上海市公路雨水径流中重金属的形态及分布特征

对上海市内环高架一段路面的5场降雨径流进行监测,分析了典型降雨-径流事件中固体颗粒物的粒径分布特征和各个颗粒粒径范围内重金属的含量.结果表明:径流中悬浮固体主要由粒径<250μm的颗粒组成;颗粒态重金属是径流中污染物输出的主要形态; SS和重金属都表现出了较强的初期冲刷效应.通过拦截路面径流初期20%～30%的径流量,能够去除路面径流中大部分的SS和重金属等主要污染物.因此,去除固体悬浮物是治理上海公路径流重金属污染的有效途径.     

农地排水中水溶性重金属浓度及其与土壤性状的关系研究

为了解农地排水中重金属浓度的变化特点及影响因素,从杭州市选择了代表性水田、果园、蔬菜地和苗木地等4种利用方式的农地,采样分析了暴雨产生的地表径流中水溶性镉、钴、铬、铜、铁、镍、铅、锌和锰的含量,并与城区地表径流中重金属状况进行了比较。分析结果可知,暴雨期间农地地表径流中不同种类的水溶性重金属浓度有较大的差别,平均浓度从低到高依次为镉(0.19 µg/L)、钴(0.46 µg/L)、铬(1.04 µg/L)、镍(1.73 µg/L)、铅(4.98 µg/L)、铜(88.47 µg/L)、锌(184.52 µg/L)、锰(609.52 µg/L)和铁(1135.21 µg/L),径流中铜、锌、锰和铁的浓度明显高于其他金属元素。除锰与铁外,农地径流中重金属浓度均较低,基本上都达到地表水环境质量I和II类水的要求。统计分析表明,地表径流中水溶性重金属浓度受土地利用方式的影响,铁与锰浓度在水田径流中最高,铜浓度在果园径流中最高,镉、钴、铬、镍、铅与锌浓度在城区径流中最高。相关性分析表明,地表径流中重金属浓度主要与土壤酸碱度有关,与土壤pH呈显著的负相关,与土壤中相应重金属全量和水溶态含量呈显著的正相关,但与土壤阳离子交换量、有机质含量和粘粒含量相关不明显。地表径流中重金属含量高低主要受土壤重金属污染程度和pH影响,正常农田地表径流中的重金属浓度不会对地表水质产生明显的影响。     

日本人造沸石对土壤及盆栽蔬菜重金属污染的治理效果研究

在盆栽条件下验证日本人造沸石对重金属污染土壤的改良作用,并研究土壤重金属有效态含量及蔬菜重金属含量的相关性。结果表明:施用日本人造沸石11 850 kg/hm2,土壤重金属有效态含量明显降低,最高吸附效果铅达到81.0%、镉22.2%、铬39.2%、铜34.3%。在试验浓度下,空心菜铅、铜、铬含量与土壤重金属有效态含量相关性不明显;镉显著正相关。空心菜根部重金属含量明显高于地上部分。     

长江下游重金属在水相-悬浮物中的分布与输移

以长江下游的水体和悬浮物为研究对象,对干流和支流中重金属元素的分布与富集情况进行了研究。结果表明,重金属在水相与悬浮物中的含量表现出相反的季节性变化特征,枯水期悬浮物吸附重金属的能力较强,丰水期悬浮物解吸附重金属的能力较强;支流悬浮物中重金属的含量、变异系数和分配系数大于干流,不同江段重金属含量表现为：江苏段〉安徽段〉上海段。     

临安校园不同下垫面径流污染特征及污染源解析

地表径流污染已成为非点源污染的主要来源,严重影响城市水环境。通过对临安校园典型降雨事件的研究,探讨径流污染特征以及污染源。结果表明,径流污染浓度初期较高,之后呈下降趋势,各下垫面径流污染存在初期冲刷效应;降雨特征与污染物浓度之间、径流污染物之间存在一定相关性;水质污染程度屋面<瓷砖路面<绿地<柏油路面,整体污染较重;研究区径流水质存在两类潜在污染源,第一类是机动车损耗、燃油和城市垃圾,第二类是机动车辆车轮胎磨损、大气干湿沉降和复合肥的施用,以及附近电缆厂等重金属工业活动。     

交通源路域土壤——植物系统中重金属污染研究

针对交通源路域重金属污染问题,在江苏省内分别选取2条国道和高速公路的4个典型路段进行了土壤一植物系统中铅、铜、锌、镉污染监测,并分析了路域土壤一植物系统重金属污染的现状、特性、相关性及其影响因素。结果表明：江苏省内路域土壤一定程度上受到重金属污染,不同道路路域土壤重金属污染与车流量无明显相关性,植物中铜浓度、镉锌浓度总和与土壤中铜浓度、镉锌浓度总和呈显著正相关,不同公路路域土壤重金属污染受车流量、运营时间、公路类型和气候影响。     

横坡耕作径流溶解态氮磷流失特征及其富营养化风险——以鲁中南山地丘陵区为例

以鲁中南山地丘陵区的坡耕地为例,在模拟降雨条件下分析了横坡耕作地表径流溶解态硝态氮(DNN)、铵态氮(DHN)和磷(DIP)的流失特征,并通过溶解态无机氮DIN(DNN+DHN)/DIP、DNN/DIP和DHN/DIP等3种氮磷比衡量其径流的富营养化风险.结果表明,在研究区典型的暴雨强度下(70mm·h-1),横坡耕作产流所需降雨量在8.07mm左右,产流后径流率在径流初期(0-5min)迅速增加,并在末期(14min后)趋于稳定,而径流泥沙浓度在降雨过程的变化表现出单峰型特征;溶解态氮、磷浓度在径流过程中逐渐降低,其中,径流末期DNN、DHN和DIN的平均浓度较初期分别下降12.1%、23.5%和12.6%.DIP浓度的下降幅度明显大于溶解态氮,为32.5%;溶解态氮、磷浓度与径流率以及原表土速效养分含量在径流初期的相关程度较高,之后则逐渐降低,与泥沙浓度的相关系数在降雨过程中则呈高-低-高变化;各溶解态氮的流失率在径流过程中呈增加趋势,而DIP流失率在径流过程中的变化不显著;溶解态氮、磷流失率与径流率存在升幂函数关系,但相关性随径流时间延长逐渐减弱.N/P率分析表明,横坡耕作径流的富营养化风险较低,但风险水平在径流过程中呈逐渐增加趋势.控制径流末期DNN的径流流失,可减轻横坡耕作径流对于受纳水体富营养化过程的影响.     

凤羽河流域典型降雨径流氮磷污染物排放特征

对凤羽河流域2013年3次典型降雨全过程进行了连续监测,测定了径流量及降雨径流过程中氮磷(N、P)的形态、浓度与通量变化。结果表明,N、P各形态浓度变化曲线与流量曲线趋势大致相同,总氮(TN)浓度随降雨量增减迅速,硝态氮(NN)浓度变化平稳,铵态氮(AN)浓度较低且峰值出现均晚于其它氮素形态峰值,颗粒态氮(PN)与颗粒态磷(PP)浓度在径流过程中迅速达到峰值后陡然下降。暴雨径流前期氮素迁移以PN为主,主要来源于地表径流,受降雨强度影响;后期以NN为主,来源于土壤硝酸盐随壤中流淋失。磷素主要以地表径流迁移的PP为主。暴雨径流导致的N、P流失负荷较大,暴雨初期PP、PN流失严重,初期冲刷效应明显。     

环太湖典型丘陵区不同土地利用下土壤磷素随地表径流迁移特征

在环太湖丘陵地区选择4种有代表性的土地利用类型进行野外原位试验，研究了自然降雨条件下磷素随地表径流的迁移特征。结果表明，各场降雨水相总磷的“次降雨径流平均浓度”呈对数正态分布。悬浮颗粒态磷是水相磷素迁移的主要形态，占水相总磷的76%～89%，其浓度主要由表土总磷含量及地表径流量决定;而溶解态磷（DP）主要与表土中的有效磷含量以及径流与表土相互作用深度有关。溶解态无机磷（DIP）占溶解态磷的57%～85%，竹林的DIP浓度最高。菜地径流的有机磷含量（DOP）明显高于另外3种土地利用。不同土地利用下溶解态和悬浮态磷的迁移通量分别为23～92.7mg·m^-2·a^-1和113.4～364.3mg·m^-2·a^-1，与地表径流量表现出较强的相关性。     

玉米籽粒重金属累积量与土壤重金属DTPA态含量的相关性分析

采集玉米籽粒及对应土样,分别测定籽粒Cu、Pb、Ni、Zn、Cr五种重金属元素的含量和土壤中五种重金属 DTPA态的含量并分析其相关性。结果表明,玉米籽粒中Pb、Ni、Cr含量与土壤相应元素DTPA态极显著正相关,Cu、Zn的相关性不显著;将 Cu、Zn分别与另四种重金属元素进行偏方差分析,结果反映其它四种重金属元素含量与籽粒中Cu含量相关性不显著;土壤中Cu含量与籽粒中Zn含量显著正相关。依据模拟的回归模型,可以通过检测土壤重金属DTPA态的含量来预测玉米籽粒是否有重金属超标的风险。     

东江流域不同地类非点源污染排放特征

以东江流域为研究对象,选取不同土地利用类型小区进行野外径流场试验,研究自然降雨过程中不同地类常规污染物与典型重金属的非点源污染排放特征。结果表明,农业用地水质较差,是流域内的主要非点源,但公路重金属污染物也不容忽视。庭院、公路和菜地地表径流污染物浓度与径流量相关性显著,而水田与林地则相关性差,主要是由同一小区二次降雨间隔差别大与地面特性引起的。庭院SS与COD发生显著初期冲刷现象,TN、TP与重金属(Cu、Pb、Zn及As)初期冲刷不显著,公路、菜地、水田、林地,则大部分指标都发生了明显的初期冲刷现象,同时部分场次降雨中也会出现二次冲刷的现象。不同污染物的初期冲刷现象显著程度规律为SSCODPbTNZnTPCuAs,常规污染物的初期效应比重金属显著,重金属的初期效应更易受到用地类型的影响;对比不同用地类型,则农用地更易发生初期冲刷现象,但公路径流中重金属污染物也存在显著初期冲刷现象。降雨量、降雨强度及二次降雨间隔是影响初期冲刷现象的显著因素。     

基于Ordinary Kriging路域土壤重金属含量的空间分布——以国道316线福州至闽清段为例

土壤重金属污染日渐加重,道路交通活动产生的重金属污染导致路域土壤重金属含量上升,构成潜在生态威胁。为探明路域土壤重金属污染范围及其变化趋势,在316国道福州-闽清段外侧100 m×100 m范围内布设5条与道路垂直的采样断面,每条断面依据道路远近布设11个采样点,在距离道路路侧200 m处采集2个对照土壤样品,共采集57个采样点表层的土壤样品,并采用XRF-DP 4050测定土壤中重金属(Cr、Pb、Zn、Mn和Fe)含量。在此基础上,对土壤中不同重金属间进行相关性分析,并用普通克里金进行插值分析路域土壤重金属的空间分布特征。结果表明,测量领域内的土壤中Cr、Pb、Zn含量整体趋势呈现随道路距离增加而递减,其对照区含量较低,含量受道路交通影响;其中Cr呈指数分布,在0 m处含量最高;Pb、Zn呈偏态分布,峰值出现在10~20 m。Fe、Mn在对照区含量较高,其测量领域含量不易受道路交通影响,含量主要与成土母质有关。     

道路绿地土壤重金属含量水平分布特征

[目的]研究道路绿地对交通重金属污染的防护作用。[方法]在重庆市五黄路乔草混交林绿地和草坪绿地两种样地内,分别采集距离道路一定梯度的表层土壤样品,测定样品中重金属Pb、Cd、Cr、Mn、Hg、As、Cu、Zn、Fe含量,分析两种配置模式下绿地土壤重金属含量的水平分布特征。[结果]9种重金属在道路绿地土壤中的水平分布特征表现各异,其中Cd、Pb、Cr、Zn是交通对绿地土壤污染的主要重金属因子。与草坪绿地相比,乔草混交林绿地在同一水平距离的土壤Pb、Cd、Cr、Cu、Zn含量水平、含量峰值均明显降低,其中Pb、Zn含量峰值降幅最大。随着与道路距离的增加,主要重金属含量总体呈下降趋势。草坪绿地重金属污染带主要集中在距离道路1～80m的范围内,乔草混交林绿地的重金属污染带主要集中在距离道路1～30 m的范围内。[结论]栽植乔木可以提高绿地对交通重金属污染的防护作用。     

沈阳市降雨径流初期冲刷效应

研究探讨城市降雨径流的初期冲刷效应对于城市水环境治理和水污染防治具有重要意义。以沈阳市典型区域为例,对坡顶屋面、平顶屋面和路面3种典型下垫面的降雨径流进行了监测,分析的污染物包括总悬浮颗粒物(TSS)、总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)和主要重金属(Cd、Cr、Cu、Ni、Zn)。利用M(V)曲线和污染物初期冲刷率(MFF₃₀),分析了不同降雨径流事件的初期冲刷强度和发生强冲刷、弱冲刷的概率。结果显示:研究区较易产生初期冲刷现象,约有50%-90%的降雨事件能产生初期冲刷现象。3种下垫面发生初期冲刷的强度依次是:平顶屋面>坡顶屋面>路面。降雨历时和干期长度与初期冲刷效应具有正相关关系,降雨量和降雨强度与初期冲刷先是正相关关系,但当稀释效应大于冲刷效应时,呈现负相关关系。重金属污染物较容易发生初期冲刷现象,而TN易发生强初期冲刷。     

武清区典型蔬菜种植区土壤重金属的风险评估和空间分布特征

重金属污染已严重危害人类健康与粮食安全,为探明不同时期土壤重金属动态变化规律,采集了天津市武清区的95个农田表层土,并对样品中Pb、Cu、Cr、Ni、Zn、Cd和As的含量进行测定。基于地统计法分析农田土壤重金属空间分布规律,探讨2005年和2019年土壤重金属的累积、潜在生态风险以及土壤中重金属的空间分布特征。结果表明,除Ni以外,重金属Pb、Cu、Cr、Zn、Cd和As随着时间的推移累积污染不断增加。地累积指数和潜在生态风险指数结果表明,Cd和As是研究区生态风险的主要贡献者。2005年和2019年重金属空间特征表明,Cu、Cr、Ni、Zn和As具有相似的空间分布,高值区集中在研究区的西南部,Pb的高值区呈现面源污染,而Cd呈现明显的点源污染。研究区Cu主要受农业施肥的影响,Zn主要受农业施肥和污水灌溉的双重影响,As、Ni和Cr的污染主要来自成土母质,Cd可能来源于工业活动,Pb归因于交通尾气的排放。研究表明,武清区典型蔬菜种植土壤重金属累积的主要原因是工业排放以及污水灌溉。本研究明确了天津市武清区的土壤重金属空间分布特征及污染源,可为研究区污染控制和生态保护提供理论依据。     

杞麓湖径流区不同湿地沉积物重金属污染特征及潜在生态风险评价

为了解杞麓湖农业径流区低污染水所致湖滨带湿地重金属空间分异特征及潜在危害,采集湖滨带农业径流区32个不同类型湿地（河流湿地n=13、人工湿地n=10、湖泊湿地n=9）的表层沉积物,检测重金属Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Ni和Hg含量,利用ArcGIS反距离权重插值法（IDW）分析7种重金属空间分布特征,采用Hakanson潜在生态风险指数法评价杞麓湖农业径流区湿地重金属污染。结果表明：不同类型湿地7种重金属污染程度存在差异,平均含量由高到低依次为河流湿地 > 人工湿地 > 湖泊湿地,各重金属平均含量由大到小依次为Zn > Cr > Cu > Ni > Pb > Cd > Hg,除Pb外,其余6种重金属平均含量均超过云南省土壤背景值,Cd超背景值样点比例高达100%。单因子污染指数表明重金属Cd和Hg呈重度污染,存在危害风险;农业径流区潜在生态风险指数介于112~1 241,平均264,属中度风险水平;重金属含量分布存在明显空间差异,北部高于南部、西部高于东部,含量分布高值区与潜在生态风险评价结果一致。相关性分析表明Cu、Ni、Cr和Zn污染源主要是农业活动;Pb来源主要与道路交通有关,还受工业活动影响;Cd主要受农业活动和工业活动影响。研究表明,杞麓湖农业径流区不同类型湿地重金属污染存在空间差异,Cd和Hg污染严重,生态风险高值区出现在西北部和西南部。     

黄河三角洲地区交通干线两侧土壤铅污染状况调查与分析

[目的]查明黄河三角洲地区交通干线两侧土壤重金属铅污染水平和空间分布特征。[方法]运用样地调查法采集土壤样品,并利用原子吸收分光光度法对黄河三角洲地区路域土壤铅污染状况进行了比较和分析。[结果] G205国道和S312省道两侧土壤铅污染主要来自于汽车尾气,并且土壤中铅含量随与公路距离的增大而逐渐降低。距公路干道1～50 m内所采土壤样品的含铅量在32.46～86.04 mg/kg,是该区域土壤铅背景值的1.2～3.3倍,污染状况较为明显。经进一步研究,道路两侧绿化带可有效降低土壤铅污染水平。[结论]该研究为查明黄河三角洲地区交通干线两侧土壤重金属铅污染水平和空间分布特征提供了理论依据和基础资料。     

鄱阳湖水系重金属出入湖通量估算

通过借鉴潮时入海通量法,对赣江、信江、饶河、抚河、修水等5大河流重金属入湖通量及重金属出湖通量进行估算,并根据鄱阳湖重金属污染的历史及现状,确定经由其他途径输入湖区的重金属通量。结果发现,不同重金属的出入湖组成不同,Cu、Zn、Cd主要是溶解态,而Pb主要以悬浮态形式存在;通过潮时入海通量法计算得出河流重金属入湖总通量低于重金属出湖通量,其中出、入湖通量比较均为Pb>Cu>Zn>Cd,对于地表径流、环湖污水排放、降雨、内源释放等重金属输入途径达到较大影响,应该加强监控,防止鄱阳湖水环境重金属污染程度的加剧。     

福建沿海公路旁土壤重金属分布格局及防护林的作用

采用污染指数分析7种重金属元素(Pb、Cr、Cu、Zn、Cd、Ni、As)的扩散格局及其对防护林带的影响,比较有林带和无林带路旁土壤重金属污染的差异。结果表明,有林带和无林带路旁土壤重金属含量峰值均不在路肩处,其中无林带路段大部分出现在距路肩100-200 m的范围,然后逐渐下降到对照值,而有林带路段大部分出现在距路肩10-50 m的范围,且在越过峰值以后各样点的含量值基本上比无林带对应样点的低,并达到显著水平;单项污染综合指数显示,在无林带路段,除了Cr和Ni,其他重金属元素对路旁200 m范围内的土壤均产生了不同程度的污染,其中以Zn和Cu的污染最严重,有林带路段重金属污染范围大部分缩小为100 m;多项污染综合指数显示,无林带路段路旁土壤重金属污染的范围达到300 m,而有林带路段缩小为200 m;相关性分析显示,土壤重金属污染主要来源于公路交通,根据当前沿海防护林的经营管理方式,在公路两侧建设50 m宽的防护林带,能有效抑制由交通引起的重金属污染的扩散。