内蒙古河套灌区农田土壤中微塑料的赋存特征

为阐明内蒙古河套灌区农田土壤中微塑料的赋存特征及其与覆膜年限、灌溉类型等的响应关系,该文采用田间取样与室内试验相结合的方法进行了系统研究,分析了研究区地膜覆膜现状,并考虑覆膜年限(覆膜5、10、20 a)及灌水方式(滴灌和畦灌)2个因子,探索了河套灌区农田土壤中微塑料的丰度、类型、颜色、粒径等赋存特征,并通过扫描电镜、能谱仪等对微塑料表面特征及表面附着物进行观察与分析。结果表明:内蒙古河套灌区不同覆膜年限下(5、10、20 a)土壤中微塑料平均丰度分别为2526.00、4352.80、6070.00个/kg,单层土的微塑料含量最大值(2133.50 ind/kg)出现在覆膜20 a的0~10 cm土层,最小值(678.00个/kg)出现在覆膜5 a的>20~30 cm土层;不同覆膜年限和灌溉类型影响土壤微塑料丰度,滴灌农田微塑料丰度值略大于畦灌农田,在不同土层深度上微塑料丰度值随土层深度增加逐渐减小;微塑料类型主要有纤维类(23.34%)、碎片类(26.31%)、薄膜类(38.57%)和颗粒类(11.78%)等4种,且薄膜类在不同土层占比都较高,微塑料颜色包括黑色、透明、绿色、红色、蓝色等,比例分别为24.56%、23.83%、19.34%、16.52%和15.75%,其中0~10 cm土层中微塑料以黑色为主,占比30.25%,在>10~20、>20~30 cm土层中微塑料以透明为主,占比30.15%和29.23%,粒径则随覆膜年限增加而呈逐渐减少趋势,粒径小于1 mm的微塑料居多,随着覆膜年限的增加,微塑料粒径在0~10、>10~20、>20~30 cm土层间的差异逐渐减小,且粒径大小与灌溉类型无显著关系(P>0.05);微塑料样品表面特征粗糙,呈现不规则孔隙,纤维类、薄膜类和碎片类微塑料均具有较多规则微小孔隙,而颗粒类微塑料表面孔隙则不规则且呈凹凸状,土壤中微塑料的多孔特性造成微塑料比表面积增大,进而增加对土壤中其他污染物和微生物的吸附;微塑料的表面孔隙附着有机体和污染物,表面存在稳定的铁氧化物、稀土元素等,并容易形成有机-无机复合污染效应。研究对于明晰微塑料在河套灌区土壤中的分布现状及危害具有重要意义。     

包头南海湖冰封期不同形态氮的空间分布

为探究包头南海湖冰封期不同形态氮空间分布特征及变化规律,根据南海湖不同水域使用功能划分区域,于2017年12月在南海湖布设采样点取样,检测各采样点不同形态氮含量,Arc GIS软件分析湖泊中各种形态氮空间特异性。研究结果表明,包头南海湖氮污染物空间分布整体呈东高西低,由西南向东北呈逐渐增加趋势。总氮浓度为2.286~5.988 mg·L~(-1),氨氮浓度在1.049~3.436 mg·L~(-1),硝态氮在0.019~0.059 mg·L~(-1),亚硝态氮在0.016~0.069 mg·L~(-1),氨氮含量达总氮50%以上,硝态氮和亚硝态氮浓度较低。位于旅游开发区内湖心岛周围区域及出水口区总氮、氨氮及亚硝态氮浓度较高。总氮、氨氮及亚硝态氮空间分布趋于一致,硝态氮空间分布则与之相反。从研究数据分析结果可知,由于迁移浓缩效应,冰体中各种形态氮含量均小于水体中含量。研究可为南海湖冬季氮污染治理提供理论依据,为渔业保护提供技术支持。     

微塑料对双酚A在鲤鱼肠道中累积及生长生理的影响

探明微塑料（MPs）对双酚A （BPA）在鱼类肠道中累积特征及鱼类生长生理的影响,本研究以黄河鲤鱼为模型生物,分析了0.5 μm聚苯乙烯微塑料（PS-MPs）与BPA联合作用下鲤鱼肠道中微塑料及BPA的累积特征、鲤鱼生长及其抗氧化酶活性,以及它们之间的响应关系。结果表明：联合处理下鲤鱼肠道中的PS-MPs含量随时间呈线性增加,且随投加的微塑料浓度增加而增加,而PS-MPs累积速率随时间呈先增加后减小趋势,其中在BPA+PS（L）处理（1 mg·L^-1 BPA+20 μg·L^-1 PS-MPs）下,0.25 d时鲤鱼肠道中PS-MPs累积速率达到峰值（373.81 μg·g^-1·d^-1）,BPA+PS（H）处理（1 mg·L^-1 BPA+100 μg·L^-1 PS-MPs）下,则是在0.125 d达到最高（644.00 μg·g^-1·d^-1）。与单一BPA暴露相比,联合暴露下鲤鱼肠道中BPA累积量增加,与BPA （1 mg·L^-1 BPA）处理相比,BPA+PS （L）和BPA+PS （H）处理下鲤鱼肠道中BPA含量分别提高了6.13%和9.74%,BPA累积速率分别增加了190.01%、373.80%。相较于对照处理,BPA处理和MPs与BPA联合处理均引起鲤鱼肠组织中超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性、还原型谷胱甘肽（GSH）含量、丙二醛（MDA）含量增加,使体质量下降幅度减缓,其中BPA、BPA+PS （L）和BPA+PS （H）处理下鲤鱼体质量（21 d）较对照处理分别下降1.22%、3.90%、4.33%。当微塑料投加量达到100 μg·mL^-1时,联合处理会增加鲤鱼肠道中SOD活性、CAT活性和GSH含量,抑制MDA产生,从而缓解MPs和BPA联合作用对鲤鱼造成的氧化损伤,并且减缓鲤鱼体质量下降。研究表明,微塑料的存在会增加双酚A在鲤鱼肠道中的累积,且两者联合作用对鲤鱼产生了协同毒理效应,导致鲤鱼生长速率减缓,体质量下降。     

混合浮床对南海湖湿地富营养化水体修复的作用

[目的]探究植物的交互作用对生态浮床去除N,P效率的影响,为后期南海湖湿地规模化建设提供理论依据。[方法]在自然开放水域条件下,选取适合于北方生长的3种挺水植物水葱、千屈菜、风车草为浮床植物,以高密聚乙烯空心塑料基盘为植物载体,建立单一种植与交叉混合种植两种浮床体系,在南海湖湿地保护区进行为期90 d的水质处理,研究植物生长特性及浮床净化效果。[结果] 10月份收割时,混合浮床中水葱和风车草的分蘖数分别达26和30株,生物量(鲜重)分别为1.43和1.98 kg/株。风车草浮床N累积量最好,达110.6 g/m~2,水体TN去除率34.9%。混合浮床P累积量最好,达26.02 g/m~2,水体TP去除率43.3%。[结论]植物的交互作用对植株的分蘖繁殖有一定促进作用,但不改变植物自身N,P吸收能力,植物体对N,P的累积量受生物量影响较大,3种植物在混合浮床中的整株N,P累积量要高于单植物浮床,混合浮床可作为针对南海湖富营养化水体修复的浮床形式推广使用。     

不同放牧强度对流域降雨径流中氮磷流失的影响

在呼伦贝尔草原克鲁伦河流域选取轻度放牧、重度放牧及不放牧草场,利用降雨模拟器进行降雨模拟试验,研究了不同放牧强度草场的地表物理性质、植被类型对降雨产流、营养元素流失等因素的影响。结果表明:在20,45,65 mm/h降雨强度下重度放牧草场产流时间最短,不放牧草场产流时间最长。径流量及径流系数总体规律显示为重度放牧草场 > 轻度放牧草场 > 不放牧草场。3种放牧强度草场的氮磷流失量均随雨强的增加而增大。降雨产流初期氮磷浓度相对较高,随径流时间增加逐步下降,最后达到稳定。径流量与氮磷含量之间存在二项式显著相关关系。     

乌梁素海冰封期冰-水中污染物空间分布特征及污染评价

【目的】了解乌梁素海冰封期污染物的分布特征及污染水平。【方法】于2017年2月初冰封期采集冰样和冰下水样,测试样品的TN、TP以及可溶态重金属Cd、Cr、Cu、Mn、Ni和Zn的质量浓度及分布特征,用单因子指数法和综合污染指数法对乌梁素海冰封期不同相态水体进行了环境质量评价。【结果】乌梁素海在冰封期结冰过程中,污染物由冰体向水体迁移;TP和TN是最主要的污染物因素;重金属分布高值区域出现在湖区南部、湖区出口处,低值区位于湖区中部与东北部;Cu元素和Zn元素个别点位达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅱ类标准限值,应引起重视。【结论】结冰会使乌梁素海冰下水体污染加剧,利用该特殊效应,实现湖泊污染治理。     

乌梁素海冰封期水体富营养化特征分析

以内蒙古乌梁素海为研究对象,对其在冰封过程中富营养化指标在冰体和水体中的浓度及分布特征及其在乌梁素海的空间变异性进行分析,得出冰封期乌梁素海富营养化状况。其中,乌梁素海水体中的富营养化指标含量均大于对应的冰体中的含量,主要指标COD、总氮、总磷在水体中的含量均值分别是冰体中含量均值的1.65、1.61和1.78倍;水体中的营养盐变异性明显小于冰体中的。说明低温冷冻过程对水体中污染物有一定浓缩效应,并对此进行了解释,以期为乌梁素海富营养化治理提出研究方向。     

寒旱区不同类型沟对非点源污染氮磷拦截效应及相关影响因素研究

为阐明寒旱区不同类型沟对非点源污染氮磷拦截的影响,采用室内静、动态模拟和方差分析相结合的方法,分析寒旱区不同类型沟对非点源污染氮磷的拦截效果,并在生态沟动态实验中考虑了进水氮磷浓度、进水流量和进水盐度3个因素,探索其对生态沟拦截非点源污染氮磷的影响。结果表明:①静态、不同水力停留时间(HRT)条件下,生态沟对污水中氮磷拦截效果最好,且其对低、中和高进水氮磷浓度的平均去除率分别为TN:78.93%、69.82%、58.61%,TP:90.31%、84.47%、76.71%;②动态、HRT=48 h条件下,生态沟对高进水氮磷浓度的日平均拦截量分别比低、中进水氮磷浓度多TN:75.91%、55.58%,TP:67.08%、44.02%;③动态、中进水氮磷浓度条件下,生态沟对低、中和高进水流量中TN、TP的平均去除率分别为TN:41.52%、31.31%、26.59%,TP:72.36%、64.89%、53.39%;④动态、HRT=48 h和中进水氮磷浓度条件下,生态沟对低、中和高进水盐度中TN、TP的平均去除率呈现先增加后降低的趋势;⑤不同类型沟、进水氮磷浓度和进水流量对生态沟拦截TN、TP的影响有显著性差异(P0.05),但进水盐度对生态沟拦截TN、TP的影响无显著性差异(P0.05)。可见,生态沟对寒旱区非点源污染氮磷有较好的拦截作用,研究结果可为非点源污染防控及治理提供参考。     

北方中小城市污水处理厂工艺选择

通过比较各种城市污水二级及二级强化处理工艺的特点，提出了选择北方地区中小城市污水处理厂工艺的依据、原则和方法，并根据不同的条件推荐了适用的工艺。     

克鲁伦河滨岸带土壤重金属污染风险评估

为揭示克鲁伦河滨岸带重金属(As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn)污染生态风险状况,沿河采集10个采样点的土壤样品,采用地积累指数法和潜在生态危害指数法对克鲁伦河重金属的污染进行生态风险评估.结果表明:7种重金属As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量平均值分别为其背景值的117.71、266.7、0.64、2.07、2.12、5.38、55.95倍,大小排序为Cd> As> Zn>Pb> Ni> Cu> Cr,其中As、Cd和Zn三种重金属元素在土壤中积累情况较为严重.地积累指数法得出7种重金属污染程度排序为Cd> As> Zn>Pb> Cu> Ni> Cr,潜在生态风险指数表明污染程度由强到弱排序为Cd >As> Zn> Pb >Ni> Cu> Cr,由于毒性系数的影响,导致两种方法中Ni和Cu的污染程度大小顺序发生变化.结合综合污染系数及潜在生态风险系数的分析得知,10个采样点均处于极高污染风险等级,克尔伦苏木污染最为严重.由潜在生态风险贡献率得出Cd和As对土壤污染贡献率最高,初步判断Cd和As应该作为重金属污染治理和修复的优先控制对象.