佛山水道底泥的污染物释放动态模拟

为定量评价底泥对上覆水水质的影响,给河道底泥整治工程方案的选择提供参考,采用佛山水道的污染底泥以COD、NH3-N和TP为研究对象,进行了污染物释放的动态模拟,并根据试验结果用平均值法计算了底泥污染物的释放量。结果表明,污染程度较高的底泥对上覆水中NH3-N、COD和TP浓度的贡献依次为0.65、4.25和0.067 mg/L,分别占Ⅳ类水质标准值的43.3%、14.2%和22.3%。这说明在外源污染被控制后,如果没有采取有效措施抑制底泥污染物的释放,很难使佛山水道的水质达到Ⅳ类标准。

佛山水道底泥重金属污染调查

为了解佛山水道底泥的污染状况,对佛山水道底泥重金属的总体水平及其潜在生态危害进行了调查。结果表明,佛山水道底泥重金属的质量比处于较高水平,Hg的平均质量比达到背景值的20倍,As的平均质量比是背景值的2倍多。根据潜在生态危害指数法的评价结果,佛山水道底泥重金属对生态系统的危害已达到很强的程度;各种重金属的生态危害排序为:Hg>Cd>Pb>Cu>As>Cr>Zn,其中Hg的生态危害已达到了极强的程度。

茅尾海沉积物营养物质空间分布特征研究

弄清沉积物中营养物质(如氮和磷)的迁移富集规律,对于海域的渔业资源保护和利用、疏浚沉积物综合利用与生态环境功能恢复都非常重要。2010年1月在茅尾海设置7个采样点,分层采集0~30 cm的沉积物样品,研究了茅尾海沉积物中有机质、总氮、无机氮、总磷和溶解性磷酸盐等营养物质的空间分布特征,并利用有机指数法对其营养水平进行了评价。结果表明,有机质、总氮与无机氮含量自茅尾海湾内至湾外呈显著下降的空间变化趋势,有机质在垂向分布上变化不明显,总氮与无机氮含量呈现逐渐增大的趋势,但不显著,3种营养物质之间均有极显著的正相关关系(P【0.01);而总磷与溶解性磷酸盐在水平与垂向分布上总体均呈现'低-高-低'波浪型的变化趋势,两项指标在湾内与湾外、各层次间未出现显著性差异,而两者间有极显著的正相关关系(P【0.01),且相关系数高达0.96,表明有机质、总氮与无机氮,总磷与溶解性磷酸盐两组营养物质各有同源性。调查海域的有机指数平均值为0.06,属高营养,且位于湾内的3个站点均超过0.08,处于严重污染的高营养状态;C/N值表明,调查海域的营养物质除少量来源于藻类和浮游生物外,多数来源于周边的陆生环境。

佛山水道疏浚底泥处置方案选择

疏浚底泥的不同处置方案各有优缺点,在选用污泥处理处置工艺时,要综合考虑环境安全、资源投入产出和收益影响,比从而实现环境、社会和经济效益最大化。其中,环境安全应该是最优先考虑的问题。根据佛山水道底泥重金属含量的分析结果,佛山水道底泥重金属污染严重,超过了污泥农用控制标准值,疏浚底泥农田综合利用不可行;但底泥毒性浸出实验结果显示,佛山水道各采样点底泥浸出液中重金属含量远低于危险废物标准限值,不属于危险废物,可以对其进行卫生土地填埋。

碳酸钙与氢氧化钙修复重金属污染土壤效果差异研究

土壤固化是修复重金属污染农田的有效措施,它可在一定程度解决土壤污染与农产品安全之间的矛盾,因此受到广泛青睐。碳酸钙与氢氧化钙是常见且廉价的固化材料,应用十分广泛。该研究通过室内实验,研究两者在土壤重金属污染修复效果的差异,筛选出最佳的改良剂及添加量,为受污染农田的大面积修复提供理论依据与指引。试验结果表明,碳酸钙与氢氧化钙均能显著提高土壤pH值,但碳酸钙的效果较温和,添加量为4 g/kg可使pH值上升1.83个单位,土壤接近中性,相当于2 g/kg的氢氧化钙用量;2种固化剂对Cd、Cu、Pb和Zn均有良好的改良效果,并对其赋存形态造成明显影响,其中添加4或8 g/kg碳酸钙的效果可显著降低可交换态含量,并将其转化为残渣态,修复效果优于同样添加量的氢氧化钙。在实际应用中,应优选碳酸钙作为修复材料,建议添加量为4~8 g/kg。

茅尾海沉积物重金属空间分布特征与生态风险

于2010年1月在茅尾海采集了7个沉积物样品,分析了不同深度沉积物的基本理化性质及w(As)、w(Cd)、w(Cu)、w(Fe)、w(Hg)、w(Mn)、w(Ni)、w(Pb)和w(Zn),并采用潜在生态危害指数法进行了潜在生态风险分析.结果表明:这些元素的质量分数空间分布差异显著,总体上呈湾内大于湾外,其中w(Cd)和w(Hg)平均值分别为1.1、0.3 mg/kg,污染最为严重并有加重的趋势;Cd污染可能与周边农田磷肥使用及磷矿开采有关,而Hg污染可能主要是大量使用化石燃料所致.重金属(除As外)质量分数与w(OM)、w(Fe)和w(TN)密切相关,其中w(Cd)与w(TP)密切相关,说明生物和化学过程都显著影响这些元素的空间分布.w(Cu)、w(Hg)、w(Ni)、w(Pb)和w(Zn)之间呈极显著正相关(P<0.01),说明这几种重金属可能具有同源性;而沉积物中w(Cd)与w(Zn)、w(Pb)、w(Ni)和w(Cu)均呈显著负相关(P<0.05),暗示Cd的来源及生物地球化学过程与其他元素不同.该海域重金属潜在生态危害指数依次为Cd>Hg>Pb>Zn>Cu>As,其中Cd与Hg属于中等生态危害;靠近茅岭江汇入区的采样点重金属潜在生态危害指数较高,属于中等生态危害,其余采样点的综合污染也已接近中等生态危害水平.

不同类型固化材料对Cu污染水稻土的修复效果差异

通过室内实验,比较有机肥、钙镁磷肥、海泡石和石灰石等4种固化剂对铜污染土壤的pH和铜赋存形态的影响,从而筛选出最优的固化剂及其添加量.实验结果表明,添加钙镁磷肥、有机肥与石灰石均能显著提高土壤pH值,提高幅度依次为石灰石>钙镁磷肥>有机肥,海泡石对土壤pH值几乎无影响.依据作物生长最适pH值,石灰石和钙镁磷肥的添加量分别控制在4 g·kg^(-1)、8 g·kg^(-1)以下为宜;钙镁磷肥、有机肥和石灰石对土壤中Cu赋存形态的影响均表现出可交换态比例下降,有机结合态比例升高;3种固化剂的固化效果为:4 g·kg^(-1)石灰石>8 g·kg^(-1)钙镁磷肥≈8 g·kg^(-1)有机肥,而海泡石的固化效果较差,不宜用于改良该Cu污染的土壤.

经济作物对农田重金属污染土壤修复的研究进展

我国农田土壤重金属污染问题突出,但其污染水平的空间差异较大,采用植物修复进行污染农田治理,是一项新兴、生态友好与低成本的技术,弥补了化学淋洗与化学固定等传统修复方式的不足。利用经济作物修复重金属中度污染程度以上的农田,不但能维持土地价值属性,增加农民收入,而且易于推广,其产品也不进入食物链中。笔者综述了常见能源植物与纤维作物对污染农田的修复效果,并探讨了植物残体的综合利用方式,通过进一步加工制作成生物质、燃料乙醇以及沼气,可作为再生能源有效减少煤、油等一次能源的使用,降低空气中烟尘、二氧化硫与氮氧化物的排放总量,具有显著的社会、经济与环境效益。

城市超标河流生态增容管控技术体系研究

针对城市河流生态系统严重退化与水质普遍受到污染的现实,提出了生态增容的理念,分别从底泥环保疏浚、降雨径流污染物浓度削减、城市点源减排、农业面源减排、流域水土保持、河流生态系统健康恢复与维持等方面提出了管控措施。根据区域削减量,预测了遂溪河遂溪县城段的减排效果,COD与氨氮的预测值分别为18.56 mg/L与0.87 mg/L,分别占标准的92.8%及87.0%,满足了Ⅲ类水环境功能要求,这两项指标的允许排放量分别为272.38 t/a、23.60 t/a。通过实施生态增容方案,不但可以使研究水体达到既定的水环境功能,腾出环境容量用于适度发展经济,还可以实现河流健康生态系统的良性循环。

珠江广州段上覆水及间隙水中氮的分布特征

通过现场调查与实验测试方法,研究了珠江广州河段上覆水与间隙水中不同形态氮含量的空间分布特征,并分析这两种赋存介质中各形态氮间的相关性。结果表明,沉积物间隙水中总氮、有机氮与氨氮远高于上覆水,而硝态氮则相反。上覆水总氮的平均含量为13.62 mg/L,前航道的平均含量明显高于西航道,从西航道到前航道呈现逐渐升高的趋势,并以有机氮为主要形态,两者呈现显著正相关;间隙水总氮的平均含量为51.31 mg/L,从西航道到前航道略有升高的趋势,但变化不如上覆水明显,以氨氮为主要形态,总氮与氨氮、有机氮三者间均呈显著正相关。相关性分析还表明,各形态氮在间隙水和上覆水中的含量均无明显相关性,说明间隙水中赋存的氮含量不是其上覆水中含量的决定因素。

不同钝化机制矿物对土壤重金属的钝化效果及微生物响应

为探讨石灰石、蒙脱石两种不同钝化机制矿物施加对土壤重金属的钝化效果和土壤环境健康的影响,利用盆栽试验,通过常规测定方法和16S rRNA高通量测序手段,分析土壤酶活性和微生物群落结构的变化,并结合土壤重金属有效性、水稻富集系数和转运系数等指标,研究两种矿物施加后土壤的环境功能响应及其影响机制。结果表明:施加石灰石显著降低了土壤Cd、Cu、Pb、Zn的有效性,降低幅度依次为Zn(99.1%)>Cd(91.4%)>Cu(85.6%)>Pb(46.1%),并显著降低了Cd、Zn的富集系数(43.4%~85.5%)和转运系数(Cd 62.5%、Zn 30.0%),而施加蒙脱石使土壤Pb的有效性降低幅度达19.5%,但其含量与对照差异不显著;施加石灰石显著提高了土壤过氧化氢酶和脲酶活性,均为对照(不施加钝化剂)的1.6倍,施加蒙脱石后土壤过氧化氢酶活性显著提高(为对照的1.4倍),但脲酶活性没有明显变化;施加蒙脱石对土壤微生物多样性和微生物群落结构影响较小,但施加石灰石后,土壤微生物多样性指数显著增加,且f_Gemmatimonadaceae、f_BIrii41和c_KD4-96等有益微生物属的丰度明显提高。研究表明,与通过吸附对重金属钝化的蒙脱石相比,石灰石通过提升土壤pH,不但能更有效地降低土壤中Cd、Cu、Pb、Zn等重金属的生物有效性,还能提升土壤酶活性和微生物的多样性,从而改善土壤健康状况,其中土壤pH、有效磷和有机质含量是影响微生物群落结构的关键因素。

微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定12种水果中镍含量及特征分析

通过微波消解,用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定12种水果中的镍含量,由回收率控制检测质量。结果表明:不同类型水果中的镍含量存在较大差异,含量范围为23.67μg/kg～478.4μg/kg,平均含量为166.62μg/kg,镍含量的变化特征是:热带水果>瓜果类>柑橘类>仁果类>核果类>浆果类。

电子废弃物拆解区周边农田土壤重金属污染及生态风险

采集了典型的电子废物拆解区周边农田土壤,分析了6种重金属元素(As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn)的含量,计算了污染指数、富集因子和潜在生态风险指数,用于评价研究区域生态系统风险。结果表明:研究区域土壤中的Cd、Pb、Cu、Zn含量显著增加,均超出农用地土壤污染风险筛选值标准,超标率分别为Cd 100%、Pb 100%、Cu 91.3%和Zn 26.1%;富集因子值进一步表明,Cd、Cu、Zn、Hg是该区域富集最明显的金属,这可能与电子垃圾活动有关;Cu、Pb、Zn这3种重金属极显著相关(P<0.01),可能具有相同的来源,Cd、Hg、As与其他元素的相关系数较小,可能有电子废物之外的来源;6种重金属综合潜在生态风险指数显示,该区域属于潜在生态风险很强的区域,其中Cd和Hg对生态危害贡献率达到85.54%。

含磷材料对土壤重金属有效性及微生物响应

为揭示含磷钝化剂对土壤重金属的钝化效果和土壤环境健康的影响,该研究以广东某电子废物拆解区农田耕作土为研究对象,利用盆栽试验,一次性添加钙镁磷肥(PF)、海泡石(SE)、钙镁磷肥与海泡石配施(SP),探讨了土壤中镉铜铅锌有效性和土壤微生物群落结构的变化。结果表明:仅单施钙镁磷肥使土壤Cd有效性显著降低了23.8%,而钙镁磷肥和海泡石配施显著降低了土壤Zn、Cd、Pb和Cu的有效性,降低幅度依次为46.4%(Zn)>42.9%(Cd)>27.4%(Pb)>11.2%(Cu);单施海泡石对土壤Cd和Pb有效态含量无显著影响。钙镁磷肥和海泡石配施显著提高土壤过氧化氢酶和脲酶活性,分别为对照的3.3和4.1倍;单施钙镁磷肥也显著提高土壤过氧化氢酶和脲酶活性,分别为对照的2.9和5.1倍,然而单施海泡石则对2种酶活性没有显著影响;钙镁磷肥和海泡石配施后、单施钙镁磷肥均显著提高了玉米地上部和地下部的生物量,单施海泡石则对玉米生物量没有显著影响;钙镁磷肥和海泡石配施配施后,土壤Ochrobactrum、Anaerolinea、Achromobacter、Clostridium等有益微生物属的丰度明显提高,土壤有机质含量和阳离子交换量是影响微生物群落结构的关键因素。该研究可为重金属污染土壤的绿色可持续修复提供依据。

广东省典型柑橘产区农药施用现状调查

以粤北某典型砂糖橘种植区的农户为对象,通过实地调查,共获取114份有效调查问卷。结果表明,砂糖橘种植已成为产区农户的主要经济来源,杀虫剂是当前农户使用种类和数量最多的一类农药,且以中、高毒性为主。农药施用的强度为1.58~33.26 kg/(hm^2·a),平均为16.52 kg/(hm^2·a);94.1%的农户使用喷洒效率和安全性能较高的电动或担架式农药喷洒设备,但88.7%的农户没有或偶尔参加过农药施用培训,对农药的毒性和毒理不了解,反映出施用过程较为粗放,对人体健康和生态环境均存在较大危害。该调查研究成果可为减轻砂糖橘产区农业面源污染提供数据支撑。

微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定水果中多种微量元素含量

本研究建立了微波消解样品,电感耦合等离子体质谱法测定水果中微量元素含量的方法。采用HNO3+H_2O_2+H2O(5/2/2,V/V/V)作为微波消解的酸体系,并利用程序升温控制溶样。在选定的实验条件下,本方法的最低检出限为0.1 ng/g^13.5 ng/g,相对标准偏差为0.98%~3.50%,回收率为96.7%~103.7%,在0.001 mg/L^0.500 mg/L范围内呈良好的线性关系(r≥0.9997),具有操作简单、快速、灵敏度高、抗离子干扰能力强的优点,完全适用于快速准确测定水果中的微量元素。

微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定水果中19种元素

建立水果中19种元素电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)的分析方法。样品经微波消解后用ICP-MS进行分析,用Sc,Ge,Y,In,Tb,Bi作内标校正基体干扰和漂移。优化试验条件下,19种元素的线性范围为0～10μg/mL,线性关系良好,相关系数均大于0.999,方法的检出限为0.010～3.911ng/mL,相对标准偏差(n=6)为0.59%～4.16%,添加水平为0.001～1 500μg/g时,水果样品中的19种元素平均加标回收率为89.6%～108.2%。该方法具有简单、快速和准确的特点,是一种简便、快速分析水果中无机元素的方法。

以培养学生职业能力为目的的“环境监测综合实训”课程设计

学生职业能力的培养是实现高职高专以就业为导向的人才培养目标的关键。本文通过分析环境监测实验教学中存在的问题,合理设计"环境监测综合实训"教学,在课程内容设置上与就业岗位工作任务对接,重点培养学生对水质、大气、土壤环境要素的监测能力,构建职业能力,取得了较好的教学效果。

电感耦合等离子体质谱法测定果酒中微量元素的含量

建立了果酒中钠、钾、钙等21种微量元素电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定的分析方法。样品经微波消解后用ICP-MS进行分析。优化实验条件下,21种元素的线性范围为0～10μg/mL,线性关系良好,相关系数均大于0.999,方法的检出限为0.020～5.331ng/mL,相对标准偏差(n=6)为0.6%～4.8%,添加水平为0.001～3000μg/g时,果酒样品中的21种元素平均加标回收率为89.7%～112%。方法具有简单、快速和准确的特点,是一种简便、快速分析果酒中无机元素的方法。

微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定奶粉中的铬

本方法采用微波高压消化仪消解奶粉样品,以电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定奶粉中的铬元素含量,同时采用干灰化-原子吸收石墨炉法（国标法）测定样品,与本方法进行比较。实验表明样品浓度、积分时间与响应值呈正相关,当样品中铬的浓度大于10μg/L时,应采用0.1s的积分时间;当铬的浓度小于10μg/L时,应采用高于2.0s的积分时间。实验结果显示该方法与国标法的测定结果相吻合,测得相对标准偏差为0.92%-4.21%,回收率为95.6%-102.2%,在1.0-500μg/L范围内呈良好的线性关系（r=0.9999）。本方法具有操作简单、快速、灵敏度高、抗离子干扰能力强的优点,完全适用于快速准确测定奶粉中的铬元素含量。