长江中下游不同营养水平湖泊水体环境变化特征及机制

选择长江中下游49个湖泊进行不同季节的水体溶解无机氮(DIN)、总氮(TN)、总磷(TP),溶解性无机磷(DIP)以及叶绿素a(Chla)等环境参数分析,开展不同营养水平湖泊水体环境变化特征及生物响应机制研究。结果表明:DIN、TN/TP随TP的变化规律反映了不同营养水平和季节下地球化学作用的影响;氨氮(NH₄-N)、TP、DIP、Chla尤其是NH₄-N的季节性变化规律与营养水平关系密切;TP<0.05 mg/L时,NH₄-N随总磷升高的趋势夏季大于其他季节,TN/TP与硝态氮(NO₃-N)、TN相关性好,营养源组成和氨化作用是主要影响因素;0.05 mg/L4-N随总磷升高的趋势基本相同,TN/TP与亚硝态氮(NO₂-N)、NO₃-N、TN相关好,水生植物利用、氨化和反硝化作用是主要影响因素。TP>0.1 mg/L,冬季NH₄-N随总磷升高的趋势明显大于其他季节,TN/TP在冬季和春季与TN、NO₃-N相关性好,夏季和秋季与TP相关性好,其主要原因在于夏季和秋季水生植物对DIN的利用量、反硝化作用和湖泊内源释放的显著增强。     

贵州省惠水土壤-灌溉水-雨水-大气降尘中Cd、As等微量元素特征及来源讨论

【研究目的】土壤-水体-大气降尘中Cd、As等微量元素成因来源、富集规律为环境地质研究焦点,开展惠水土壤-灌溉水-雨水-大气降尘系统中Cd、As等微量元素迁移与富集的定量研究,对该地区农业生产和农产品种植具有重要意义。【研究方法】以贵州省惠水县表层土壤、灌溉水、雨水和大气降尘样品为研究对象,分析样品中的Cd、As微量元素地球化学特征。【研究结果】结果表明：研究区以酸性土为主,147件表层土壤样品中元素Cd与As、Cr、Hg、Mn、Ni、Pb、Zn、pH呈正相关关系,与Cu、Se呈负相关关系;34件灌溉水样品中含量主要为As、B、F^-、Se、Zn,灌溉水重金属元素单因子污染指数和内梅罗综合指数等级为1级,属清洁范围,表明灌溉水水质均达标;5件雨水和大气降尘样品中,大气降尘主要为As、Cd、Cr、Hg、Pb,雨水中主要为As、B、Cd、Cr⁶⁺、F^-、Ge、Hg、Pb、Se、Zn。【结论】评价结果显示：土壤单因子污染指数Cd指数最高,内梅罗综合污染指数大小为羡塘镇红旗村>芦山镇羊马村>涟江街道大坡村>好花红...     

湛江市菠萝主产区基岩-土壤-菠萝元素迁聚特征

为研究元素在基岩-土壤-作物系统的迁聚特征,选取湛江市徐闻县菠萝主产区为研究区,采集土壤和菠萝样品,结合元素迁移系数、生物富集系数评价了基岩-土壤-菠萝系统元素的分布和迁聚特征。结果表明: 研究区土壤含富磷(TP)、土壤全铁(TFe₂O₃)、Co、Ge、S、Se含量丰富,土壤全氮(TN)含量中等,有机质含量以中等—较丰富为主,土壤全钾(TK)含量缺乏。基岩风化成土过程中,土壤中Pb、Cr、TFe₂O₃、Ni相对基岩表现为富集,Al₂O₃、Cu、Zn、Co、Mn、TP、K₂O相对基岩表现为流失; 土壤中Co、Cr、Cu、Ge、Mn、Ni、Zn主要来源于磁铁矿风化蚀变,Se主要来源于黄铁矿风化蚀变。菠萝果实对Cd、Hg为微弱吸收,Cd相对其他元素更容易在菠萝果实中富集。Ge、As、Cd、Se、Ni在菠萝根部最为富集,Pb、Hg、Cr、Cu、Zn在菠萝叶片最为富集,菠萝果实对Cu、Pb、Cr、Hg的吸收存在协同作用。研究成果可为当地菠萝产业发展提供依据。     

西安主城区土壤重金属污染评价

西安城区一体化进程加快,土壤环境资源承受压力巨大,以As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn作为评价因子,采用单因子及内梅罗综合污染指数法对西安主城区土壤重金属污染进行评价。结果显示,Cd、Hg、Ni、Zn总超标率分别为40.4%、18.2%、1.0%、2.0%,As、Cr、Cu、Pb未超标;污染程度顺序为CdNiHgZnCuAsCrPb,其中As、Cr、Pb污染等级为清洁,Cu属尚清洁,Hg、Zn属轻度污染,Cd、Ni属重污染;重污染区分三部分展布于西郊到北郊,其外围中度、轻度污染区及尚清洁区依次呈环状分布,清洁区分布面积广泛。     

二道松花江沉积物重金属特征及其潜在生态风险

为了查明第二松花江河源区水体环境状况,通过测定二道松花江及其主要支流沉积物中重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn的质量分数,探讨了沉积物中的重金属浓度特征,并采用潜在生态风险指数法对该河流沉积物中重金属的潜在生态风险进行了评价。结果表明：二道松花江及其主要支流沉积物中重金属元素分布不均匀,As、Cd、Cr、Cu、Hg质量分数平均值分别为4.47×10^-6、0.158×10^-6、35.81×10^-6、10.57×10^-6、0.040×10^-6,总体处于较低水平;沉积物中重金属潜在生态风险总体上处于轻微生态危害程度,但在金银别河处于极强生态危害程度,以Hg的生态风险为主。     

淮北濉萧矿区采煤塌陷区水污染特征及评价

为掌握研究濉萧矿区采煤沉陷水域及河流水系的污染及动态变化特征,在研究区及周边3条河流设置水质观测点,对DO、NH_4-N、CODcr等21项指标进行监测,并按照季节不同采集年内不同时间段样品,选取单因子评价法、综合污染指数法、分级评价法及综合水质标识指数法4种评价方法进行评价。分析认为:综合水质标识指数法包含信息全面,评价结果可靠,适用于塌陷区水体污染特征识别和水质评价,并对水体功能区划与定位具有很强的指导作用。3个沉陷区水域综合水质标识指数(Ⅰ_(wq))均值为3.140,达到Ⅲ类水质标准,主要污染物为CODcr、总磷(TP)、总氮(TN)和汞(Hg)。5个河流监测断面Ⅰ_(wq)均值为5.352,达到Ⅴ类水质标准,水体污染较为严重。研究结果表明由于沉陷区水体水质较好,但环境容量较低,区内的河流因受城市工业和生活污染较严重。     

江西省赣县沙地土壤重金属的来源及环境等级评价

为研究赣县沙地土壤中重金属的来源,进行环境等级影响评价,在研究区采取了2708件土壤样对Cd、Cr、As、Hg、Cu、Pb、Zn、Ni八种重金属元素及pH进行分析测试,按照现有环境地球化学等级标准进行评价,利用地质统计分析法和空间分析法,探讨分析重金属元素可能来源。结果表明:研究区土壤中的As、Pb和Cu平均值均低于赣州市背景值,Cd、Hg、Cr、Zn和Ni平均值略高于赣州市背景值。与全国土壤背景值相比,Cd、Pb平均值高于全国土壤背景值,As、Co、Ni、pH、Cu低于全国土壤背景值,土壤中Hg、Zn背景值含量与全国背景值相差不大;各重金属元素具有较好的空间相关性,空间变异主要受结构性因素为主,受随机性因素较小;基于各元素半差函数块基比,结合元素间相关系数及因子载荷分析,研究区中Cd、Cr、Cu、Pb、Zn和Ni主要受地球化学成因影响,得出AS、Cd和Pb土壤污染主要来自地质高背景。     

锦州市土壤重金属污染特征及生态风险评价

以锦州市为研究区,分析8种土壤重金属As、Cd、Hg、Cr、Cu、Pb、Zn、Ni的污染特征,采用单因子污染指数法、地累积指数法、内梅罗综合指数法和Hakanson潜在生态风险指数法确定锦州市土壤重金属污染程度,评价土壤重金属潜在生态风险.结果表明,锦州市土壤重金属Cd和Cr含量高于全国土壤及辽宁省土壤背景值,Cu、Hg、Ni和Pb含量高于辽宁省土壤背景值.采用单因子污染指数评价,Cd为中度污染,Hg、Pb、Cr、Ni和Cu为轻度污染.经地累积指数法评价,Cd为轻中度污染,其他重金属为无污染.内梅罗综合污染指数平均值为2.25,为中度污染等级.研究区综合潜在风险指数平均值为157.34,处于中等生态风险,造成局部地区土壤潜在生态风险较高的重金属为Cd和Hg.     

渤海沿岸环境沉积调查:As、重金属、氮和磷污染

对天津,河北和辽宁地区沿渤海海岸沉积物进行了粒度,重金属、As、P和N的分析表明,在表层沉积物(<62.5μm粒级)中重金属和As的含量变化很大。在天津地区Hg、Cd、Cu、Ni、Pb、Zn、Cr、Mn和As的平均含量(μg/g)分别为0.15、0.19、31.6、46.5、29、112、82、1008和16.2,辽宁地区它们分别为0.08、0.44、24.2、34.1、29、96、64.4、976和13.1,在河北地区它们分别为0.03、0.13、20.3、28.7、22.7、58、63、888和8.5。天津地区Hg、Cr和As的高值(μg/g)为0.26～0.35,83.4～94.9和23.3。河北省个别地区Hg、Cd和Zn含量(μg/g)高达3.12,2.01和602。上述结果反映渤海沿岸沉积物遭受了不同程度的重金属和As的污染。天津环渤海地区表层沉积物中总氮(TN)和总磷(TP)的含量(mg/g)分别为0.7～1.5和0.7～1.0,它们在辽宁地区分别为0.5～1.0和0.5～0.7,在河北地区一般为0.6～1.2和0.5～0.8。但是,在河北个别明显遭受Hg、Cd和Zn污染地区的沉积物中TN和TP含量(mg/g)分别高达6.6和1.5,需要研究它对底栖生物的危害。     

湖北红安县生态地质调查土壤重金属分布特征及生态风险评价

为探索湖北省红安县土壤重金属空间分布特征,选定金沙湖和觅儿寺工业园两个重点调查区,系统采集表层及垂向剖面土壤样品,测定Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd、As和Hg含量。采用单因子污染指数法和潜在生态危害指数法评价重金属元素空间分布特征及生态风险。研究表明：调查区上述8种重金属元素平均含量分别为21.48×10^-6、21.75×10^-6、63.60×10^-6、53.24×10^-6、20.25×10^-6、0.13×10^-6、5.44×10^-6和0.04×10^-6,其中Cu、Cr、Ni和Cd污染积累相对富集,以轻微污染为主;重金属元素分布规律特征明显,轻微污染集中于高桥—永佳河基性—超基性混杂岩带和觅儿寺工业园周边,重度污染仅存在于八里湾东北侧零散锰钴矿化点,Pb和Hg含量在表层土壤富集,深层减少,Cr和Ni则在深层土壤富集,而表层减少,其他4种元素规律不明显;Cd和Hg单元素潜在生态风险较高,基于这两种元素的综合生...     

接触氧化技术在公园景观水体功能恢复中的运用试验研究

通过自行设计加工的试验装置,进行生物接触氧化技术在景观水体功能恢复中的试验研究。待处理的景观水体ρ(COD_Cr)为25~35 mg/L,ρ(NH₃-N)为2.2~3 mg/L,ρ(TP)为0.55~0.85 mg/L,有机负荷低,且水质变化幅度大。试验结果表明,在合适的运行参数下,生物接触氧化技术可以使经过处理的景观水体的ρ(COD_Cr)、ρ(NH₃-N)、ρ(TP)分别降至14.62 mg/L、0.26 mg/L、0.19 mg/L,满足地表水Ⅲ类水质标准,达到景观水体水质要求。     

高邮湖底泥及出入湖河口表层沉积物重金属元素分布与潜在生态风险评价

为查清高邮湖底泥及出入湖河口表层沉积物重金属分布特征,评价其潜在生态风险,以湖区及周边25个底泥和沉积物样品为载体,重点研究8种重金属元素,选用单因子污染指数法、内梅罗综合指数法、地累积指数法和潜在生态风险指数法,相似比对重金属污染等级及评价潜在生态风险。测试数据表明,8种重金属元素中,仅Hg含量（平均值）未超过里下河浅洼平原表层土壤重金属元素背景值,As含量（最大值）超过农用地土壤污染风险筛选值。Pearson相关系数矩阵表明,重金属元素Ni与Cr、Pb、Zn、Cu之间具显著同源性;单因子污染指数法与内梅罗综合指数法评价结果显示,污染指数均值排序均为As＞Cd＞Pb＞Cu＞Zn＞Ni＞Cr＞Hg,但对As、Cd评价前者为轻度污染,后者为中度污染;地累积指数Igeo显示,仅As为轻度污染,其余元素均为无污染状态。沉积物单项潜在生态风险指数排序为Cd＞Hg＞As＞Pb＞Cu＞Ni＞Cr＞Zn,仅Cd属中风险,其余元素为低风险;研究区综合潜在生态风险指数RI均值为115.7,表明全区总体生态风险属于低风险状态,重金属有沿入湖河口向湖心区富集趋势。     

基于综合等级划分方法的土地质量地球化学评价——以吉林省乌拉街镇为例

采用图斑+网格化布样以及"S"型采样方法,采集表层土壤、灌溉水、大气干湿沉降物、农作物等样品677件,依据综合等级划分方法对吉林省乌拉街镇一带开展了土地质量地球化学评价,评价面积为153 km²。结果表明：评价区土地质量地球化学综合等级一等的约占全区面积的49.32%,二等占21.94%,三等占28.38%;该区玉米中重金属元素Cr,Cu,Zn,As,Cd,Hg,Pb质量分数分别为<0.87,0.91~2.60,15~27,<0.050,0.003~0.018,<0.010,<0.050 mg/kg,均符合国家标准;土壤酸碱度变化范围为4.43~8.09,平均值5.48,土壤酸化问题严重,酸性土壤占全区的78%,强酸性土壤占15%。该区综合土地质量为优良水平,对农作物种植较为适宜;但是,土壤酸化以及硼缺乏（0.35 mg/kg,处于4级水平0.2~0.5 mg/kg）问题应引起足够重视,亟待采取有效措施加以防治。     

中国淡水湖泊沉积物地球化学背景与环境质量基准建立的思考

利用中国150余个淡水湖泊表层沉积物和深层沉积物的地球化学数据,采用中位数绝对中位差的方法统计获得了中国主要淡水湖泊沉积物的As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、TN、TP、TOC及pH的地球化学背景值,为我国湖泊沉积物环境质量基准的建立和湖泊生态环境质量监管提供了重要依据。统计结果表明,我国表层湖泊沉积物中的As、Cd、Hg等重金属元素以及TP、TOC等发生了显著富集,显示出强烈的人类活动对湖泊沉积物环境质量的改变。在探讨国外环境质量基准值对我国淡水湖泊沉积物环境质量评价适应性的基础上,提出直接采用国外相关标准还不能客观评价我国湖泊沉积物的污染程度和生态风险,应充分考虑我国湖泊沉积物的地球化学背景,建立适应我国情况的沉积物环境质量基准。     

安徽巢湖岸线生态地质调查与岸线规划分区研究

本文运用野外地质踏勘、走访等手段,对巢湖岸线一带区域地质、水文地质、生物和植被资源、社会经济和土地利用现状等进行调查和综合分析,结合相关的岸线保护政策红线,确立巢湖岸线的规划合理分区。区内地层自上太古界到第四系全新统,均有分布。巢湖及其周边流域内的水系发达,形成纵横交错的河流,有利于农业生产。巢湖水体的水质属劣Ⅳ类,重金属As、Cr、Cu、Ni、Pb、Cd、Zn、Hg为中等污染,化学需氧量(COD)、总P、N、NH₃^-(氨氮)是水环境的主要影响因子。规划区内土地用地类型划分为12个大类。根据土地的不同功能和用途,将巢湖规划区划分三级、五区。加强巢湖岸线建设的调查规划工作,具有非常重要的现实意义。     

云南省安宁地区土壤重金属等元素生态地球化学调查与评价

云南省安宁市是长江上游滇中经济发展和生态文明建设的重要地区。本文以2018～2020年度在安宁地区系统采集的表层土壤样品为研究对象,对研究区表层土壤重金属等元素含量特征和富集程度进行研究,利用地累积指数和潜在生态风险评价指数对土壤重金属的生态风险进行评价,并采用相关性和主成分分析其来源。结果表明,研究区土壤重金属Cr、Zn、As、Cd、Pb、Hg以及放射性元素U显著高于云南省土壤背景值,且变异程度较高,空间分布不均;重金属Cr地质异常累积程度最高,As、Cd和Hg潜在生态风险等级高,生态风险主要集中在磷矿采区及螳螂川流域钢铁厂、化工厂周边。研究区土壤中Cr、Ni、Cu可能更多地来源于成土母质;Cd、Pb、Zn和As高含量区受人为活动的影响较为显著;Hg可能存在复合污染源。本研究结果将为识别安宁地区土壤重金属的来源及当地土地资源安全管护提供科学依据。     

柳江流域沉积物重金属生态风险评价及来源分析

以柳江中下游流域沉积物为研究对象,采集91件水系沉积物样品,计算并分析As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等元素地球化学参数特征,对当前污染现状及潜在风险进行预测评价,并解析重金属元素来源。结果显示:柳江流域重金属元素含量分布表现出较强的地域特征;柳江流域污染等级以轻度及偏中度为主,潜在生态风险等级为中低等级,主要影响因子为Cd;As、Cr、Cu、Hg、Ni来源以自然源为主,Cd、Pb以人为源为主,其中Cd自然源贡献率高值区主要分布于龙江流域,工矿业源贡献率高值区主要分布于金城江周边以及柳江柳州市区段。     

湖南株洲市土壤重金属分布特征及污染评价

对株洲市土壤重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As污染现状进行了调查与评价。结果表明:①株洲市60个样品中Cd已达到重度污染程度,污染严重;Cu、Hg、As处于中度污染;Pb、Zn、Cr属于轻度污染。内梅罗综合污染指数也已达重污染。②不同土地利用类型土壤中各重金属含量由高到低变化如下:Cu、Zn、Cr为水田→菜地→旱地;Pb、Hg、As为旱地→水田→菜地;Cd为菜地→旱地→水田。③不同土壤类型中各重金属含量由高到低变化如下:Zn、Cd、As为潮土→粘土→红壤;Pb、Hg为粘土→潮土→红壤;Cr为红壤→潮土→粘土;Cu为潮土→红壤→粘土。     

鄱阳湖平原地下水重金属含量特征与健康风险评估

鄱阳湖平原作为长江中下游平原的重要组成部分,随着城镇化进程的快速推进,由于工矿业污染物、农村生活污水和农业生产废水向地下水的过量排放,农村地下水污染程度和范围不断扩大,为了解鄱阳湖平原地下水重金属污染状况,本研究在大量的水文地质调查和水化学样品测试基础上,分析该区地下水中重金属Cu、As、Cr、Hg、Pb、Cd含量特征,利用美国环境保护署(USEPA)的健康风险评价模型对鄱阳湖平原地下水重金属进行健康风险评价。研究区171个地下水样品中Cd、Cu、Hg、As、Pb、Cr等6种重金属元素含量变化幅度大,其中Hg、Cd和As平均值超过《地下水环境质量标准》(GB/T14848—2017)Ⅲ类标准,结果表明鄱阳湖平原地下水水质受人为影响大,局部地下水存在严重的污染。致癌物健康风险评价结果显示,Cr、As和Cd的平均个人年健康风险值均大于可接受风险值,Cr的健康风险值最大,是主要的致癌因子,As次之,Cd最低;非致癌物质健康风险结果显示,Hg、Pb和Cu的健康风险水平表现为Hg>Pb>Cu,属于可忽略风险。区域饮水途径上的健康风险主要来自致癌物质,总体上男性健康风险大于女性的健康风险。鄱阳湖平原地下水水质污染状况研究及治理监管工作提供理论依据,为其他区域地下水重金属的监测和质量控制提供参考和借鉴。     

岩溶地下河污染物运移特征及自净能力 ——以广西里湖地下河为例

以广西里湖地下河为研究对象,通过观测地下河系统中污染物的运移行为来研究其自净过程。于不同季节沿着地下河的径流方向进行一个水文年的调查取样。结果发现地下河主要受到NO₂-N、NH₄+-N、COD和As、Cd、Hg等重金属的污染。污染物从地表进入岩溶含水层,到达地下河出口时部分污染物浓度衰减明显,说明一些离子有明显的自净能力。因地下河的结构和部分管道半充水状态、明暗流交替等水文地质条件,地下河的自净机制主要是物理过程的稀释作用和化学过程的氧化还原反应。通过对比地下河主要离子的衰减量和衰减速率,发现衰减比例最高的为铵态氮,最低为保守元素氯离子。根据衰减速率,将水中的离子和微量元素分为4种衰减特征类型:TFe、Al和Zn一旦进入岩溶含水层后全部衰减;K、Na、Mg、F、Cl、HPO₄和TP在洞穴伏流段具有最高的衰减速率;来自生活和工业污染的NH₄-N、COD_Cr、BOD₅从上游至下游逐渐减少;Mn、 Ba和Hg从明流转为伏流时衰减速率最快,但在洞穴伏流内存在二次悬浮。