水系物质迁移过程示踪及其在环境中的应用

水是环境中污染物迁移的重要介质,水系污染物也可以直接作用于生物体。本文概述了对水系物质迁移过程示踪的各种方法,包括人工示踪剂方法、生物标志法、微量元素及同位素示踪方法等,指出了它们的环境应用价值。在人工示踪法中叙述了中子活化示踪沙技术和稀土元素-DTPA螯合物示踪法。生物标志物主要叙述了木质素、正构烷烃、脂肪酸的指示意义。微量元素示踪主要涉及到Sr、Ca、Mg和REE的示踪。同位素示踪法着重阐述了较先进的碳、氮、氧和铅同位素的示踪。最后展示了水系物质示踪的应用前景。     

城郊农业土壤重金属不同尺度空间分布及源分析——以宁镇交界带为例

为了研究城郊农业土壤重金属空间分布特征和来源,以宁镇城郊农业土壤为研究对象,利用Arcgis中地统计学方法研究了三种尺度下重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb的空间变化特征,运用PCA法分析土壤重金属的来源及尺度差异。研究结果表明:除了Ni之外,土壤中Cr、Cu、Zn、As、Pb的含量均超过了南京土壤背景值,土壤重金属的空间格局呈现明显差异;Ni、As在小尺度下能更好地反映其本身的空间分布格局,而Cr、Pb在大尺度下能更好地反映出主要的空间分布特征,Cu、Zn在3种尺度下均没有明显差异。通过主成分分析和周边环境分析,认为Pb、As主要受交通运输活动的影响,Cu、Zn主要受农业活动的影响, Ni、Cr则受土壤成土母质的影响,但不同尺度显示的土壤成分与重金属关联性存在差异,小尺度要明显好于中、大尺度。     

武夷山五夫荷塘底泥重金属含量及在莲不同部位的富集效应

采集武夷山市五夫镇白莲荷塘底泥和莲子、莲叶样品,检测Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、As和Hg等7种重金属含量,并运用单项和内梅罗综合污染指数法评价生态风险及分析莲不同部位的富集系数。结果表明:底泥Cd和Hg超出《无公害农产品—种植业产地环境条件》标准限值;莲子和莲叶重金属分别符合《食品中污染物限量》、《绿色食品—茶叶》和《茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》标准,两者富集系数存在显著差异,尤其莲叶对Hg强富集。不同生态型荷塘的底泥、莲子、莲叶中重金属综合污染指数均值排序一致,都为自然种植型荷塘人为管理型荷塘游览干预型荷塘。研究建议今后应加强荷塘底泥Cd和Hg污染源调查及选址评估,尽量降低农业、生活和交通污染影响。     

玉米秸秆炭对红壤镉吸附及养分含量、赋存形态的影响

为明确玉米秸秆炭添加对土壤重金属镉(Cd)的吸附固持及主要养分元素N、P形态转化的影响,以土壤质量0%、2%、4%和8%的比例向红壤中加入玉米秸秆生物质炭材料,混合后培养35 d,通过等温吸附实验探究玉米秸秆炭施加对红壤中Cd~(2+)吸附的影响及其作用机制,并结合逐级化学提取法对红壤养分元素N、P和K的生物可利用性及其赋存形态变化进行研究。结果表明,玉米秸秆炭的施加能增加红壤p H值和有机碳总量,并显著提高红壤上Cd~(2+)的吸附量,Freundlich和Langmuir方程均能够较好拟合该等温吸附过程(R20.90);SEM-EDAX分析表明生物质炭吸附了部分土壤中的Cd~(2+),在p H 4~8范围内,土壤p H值的增大促进了红壤对Cd~(2+)的吸附;土壤悬液Zeta电位结果表明玉米秸秆炭的施加增加了土壤表面的负电荷量,使得红壤通过静电吸附作用结合更多的Cd~(2+)。此外,生物质炭的施加提高了土壤中离子交换态磷(KCl-P)、离子交换态氮(IEF-N)和速效钾含量,土壤中不同形态磷(Ca-P、Fe-P)含量随着生物质炭的增加均呈现上升趋势,而土壤中总可转化态氮(TTN)的含量则变化不明显。以上结果表明,玉米秸秆炭的施用能有效降低重金属污染土壤的环境风险,提高土壤质量。     

长江三角洲地区土壤和水稻重金属污染特征研究

[目的]研究长江三角洲地区土壤和水稻重金属污染特征。[方法]测定长江三角洲地区150多个采样点的重金属含量,进行土壤环境质量评价,并研究重金属元素在不同区域和植物不同部位的含量分布以及转换和分配特征。[结果]长江三角洲地区受Cd、Pb、Cr、Cu、Zn的污染,其中Cd污染最严重,Pb、Cu和Zn次之,Cr最轻,几乎不受Hg和As的污染,内梅罗污染指数为0.880,属于警戒级;水稻果实中Cd、Cr、Cu、Hg和Zn超过其背景值。按区域划分,土壤污染程度依次为：环太湖地区〉浙江南部地区〉沿江地区,城市直辖区〉县级城镇及农村;按迁移转化规律划分,根际土壤〉水稻根茎〉水稻果实;转换系数Cd〉Cu〉Zn〉As〉Hg〉Pb〉Cr,分配系数Zn〉Cr〉Cd〉Cu〉Hg〉Pb〉As。[结论]长江三角洲地区污染元素的数值范围较大,个别样本污染严重,应加大重金属污染防治与预防。     

长江三角洲农灌区沉积物中重金属的污染特征及生态评价

根据地质背景和人类活动方式,将整个长江三角洲地区划分为3个区域,探讨其区域特征和污染水平.利用多元统计学方法,分析不同区域重金属分布及污染特征;应用主成分分析,剖析了引起污染差异的原因;运用综合生态风险评价方法,探讨了沉积物的生态风险.结果表明,重金属的分布和区域特征既有相似性又存在差异:元素的富集程度以浙江区较高,太湖平原较低;浙江区不同元素变化最大,而太湖流域元素的变化则较为均匀.主成分分析表明,不同区域重金属的主要来源有所不同:长汀两岸的Hg、Cu、Pb,As污染严重,与城市污水的排放和农业化肥的利用关系密切;太湖流域的主成分因子出现Zn、Cr,Cu组合,体现出电镀、化工行业污染排放的特征;浙江区主成分因子复杂,反映污染物质的多来源.采用Hakanson潜在生态风险指数法对沉积物中重金属进行风险评价,其单因子生态危害程度为Cd>Hg>Pb>As>Cu>Zn>Cr,综合潜在生态风险指数表明,长江三角洲农灌区的污染总体轻微,浙江区北部污染达到中等.     

武夷山市区土壤重金属积累及5种阔叶树富集特征

采集武夷山市区香樟、广玉兰、紫薇、悬铃木和杜英5种行道树叶片及土壤样品,检测Cu、Zn、Ni、Cr和Pb共5种重金属含量,并运用多元统计法分析土壤重金属成因及5种树种的重金属富集系数。结果表明:研究区土壤重金属Cu、Zn、Ni、Cr和Pb存在不同程度的富集,分别是福建省土壤元素背景值的3.3、4.7、2.6、6.1和2.7倍;5种树种叶片的重金属含量有显著差异,广玉兰对重金属富集能力显著,可成为武夷山市行道树主力。     

投加生物促生剂、葡萄糖和氨基酸修复黑臭水体的效果

在曝气条件下,投加生物促生剂BE、葡萄糖、氨基酸等物质,对南京南湖片区北河黑臭水体进行室内静态模拟修复试验.结果表明,3种物质对水体化学需氧量(COD)、氨氮、总氮去除效果明显,COD、氨氮、总氮去除率分别达到61.7％、76.6％、50.7％以上,水质指标由劣Ⅴ类提升为Ⅴ类标准,其中,投加BE去除效果最为明显;在不同温度[(15±2)℃和(25±2)℃]条件下,投加BE的修复效果表明,高温下黑臭水体修复效果明显好于低温条件下.     

太湖西北部入湖河道的沉积物源解析与污染程度研究

[目的]研究太湖西北部主要7条入湖河道沉积物的主要污染源和污染程度。[方法]2005～2006年,对太湖西北部的7条入湖河道沉积物进行采样调查,采用常量元素摩尔比来划分每条河道的主要污染源,并采用富集系数评价7条河道中沉积物重金属污染状况。[结果]马山河、梁溪河、西湾河主要受市政污染,直湖港、漕桥河主要受工业污染,大浦河、武进河主要受农业污染;以工业污染源为主的河道重金属污染程度最大,以农业污染源为主的河道次之,以市政污染为主的河道最小。[结论]该研究为太湖流域河道污染的治理提供了理论依据。     

螯合剂GLDA淋洗修复土壤重金属污染研究

以可生物降解螯合剂谷氨酸N,N-二乙酸四钠(GLDA)作为淋洗剂,对我国南方重要耕地类型黄棕壤进行了重金属污染淋洗修复,以期为土壤重金属污染修复提供重要的设计依据。参照已有研究确定独立变量:GLDA浓度、pH值、淋洗时间,采用RSM优化实验分组,结合三元二次多项式模型拟合,获得了最佳淋洗条件。结果表明:螯合剂GLDA具有优良的重金属洗脱性能,具有替代传统淋洗剂的潜力,对受重金属污染的黄棕壤具有优良修复效果;预测的最佳淋洗条件:GLDA浓度、pH、淋洗时间分别为19.23mmol/L、4.02、146.54min;对应的土壤Cd、Pb、Zn以及Ni的去除率分别为94.68%、88.21%、75.26%以及92.69%,并与实测值相比具有95%以上的可信度;淋洗实验对酸溶态重金属的去除效率最高,对残渣态重金属的去除效率最低,另外淋洗有助于土壤重金属稳定化。