典型汞尾矿汞的释放特征——以万山岩屋坪尾矿库为例

为研究汞尾矿中汞的释放特征,以我国典型汞矿区——万山岩屋坪尾矿库为研究对象,采用静态浸泡和动态淋溶方法,结合试验前后尾矿的矿物组成、汞赋存形态占比及释放动力学,共同探究汞在尾矿中的释放特征。研究结果显示:在静态浸泡中,pH值为4.5,固液比(g∶mL)为1∶10条件下汞释放质量浓度最大,静态浸泡后尾矿物相组成减少,碳酸盐结合态汞和离子交换态汞占比降低。在动态淋溶中,降雨pH值为4.5,降雨强度为2.616 mL/min条件下释放的汞质量浓度最大,动态淋溶后各物相组成减少,残渣态汞、碳酸盐结合态汞和离子交换态汞占比降低。释放动力学拟合结果表明,汞的释放过程符合二级动力学模型。研究为汞矿区尾矿中汞的释放及矿区的潜在污染防治等环境问题提供了理论支撑及科学依据。

环境中的微塑料现象

本文对微塑料的界定历史及其在地球环境中的分布情况进行总结,大量资料显示:海洋、大气、土壤以及湖泊、河流、饮水环境中普遍存在微塑料的现象;微塑料的丰度随人迹密度增加而增大;国际各环境组织对微塑料现象非常重视,不同领域已制定限制措施。未来看,研究开发便捷的微塑料尺寸、丰度检测仪器;增大环境友好型塑料产能;深度数据化微塑料具体危害的生理病理学研究等必将会受到高度关注和巨大的经济投入。

饱和砂土中DNAPL污染物迁移过程及数值模拟

基于物理砂箱实验所获参数,运用数值模拟Petrasim程序模拟DNAPL在饱和多孔介质中的迁移过程,探究DNAPL在重力和毛细力共同作用下的迁移行为与迁移路径中污染物的分布特征.研究表明:⑴DNAPL污染物入渗前期主要受重力影响呈“液滴”状垂向扩散,在垂向扩散至底部不透水层后,DNAPL在毛细力驱动下开始横向再分布扩散,最后在底部形成长期的“池状”污染源区;⑵通过对比验证数值模拟结果和实验结果,其垂向扩散相对误差范围为-2.96%~5.95%.横向扩散的相对误差范围为0.04%~23.41%.平面污染面积相对误差范围为0.03%~19.39%.表征横向扩散、垂向扩散与污染面积模拟值与实验值差异性的拟合决定系数R2分别为0.8827、0.9919、0.9832,模拟结果与实验值接近,模拟效果良好.结果说明了数值模拟Petrasim程序预测饱和多孔介质中DNAPL迁移行为和污染分布范围的可靠性与准确性.在野外环境中DNAPL泄露污染的污染范围评估与迁移行为预测方面具有广阔的应用前景.

基于环境工程的城市污水处理技术研究

我国大力发展生态城市,加快环境工程的建设与优化,严抓其中的城市污水处理工作,加强水环境保护工作,对于提升我国城市人居环境具有重要意义。针对因为城市人口流入增多,城市污水处理压力加重,我国城市污水治理系统尚不健全的问题,提出了建设城市污水处理管网、拓展城市污水处理的融资渠道、大力推进海绵城市的建设、灵活运用污水处理新技术等解决措施。环境工程中城市污水处理不仅可以提升水资源利用率、促进经济发展,还能够改善生态环境。

城市群新污染物多介质归趋、风险及模拟研究进展

城市间的高度融合,使城市群成为全球经济发展的重要载体之一.然而,城市群快速的经济发展和产业结构演变所推动的新技术、新材料和新产品的应用,以及高强度的人类活动,导致新污染物环境排放和累积的问题日益严重.新污染物(contaminants of emerging concern,CECs)的复杂性、多样性及其在表层环境中的迁移、转化、累积与生态风险,使得其成为当前表层环境过程研究中的核心科学问题.本文系统阐述了城市群CECs多介质时空分异特征与迁移机制,归纳总结了城市群CECs源排放与贡献的国内外研究进展,综述了城市群CECs多介质归趋模型及生态健康风险评估方法,探讨了当前城市群CECs污染研究中存在的不足,并展望了今后研究中需要重点解决的科学问题.

新型优先管控污染物筛选研究进展

我国目前尚未具备全面治理新污染物的能力,需通过开展综合评价和排序,选择排序靠前的新污染物进行优先、重点管控.本文综述了我国及美国、欧盟等国外主要发达国家和组织在新型优先管控污染物筛选方面的工作进展,系统梳理了国内外污染物清单中使用的评价指标和筛选方法,分析了我国在筛选工作中存在的主要问题,结合国外先进经验,提出了提高新污染物基础研究和监测能力、确定适用于我国国情的评价指标、建立健全筛选方法体系以及分区制定和发布污染物清单4项针对性建议,以期为我国未来的新污染物管控治理工作提供参考.

山西省农业面源污染时空变化特征及发展趋势预测

[目的]定量分析山西省2011—2022年农业面源污染时空变化特征并预测其发展趋势,为该省农业面源污染防治工作的开展提供科学参考。[方法]采用排污系数法和等标污染负荷法定量分析山西省农业面源污染的时空变化特征,通过建立自回归移动平均的(ARIMA)时间序列预测模型对其发展趋势进行预测。[结果](1)2022年山西省农业面源污染排放量分别为:化学需氧量(COD)为4.74×10^(5) t,NH_(3)-N为5820 t,TN为2.86×10^(4) t和TP为4180 t。排放量高值区集中在吕梁市和运城市,低值区集中在太原市和阳泉市。等标污染负荷总量为3.95×10^(10)m^(3)。首要污染物为TN,首要污染账户为畜禽养殖账户。(2)2011—2022年,4类污染物变化趋势表现出一致性,总体上表现为波动上升,且各项污染物最高值均出现在2022年。各行政区污染物排放量排序基本稳定,运城市和吕梁市一直占重要地位。根据等标污染负荷计算结果,12 a来TN一直是首要污染物,畜禽养殖一直是首要污染账户,并且占比仍在不断上升。(3)通过确定模型参数,建立ARIMA(1,1,2)模型进行预测。预测期内山西省农业面源污染会有小幅下降,之后发展趋势表现为平稳上升。[结论]需要进一步加强对农业重点污染账户和重点污染物的防治工作,以降低农业面源污染排放量,缓解其上升趋势。

基于冗余分析与受体模型的岷江水质特征与流域污染源解析

基于岷江眉山段地表水水质数据与土地利用指标,利用冗余分析(RDA)阐明水质对土地利用的响应机制,并将此作为辅助信息来优化正定矩阵因子分解(PMF)模型中的污染源解析过程,为污染源判定提供科学依据。结果表明,研究区以氮磷和有机污染为主,各水质指标间存在不同程度关联性;土地利用指标对水质指标的影响方式和强度不同,耕地、建设用地、人口密度、化肥施用量和单位面积工业GDP表现为对水质不利的因素,林地和草地为对水质保护有利的因素;污染源贡献依次为企业点源污染排放(23.13%)>农业面源污染(18.71%)>季节因素(16.67%)>生活污水排放(15.56%)>城市面源污染(15.26%)>自然源(10.67%)。

室内设计新装修环境空气污染物动态变化特征研究

室内新装修环境空气污染物浓度含量超标,人类在此环境下长久居住会出现心脏、神经系统、眼部等疾病,严重威胁居民身体健康。为此,提出一种可明确室内设计新装修环境空气污染物动态变化特征的方法。根据室内空间面积及布局确定采样点数量、位置及其频率,使用乙烯丙酮分光光度、毛细管气相色谱等方法监测1~8个月室内空气中甲醛、苯、苯系物、TVOC、NH_(3)污染物浓度含量。测试结果表明:室内设计新装修环境中甲醛、苯、苯系物、TVOC、NH_(3)污染物浓度高,会随着时间增加浓度逐渐减小,直到8个月后各污染物趋于平稳,浓度符合国家标准,才适合入住。

面源污染时空格局动态演变预测与防治分区研究

为对面源污染时空格局精准预测,改善其污染情况,此次研究以某研究区域为例,开展面源污染时空格局演变并提出一定的防治策略。以研究范围内不同区域为实例,对20年来的面源污染排放强度进行核算,建立数据统计模型,并利用EKC预测模型获取空间自相关关系,获取研究区内时空格局动态演变情况。研究区分析结果表明:各区域污染数值均超过1%的置信水平,且空间相关测度GMI指数大于0.20;研究区域D及F为热点区域,区域A和G为过渡区域,区域B和E为冷点区域,可依据此进行分区治理。

北京市部分地区大气气溶胶中多环芳烃污染特征及污染源探讨

对北京市不同功能区在不同季节大气气溶胶中多环芳烃污染特征及污染源进行了探讨 .在石景山、前门、农展馆、十三陵等地区的气溶胶有机污染物中均检测出EPA优先控制的 16种多环芳烃 .在一年中 ,冬季有机污染物浓度大约为春季或夏季的 10倍左右 ,夏季有机污染程度最低 .冬季 (12月 2 4日 )大气中强致癌的多环芳烃BaP在所有地区均超过国家标准(10ng/m3 ) ,农展馆地区超标 2 5倍 ,前门地区超标 5倍 ,石景山地区超标 7 5倍 .这些有机污染物主要来源于煤的不完全燃烧 。

基于水环境功能区划的农业面源污染源解析及其空间异质性

通过清单分析方法和等标污染负荷法,以乡镇为单元研究了上海市化肥施用、有机肥施用、农作物秸秆、畜禽养殖、水产养殖、农村生活污水等农业面源污染来源化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)等污染物的排放量及其贡献率,并根据各区域水环境功能区划分别在区县尺度和乡镇尺度分析了农业面源污染程度及其区域分布。结果表明,上海市农业面源污染COD、TN、TP实物排放量分别为4.42×104、1.13×104、0.44×104 t/a,相应的等标排放量分别为0.16×104、0.93×104、1.65×104 m3/a,最主要污染源为畜禽养殖,其等标污染负荷比达到66.31%,最主要污染物为TP,其等标污染负荷比达到60.32%。各区县因农业面源污染引起的COD、TN、TP排放质量浓度分别为4.16～40.91、1.30～8.71、0.23～4.94 mg/L,各区县农业面源污染水质平均指数在0.67～5.91之间,主要污染乡镇分布在上海南部以及崇明岛等农业产值相对较高且距离水源保护区较近的远郊区域。

我国几个工矿与污灌区土壤重金属污染状况及原因探讨

对我国几个重工业区、矿区、开发区以及污灌区土壤重金属污染状况的调查结果表明 ,土壤重金属含量绝大部分高于土壤背景值 ,Cd、Zn等明显超标 .某些重金属元素含量间还存在着一定的伴生规律 .土壤可浸提态Cd、Zn含量与土壤pH值呈负相关 .土壤中的重金属主要来自于污灌、金属矿藏开采、污泥利用以及大气飘尘等 .金属冶炼厂附近土壤中Pb、Zn、Cd含量皆与离污染源距离呈密切的指数相关 (R2 >0 9)

中国近30年畜禽养殖量及其耕地氮污染负荷分析

为准确掌握近年来中国畜禽养殖发展的区域差异及畜禽粪便对环境的污染威胁,该研究利用年平均增长率方法,揭示畜禽养殖量及其氮污染的增长率的区域差异和时序变化规律,分析耕地的畜禽污染负荷。结果表明,近些年中国畜禽养殖业发展迅速,各地区的猪、羊、家禽养殖量的年平均增长率都普遍较高,增幅甚至超过12%;牛和羊的年平均增长率的区域差异较大。畜禽养殖发展基本可分为3个阶段:稳步发展阶段(1980-1995年),全面发展阶段(1996-2006年),现代化发展阶段(2007年-至今)。华北、华中、华南、西南地区畜禽氮污染产生量都较大,华北和东北各省的年平均增长率相对较高,其中河南、四川、山东三省的畜禽养殖的增幅较快、养殖量较大、耕地的氮污染负荷较重。全国平均单位耕地面积的畜禽氮污染负荷达138.13kg/hm2,其中四川等6省市已达202.98kg/hm2以上。该研究为全国和各省区农业发展规划和畜禽养殖结构调整提供参考。

杭嘉湖水网平原农业非点源污染的综合调查和评价

首次对杭嘉湖水网平原地区开展了农业非点源污染的详细分类调查 ,并采用等标排放量的评价方法对各污染源进行了综合评价 .结果表明 ,畜禽粪尿污染、乡镇生活污染和地表径流污染对水体污染的负荷贡献率分别为 4 3.81%、2 9.91%和 2 2 .4 3% 。

河湖沉积物中酸挥发性硫化物对重金属吸附及释放的影响

通过吸附、释放实验研究了河流及湖泊沉积物酸挥发性硫化物对上覆水中重金属元素的影响 .采用兼具Langmuir及Freundlish等温线方程两种方程特征的Sips表达式及无机离子分级交换理论 ,较好地对重金属元素在沉积物或颗粒物上的吸附及释放特征进行了描述 .结果表明 ,存在于水溶液中的重金属可以不断地与沉积物结合 ,从而使水溶液中的重金属浓度维持在一很低的水平上 ;并且 ,一旦与沉积物结合 ,重金属就很难再释放出来 .酸挥发性硫化物的存在增加了沉积物的吸附容量 ,但酸挥发性硫化物经过酸化被除去后 ,沉积物中的与之结合重金属元素就会释放出来 。

太湖流域农村生活污水污染物排放系数研究--以昆山为例

为估算农村生活污水污染物排放系数,于2007年8月至2008年7月在昆山锦溪镇周家浜村,通过每月收集不同收入家庭的排放污水,对生活污水排放量以及COD和氮磷排放情况进行了调查研究。结果表明,农村居民人均污水排放量、人均生活污水COD排放量和氮磷排放量的季节差异显著,且与家庭收入呈负相关趋势。农村生活污水COD、氨氮、总氮和总磷排放系数分别为58.3、3.6、6.2、0.4 kg.a-1.人-1,氮磷总排放系数达6.6 kg.a-1.人-1,明显高于以往文献中常用的3.3 kg.a-1.人-1,并对其原因进行了分析。该排放系数对太湖流域其他地区农村生活污水排放的估算具有一定参考价值。

应用Manure-DNDC模型模拟畜禽养殖氮素污染

畜禽养殖是重要的农业面源氮素污染源头,大量的畜禽粪便施入农田后,会加大农田氮素径流和淋溶损失强度。畜禽养殖废弃物氮素污染过程复杂,涉及到动物自身营养循环以及废弃物通过不同途径进入环境的过程,目前大多通过排放系数法估算畜禽养殖过程产生的氮素污染负荷。该文选用最新版Manure-DNDC模型,以山东小清河流域为例,模拟畜禽养殖及废弃物处理的生物地球化学过程,分析氮素在动物、畜禽粪便、农田之间的迁移转化,探讨该过程中氮素的主要损失途径以及污染物负荷的时空变化特征。模拟结果表明,小清河流域2008年畜禽养殖及粪便处理场所氮素径流损失4.66万t,粪便施入农田后的氮素径流和淋溶损失分别为0.1、0.51万t。

农业源氨排放影响因素研究进展

氨(NH_3)作为大气中碱性气体,在雾霾形成中起着关键性作用,从源头上控制NH_3排放,对降低大气二次无机盐及PM2.5浓度水平,控制雾霾污染,大幅提升空气环境质量尤为重要。农业源NH_3排放是大气中人为源NH_3的主体,其主要来源于农田施肥和畜禽养殖。因此,总结农业源NH_3排放国内外研究进展,分析NH_3排放影响因素,对于了解其NH_3排放过程与特征,进而针对性提出控制措施具有重要意义。为此,就农田施肥和畜禽养殖NH_3排放影响因素的国内外研究现状进行了系统总结,结果发现,肥料类型、土壤理化性质、田间气象要素和施肥方式是影响农田施肥NH_3排放的主要因素;畜禽饲料性质、禽舍环境和清粪模式是影响畜禽养殖NH_3排放的主要因素。目前,农田施肥NH_3排放研究主要是从农田氮地球化学循环过程和粮食增产需求角度开展,而畜禽养殖NH_3排放研究主要从职业卫生健康角度开展,上述研究缺乏以NH_3排放环境暴露风险为目的的考量。因此,开展以环境空气为排放界面的农业源NH_3排污系数研究,制定农业源NH_3排放清单,并基于环境暴露风险,明确农业源NH_3排放优先控制区域,最终可为环境管理部门制定农业源NH_3排放分区控制技术体系、策略与路线图以及标准与政策法规提供理论依据。

北京市大气颗粒物及其铅的来源识别和解析

2005年9月—2006年9月,在北京的北郊(昌平区)、城区和南郊(房山区)3个采样点位共采集总悬浮颗粒物(TSP)样品166个.用ICP-AES和ICP-MS方法测量Pb等29个无机元素.应用正矩阵因子分析方法识别的TSP的3组主要来源为土壤扬尘源、建筑源和燃煤源;2组次要来源为有色冶金源和燃油源.北京市大气颗粒物中Pb的2个主要来源为燃煤源和有色冶金源,分别占总量的19%～39%和49%～62%;次要来源有土壤扬尘源和建筑源,分别占总量的2%～4%和7%～8%.北京市北郊、城区和南郊的ρ(Pb)年均值分别为102,142和179ng/m3.燃煤源排放的铅分布比较均衡,在3个采样点位ρ(Pb)大体持平;而有色冶金源排放的铅有明显的采样点位差异,具有南高北低的趋势,这提示有色冶金源的主要方位是在北京的南边.北京市大气ρ(Pb)有可观的下降空间.铅排放削减和有关环境管理措施的主要对象应为涉铅的有色冶金行业.对原料煤中铅含量的监测、控制和管理也应予以重视.