珠湖沉积物污染物空间分布特征及污染评价

珠湖是鄱阳湖唯一具有重要饮用水水源供水功能的大型子湖和国家水质良好湖泊,但长期以来对其沉积物中累积性污染缺乏了解.为研究珠湖沉积物污染物积累情况和主要污染物的来源,采集内珠湖、外珠湖7个不同湖区的深层柱状沉积物,研究其营养盐(总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH4+-N)和总有机碳(TOC))和重金属(Cr、As、Cu、Zn、Cd和Pb)的水平与垂直空间分布特征.结果表明:湖泊沉积物TOC和TN含量从底层到表层总体呈增加趋势,而TP和NH4+-N与沉积深度的相关性不显著,TOC和TN的最高含量出现在闸口区(DS1),TP和NH4+-N的最高含量则出现在外珠湖白沙洲湖区(DS2).沉积物中营养盐与6种重金属整体呈现外珠湖高,通道区域次之,内珠湖最低的规律,而在部分湖区表层沉积物Cd、Cr和Pb含量较深层区呈增加的趋势,表明部分湖区表层沉积物中的重金属呈现积累风险.主成分分析和相关性分析表明,珠湖6种重金属受到外源输入影响明显,内珠湖沉积物中Cu和Cr可能来源于农业种植活动,外珠湖沉积物中Pb、As、Zn和Cu中可能来源于水产养殖活动.珠湖沉积物6种重金属污染水平为外珠湖白沙洲湖区>闸口区>外珠湖大塘村湖区>通道区>外珠湖双港湖区>内珠湖腰里湖区>内珠湖团林湖区.在外珠湖白沙洲湖区Cr、Pb累积效应明显,珠湖沉积物中重金属Cr、Pb潜在风险应引起重视.     

太湖流域水生态功能分区沉积物污染评估

以江苏太湖流域49个水生态功能分区为评估单元,通过综合污染指数法、地积累指数法以及潜在生态风险分析、多元聚类分析对沉积物中营养盐及重金属的污染状况进行调查和评估。结果表明:流域沉积物中总氮(TN)均值为1 171.14 mg/kg,各级区按TN含量由大到小排序为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级区;总磷(TP)均值为878.99 mg/kg,级区排序情况与TN相反;除Cr外,重金属平均含量均高于环境背景值。综合污染指数表明Ⅰ、Ⅱ级区内TN、TP污染程度均较重,Ⅲ、Ⅳ级区内TP为主要污染因素。地积累指数法表明Cd、Hg、Pb污染较重;潜在生态风险分析表明Cd、Hg是主要的生态风险贡献因子,Ⅲ级区综合潜在生态风险程度最高。多元聚类分析将沉积物污染因素分为5类,第一类为Cu、Zn、Cr、TP,第二类为Cd、As,第三类为TN、有机质(OM),第四类为Pb、Se,第五类为Hg,分别来自不同的污染源。     

水动力作用对污染物在河流水沙两相中分配的影响研究进展

通过总结近年来有关水动力作用对河流中泥沙吸附/释放重金属、磷等污染物影响研究成果,分析了水流紊动强度和流速对污染物在河流水沙两相中分配的影响规律。当水流紊动强度较低时,泥沙主要以床沙形式存在,泥沙对污染物的吸附/释放速率和强度较低;随着紊动强度增大,水沙界面切应力随之增大并促使泥沙悬浮,污染物与悬浮泥沙颗粒接触面积增大,使得泥沙对污染物的吸附/释放速率和强度显著增加。流速对污染物在水沙两相间分配的影响较为复杂。泥沙静止时,流速的增大会减小边界层厚度,增大水体溶解氧含量、氧化还原电位等参数,并使污染物在水体里的扩散由分子扩散转变为以紊动扩散为主,增强污染物在水-沙界面的交换通量,对污染物在水沙两相间的分配产生影响;随着流速进一步增大,床沙逐渐起动、悬浮,此时除上述因素外,泥沙运动状态、悬浮颗粒间碰撞强度、悬浮物的絮凝等均会对泥沙吸附/释放污染物产生影响,由于影响因素较多,作用机制复杂,目前关于泥沙运动对污染物在水沙两相间分配的影响所得结论仍存在分歧。相应的机理研究及数学模型的建立均做了较大简化。综观当前的研究成果,水沙运动及其化学生物过程等对污染物在河流水沙两相中的分配作用机理和耗氧有机物、有毒有机物等污染物与泥沙的作用机理是这一领域的未来研究重点。     

秦皇岛筏式养殖对水动力和污染物输运的影响

随着秦皇岛近海筏式养殖产量增加和养殖规模的扩大,大量养殖网笼的布置改变了近岸海洋动力环境特性.结合筏式养殖物理模型试验和实测资料对水动力和水质数学模型进行率定和验证,运用验证好的数学模型,模拟秦皇岛有无养殖区条件下近岸海域水动力和污染物输运过程,探究筏式养殖区对海域水动力和污染物输运的影响机制.结果表明:养殖区对海域水流有明显的阻碍作用,区内流速明显减小;高密度养殖区较低密度养殖区流速减小幅度大;养殖区阻碍了污染物的输运,对污染输运的影响集中在养殖区内部,且影响程度向外海递减.     

独墅湖枯水期水动力与水质状况分析

【目的】研究分析独墅湖的水动力和水质状况。【方法】采用现场调查的方法,对独墅湖枯水期多个测点的水动力和水质状况进行取样分析。【结果】独墅湖水面坡降、水流流速和进出湖流量都非常小,不利于污染物质随水流排出。水质方面总磷(TP)、总氮(TN)和化学需氧量(CODMn)等因子含量高的水域溶解氧(DO)含量低而叶绿素a含量高,反之亦然。【结论】受周围河网影响,独墅湖水体中TP和TN含量非常高,已属于富营养化,需要对进出湖污染物和过度养殖的影响进一步研究,为采取相关措施改善独墅湖水质提供参考。     

曝气对河流沉积物中重金属Cu,Pb,Zn和Cd释放的影响

采用模拟实验研究了长春市伊通河沉积物中重金属Cu,Pb,Zn和Cd在曝气条件下的释放规律, 利用Tessier连续萃取法分析曝气前后沉积物中重金属的形态变化. 结果表明, 4种重金属的释放速率和过程各不相同, Zn的释放速率远远小于Pb和Cd, Cu在整个实验过程中浓度变化缓慢. Pb和Zn在曝气一段时间后均出现再吸附或共沉降现象. 所研究样品的金属释放出现峰值时间较快, 存在着较大的生态风险性. 沉积物中的重金属经过曝气后也由原来相对稳定的存在形态逐渐向生物易于吸收的结合态转化, 增加了重金属的生物毒性.     

沉积物中磷的吸附和释放研究进展

为了研究内源磷的形态变化对水体富营养化的影响,对国内外的内源磷形态与吸附释放的研究进展作了简要的概述,研究结果表明:对于沉积物中磷的吸附和释放的研究多停留在单一因子的影响,而对两种或两种以上的综合作用的研究不多.而自然环境条件下,都是多因子的共同作用.因此,应对多因子对沉积物中磷吸附释放的影响进行线性和非线性的拟合,以便提出更有效的抑制沉积物磷释放的措施.     

底泥-上覆水界面污染物释放机制的数值模拟

当外源污染受到控制后, 河流与湖泊底泥中的污染物可能会引起上覆水的再次污染. 在上覆水流动不致底泥起动悬浮的条件下, 数值模拟了底泥中污染物在底泥-上覆水界面向上覆水释放的机制. 采用k-ε模型计算了上覆水的湍流流动, 并采用 Darcy 定律描述了多孔介质中的渗流, 这里底泥被看成是各向同性均匀多孔介质; 耦合计算了上覆水和底泥中孔隙水的定常流动, 并基于流场计算结果, 数值计算了非定常溶质迁移扩散过程; 数值研究了平整底泥-上覆水界面以及底泥-上覆水界面为周期性三角状时, 污染物由底泥向上覆水释放的规律. 研究结果表明, 底泥中孔隙水与上覆水的交换是决定底泥中污染物向上覆水释放量的重要因素.     

秦皇岛海域洪季水动力及污染物扩散数值模拟

基于实测资料验证的秦皇岛近岸海域二维水动力和污染物扩散模型,研究了秦皇岛近岸海域洪季大潮水文条件下的水动力和污染物扩散分布特征,并在此基础上分析了风对秦皇岛近岸海域水动力和污染物扩散的影响.研究发现,秦皇岛近岸海域落潮流为东北(NE)向,涨潮流为西南(SW)向.在渤海夏季风作用下,秦皇岛近岸海域整体水位略有降低;落憩时刻,石河口以北海域流速降低,石河口以南海域流速增加;涨憩时刻,石河口以北海域流速略有增加,戴河口至滦河口间海域流速降低.化学需氧量(COD)扩散方向与涨落潮方向一致,涨落憩时刻,COD浓度均在滦河口以南海域降低,洋河口以北海域增加.     

湖泊沉积物重金属赋存形态研究进展

 综述了近年来湖泊沉积物重金属赋存形态的研究进展。总结了中国典型湖泊沉积物中重金属的形态赋存特征,各湖泊可提取形态所占比例各异,除Pb、Cd（Pb可提取态占50%以上,Cd可提取态占70%以上）外其他元素所占比重较小,绝大部分以残渣态存在;比较了沉积物中重金属形态不同连续提取方法（Tessier、原始BCR、改进的BCR）之间的差异以及存在的缺陷,改进的BCR具有更好的提取效果、利用更广,但也存在提取时间较长的缺陷,利用超声波、微波辅助可加速提取、缩短提取时间;阐述了影响重金属在沉积物中赋存形态的因素（pH值、氧化还原电位、粒度、有机质含量等）;归纳了基于赋存形态及生物毒性的各种评价方法之间的优缺点及适用范围;展望了沉积物重金属形态的分析提取技术和评价方法。     

昆明市盘龙江底泥重金属污染研究初探

 对盘龙江底泥5种重金属锌(Zn)、铜(Cu)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)进行了分析研究,并利用Hakason生态风险指数法评价了盘龙江底泥5种重金属对水域污染程度,对水域和周围环境造成的潜在风险影响.结果表明重金属对盘龙江底泥已造成了一定程度的污染,其中锌(Zn)、铜(Cu)、镉(Cd)的污染较为严重.盘龙江各河段受到重金属污染的程度有所不同,以油管桥、圆通桥、南太桥、双龙桥为污染较为严重的河段.盘龙江底泥重金属总的潜在生态风险程度在大部分河段为低度污染或中度污染,但镉(Cd)对盘龙江水域和周围环境具有较大的生态风险性.     

Status of persistent organic pollutants and heavy metals in surface water of Arctic region

Trace pollutants in the surface water of the Arctic region have been analyzed by the capillary gas chromatography with the micro-electron capture detector(GCμECD),the gas chromatography-mass spectrometry(GCMS)and the inductively coupled plasmas-mass spectrometry(ICP-MS).Compared with previously reported studies,concentrations of OCPs in these regions are much lower than those in the last decades.The ratio of α/γ-HCH indicates the different pesticide composition between these two regions and is the potential marker for the source of the OCPs.Many other OCPs with different residue patterns have also been found for the first time in the two regions.No heavy metal contaminant was found in the investigation regions.     

城市重污染河流沉积物营养盐和重金属分布及潜在生态风险

以南京市南河为研究对象,采集4个断面的沉积物柱状样(0～120 cm)分析其总氮(TN)、总磷(TP)、有机质(OM)及重金属(Cr、Ni、Cu、As、Cd、Hg、Pb和Zn)的含量,并采用潜在生态风险评价及相关性分析等方法,揭示黑臭河道底泥中营养元素和重金属的垂向分布特征及潜在生态风险。结果表明：南河沉积物中营养元素和重金属含量呈明显的空间差异特征,其中北部河段TN、TP和OM的含量明显高于南部;深度方向上,TN和TP均随深度先增加后减少,且在40～80 cm深度处含量最高。南河的南部和北部沉积物中重金属含量均较高,其中南部的Ni、Cd和Pb及北部的Cu、Hg和Zn的含量均为中部的2倍以上;深度方向上,除Hg和Zn外,各重金属含量在60 cm以内呈现随深度逐渐增加的趋势。潜在生态风险评价显示,各断面Hg和Cd均达到极强生态危害,其次是Ni和Zn,而As的危害程度相对较小。相关性分析显示,沉积物中Cu与TP、TN和OM呈极显著相关,Ni和Cr呈极显著正相关且都与Zn呈显著正相关,Cd、Pb、As和Zn之间两两呈显著正相关。总体上,南河底泥重金属及营养元素污染较严重,且存在复合污染的趋势...     

城市河道底泥疏浚深度对氮磷释放的影响

利用苏州市古城区南园河底泥柱状样,研究了不同疏浚深度下,底泥中营养物氮和磷的释放规律.结果表明:不同层位底泥样中氮的质量分数随着沉积深度的增加而减小;底泥中TOC的质量分数及释放量对总氮的累积与释放有较大影响;底泥中氮和磷的释放量与疏浚深度有关,当疏浚深度为5 cm或15 cm时,从泥水界面向水中扩散的氮和磷的通量均较小.     

有机物对苏州河、黄浦江重金属离子迁移的影响

本文根据实验室模拟结果,从理论上解释了苏州河、黄浦江重金属离子迁移规律的二个问题。吸附实验表明大量有机物的存在,与重金属离子形成络合物而抑制了重金属离子进入固相。所以苏州河底泥对重金属的富集系数小于黄浦江。另外,光解实验表明有机物对Cu(Ⅱ)的络合能力远大于对Zn(Ⅱ)的络合能力。故黄浦江和苏州河底泥对重金属的相对富集系数以Zn(Ⅱ)为最小。     

有机物对苏州河,黄浦江重金属离子迁移的影响

本文根据实验室模拟结果,从理论上解释了苏州河、黄浦江重金属离子迁移规律的二个问题。吸附实验表明大量有机物的存在,与重金属离子形成络合物而抑制了重金属离子进入固相。所以苏州河底泥对重金属的富集系数小于黄浦江。另外,光解实验表明有机物对Cu(Ⅱ)的络合能力远大于对Zn(Ⅱ)的络合能力。故黄浦江和苏州河底泥对重金属的相对富集系数以Zn(Ⅱ)为最小。     

长江镇扬河段不同时期河漫滩沉积物磁化率及其环境污染指示意义

为探讨河漫滩沉积物磁化率对环境污染的指示,采用重力浅钻法采集了长江下游镇江—扬州河段3个100 cm的河漫滩沉积岩芯,对岩芯沉积物进行质量磁化率和微量元素的测定。研究发现:老河漫滩沉积柱SY7的磁化率在12.11×10~(-8)～30.60×10~(-8) m~3/kg之间,平均值为20.79×10~(-8) m~3/kg;现代河漫滩沉积柱SY5和Z2的磁化率明显较高,是老的江心洲河漫滩沉积物磁化率的5～6倍,SY5的平均值最高,为123.20×10~(-8) m~3/kg。通过对研究区河漫滩沉积物重金属元素污染与长江流域水系沉积物背景值的对比研究发现,Cu、Ni、Cr的污染比较严重,新生成河漫滩明显比老河漫滩污染严重。简便、快速测定的磁化率分析可以作为河漫滩沉积物重金属污染诊断的重要手段之一。