苏州河网区河道沉积物重金属的污染特征

分析测定了苏州河网区河道底泥十个剖面样点60个样品中Cu、Pb、Zn、Cr、Al、Fe、K、Mn、有机质、TP、TN、粒度、pH及含水量,采用地累积指数、生态风险指数和相关分析等方法研究其重金属污染特征.结果表明:Cu和Zn处于中或中-强度污染,Pb处于无-中污染,没有Cr污染;垂直分布特征显示:Cu和Zn污染逐年变化较为一致,Pb污染有逐年加重趋势;重金属潜在生态风险处于轻微污染状态;相关性分析显示,有机质是影响其分布的重要因素,Mn、Cr、Cu、Zn、Pb五种重金属相关性显著;通过与国内外河流、水库和湖泊沉积物中重金属含量比较,苏州河网区河道重金属的累积受多种因素影响.

苏州河网区河道上覆水与底泥中氮素形态分布特征

以苏州河网区河道为研究对象,分布式采集10个采样点,分析水质状况和底泥中氮素形态与含量及其剖面分布,以探讨上覆水和底泥中各形态氮的相关性.结果表明：上覆水中ρ（总氮）,ρ（总磷）及ρ（CODCr）均超标,水质呈弱碱性,ρ（硝态氮）（1.10-2.39 mg/L）均高于ρ（铵态氮）（0.30-1.70 mg/L）,80%的采样点水质为劣Ⅴ类,水质污染严重,且以氮污染为主 底泥中w（总氮）为2.78-6.30 g/kg,其随沉积深度的增加而减少,说明河道污染负荷有逐年加重的趋势 底泥中w（铵态氮）为37.2-228.0 mg/kg,其随沉积深度的增加而增加,说明铵态氮的沉积量在逐年减少 底泥中w（硝态氮）为13.1-69.4 mg/kg,其在各点的剖面变化趋势不尽相同,这可能与河道水体流动性较大有关.相关性分析和空间关系分析显示,虽然上覆水中各形态氮含量和底泥表层中各形态氮含量点位对应的关系不显著,但在空间上存在一定的关联性,即由于水体的流动性,使得底泥到上覆水的氮含量高值区有从东向西迁移的趋势.

苏州河网区河道沉积物磷的吸附释放特征研究

研究了苏州河网区河道沉积物磷的吸附和释放行为,分析了沉积物的理化性质对磷吸附释放特征的影响,并探讨了其与上覆水水质的关系。结果表明,沉积物磷的饱和吸附量为191.1～771.6 mg/kg,吸附能力强,但不同沉积物差异大;磷平衡浓度(EPC0)变化范围为0.013～0.183 mg/L,自然条件下沉积物对上覆水富营养化的发生起到了缓解作用;本底吸附磷(NAP)值范围为12.43～215.3 mg/kg,河道沉积物上自带的可解吸磷含量高;沉积物磷的吸附与释放过程均包括两个阶段,即前2 h为快速吸附或释放,10 h后,基本达到一种动态平衡;各因子相关性分析显示:沉积物中无机磷和铝含量是控制磷吸附与释放参数的最主要物理化学因子,磷的吸附与释放参数与CEC、有机质、粒度、铁铝等相关性不显著,可能是由研究对象本身的特点所决定,沉积物磷的吸附与释放是多个因素综合作用的结果。

云南抚仙湖近现代环境变化的沉积物粒度记录

通过对云南抚仙湖沉积物柱芯样品的放射性核素210Pb和137Cs的测试,确定了过去129年的湖泊连续沉积序列。利用210PbCRS计年模式,计算出每个样品深度所对应的年代,与137Cs时标计年法比较存在一定的偏差,分析了两种计年方法存在差异性的原因。根据抚仙湖的湖区特点,对沉积物的粒度特征进行了分析。抚仙湖柱芯的粘土(<4μm)、细粉砂(4～16μm)和粗粉砂(16～63μm)含量分别占约36%,44%和18%。粒度参数根据矩值法求得,平均粒径(值)为6.48～7.92,分选系数So为1.27～1.42,偏度SKD分布范围在-0.18～0.04之间。将整个柱芯的计年结果与粒度特征相结合,自1878年以来,抚仙湖的环境演化大致可以划分为4个阶段:自然演化阶段,人为扰动阶段,人为改造阶段,后期治理阶段。人类活动在特定的历史时期会对湖泊环境变化产生较大的影响。

利用^(210)Pb、^(137)Cs和^(241)Am计年法测算云南抚仙湖现代沉积速率

通过对云南抚仙湖沉积物柱芯样品的^(210)Pb、^(137)Cs和^(241)Am测试表明,柱芯剖面上有明显的1963年和1986年^(137)Cs蓄积峰,验证了1975年次级蓄积峰存在的可能性,这些峰形完好的蓄积峰对抚仙湖的现代沉积环境有明显的时标意义。利用^(137)Cs计年法得到抚仙湖沉积物自1963年、1975年及1986年以来到2007年的平均沉积速率分别为0.063g/(cm^2·a)、0.052g/(cm^2·a)和0.039g/(cm^2·a),说明了过去近五十年抚仙湖沉积速率整体上经历了一个由快到慢的过程。借助于^(241)Am的1963年蓄积峰可以提高^(137)Cs计年的准确性。根据^(210)Pb CRS计年模式,计算出每个样品深度所对应的年代,与^(137)Cs计年法比较存在一定的偏差,分析了两种计年方法存在差异性的原因。通过质量深度和年代分析,抚仙湖的沉积速率变化幅度比较大,表明抚仙湖近129年来的沉积环境不稳定,可能与相应历史时期的人类活动有密切的关系。

氮同位素研究城市湖泊沉积物有机质来源和迁移过程——以北京为例

城市湖泊是陆地水圈的重要组成部分,与人类活动关系极为密切。然而城市发展导致城市湖泊富营养化愈发严重,湖泊生态环境问题引起了广泛关注。本文研究了2012年至2013年间北京城区12个公园湖泊表层沉积物的有机氮同位素组成、碳氮比值、总有机氮和总有机碳含量的分布情况,探讨表层沉积物生产力状态、沉积物的有机质来源定性与定量分析、湖泊营养输入程度和过程等。研究表明,后海及群明湖等的有机碳、氮含量较其他公园湖泊的高,土壤和污水有机质等对湖泊沉积物的贡献突出,表明这些湖泊初级生产力及营养程度高,具有一定的富营养化风险;各个湖泊的分布位置、周围环境以及管理方式导致了其生产力、营养状况及有机质来源的差异,应该分别从控制水土流失、减少污水输入、及时清洁水面上的浮游植物与枯枝落叶等多方面着手进行,减少湖泊环境污染风险,保持湖泊环境生态平衡。本研究为了解城市湖泊环境有机质来源和过程、湖泊现代环境的管理和防治,提供可靠的研究方法和评价体系。

湿地植物通气组织和渗氧对其重金属吸收和耐性研究进展

湿地植物具有强大的通气组织和根部渗氧能力特征,使得其根际微环境处于氧化状态从而适应湿地土壤浸水的环境。近年来,湿地植物通气组织和渗氧在重金属吸收和耐性研究方面已引起了人们的关注,并对此进行了相关的研究。本文分别对湿地植物通气组织和渗氧特征,通气组织和渗氧对重金属吸收和耐性影响、对根际微环境影响等方面的研究进展和存在问题进行了综述,并提出了该领域未来可能的研究方向。认为针对从通气组织和渗氧角度出发研究湿地植物重金属耐性机理,应重点对湿地植物根际重金属的环境化学行为展开深入研究,在研究方法和手段上应注重新技术的开发与应用。

镉同位素技术在环境科学研究中的应用进展

近年来,镉(Cd)环境污染问题日趋严重,查明污染源并从源头上加以控制,对实施污染治理改变环境现状有十分重要的意义,而Cd同位素技术作为环境污染示踪剂已经在环境科学研究中发挥着重要作用。本文通过查阅近年来国内外对环境中Cd同位素技术的最新研究,探讨了Cd同位素的示踪原理、纯化分离、测定方法、仪器歧视校正方法、标准溶液的选取、Cd同位素组成及分馏机理以及Cd同位素在环境科学研究中的应用,并根据以往研究的不足和存在的问题,对今后研究工作的重点做出展望:Cd同位素的标准样品需要统一;根据不同样品中Cd的浓度选取不同的Cd同位素测定方法和校正方法;自然物质中Cd同位素组成数据仍需完善,Cd同位素分馏机理有待于进一步研究,Cd同位素应用前景有待于进一步开阔。

淋洗剂对多金属污染尾矿土壤的修复效应及技术研究

以我国南方某多金属复合污染尾矿土壤为研究对象,对土壤中重金属全量和各形态含量进行分析.通过系列振荡淋洗试验研究了蒸馏水、草酸、柠檬酸、乙酸、硝酸和EDTA对污染土壤的淋洗效果,筛选合适的淋洗剂及其最佳的液土比、液洗时间、淋洗次数等技术参数,并提出利用综合毒性消减指数来综合评价淋洗剂对污染土壤的修复效果.结果表明,该土壤以Cd和Pb污染最为严重,含量分别达52.2 mg.kg-1和4 836.5 mg.kg-1;淋洗剂对土壤中不同重金属元素的淋洗效果差异明显,其中对Cr的去除率最高仅为2.7%,而最多能去除约60%的Cd和Pb;蒸馏水对重金属几乎没有脱除效果,去除率都在0.1%以下,草酸和乙酸对重金属的去除率也较低,0.1 mol.L-1的EDTA是适合的高效淋洗剂;基于综合毒性消减指数和经济成本,选择在1∶6土水比2次淋洗3 h的技术条件.

北京市南沙河沉积物重金属污染特征及风险评价

北京南沙河是海淀北部地区的重要排水和风景观赏性河道,为全面了解南沙河底泥沉积物中重金属的污染特征,采集了表层沉积物样品,分析了重金属元素的含量和形态,并利用单因子指数法、Hakanson综合污染指数法和潜在生态风险指数法对沉积物重金属进行了生态风险评价。结果表明:南沙河表层沉积物各种重金属元素存在较好的同源性,污染程度为:Cr>Cd>Zn>Cu>Pb>Ni。基于单项潜在生态风险指数的评价表明,该区域重金属生态风险等级由强至弱依次为:Cd>Pb>Cu≈Cr>Ni≈Zn,其中,仅Cd具有较高的潜在生态风险,综合潜在生态风险指数表明,除了京藏高速桥河段危害等级较高外,南沙河总体处于轻微的生态风险等级。形态分析表明,Cd的酸提取态含量高,迁移性最强,最容易对生物造成直接危害,其次是Pb和Zn,Cu和Ni具有一定程度的潜在环境危害,Cr产生环境危害的可能性较小。

稳定碳同位素技术在北京市公园湖泊沉积物有机质来源分析与评价中的应用

湖泊是陆地水圈的重要组成部分,湖泊沉积物是水体污染物的源和汇,北京湖泊生态环境和环境质量评价越来越受关注。本研究对2012—2013年北京市19个公园湖泊表层沉积物中δ13Corg、C/N值及TOC、TON含量进行分析,探讨了湖泊生产力分布、湖泊营养输入、表层沉积物营养含量以及各沉积物有机质来源。结果表明,湖泊表层沉积物由于存在地域差异,δ13Corg、C/N、TOC、TON含量的差别较大、湖泊生产力与营养水平各不相同;通过有机指数评价法推断,所研究的湖泊中只有3个湖泊较清洁,其他均受到不同程度的有机污染;结合δ13Corg(-27.6‰^-22.1‰)和C/N(8.2~58.1)2个特征值对沉积物进行有机质来源的定性及半定量分析,推断出北京市公园湖泊有机质大多来源为污水有机质,应主要从控制污水输入方面降低湖泊污染风险。

磷酸盐氧同位素技术在环境科学中的研究进展

近年来,由于磷素流失造成的环境问题日益严重,查明环境中磷的来源及迁移转化对于改变目前现状具有重要意义。而磷酸盐氧同位素作为一种地球化学示踪剂在水体环境、土壤以及古环境研究中得到了广泛应用。本文总结了不同自然界物质中磷酸盐氧同位素组成(δ^(18)O_P),分馏机理,分离、纯化和测试方法以及在环境科学中的应用研究进展。在此基础上,提出未来研究工作展望:根据不同样品的基本性质选择不同的分离、纯化方法,磷酸盐氧同位素分馏机制及原因仍存在不确定性,需进一步研究,磷酸盐氧同位素应用前景有待进一步扩展。

锌稳定同位素分析方法及其在环境科学研究中的应用

锌的广泛使用使得大量锌通过冶金、农业、能源使用等途径进入到环境中,随着多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)的出现,锌同位素在环境污染源示踪方面逐渐得到应用。本文对近年来锌同位素的研究成果及锌同位素体系进行了总结,分别从纯化分离与浓缩富集、仪器质量歧视校正、锌同位素的组成与分馏机理以及锌同位素在土壤、沉积物、水体、大气和植物污染源示踪中的应用等方面进行了论述。锌元素是生物体所需的必要元素,生物吸收、矿物吸附、蒸发冷凝等作用都会导致其分馏,深入开展锌同位素分馏机理研究、完善锌同位素在各物质储库中的分布,将有助于推动锌同位素在环境科学领域的广泛应用。

完全学分制下的高校学生事务管理研究

完全学分制是目前我国高校一种全新的教学管理制度,实行完全学分制对新形势下人才的培养具有重大现实意义,但同时也给高校学生事务管理工作带来了新的挑战。因此,高校学生事务管理者必须积极研究与完全学分制相适应的管理理念和模式,实现学生事务管理专业化、科学化,从而适应我国教育教学改革的趋势。

大气硝酸盐氧同位素异常及应用进展

近年来人为活动导致的大气硝酸盐不断增加,危害人体健康和生态环境。厘清大气硝酸盐的来源及形成机理至关重要。多氧稳定同位素技术是一种强有力的示踪手段,能够有效指示大气硝酸盐生成的氧化路径,在气溶胶、水体、土壤、森林、古气候研究中得到了广泛应用。本文总结了大气硝酸盐氧同位素异常(Δ17O)的测定方法(热裂解法、反硝化细菌法、化学法),探讨了Δ17O的产生原因,并围绕硝酸盐的形成过程阐明硝酸盐Δ17O的示踪机制,综述了Δ17O在大气化学反应机制研究中的应用。在此基础上,本文提出目前Δ17O研究的不足并对未来需要开展的研究进行了展望。

大气硫循环模型研究进展

本文系统总结了世界范围内各种典型大气硫循环模型的基本内容及适用条件,重点介绍了经典大气硫循环模型和以Oslo CTM2为基础的独立硫循环模型以及与ECHAM、LMDZ、CSIRO、MASINGAR、RCA2、NICAM和MIROC环流模式耦合得到的大气硫循环模型。虽然目前在国际范围内研究所得的大气硫循环模型种类较多,但在模型的研究过程中仍存在缺乏相关数据支撑、缺乏综合考虑化学、辐射和动力学等过程以及缺乏跨学科综合集成研究的问题。针对这些问题,本文提出了优化大气硫排放数据和观测数据的质量、建立共享数据库系统、制订相关数据库使用规定、在研究模型过程中加强学科间合作和资源共享、建立全面的高分辨率大气硫循环模型等建议。