该技术对放射性核素也有较好的稳定效果，能为信江流域疏浚底泥工程及其周边场地土壤治理提供参考依据及技术支撑。     

小清河济南段水质主因子分析

运用主因子分析法对小清河济南段的污染特征进行了研究,从原始数据的相关矩阵出发,提取占总方差93%的4个主因子,对主因子及其空间变化规律做出了合理的解释.结果表明:氨氮营养盐和有机物污染因子、综合污染因子、砷污染因子和重金属污染因子是小清河济南段水质污染的4个主要因子;工业排放和生活污水是其主要污染源.     

关于城市公路沉积物中不同形态重金属分析研究

近代随着工农业的迅速发展,城市污染逐年严重,其中重金属污染以其污染广泛,持续时间长,不易降解等特点成为主要的城市污染物。本文以某城市不同地点公路地面沉积物中重金属为研究重点,对不同地点沉积物中重金属总量及各种形态进行了测量,结果表明Cu的总含量十字路口点位最高;Fe的总含量某汽车站点位最高;Pb的总含量长途东站车站外点位最高;Zn的总含量十字路口点位最高。     

巢湖表层沉积物中重金属总量及形态分析

对巢湖湖区东西南北4个不同方位、5个采样点的巢湖表层沉积物中Cr、Mo、Ni、Hg、Cd、Zn、As、Pb、Mn、Cu等十种重金属分析,发现巢湖底泥中的重金属浓度总体以靠近合肥的西北部最高、东北部其次、南部最低,但污染都尚未超标.对其中Hg、Cd、As、Pb四种重金属的化学形态分析结果表明,巢湖底泥中Hg、As和Pb都以非有效态和中等可利用态为主,其中As腐质酸结合态比例较大,Pb的铁锰氧化态比例较大,具有一定的潜在危害性;而Cd的离子交换态因比例较大具有直接危害性.与太湖进行比较发现,尽管太湖底泥Pb和Cd重金属全量高于巢湖,但形态分析结果表明,这两种重金属的活性却是巢湖大于太湖,因此对巢湖重金属污染的防治比太湖更要加以重视.     

上海境内苏州河铅污染研究

采用化学分析的方法研究铅在苏州河河水、底泥中的存在形态及其迁移转化，从而为苏州河整体整治提供科学依据，本实验结果表明：苏州河水中铅主要以颗粒态存在，从上游到下游共百分含量呈现逐渐降低的趋势。底泥中的铅主要以有机质，硫化物结合态等不稳定化学结合态存在。底泥是苏州河重金属铅的主要“滞留库”。     

小清河表层沉积物中重金属的分布特征与污染风险评价

以小清河表层沉积物为研究对象,在上、中、下游分别采集6个表层沉积物样品,对沉积物理化性质及Cr、 Pb、 Cu、 Zn、 Cd、 Ni、 As、 Hg共8种重金属含量进行测试,并利用地质累积指数法和潜在生态危害指数法进行污染风险评价。结果表明:小清河表层沉积物中重金属Cr、 Pb、 Cu、 Zn、 Cd、 Ni、 As、 Hg元素质量比均值分别为196.65、 53.45、 51.76、 470.43、 2.76、 36.07、 0.58 mg/kg,均超过小清河沿岸土壤重金属环境背景值,Hg、 Cd元素含量均值分别是环境背景值的11.81、 16.87倍,分布存在空间差异性,主要污染源自人类活动;单项重金属潜在生态风险系数E~i_r均值由大到小依次为Cd、 Hg、 As、 Cu、 Pb、 Zn、 Ni、 Cr,潜在生态风险指数的均值为1 185,达到强生态风险;小清河表层沉积物中的Pb、 Cu、 Cd、 Cr、 As和Hg这6种重金属长期处于高富集状态。     

基于污染负荷指数法评价淮河(安徽段)底泥中重金属污染研究

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对淮河(安徽段)27个底泥样品中的重金属元素进行测试,分析了Cu,Pb,Zn,Cr,Co,V,Mn共7种元素的含量分布特征,并基于Tomlinson提出的污染负荷指数(PLI)法对重金属进行了污染评价.结果表明,淮河(安徽段)整体上受到的污染较轻微,其中只有凤台到淮南段的PLI值为1.28,属中等污染.各重金属污染程度排序为Cr>Co>Mn=Cu>Pb>Zn>V,其中Cr的含量是背景值的6.72倍,是淮河水体(安徽段)的主要污染物,其原因可能与该地区煤矿开采和电厂的污染排放有关.     

底泥疏浚对温州市牛桥底河底泥性质的影响分析

以温州市牛桥底河为研究对象,对河道疏浚前、中、后底泥中理化指标、重金属含量进行跟踪分析,并应用地累积指数法和潜在生态风险指数法对重金属元素Cd、Cr、Cu、Zn、Mn、Ni、Pb、Hg、As进行污染评价.结果表明,牛桥底河底泥疏浚工程实施后,表层底泥的TP、TOC和重金属含量呈现"先降低、后升高"的变化趋势,疏浚后1到3个月内底泥重金属含量最低.虽然疏浚工程可以暂时地显著削减河道中污染物的总量,但其对河道水质和底泥的改善效果仅能维持3~9个月.两种评价方法均表明疏浚工程的实施在一定程度上减轻了牛桥底河底泥的污染水平和生态风险.     

淮河沉积物总磷和重金属沿程变化及污染评价

为了探究淮河沉积物中污染物的分布规律、来源及污染程度,于2014年7月沿淮河中下游设置16个采样断面,现场采样并检测沉积物中总磷(TP)质量比和重金属(As、Cu、Pb、Cd、Zn)的质量比,分析沉积物中污染物的沿程分布及来源并对污染状况进行评价。研究结果表明,淮河中下游沿程各城市下游断面沉积物中污染物平均含量比上游断面高;污染物来源分析表明,所有污染物均受到点源污染的影响,其中TP和Cu受到点源污染和面源污染的共同影响;单因子标准指数法对沉积物磷污染评价结果表明,淮河干流沉积物环境质量受磷的污染相对较轻;对重金属潜在生态危害程度分析表明,无论是单个重金属的生态危害程度还是综合生态危害程度都为轻微。     

兰州市排污沟表层淤泥中重金属元素分布及其环境危害特征

通过对兰州市排污沟淤泥的元素分析,研究重金属元素的来源、空间分布、迁移富集行为以及对环境的影响特征.相关分析表明:排污沟中淤泥的w(有机质)和粒度对重金属元素的迁移、富集有重要影响,高的w(有机质)和较细的沉积物有利于重金属元素的迁移、富集.污染源分析表明排污沟周边生活和工业生产活动的多污染源对淤泥中重金属蓄积有直接影响.通过潜在生态危害指数法评价生态风险,结果显示:单一重金属生态风险系数均小于40,各排污沟的潜在生态风险指数均小于150,排污沟表层淤泥均处于轻微的生态风险等级,各种重金属元素的生态风险由强到弱顺序为As>Pb>Cu>Cr>Zn.综合分析显示兰州市各排污沟渠淤泥已蓄积了一定量重金属污染元素,直接排入黄河后对黄河兰州段以及下游造成了潜在的风险危害.     

水库底泥重金属污染物静态释放规律

 为了探求水库底泥中重金属污染物的释放情况,分别对某水库表层底泥和底层底泥中重金属污染物进行静态释放模拟实验,得到了Cr、Pb、Ni、Zn和Cu 5种重金属的释放浓度曲线,并分析了释放曲线的浓度变化趋势,通过计算得出了重金属污染物的释放速率及年释放量。结果表明,该水库底层底泥中重金属污染物的释放浓度比较低,对上覆水水体水质影响较小;而表层底泥中重金属污染物的释放浓度相对较高,对上覆水水体水质影响较大;5种重金属污染物Cr、Pb、Ni、Zn和Cu在表层底泥中其释放速率和年释放量都要比底层底泥中约高一个数量级。     

深圳近海环境重金属空间分布特征与风险评价

通过文献检索, 分析深圳近海海水和表层沉积物中重金属污染的空间分布特征, 并采用WQI污染指数法、物种敏感性分布法和潜在生态风险指数法, 分别对海水和表层沉积物中的重金属污染进行生态风险评价, 得到以下结果。1) 深圳近海海域中, 西部水体中重金属Hg, Cu, Pb和Cd的含量高于东部, 可能与西部开发力度大、接纳污染多和深圳湾水体交换不畅等因素有关。2) 基于第一类海水水质标准的WQI>1, 表明深圳近海无清洁水体; 近海海水重金属生态风险多处于高风险和中风险水平, 排序为Cu>Hg>Cd>Pb。3) 深圳近海表层沉积物中重金属Cd, Cu, Zn, Pb和Cr含量由珠江口西北部上游向东南部海域递减; Hg和As污染集中于深圳湾和东部海域, 表层沉积物重金属污染与频繁的人类活动密切相关, 且与海水中相应重金属的分布趋势一致。4) 深圳近海表层沉积物重金属的综合潜在生态风险极高, 其中Cd生态风险最高, Cu和Hg次之。     

应用地积累指数法评价太子河沉积物中重金属污染

根据沉积学原理和环境化学行为特点,应用地积累指数法对太子河(本溪段)沉积物中重金属污染进行了评价研究。结果表明,太子河市区段重金属污染是严重的,主要的重金属污染物为Cu, Pb, 其次为Zn, Cd, Hg。     

美舍河清淤底泥分析评价及土地资源化利用

选取美舍河上、中、下游底泥进行取样,测试底泥样品的物理参数（pH、容重、比重、含水率）、营养参数（有机质、速效氮、有效磷、速效钾）和污染物（苯并α芘、总氰化物;锌、铜、镍、镉、总铬、铅、汞、砷）。采用潜在生态危害指数评价法对底泥重金属污染情况进行评价,评价结果表明测试底泥中Cd<8,RI<150,属于无污染水平,底泥重金属污染程度在上中下游表现出不同的情况,上游底泥中金属镉和铜、中下游中锌和镉高于其它重金属。综合分析底泥物性参数、营养参数和污染物水平,美舍河底泥可做种植土壤利用,底泥浸液白菜种子三天发芽率为84%,86%和80%,与种植土壤浸液发芽率相当（84%）。     

湘江沉积物铅污染计算

湘江是我国重金属污染最严重的河流之一。本次工作利用多接收同位素质谱（MC-ICP-Ms）技术,分析湘江入湖沉积物的Pb同位素组成。结果表明,湘江三角洲沉积物存在严重的pb污染。Pb同位素源区示踪分析表明,河床沉积物的铅为花岗岩自然Pb、Pb-zn矿床的矿石铅和燃煤烟尘铅的三元混合铅,其中花岗岩占20％,华南煤所占比例为10％,方铅矿所占比例为70％。;湖盆沉积物中的铅则以Pb-Zn矿床的矿石铅和燃煤烟尘铅构成的人为源Pb为主．受上游岩石风化影响较小。     

黄河三角洲农田土壤-作物系统重金属污染风险评估

重金属严重影响着农业用地土壤环境质量以及农产品安全,已引起国内外广泛关注. 本研究以我国重要的粮 食产区黄河三角洲典型农田为对象,评估了农田土壤-作物系统中重金属的污染风险. 研究结果表明,黄河三角洲农田 土壤中重金属 Cr、Cu和 Pb的质量分数具有显著性差异(P<0.05), Cr的质量分数(47.20mg·kg-1)最高, Cu(26.00 mg·kg-1)次之,而 Pb(13.90mg·kg-1)最低,各重金属分布存在中等的空间异质性. 根据单因子污染指数和内梅罗综合 污染指数,黄河三角洲农田土壤总体上处于清洁水平,重金属污染风险较低,但不同作物区具有显著性差异(P<0.05). 小麦田和水稻田土壤 Cr、Cu的质量分数显著高于藕池和玉米田,小麦田和水稻田土壤 Pb的质量分数与藕池差异不显 著,但显著高于玉米田.3种重金属元素在各主要农作物的地上部分均呈现一定程度的富集,且 Cu的富集程度最高,Pb 的富集程度最低;不同作物对重金属元素的富集程度不同,对 Cr的富集程度由高到低呈现为玉米、藕叶、水稻、小麦,对 Cu的富集程度由高到低呈现为玉米、水稻、藕叶、小麦,而对 Pb的富集程度由高到低呈现为水稻、玉米、小麦、藕叶.      

清潩河许昌段表层沉积物中营养盐及重金属污染特征分析

为了解水污染治理后河道水生态环境改善情况,以许昌市清潩河为例,对治理前后河道5个点位表层沉积物中营养盐、重金属含量及沉积物氮释放量时空变化特征进行分析.结果表明:治理后,2017年5个点位的表层沉积物综合污染指数范围为7.69～15.25,均处于重污染状态,综合污染指数最低值为治理前2012年最高值4.87的1.6倍.各点位中重金属指标与2012年相比含量上升显著,Zn含量为2012年的12.44倍;而营养盐类指标含量下降明显,总氮及总磷平均含量仅分别为2012年的13.98%及5.68%.通过形态氮分析结果可知,离子可交换态氮的含量仅为2012年的6.73%,河道沉积物氮释放风险大大降低但沉积物中重金属污染更加严重.分析主要是清潩河上游长葛市涉及重金属排放的企业较多且在水污染治理中未得到有效控制.建议今后在对重污染河流实施综合治理时,应重视河道沉积物的污染状况评估.针对清潩河沉积物中重金属的污染状况,建议采取措施对重金属排放企业加强监管,并对河道沉积物中重金属污染进行治理和修复.