鄱阳湖表层沉积物有机碳、氮同位素特征及其来源分析

通过对鄱阳湖及其主要入湖河流(赣江、抚河、信江、修水及饶河)15个表层沉积物样品中有机碳(TOC)、氮(TN)、C/N值、δ13C及δ15N含量的测定,分析探讨了鄱阳湖及其主支流沉积物有机质和氮素来源.结果表明:鄱阳湖湖区表层沉积物中TOC的含量(干重)在0.63%~1.86%之间,平均值为(1.15±0.35)%(n=9),比其主支流TOC含量高;TN含量变化范围为0.06%~0.16%,平均值为(0.10±0.03)%(n=9),各入湖河流表层沉积物有机质TN含量处在0.03%~0.08%之间,平均值为(0.06±0.02)%(n=6).鄱阳湖湖区沉积物中有机质的碳、氮稳定同位素变化范围分别为-25.66‰^-12.56‰和3.51‰~6.27‰,平均值分别为(-22.48±4.10)‰和(4.71±0.95)‰(n=9).各入湖河流沉积物δ13C和δ15N值含量范围分别为-25.24‰^-19.55‰和0.94‰~4.64‰,平均值分别为(-23.27±2.42)‰和(3.19±1.30)‰(n=6).有机质来源分析表明:土壤有机质、水生维管束植物和浮游植物是鄱阳湖及其主要入湖河流沉积有机质主要的3种来源,其中土壤有机质的贡献最大;土壤有机质和人工合成肥料是其沉积物氮素主要来源,对于入湖河流来说,人工合成肥料贡献更大.

丰水期鄱阳湖氮磷含量变化及来源分析

通过系统测定丰水期鄱阳湖湖水、主要支流水、长江水及部分农田水、地下水及城市污水的氮磷含量,对其氮磷含量变化及来源进行了分析,结果表明,鄱阳湖水体中主要的氮素形式是硝酸盐氮(0.90 mg/L),赣江是其主要贡献者。鄱阳湖五大支流氮磷含量存在着较大的差异,赣江NO_3^--N含量明显高于鄱阳湖其它主干流,而NH_4^+- N和TN含量以饶河的最高,TP以信江的最高。农田水、城市废水以及地下水含有较高的氮磷含量,是鄱阳湖及其五大支流氮磷的主要来源。农田水TN和TP含量最高,分别为13.47、28.63 mg/L。高含量的NO_3^--N(7.35 mg/L)和NH_4^+-N(5.48 mg/L)分别出现在地下水和城市污水中。鄱阳湖水体氮负荷较大,N/P比值远大于7:1。受滞留区及赣江和修水补给的影响,鄱阳湖主河道氮含量变化从上游至下游呈总体上升趋势。鄱阳湖湖体氮含量以下游最高,滞留区次之,上游主河道最低,TP含量呈相反的趋势变化。底层沉积有机物的降解和扰动导致鄱阳湖水体底层NO_3^--N、NH_4^+-N、TN、TP的含量高于表层。

鄱阳湖区水体氮、磷污染状况分析

通过系统测定鄱阳湖湖水、主要入湖口河水及部分农田水、地下水及城市污水氮磷含量,对其氮、磷污染状况进行了分析,同时对湖水及河水的氮、磷来源进行了初步讨论.结果表明,鄱阳湖区水体已达到一定程度的氮、磷污染,特别是饶河段氮含量较高(0.89-3.15mg/L),信江磷含量较高(0.098-0.22mg/L),而湖体的总氮、总磷含量也分别达到1.06±0.28mg/L和0.067±0.042mg/L,已具备富营养化的条件.

鄱阳湖水体悬浮有机质碳氮同位素分布特征及来源探讨

通过对鄱阳湖及其入湖河流(赣江、抚河、信江、修水及饶河)水体悬浮有机质碳、氮同位素含量的测定,分析了鄱阳湖及其入湖河流水体悬浮有机质碳同位素(δ13CPOM)和氮同位素(δ15NPOM)时空分布特征,探讨了其水体悬浮有机质和氮素来源.结果表明,鄱阳湖区枯水期δ13CPOM、δ15NPOM值分布范围分别为-26.59‰^-24.91‰(n=9)和5.88‰~17.49‰(n=9),丰水期分别为-27.10‰^-25.88‰(n=9)和2.99‰~19.69‰(n=9);入湖河流水体枯水期δ13CPOM、δ15NPOM值变化范围分别为-27.79‰^-25.22‰(n=6)和2.87‰~9.26‰(n=6),丰水期分别为-28.07‰^-26.02‰(n=6)和2.12‰~8.75‰(n=6).有机质来源分析表明:C3植物是鄱阳湖区及其入湖河流水体悬浮有机质的主要来源;而氮素来源比较复杂,在不同季节和不同的地点也不尽相同,生活污水、化肥及其土壤流失氮是鄱阳湖区水体悬浮颗粒物氮素的3种主要来源;化肥、陆源有机质及其土壤流失氮是其入湖河流水体悬浮颗粒物氮素的3种主要来源.

碱性过硫酸钾法测定水质总氮的影响因素

碱性过硫酸钾氧化法测定总氮时经常出现空白值异常高的现象,本文通过实验研究发现实验室环境、过硫酸钾的纯度、碱性过硫酸钾溶液存放时间、消解时间、消解温度等因素对测定均有影响。本文对这些因素进行了实验分析并提出了改进意见,对鄱阳湖水样进行了加标回收实验,结果令人满意。

赣江流域水体无机氮分布特征

于2006年1月和7月对赣江流域地表水进行了系统采集,分析研究了水体中各形态无机氮分布特征,结果表明,赣江水体中主要的氮素形式是NO3--N,枯水期赣江流域NO3--N、DIN从上游至下游呈明显的上升趋势,NH4+-N变化不明显。丰水期从上游至下游NO3--N含量逐渐降低,但降幅不大,而NH4+-N和DIN在中游含量最低,下游最高。主要支流中枯水期以袁水NO3--N和DIN含量最高,赣江中支NH4+-N含量为全流域最大值,而丰水期以禾水NO3--N为流域最高值。赣江主干流丰水期各形态无机氮含量明显低于枯水期。氮污染较重的袁水的输入致使G38(樟树)处氮含量明显高于其它地方。

枯水期赣江流域氮磷的分布特征

于2006年1月对赣江流域地表水进行了系统采集,分析研究了水体中各形态氮磷含量分布特征,结果表明,赣江水体中主要的氮素形式是NO3--N,支流中以袁水NO3--N(2.57 mg/L)和TN(3.32 mg/L)含量最高,赣江中支NH4+-N(1.26 mg/L)和TP(0.07 mg/L)含量为全流域最大值。沿水流方向赣江主干流TN开始呈现明显下降趋势,而后又呈上升趋势。赣江流域从上游至下游NO3--N、TN有明显的上升趋势,NH4+-N变化趋势不是很明显,TP在中游处最低,下游比上游高。赣江水中三态无机氮处于较稳定的热力学平衡状态。

鄱阳湖湿地土壤有机碳氮同位素特征及其环境意义

通过对2011年鄱阳湖及其主要入湖河流(赣江、抚河、信江、修水及饶河)15个湿地土壤样品中δ^(13)C及δ^(15)N的测定,分析探讨了鄱阳湖及其主支流湿地土壤有机质和氮素来源、结果表明:鄱阳湖湖区湿地土壤中总有机碳(TOC)的含量在0.45%~1.58%之间,总氮(TN)含量变化范围为0.06%~0.17%;各入湖河流TOC含量为0.41%~1.18%,TN含量在0.05%~0.13%之间.鄱阳湖湖区湿地土壤有机质δ^(13)C及δ^(15)N变化范围分别为-28.35‰~18.58‰和3.27‰~6.84‰;各入湖河流湿地土壤δ^(13)C和δ^(15)N分别为-25.93‰^-22.66‰和2.97‰~5.41‰.有机质来源分析表明:除湖口处主要来源于C4植物外,鄱阳湖区及其入湖河流湿地土壤有机质的主要来源是C3植物.湖区湿地土壤氮素来源分析表明吴城处主要受农业化肥使用的影响,而其他采样点湿地土壤有机质氮素主要来源于生活污水;入湖河流湿地土壤氮素来源较复杂,生活污水、化肥及工业污水是其主要来源.

鄱阳湖三江口柱状沉积物氮的垂直分布特征

研究了鄱阳湖三江口柱状沉积物中各形态氮的垂直剖面分布规律。结果表明,柱状沉积物中TN随深度变化范围为480.0～1900.0μg/g,其含量随深度变化表现为3种分布类型:随深度逐渐减小型、随深度逐渐增加型和两端含量低中间高型。NH_4^+-N含量变化范围为8.7～37.1μg/g,NH_4^+-N在沉积物中的含量随深度增加呈总体增加趋势;NO_3^--N含量较低,其变化范围为0～15μg/g,随深度变化其含量变化不明显。其中,NH_4^+-N与TOM呈极显著正相关关系,NH_4^+-N与NO_3^--N以及TN与TOM呈显著正相关关系。

鄱阳湖水体无机氮时空分布特征研究

为了分析鄱阳湖水体无机氮的时空分布,于2006年1月和7月对鄱阳湖湖面及其主要支流下游的表层水进行系统采样,分析研究了各种形态无机氮的分布变化特征。结果表明,枯水期鄱阳湖无机氮在上游主航道较低,低于全湖平均值,航道中段无机氮含量明显高于其它区;丰水期氮含量高值区出现在主航道中段,在下游处无机氮含量又呈现上升的趋势;鄱阳湖NH4+-N和DIN在枯、丰水期有相似的变化规律;鄱阳湖主航道枯水期NO3--N、NH4+-N、DIN浓度明显高于丰水期,而NO2--N恰好相反,其主要支流丰水期NH4+-N和DIN含量也比枯水期低。

湿法消解-原子吸收光谱法测定啤酒中痕量铅和锌

研究了用湿法消解啤酒样品、石墨炉原子吸收光谱(GFAAS)及火焰原子吸收光谱(FAAS)法分别测定啤酒中的痕量Pb2+和Zn2+。对仪器的工作参数进行了优化,探讨了混合酸消解体系、消解液用量,消解温度等因素的影响。结果表明,在200℃温度下,HNO3+HClO4(16+4)混酸能完全消解样品。Pb2+、Zn2+分别在0～80μg/L、0～1.50μg/mL范围内线性关系良好(线性相关系数r分别为0.9995和0.9997),其检出限分别为0.2μg/L、8.0μg/L。测定Pb2+、Zn2+的相对标准偏差(RSD)分别为1.8%和0.92%,加标回收率分别为96.5%和99.8%。该方法检出限低,精密度和准确度高,适用于啤酒样品中痕量铅、锌含量的测定。检测的9种啤酒样品中铅、锌含量范围分别为11.34～47.15μg/L、277～422μg/L,低于食品中的限量值。

Vertical Distribution Characteristic of Nitrogen in the Core Sediments of Three Rivers Estuary in Poyang Lake

The vertical profile distribution characteristics of nitrogen in core sediments of Three Rivers Estuary in Poyang Lake were studied.The results showed that TN content in core sediments ranged from 480.0 to 1 900.0 μg/g with the change of depth,which was divided into three distribution types as follows:TN content decreases gradually with the increase of depth,TN content increases gradually with the increase of depth or higher content in the middle but lower content in two ends.NH4+-N content ranged from 8.7 ...

同位素及其在环境科学中的应用

介绍了同位素的一些基本概念,同位素在水循环、测定地下水年龄、判别地下水来源及古气候、古环境研究等领域中的应用,同时阐述了我国同位素水文学的发展现状、存在的问题及研究方向。

鄱阳湖三江口柱状沉积物有机氮同位素特征及其环境指示意义

通过对鄱阳湖三江口处柱状沉积物中δ15N、C/N比值、TOC和TN等含量的测定,分析了其有机质及氮素的来源.结果表明：赣江、抚河、信江及鄱阳湖处柱状沉积物δ15N值变化范围分别为2.44‰~4.55‰、4.03‰~5.84‰、3.79‰~4.81‰及3.42‰~8.13‰.赣江南支其沉积有机质主要来源于土壤有机质;抚河整个柱状沉积物以自生有机物源为主;信江西支在12cm以下其沉积有机质主要受藻类及土壤有机质两种物源的影响,而12cm以上受外源影响比较小;鄱阳湖梅溪嘴表层2cm处沉积有机质来源以藻类为主,而中间6~3cm处主要来源于土壤有机质,7cm以下主要来源于藻类及土壤有机质.赣江南支、信江西支及鄱阳湖梅溪嘴沉积物氮素均主要来源人工合成肥料和土壤流失氮,而抚河主要来源于土壤流失氮.

江西某养殖场废水灌溉土壤重金属污染特征及健康风险评价

Cu、Pb、Zn、As等作为饲料添加剂的普遍使用,使集约化养殖场废水中重金属含量较高,养殖场废水作为有机肥还田后可能引起土壤重金属的累积。为了解养殖场废水灌溉地土壤重金属污染特征及其健康风险,本文选择了江西抚州市某养殖场(养猪)废水(含粪便)灌溉地为研究对象,采集了11块地块样品,采用微波消解、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了样品中Cr、Cu、Zn、As、Cd及Pb共6种重金属含量,运用污染负荷指数(PLI)、潜在生态风险指数(RI)和健康风险评价模型评价了土壤重金属污染程度、潜在生态风险和健康风险。结果表明:(1)Cr、Cu、Zn及As平均含量分别为75.8、32.8、93.7及21.3mg/kg,明显高于其背景值;Cd平均含量为0.09mg/kg,接近于其背景值;Pb平均含量为15.2mg/kg,低于其背景值。(2)Cr出现轻度污染,Pb没有发生污染;大部分采样点出现As中度污染,Cu和Zn轻度污染;而绝大部分采样点没有发生Cd污染。6种重金属平均PLI为1.22,总体上属于轻度污染。(3)各重金属均呈低生态风险,平均RI为66.26,综合生态风险呈低生态风险。(4)研究区土壤重金属儿童和成人非致癌风险指数分别为0.06和0.12,致癌风险指数分别为1.65×10^(-5)和3.67×10^(-5),均在可接受范围内。综上,研究区土壤重金属呈轻度污染,但大部分点位As存在中度污染需引起关注,后续还需加强对灌溉土壤重金属含量的监测。

稀释稳定水基磁流体的制备和性质

以十二烷胺和十二烷酸作分散剂 ,用胶溶法制备了两种水基磁流体。前种磁流体在稀释 2 5倍时会发生不可逆絮凝 ,而后种磁流体稀释 1 0 0倍时才开始有沉淀出现 ,适合于矿物及物料的精选。实验研究了超声波分散时间、氨水的用量、脂肪酸链长及分散剂用量对所制备的磁流体的性质的影响。应用双电层理论分析比较了两种分散剂的吸附模型 。

鄱阳湖氮磷营养盐变化特征及潜在性富营养化评价

根据2008-10至2009-07之间4次的记录资料,阐述了鄱阳湖区氮磷营养盐的时间以及空间变化特征,并对硝氮、氨氮、磷酸盐和pH进行了相关分析,对鄱阳湖区进行了潜在性富营养化评价.结果表明:该湖区氮磷营养盐随时间和空间的不同呈现不同的变化规律,湖区水质受河流径流以及浮游植物的影响较大.在时间分布上表现出4月份的N/P比值最小,说明该季节正是浮游植物生长和繁殖最主要时期.在空间分布上表现出鄱阳湖的上游污染物浓度远小于下游污染值,湖区向出湖口浓度有增高趋势.N/P值从10月份的7.8上升至1月份的31.2,随后下降到4月份的7.4,在7月份又上升至8.9.氮磷营养盐和pH表现出不同的相关关系,如在4月份无机氮和pH的相关系数达0.5.综合各项因子的分析可以得出,潜在性富营养化评价结果是鄱阳湖在调查期间为磷污染比较严重.

环鄱阳湖区农村饮用水重金属健康风险评价

运用目前美国环保局推荐的健康风险评价模型对环鄱阳湖区农村饮用水中重金属所引起的健康风险作了初步评价．结果表明：沙湖长古村、赣江中支、滁槎的Pb含量超过GB5749---2006（（生活饮用水卫生标准》，应引起高度重视；通过饮水途径所致健康风险中，非致癌物和致癌物所致风险都远低于国际辐射防护委员会（ICRP）推荐的最大可接受风险水平（5×10^-5·a^-1），其中非致癌物引起的个人年均风险Zn〉Pb〉Cu，致癌物cd所致风险大于非致癌物，占总风险度的70．65％～96．04％，表明Cd是产生风险的主要污染物，因此，应优先考虑防治致癌物Cd对农村饮用水的污染．

环鄱阳湖区蔬菜地土壤中有机氯农药分布特征及生态风险评价

利用GC-ECD对环鄱阳湖区11个县市蔬菜地土壤中有机氯农药测定的数据,研究蔬菜地土壤中有机氯农药残留状况,并进行生态风险评价。结果显示,蔬菜地土壤中HCHs、DDTs、氯丹和六氯苯均有检出,且DDTs、HCHs的残留量较高,总有机氯农药含量范围为2.39～47.28μg·kg-1。从整体上分析,处于工业分布区域的土壤中有机氯农药含量高于其他区域。有机氯农药组成特征研究表明,该地区土壤中除个别采样点有机氯农药主要来自于早期残留外,大部分地区有新的污染源输入。与国内其他地区蔬菜地土壤相比,环鄱阳湖区蔬菜地土壤中有机氯农药含量较低。生态风险分析显示,环鄱阳湖区蔬菜地土壤中HCHs残留对于土壤生物的风险较低,而DDTs可能对鸟类和土壤生物具有一定的生态风险。

江西省万安水库对氮、磷营养盐的滞留效应

以江西省万安水库为研究对象,于2007-2009年丰、枯水期对水库进行了入库、出库水样采集,研究了万安水库对氮、磷营养盐的滞留效应.结果表明,万安水库对氮、磷营养盐存在显著滞留作用.D IN浓度和输送通量整体均表现为入库>出库,受径流量季节变化的影响,不同时期D IN的滞留情况整体表现为枯水期<丰水期;TP浓度和输送通量整体均表现为入库>出库,不同时期的浓度滞留情况整体表现为枯水期>丰水期.2007-2009年间分别有1.57104t、2.38104t、2.95104t溶解态氮滞留于万安水库,2007年和2009年分别有7.44102t、3.65103t的总磷滞留于库内,2008年万安水库对总磷出现负滞留,其原因与外源输入作用、水库的运行方式以及低水位时内源释放作用有关.溶解态氮的滞留效率在12%-45%范围内变化,年平均值为32.0%;总磷的滞留效率在-89%至80%范围内变化,氮、磷营养盐的滞留效率满足磷>氮.径流量是引起水库溶解态氮输送通量季节变化的主要影响因子,浓度是制约磷营养盐滞留的主要因素.