采选矿活动对铅锌矿区水体中重金属污染研究

以湘西境内凤凰铅锌矿区不同区域的地表水为对象,研究了铅锌矿区水体中Pb、Zn、Hg等元素的污染状况及成因。结果表明,凤凰铅锌矿区内地表水受到重金属复合污染,其中水Pb严重污染,水Zn轻度污染,水Hg中度污染。矿区地表水中Pb、Zn、Hg平均含量分别为(0.145±0.060)mg·L-1(、0.362±0.393)mg·L-1和(0.175±0.359)!g·L-1,与地表水环境质量国家标准(GB3828-2002)相比,矿区水Pb平均含量超过国标Ⅳ类水质量标准2.9倍,Zn基本符合国家Ⅲ类水水质标准,Hg超过国标Ⅲ类水质量标准1.75倍。溪流水体自净作用对水质重金属污染具有一定的修复能力,该能力受距污染源的距离、流程长度以及水质污染程度的影响。水体中Pb、Zn、Hg的含量受原生地球化学环境的控制,同时,表生地球化学作用和人为采选矿活动也深刻影响它们在水体中的分布。     

滇池水体氮的时空变化与藻类生长的关系

水体氮的时空变化及其与藻类生长的关系对研究水体富营养化具有十分重要的作用。采用GPS定位,对滇池海埂、斗南、罗家村、新街、昆阳5个代表性位点断面水体总氮、铵态氮、硝态氮及叶绿素a含量进行了为期1a的监测和动态研究,全面分析了不同区域、不同层次、不同时期滇池水体各形态氮的时空变化特征及其对藻类生长的影响。结果表明,全湖各采样点水体总氮、铵态氮、硝态氮的平均浓度分别是2.14、0.11、0.20mg·L-1,全年分别在0.66～6.44mg·L-1、0～0.74mg·L-1、0～0.94mg·L-1之间变化。各区域水体总氮的浓度以海埂和斗南最高,铵态氮和硝态氮的变化幅度较大。全湖水体总氮和铵态氮与叶绿素a呈显著正相关,硝态氮与叶绿素a呈负相关趋势;滇池不同区域水体总氮与叶绿素a呈显著正相关,海埂和罗家村位点水体铵态氮与叶绿素a呈显著正相关,海埂位点水体硝态氮与叶绿素a呈显著负相关,其他区域则无显著相关性;水体总氮、铵态氮、硝态氮对藻类生长的影响呈现显著的区域性和水层差异。     

扎陵湖水体TOC、TN、TP分布特征

以三江源高寒湖泊扎陵湖为研究对象,在扎陵湖湖泊设置3个采样点,分别对扎陵湖水体中总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH4+-N)、硝酸盐氮(NO3--N)、亚硝酸盐氮(NO2--N)分布特征进行了研究,对总氮、总磷的相关性进行分析,对照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002),并采用超标率和超标倍数的评价方法对水质进行了评价。结果表明,扎陵湖水体中总氮含量为0.58 mg/L,总磷含量为0.018 mg/L,氨氮含量为0.115 mg/L,硝酸盐氮含量为0.150 mg/L,亚硝酸盐氮含量为0.001 3 mg/L,TOC含量为0.382 mg/L。总氮和总磷的相关系数R2=0.313 9,说明总氮总磷的相关性较差,总氮、总磷含量高于《地表水环境质量标准》规定的Ⅰ类水质标准,氨氮含量低于《地表水环境质量标准》规定的Ⅰ类水质标准。     

基于模型的上海郊区地下水氮素非点源污染特征研究

农业非点源污染是造成上海郊区地下水污染的主要因素,定量分析预测农业生产过程氮素的迁移转化规律是有效控制地下水污染的重要环节。以上海市浦东新区新场镇果园村的桃园为研究对象,借助生物地球化学过程模型(DNDC)和长期水文影响评价模型(L-THIA),基于连续观测数据,详细分析了农业生产过程中氮素造成的非点源污染,特别是对周边地表、地下水的影响。结果表明,地表水总氮均值达6.34mg·L-1,远劣于地表水Ⅴ类标准(≤2.0mg·L-1);地下水中总氮均值达16.85mg·L-1,远劣于地表水Ⅴ类标准(≤2.0mg·L-1)。约有20%采样点硝态氮含量属于地下水Ⅴ类(>30mg·L-1)。野外检测数据表明,该区地表水、地下水污染均严重超标,不宜饮用。模型分析显示,水体污染源主要来自桃园生产中施用的肥料,其中就模拟结果的数值可以得出,大约年农田氮输入量的1.7%通过土壤径流进入地表水,约3.5%经过土壤渗漏进入地下水,实测地下水中氮含量占桃园总氮输入量的5.8%。因此,合理调整施肥措施和施肥结构是减少土壤-水体中氮素污染的有效途径。     

三江源星星海水体中碳氮磷化学计量特征

【目的】研究三江源星星海水体中碳氮磷化学计量特征,为揭示隆宝湖湿地的潜在富营养化进程提供依据。【方法】在星星海设置3个采样点采集水样,研究水体中总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)的含量,对照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002),采用超标率和超标倍数对水质进行了评价,分析了TOC与TN、TN与TP的相关性。【结果】星星海水体中TN含量为0.326 mg/L,NH4+-N含量为0.100 mg/L,NO3--N含量为0.109 mg/L,TP含量为0.014 mg/L,TOC含量为0.406 mg/L。对照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)TOC、TN、TP超过Ⅰ类水质标准,TN、TP超标倍数分别为0.63、0.4,超标率分别为66.7%、33.3%。相关性分析表明,TOC与TN、TN与TP的相关系数分别为R12﹦0.930 5,R22﹦0.693 2,说明碳、氮含量变化趋势相关性较好,氮、磷含量变化趋势相关性较差,水体中TN、TP来源不同。研究表明,C/N约为1.263,N/P约为23.28,表明有机质来源具有单一性,磷是星星海潜在营养化的限制因子。【结论】TN、TP的含量超过了《地表水环境质量标准》的Ⅰ类水质标准,达到了《地表水环境质量标准》的II类水质标准。星星海水体未达到富营养化状态。     

福州市郊菜地氮磷面源污染现状分析与评价

通过对福州市郊14片蔬菜基地的120个蔬菜样品、16个田面水样和11个地下水样的检测,并引用相关评价标准,分析了福州市郊菜地氮磷面源污染现状.结果表明:(1)处于严重污染(NO-3≥3 100mg·kg-1)的蔬菜样品占检测总数的13.33%,处于重度污染(NOi≥1 440mg·kg-1)以上的蔬菜样品占检测总数的32.5%,处于中度污染(NO-3≥785 mg·kg-1)以上的蔬菜样品占检测总数的50.83%.(2)氨氮含量超过地表水Ⅲ类(1 mg·L-1)和V类(2 mg-L-1)水质标准的菜地田面水样数量分别占调查总量的62.5%和56.25%;硝态氮含量超过国家集中式生活饮用水地表水标准(10mg·L-1)的菜地田面水样数量占调查总量的12.5%;总氮平均含量和最高含量分别为10.99和33.80 mg·L-1,分别是地表水V类水质氮标准(2 mg·L-1)的5.5和16.9倍;总磷平均含量和最高含量分别为4.75和12.75mg·L-1,分别是地表水V类水质磷标准(0.4mg·L-1)的11.9和31.9倍.(3)氨氮含量超过V类水质标准(0.5mg·L-1)的地下水样数量占调查总量的18.18%;硝态氮含量处于超标级别(≥10 mg·L-1)以上的地下水样数量占调查总数的54.55%,处于严重超标级别(≥20 mg·L-1)以上的地下水样数量占调查总量的27.27%;总氮含量全部超过V类水质标准(2 mg·L-1,GB 3838-2002),超标率为100%;总磷含量超过V类水质标准(0.4 mg·L-1,GB 3838-2002)的占调查总量的81.82%.     

广东稻田氮素径流流失特征

2008—2012年间,对分布于粤中、粤北和粤西的增城、清远和高州三个稻田试验点进行了连续5年的径流养分定点监测试验,研究当地农户常规施肥模式下稻田氮素养分的径流流失特征及其潜在环境风险。径流监测结果表明,三个试验点的稻田径流事件主要发生在早稻季节。增城、清远和高州试验点施肥处理铵态氮浓度分别为0.05~25.05、0.02~19.83 mg·L-1和0.02~55.4 mg·L-1,总氮浓度分别为0.33~36.51、0.46~21.01 mg·L-1和0.49~61.96 mg·L-1。结果显示,施肥明显增加径流水铵态氮和总氮含量,施氮后10 d内径流水铵态氮和总氮浓度均高于地表水Ⅴ类水标准(2.0 mg·L-1),具有一定的环境污染风险;施氮对径流水硝态氮浓度具有一定影响,三个试验点径流水硝态氮浓度均在10 mg·L-1的地表水标准限值内;稻田氮年流失负荷表现出时空差异性大的特点,增城、清远和高州试验点施肥处理总氮年流失负荷分别为24.31~53.68 kg·hm-2、8.71~23.76 kg·hm-2和13.32~88.16 kg·hm-2,相应氮流失系数为1.4%~3.9%、0.1%~5.5%和0.9%~21.6%。不同稻季总氮流失分析显示,53%~86%的总氮流失负荷发生在早稻季,与本地区降雨时间分布有直接关系。     

池塘工程化循环水养殖系统水质调控技术研究

在池塘工程化循环水养殖系统内采用种草移螺、设置生态基及移动式太阳能水质调控机等水质调控技术,在养殖季节5—9月份,每周检测试验池塘水体水温、溶氧量(DO)、pH值、透明度(SD)、总磷(TP)含量、总氮(TN)含量、氨氮(NH4+-N)含量、亚硝酸盐氮(NO2--N)含量、重铬酸钾指数(CODCr)等理化指标,分析水质状况.结果显示:DO达到地表水环境质量Ⅲ类标准;pH值符合地表水环境质量标准要求;TP质量浓度超过地表水环境质量Ⅴ类标准,达到淡水池塘养殖水排放要求一级标准;TN质量浓度分别达到地表水环境质量Ⅴ类标准、淡水池塘养殖水排放要求一级标准;NH4+-N质量浓度达到地表水环境质量Ⅱ类标准;NO2--N质量浓度达到地表水环境质量Ⅰ类标准;CODCr质量浓度达到地表水环境质量Ⅴ类标准.研究表明:在池塘工程化循环水养殖系统中使用水质生物及物理调控技术,可以使整个池塘养殖水体循环利用或者达标排放.     

三峡水库万州大周库湾网箱养鱼对水环境的影响

2005年6月至2006年4月,时三峡水库万州大周库湾投饵式网箱养鱼基地的水质和底泥进行了调查与分析.结果表明:万州大周投饵式网箱养殖对水温、DO、透明度、pH及电导率的影响都不显著.网箱养殖区水温、D0略低于网箱上游和网箱下游.氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、总氮、总磷及正磷酸盐的含量趋势为网箱区最高,其次网箱下游,网箱上游最低,ANOVA分析结果显示差异不显著(P>0.05).无机氮的主要形态以硝态氮为主,其次是氨氮,亚硝态氮最少.以总氮和总磷作为氮、磷闻值来分析,网箱上游水质已达到富营养化水平,按地表水环境质量标准(GB3838-2002)评价,网箱上游为Ⅲ类、劣Ⅲ类水质,网箱区为劣Ⅳ类,网箱下游为Ⅳ类水,网箱养殖加重了该水域水质的富营养化.网箱养殖使底泥中氮、磷、硫化物、有机质大量富集.     

三峡水库万州大周库湾网箱养鱼对水环境的影响

2005年6月至2006年4月,对三峡水库万州大周库湾投饵式网箱养鱼基地的水质和底泥进行了调查与分析.结果表明:万州大周投饵式网箱养殖对水温、DO、透明度、pH及电导率的影响都不显著.网箱养殖区水温、DO略低于网箱上游和网箱下游.氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、总氮、总磷及正磷酸盐的含量趋势为网箱区最高,其次网箱下游,网箱上游最低,ANOVA分析结果显示差异不显著(p0.05).无机氮的主要形态以硝态氮为主,其次是氨氮,亚硝态氮最少.以总氮和总磷作为氮、磷阈值来分析,网箱上游水质已达到富营养化水平,按地表水环境质量标准(GB3838-2002)评价,网箱上游为Ⅲ类、劣Ⅲ类水质,网箱区为劣Ⅳ类,网箱下游为Ⅳ类水,网箱养殖加重了该水域水质的富营养化.网箱养殖使底泥中氮、磷、硫化物、有机质大量富集.     

杭州西湖表层水体中有机氯农药的时空分布特征

在夏、冬季采集杭州西湖19个点位表层水体,采用气相色谱(GC-ECD)内标法对18种有机氯农药的含量进行了分析测定。结果表明,夏、冬季杭州西湖表层水体中OCPs总含量范围分别为24.86～159.80 ng.L-1和20.88～96.24 ng.L-1,平均值分别为75.09和43.60 ng.L-1。OCPs的含量随季节变化,夏季水体中OCPs的含量高于冬季的含量。杭州西湖表层水体中OCPs的含量次序为:∑DDTs>∑HCHs>∑其他OCPs,且水体中DDTs和HCHs污染主要来源于环境中早期残留。夏、冬季杭州西湖表层水体中有机氯农药污染与其他地区相比,污染情况相对较低,各点位表层水体中HCHs和DDTs含量均未超过地表水环境质量标准。     

不同生长阶段凤眼莲净化不同程度富营养化水体的效果研究

通过模拟实验,比较不同生长阶段凤眼莲对不同程度富营养化水体氮、磷去除效果,研究植株吸收氮、磷能力对去除水体营养盐的贡献,以及对底泥营养盐含量的影响。结果发现随着富营养化水体初始氮浓度增加,不同生长阶段凤眼莲吸收氮量占水体可溶性总氮(TDN)去除量的比例呈现明显下降趋势,但不同生长阶段凤眼莲吸收作用在净化不同浓度氮的效率和贡献方面存在一定差异。在低浓度富营养化水体中,三个生长阶段凤眼莲对水体TDN、TDP去除效果和效率的影响无显著差异。在净化中、高浓度水体氮时(TDN浓度约为7、13 mg·L-1),生长初期凤眼莲对水体TDN在实验前期的净化效率明显高于生长后期,而生长中期净化效率最慢,但在实验中、后期各生长阶段凤眼莲净化速率趋于一致。在中等氮浓度水体中(TDN浓度约为7 mg·L-1),凤眼莲吸收氮量占水体氮损失量百分比为生长后期生长中期生长初期。种植凤眼莲水体中底泥总氮、总磷含量均显著降低;凤眼莲对磷吸收量高出水体可溶性总磷(TDP)损失量,不同生长阶段凤眼莲吸收作用对消减水体磷的贡献无显著差异。综合分析说明生长初期凤眼莲通过主动吸收净化高浓度水体氮的速率最快、贡献最高,而通过凤眼莲根系调节的生物脱氮途径理论上较弱,凤眼莲不仅能够快速去除上覆水体中的磷,而且能够吸收底泥中的磷。     

利用生物炭与PHBV固相脱氮系统净化河蟹养殖水体

河蟹是高附加值水产品,但养殖过程中常导致水体氮元素超标,造成环境污染。通过生物炭与聚羟基丁酸戊酸共聚酯(PHBV)作载体,构建固相脱氮系统(BP),研究其在河蟹养殖周期内对水体中总氮、铵态氮和硝态氮的去除能力,综合考察其对河蟹养殖的影响,并与常规养殖(CK)进行对比。结果表明,通过BP处理后,在河蟹养殖周期内,水体总氮、铵态氮和硝态氮含量均显著低于对照(P0.05)。BP处理平均总氮含量变幅为0.16～4.75 mg/L,平均铵态氮含量变幅为0.17～2.10 mg/L,平均硝态氮含量变幅为0.10～0.81 mg/L;总氮平均去除率为62.03%,铵态氮平均去除率为73.76%,硝态氮平均去除率为72.53%;河蟹产量为948 kg/hm~2,比CK增产34%,河蟹个体质量无显著变化,但回捕率提升23%,回捕率提升是河蟹增产的主要原因。总体而言,经BP处理后养殖尾水达到地表水Ⅲ类标准(GB3838—2002),满足实际生产要求。     

兰州市农村饮用水中硝态氮分布特征及评价

水体硝态氮污染是水污染研究的焦点之一。通过对兰州市7个县区农村98个生活饮用水水样的测定分析,结合国家相关标准(GB5749—2006),对兰州市农村生活饮用水硝态氮含量进行评价,并通过回归分析推断了不同水源类型水体硝酸根与电导率的相关性。结果显示:①兰州农村生活饮用水水体硝态氮平均含量为(5.42±6.63)mg·L-1,合格率为86.73%;②皋兰县、西固区和安宁区农村生活饮用水硝态氮含量无超标现象,榆中县、七里河区、永登县、红古区农村生活饮用水硝态氮含量较高,有不同程度超标现象,合格率分别为77.27%、77.78%、80.00%和83.33%;③不同水源类型水体硝态氮含量存在显著差异:自来水、河水和水库水合格率均为100%;窖水、深井水(>30m)和泉水硝态氮含量较高,合格率分别为92.00%、91.66%和55.56%;浅井水(<30m)硝态氮平均含量最高,为(22.27±10.54)mg·L-1,合格率仅为25.00%;④除水库水和浅井水,其他类型水体硝酸根与电导率呈显著或极显著的正相关性;⑤浅井水中水体硝态氮含量与pH呈显著负相关;⑥浅井水和泉水水体硝态氮含量与农田氮投入量存在显著正相关性。     

芜湖龙窝湖水质现状评价

在芜湖龙窝湖选择6个样点,采集表层水样,测定水体总氮(TN)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)以及化学需氧量(CODCr)指标,评价了龙窝湖水体水质状况。结果表明:龙窝湖春季水体中TN的含量为1.50～7.42mg/L,NH3-N含量为2.58～6.67 mg/L,TP含量为0.029～0.288 mg/L,CODCr浓度为16～46mg/L。样点水质指标达标率和各指标的样点达标率均低于50%。龙窝湖水质氮、磷指标未满足《地表水环境质量标准》III类水域水质标准。     

西湖名胜区茶园地表径流水的氮磷流失研究

在西湖风景名胜区代表性茶园地设置径流小区,研究常规施肥条件下茶园生态系统地表径流及其氮磷流失状况。结果表明,1年的观察期内(2010年7月-2011年6月),自然降雨条件下常规施肥茶园地表径流总氮平均浓度为5.5 mg.L-1,总磷平均浓度为0.5 mg.L-1,地表径流流入水体存在水体富营养化的风险。可溶性氮是茶园土壤氮素流失的主要形态;氮磷流失量、径流量与降雨量均呈极显著的正相关关系,各种氮素形态之间也呈极显著的相关性。研究结果表明,要避免下雨前施肥、少施肥料和挖沟施肥来减少氮磷的流失。     

焉耆盆地绿洲区水体硝态氮污染现状分析与评价

为研究焉耆盆地绿洲区水体硝态氮的污染现状,通过野外采样及室内分析,对绿洲区地表水(65个)、不同埋深地下水(281个)的硝态氮含量进行测定,并利用统计分析的方法进行了对比分析。结果表明,绿洲区水体硝态氮含量总体水平较低,为2.69mg/L,水质状况良好,但不同水体类型、区域之间硝态氮含量差异明显;河流、水库等水质良好,农田排渠硝态氮含量明显高于其余地表水样;地下水硝态氮含量与埋深呈负相关关系,平均含量:包气带水手压井水农田灌溉水饮用水。手压井硝态氮含量城镇明显低于灌区;农田灌溉水方面,粮食种植区明显低于蔬菜、瓜果种植区,表明氮肥及其施用水平与地下水硝态氮含量密切相关。近年氮肥施用量的增加、利用率偏低是焉耆盆地绿洲区水体硝态氮污染的主要原因。     

模拟复合系统对富营养化水体的治理效果

为富营养化水体的治理提供技术支撑,以底泥为营养源并搭配湿地植物,构建土培-水培复合系统,研究模拟复合系统对富营养水体中总氮(TN)与总磷(TP)的去除效果。结果表明:经过复合系统49d的净化运行,富营养水体中TN和TP浓度大幅度下降,第49天时,从初始的8.098mg/L和0.319mg/L降至1.248mg/L和0.051mg/L,扣除对照相同时间对TN和TP的去除率,复合系统对TN和TP的实际去除率分别为59.66%和73.66%,水体达到地表水环境质量标准(GB3838—2002)Ⅳ类水标准;系统中植物及其共生体对TN和对TP的吸收量占复合系统总量的43.68%和42.95%。土培-水培复合系统对富营养水体中的氮磷具有较好的去除效果。     

水葫芦和香蒲对富营养化水体及其底泥养分的吸收

为探明水葫芦、香蒲改善富营养化水体水质的效果及其对底泥养分释放的影响,以其为试材,采用人工模拟试验方法,分析其对不同富营养化水体及其底泥养分吸收的情况。结果显示:水葫芦比香蒲有更好的适应性,在不同浓度的水体中生物量快速增加,而香蒲则需要较长的适应期;在总氮、总磷浓度分别为3.2～14.2 mg/L和0.2～1.0 mg/L的富营养化水体中,水葫芦、香蒲均可有效地消减上覆水中总氮和总磷。处理3个月后,水葫芦净化系统的总氮、总磷浓度分别降至0.84～0.86 mg/L、0.035～0.044 mg/L,对水体总氮、总磷的去除量分别为72.0%～94.0%、82.5%～98.1%,总氮、总磷的负荷去除量分别为18.4～105.8 mg/(m2.d)、1.3～7.6mg/(m2.d);香蒲净化系统的总氮、总磷的浓度分别降至0.96～1.09 mg/L、0.030～0.062 mg/L,对总氮、总磷的去除率分别为66.0%～92.8%、77.0%～93.8%,总氮、总磷的负荷去除量分别为8.4～52.3 mg/(m2.d)、0.6～3.7 mg/(m2.d)。表明水生植物水葫芦和香蒲可有效消减富营养化湖泊水体氮、磷等内源污染物,对富营养化水体水质具有良好的改善效果。     

人工湿地水质及植物重金属含量研究--以黄山屯溪湿地公园为例

[目的]研究黄山屯溪湿地公园水质及植物体内重金属含量,为提高人工湿地水质净化效果及植物合理布局与规划提供参考。[方法]设6个采样点,于2014年9~12月和2015年6月测定黄山屯溪湿地公园水体中总氮(TN)、总磷(TP)、硝酸盐氮(NO-3-N)、氨氮(NH+4-N)含量,2014年10、11月及2015年6月测定湿地部分植物体内Cu、Cd、Zn、Pb含量,研究水质及植物重金属含量的特征,并分析植物对重金属的吸附能力。[结果]TP含量(0.080~0.221 mg/L)达到地表水环境质量(GB 3838—2002)Ⅲ类标准及以上,NH+4-N含量(0.095~1.009 mg/L)也达到了地表水环境质量标准Ⅲ类水质要求,TN含量(1.002~2.758 mg/L)偏高,属于地表水环境质量标准Ⅳ类水水质标准。湿地中不同种类植物体内Cu、Cd、Zn、Pb含量差异较大,Cu与Zn的含量最高可达24.3、157.8 mg/kg;Cd与Pb的含量最高可达到29.3、83.8 mg/kg。[结论]黄山屯溪湿地公园水质良好,就同种植物体内的重金属含量而言,其根、茎、叶中重金属含量不同,以根中含量最高。