湘江流域(湖南段)水质时空分布特征及污染源解析

为探讨湘江流域(湖南段)水质时空分布特征和污染来源,对2022年湘江主干沿线主要断面水质进行统计分析,并通过聚类分析以及主成分分析方法判断水体污染源组成。结果表明:湘江流域监测断面整体水质较好,个别断面主要超标污染物为总磷和氨氮。流域监测断面在空间上可划分为2个群组,通过聚类分析表明,集群一(湘江下游)的电导率、高锰酸盐指数以及氨氮浓度比集群二(湘江中上游)依次高出52.63%、31.57%和43.93%。主成分分析结果进一步表明,生活和农业源依然是湘江流域主要的污染源,但水文以及气象条件变化导致的污染物浓度变化以及汛期污染输入仍是不可忽视的重要因素。为进一步提升湘江流域水质,亟需深入分析掌握流域水质时空变化情况,并依次有针对性的提出污染物管控举措,有效预防出现规律性或季节性污染物超标事件。

大气污染源排放时空分布特征及减排潜力分析

在开展大气污染源时空分布特征研究时,如果不能及时获取目标城市的大气污染源类型,将直接降低对大气污染源时空分布特征的准确性。为此,提出了一种大气污染源排放时空分布特征及减排潜力分析方法。该方法首先确定研究对象,并进行区域概况分析,以确定相关污染源类型,并设置监测点以收集污染数据。然后,利用这些数据获取该研究区域大气污染源的排放时空分布特征,并详细分析该研究对象的减排潜力,为后续城市大气污染治理工作提供有力依据。研究结果表明,在安阳市,大气污染源整体呈现出冬夏两季污染严重、春秋污染程度较轻的双峰状态。从空间分布来看,大气污染程度较为严重且分布较为分散。然而,这个城市具有巨大的减排潜力,可通过取缔工业锅炉、提升工业单位污染物净化设备效率等手段来实现减排。这些结果为制定有效的大气污染治理措施提供了重要依据。

鄱阳湖南昌湖区典型断面水质变化特征及污染源解析研究——以伍湖分场国控断面为例

伍湖分场断面是鄱阳湖南昌湖区五大国控断面之一。针对2020年以来鄱阳湖流域总磷(TP)枯水期浓度偏高的问题,以伍湖分场断面为例,根据逐月监测和加密监测数据,分析断面水质近况。结果表明,断面TP浓度突增月份出现在12月,2021年断面枯水期TP的平均浓度相较于2020年有所增加。根据2021年11月至2022年8月的加密监测结果,显示断面的水质问题仍然是枯水期的TP浓度较高。TP的主要排放源头较为分散,主要为农业种植源(48.25%),其次是内源释放(18.05%)、生活源(17.04%)及干湿沉降(13.55%)。TP入湖量占比最大的是联圩镇,占汇水区域入湖总量的41.59%,其次则是成新农场与恒湖垦殖场,排放量总和占据近一半。TP排放占比最高的成新农场和联圩镇是治理工作的重点区域,其次是以农业种植业为主的恒湖垦殖场也需要相应的治理措施。据此提出相应水质提升(稳定)措施,以期断面水质在“十四五”期间稳定达到国控考核,为伍湖分场断面乃至鄱阳湖流域的水环境质量改善提供技术支持。

南漪湖水质时空演化特征及污染来源解析

文章基于水质采样和监测数据开展南漪湖水质评价,采用单因子评价和综合评价法,解析水质时空演化规律,基于聚类分析和主成分分析法识别湖泊水质主要影响因子,判定主要污染来源。单因子评价结果表明,2013—2021年南漪湖水质均在Ⅳ类及以下。综合水质标识法评价结果表明,南漪湖水质呈波动性变化,水质总体上处于Ⅲ类,主要表现为氮磷污染,且入湖河流对湖泊水质影响较大。汛期(6—8月)水质的主要影响因子为总氮(total nitrogen,TN)、氨氮和五日生化需氧量(biochemical oxygen demand,BOD_(5)),主要来自农田径流、外湖水产养殖和生活污水等污染源;非汛期(1—5月、9—12月)主要影响因子为氨氮、TN、高锰酸盐指数COD_(Mn)(chemical oxygen demand)、叶绿素a和总磷(total phosphorus,TP),主要受生活污水、湖底内源污染等的共同影响。该研究为制定湖区水质改善方案提供多重污染源控制角度的理论参考。

近两年武汉市环境空气质量时空分布特征及污染源解析

运用主成分分析和聚类分析法,对2016—2017年武汉市环境空气10个国控点10个市控点的6个空气质量指标数据进行分析,揭示武汉市环境空气质量时空分布差异性,辨识主要污染因子,解析污染成因.结果表明:2016—2017年,武汉市空气质量有变好的趋势,主要是因为PM_(2.5)和PM_(10)同期月均浓度下降; SO_2、NO_2、PM_(10)、PM_(2.5)浓度排序依次为:冬>春>秋>夏; CO浓度排序依次为:冬>秋>春>夏; O_3浓度排序依次为:夏>秋>春>冬;武汉市监测点位空气质量从好到坏的顺序为:远郊区>中心城区>工业园(区)或经济开发区;春季的主要污染物因子为NO_2、CO、O_3、PM_(10),夏季的主要污染物因子为NO_2、SO_2、PM_(2.5),秋季的主要污染物因子为NO_2、PM_(2.5)、CO、O_3、PM_(10),冬季的主要污染物因子为NO_2、CO、O_3、PM_(2.5)、PM_(10);近两年,机动车尾气、工业废气排放以及建筑扬尘构成武汉市空气污染的主要来源,秸秆燃烧对空气质量的影响逐渐减小.

深圳湾水质时空分布特征及污染源解析

基于深圳湾、珠江口、水质净化厂尾水、面源与截排溢流水体等水质数据,系统分析深圳湾水质时空分布特征及其污染物来源。结果表明:深圳湾现状水质不达标,关键污染因子为无机氮(DIN)和活性磷酸盐(DIP);雨季水质普遍劣于旱季,内湾水质明显劣于外湾。污染物入湾途径包括:6个入湾河口(后海河、大沙河、小沙河、凤塘河、新洲河、深圳河)、1个污水排放口(福田水质净化厂尾水排放口)、34个雨水排放口和深圳湾湾口。经过旱季污水收集、尾水提标改造等水环境治理措施后,深圳湾主要污染源为面源与截排溢流污染,其入湾氮、磷营养盐浓度可达地表水V类标准,是深圳湾现状水质的5~15倍,雨季面源与截排溢流水体的氮、磷入湾总负荷达到76.2 t和283.8 t,将对已无氮磷营养盐剩余容量的深圳湾水质造成严重冲击。

河流水质时空变化特征及污染源解析研究——以斗龙港大团桥断面为例

采用因子分析方法,对斗龙港大团桥断面及相关区域共15个断面2012年-2017年水质监测数据及11个断面2018年水质补充监测数据进行分析,在此基础上对大团桥断面污染源进行解析,进而制定断面水质达标方案。结果显示:2018年1月~9月份大团桥断面水质均超过Ⅲ类标准,主要超标因子为总磷、氨氮和化学需氧量;入境河流水质及断面上游来水对大团桥断面水质有一定影响;大团桥断面污染源主要为畜禽养殖污染、上游污染及生活污水等。

广西某铅锌尾矿库区土壤中重金属Cd、Pb、Zn、Cu的分布特征及源解析

针对广西某铅锌尾矿库区周边土壤中重金属Cd、Pb、Zn、Cu的含量、分布特征及其污染源,采用地统计学分析法和正定矩阵因子分解法进行了探究。含量测定结果表明,尾矿库区土壤中4种金属含量平均值分别为19.49(Cd)、465.65(Pb)、206.58(Zn)和36.64(Cu)mg/kg,分别是广西土壤背景值的73.0(Cd)、19.4(Pb)、2.7(Zn)和1.3(Cu)倍;以农用地土壤标准计,超标率分别为100%(Cd)、43.5%(Pb)、43.5%(Zn)和26.1%(Cu),其平均含量为农用地土壤污染风险筛选值的65.0(Cd)、5.17(Pb)、1.03(Zn)和0.73(Cu)倍。重金属空间分布结果表明,Cd在尾矿库东面和南面区域含量达到20~80 mg/kg,西北方向在一定范围内由近及远呈梯级分布;Pb和Zn主要分布在东部和西部,Cu则主要分布在东面。源解析结果表明,该尾矿库区土壤中4种重金属的来源主要包括铅锌工业活动源、交通运输源和土壤母质源,各污染源的平均贡献率分别为46.34%、28.02%、25.64%。铅锌工业活动和交通运输是尾矿库区土壤重金属污染的主要来源,是污染防治措施制定和实施的主要对象。

新疆艾比湖流域地表水丰水期和枯水期水质分异特征及污染源解析

采用2015年艾比湖流域54个采样点的10个地表水水质指标数据,首先利用水质指数模型(WQI)和地统计学方法对流域水质污染情况进行全局评价,然后利用层次聚类法、判别分析法和因子分析法分析艾比湖流域地表水丰水期和枯水期水质分异特征.在水质时空分异特征研究的基础上,利用主成分回归分析法对艾比湖流域水质进行污染源解析.结果表明:艾比湖流域丰水期WQI值介于38~70之间,枯水期WQI值介于31~71之间,艾比湖流域丰水期的地表水水质污染情况比枯水期严重,而艾比湖、博尔塔拉河和精河靠近艾比湖湖区的河道污染程度均比其他河道严重.由聚类分析和判别分析得出艾比湖流域丰水期和枯水期的水质采样点在空间上均被分成A、B两组,A组包括艾比湖湖区西部、奎屯河、古尔图河和四棵树河,B组包括艾比湖湖区东部、精河和博尔塔拉河.艾比湖流域丰水期和枯水期的水体主要受到化学需氧量、溶解氧、氨氮和悬浮物浓度等指标的影响,B组水质污染指标的值相比于A组的值偏高,B组区域内存在高污染企业,艾比湖流域水环境治理工作需主要集中在B组所包括的艾比湖湖区、博尔塔拉河和精河.(4)艾比湖湖区、精河和博尔塔拉河地表水体的污染主要来自于有机物污染和营养物质污染,其次为工矿业污染;而奎屯河、古尔图河、四棵树河地表水体的污染主要来自于有机物污染,其次为营养物质污染,生物污染的影响较为微弱.该研究结果可为艾比湖流域地表水水环境改善和治理提供一定参考.

南充市仪陇河流域水质时空变化特征及污染源解析

本文以南充市仪陇河为研究对象,对其水质现状进行评价,详细探讨了流域水质时空变化特征,利用主成分分析,将水站9项监测指标转换为3种主成分,解释了原数据集79.2%的信息。分析结果表明:开源村断面盐类污染占水质污染因素的49%,只要降低盐类污染程度则可以抑制藻类生长,防止藻类水华发生,从而降低高锰酸盐指数等指标浓度。

我国大气细颗粒物中金属污染特征及来源解析研究进展

以PM2.5中金属元素为研究对象,综述了2000—2012年我国在PM2.5中金属的污染水平、时空分布特征、污染来源解析方法及应用等领域的研究进展.目前我国普遍面临严重的PM2.5污染,作者提出应系统开展我国PM2.5中金属污染研究,特别要加强针对农村及背景地区的研究;开展PM2.5中金属的迁移转化机理研究;加快建立污染源排放清单;加强区域污染传输特征研究,以便更好地开展PM2.5的来源解析,为环境管理部门制定大气重金属污染控制目标提供参考.

基于APCS-MLR模型的城市绿地土壤重金属污染源解析研究

为探究南昌市绿地土壤重金属的污染状况及污染来源,利用地累积污染指数和潜在生态风险指数评价重金属的污染程度,并采用APCS-MLR模型定量解析土壤重金属的污染来源及其贡献率。研究结果表明,Cu、Pb、Zn、Cd和Cr的平均含量是江西省土壤背景值的1.32、1.92、2.26、2.03和1.04倍。Cu、Pb、Zn、Cd和Cr的地累积指数为-0.43、0.07、0.33、0.22和-0.66,Zn、Pb、Cd处于未污染到中等程度污染水平,Pb和Zn的高值区位于市中心区域以及西北部和东部开发区,Cd含量高值区位于西北部和东部产业基地周边。Cu和Cr属于未污染水平。综合潜在生态风险指数为82.96,处于低生态风险水平,但Cd的生态风险指数为60.88,属于中等生态风险水平。由污染源解析可知,交通源对Cu、Zn、Pb的贡献率分别为52.29%、64.41%和38.01%,工业和农业混合源对Cd、Zn的贡献率分别为52.78%和86.33%,自然源对Cr、Cu的贡献率分别为83.72%和45.87%。南昌市绿地土壤重金属含量受交通和工农业活动影响较大,应重点加强交通管控,优化产业结构,降低Zn、Pb、Cd的生态风险水平。

昆明城区大气PM_(2.5)中PAHs的污染特征及来源分析

2013年4月至2014年1月期间,在昆明城区3个采样点采集了大气细颗粒物(PM2.5)样品,利用气相色谱-质谱联用仪对PM2.5载带的16种PAHs进行定量分析.结果表明:工业区(金鼎山)、交通密集区(东风东路)、清洁对照点(西山森林公园)PM2.5上PAHs平均含量分别为40.67,22.64,22.07ng/m3.通过常规气象因素及气团后向轨迹模型分析发现,起源于曲靖地区的污染气团传输及昆明大气高压形成的下沉气流是导致昆明PAHs浓度上升的重要原因.金鼎山、东风东路、西山森林公园的Ba Peq浓度分别为6.28,4.00,2.94ng/m3,均高于国家环境空气质量二级标准(2.5ng/m3).源解析结果显示,工业区(金鼎山)和交通密集区(东风东路)的PAHs污染来源一致,主要来自机动车排放,其贡献率分别为50.80%和40.20%,其次为燃煤排放,贡献率为35.55%和39.23%,再次为生物质燃烧,贡献率为7.30%和7.98%;作为清洁对照点的西山森林公园的PAHs则来自汽车尾气排放(81.84%)和生物质燃烧排放(9.73%).

晋江市九十九溪流域河道底泥污染特征分析与风险评价

以晋江市九十九溪流域4条主要河道23处典型河段作为研究对象,分上、中、下3层对底泥进行检测和分析,总结其污染特征,探讨时空分布特征,并对污染程度进行风险评价,为后续底泥污染综合防治和处置工程提供科学依据。研究结果表明:(1)重金属污染时空分布不均,位于下游河道的底泥重金属富集较严重;除九十九溪老河道因上游来水削减导致底泥中层重金属污染最严重之外,其余3条河道重金属含量均随底泥深度增加而降低;(2)营养盐均呈重度污染态势,上、中层底泥内梅罗综合污染指数接近且明显高于下层,同时九十九溪干流和潘湖支流的下层底泥污染程度显著偏高;(3)重金属主要源于周边工农业废水废气;(4)九十九溪老河道和潘湖支流底泥重金属综合生态风险总体为中风险,应重视底泥处理,同时针对底栖动物存在危害的重金属(Zn和Pb),应加强河道周边废水废气排放管控。

湟水河流域水质时空变化特征及其污染源解析

基于2012—2014年水质数据,综合应用多元统计分析与一维水质模型(Qual2Kw),系统分析了湟水河水质时空变化及其污染物来源.结果表明:湟水河河流水质主要受化学需氧量、生化需氧量、铜、六价铬、水温、溶解氧、总氮、氨氮等8项水质指标影响,且氨氮和总氮污染严重;湟水河水质时间上可划分为3个时段:时段1(6—10月)、时段2(5月和11月)和时段3(12月—4月),时段1水质明显优于时段2和时段3,湟水河水体受工业生活排放污水的影响显著,面源污染对河流水质的影响低于点源污染;空间上可分为3大区段:湟水河上游、中游和下游,中游西宁市段污染较重;基于Qual2Kw模型的污染物贡献比例计算结果揭示了湟水河民和桥断面的氨氮负荷主要来源于扎马隆(S2)-西钢桥(S3),总氮主要来源于报社桥(S5)-小峡桥(S6),其中支流点源是氨氮的主要污染源,普通点源即城镇生活污水和工业废水排放是总氮的主要污染来源,上游干流农田地表径流、畜禽养殖废水、农村生活污水等污染源氨氮、总氮排放也不容忽视.研究结果可以为湟水河流域水环境管理提供科学依据.

武水河水质时空分布特征及污染成因的解析

运用主成分分析和聚类分析方法,对2013—2015年武水河流域7个监测断面的11个水质指标数据进行分析,揭示武水河水质时空分布差异性,辨识主要污染因子,解析污染成因.2013—2015年,流域水质整体较好,尚存在不达标断面.长河水库和黄岑水库出现NH_3-N超标现象,岑水桥和芙安河老桥断面出现重金属As超标现象,但NH_3-N和As浓度趋于降低.武水河流域监测断面水质由高到低的顺序为:水库断面>支流断面>干流断面.2013年,流域主要污染因子为NH_3-N、TN和As,主要源自农业面源污染和工业污染;2014年,流域主要污染因子为COD_(Mn)、NH_3-N、TP,主要源于生活污水和工业污染;2015年,流域主要污染因子为BOD_5、粪大肠杆菌、pH,主要来源生活污水和畜禽养殖.因此,流域内工业污染和农业面源污染对水质的影响逐年降低,生活污水和畜禽养殖对水质的影响逐年增大.流域内通过建设污水处理厂,实施重金属综合治理等项目,减少污染物排放,改善流域水环境质量.

海螺沟冰川退缩区中铬的分布、累积与来源

以青藏高原海螺沟冰川退缩区为研究对象,借助其长达160a的植被演替序列,探讨Cr的时空分布和累积循环特征,并解析其潜在来源.结果表明,退缩区C层土壤Cr含量为(155.17±32.68)mg/kg,显著高于O层(48.23±10.21)mg/kg(P<0.05).随着植被的演替,O层土壤Cr含量随淋溶作用的增强而逐渐降低.在植被系统中,各演替阶段优势种对Cr均无显著富集特征(ω<1).此外,土壤是冰川退缩区生态系统的主要Cr库(2269.90±234.57)mg/m^(2),而各样地O层土壤Cr储量约为植被的9~20倍.随着演替的进行,土壤有机质含量升高而植被的“归还作用”减弱,导致Oi、Oe层土壤Cr储量逐渐减小而Oa层和植物Cr储量逐渐增大.研究发现,“高循环强度-低吸收利用”为冰川退缩区生态系统中Cr的主要循环策略.根据主成分解析结果,贡嘎山土壤Cr以母质土壤风化来源为主(68.89%),而大气沉降对其影响并不显著.

大清河流域表层土壤中多环芳烃的污染特征及来源分析

采集大清河流域72个表层土壤(0～20cm)样品,利用GC/MS分析技术,研究了土壤中16种优控多环芳烃的含量和组分特征,根据多环芳烃分布特征和苯并[a]蒽/(苯并[a]蒽+)和荧蒽/(荧蒽+芘)比值分析了其污染来源,并初步评价了其污染水平.结果表明,表层土壤中16种多环芳烃含量范围为54.2～3231.6μg.kg-1,均值和中位数分别为405.1和233.2μg.kg-1.多环芳烃组分特征表现出以萘、菲等2～3环多环芳烃为主,其含量占到总含量的49%,4环和5～6环含量分别为31%和20%.大清河流域土壤多环芳烃污染主要来自于燃烧源,并表现出以生物质和煤的燃烧为主要来源的特征.相对于国内外其它地区多环芳烃检测结果和土壤标准,大清河流域土壤多环芳烃处于中等偏低污染水平,Nap和Fla是主要的超标化合物.

乌梁素海流域地表水中全氟化合物分布、来源及其生态风险

全氟化合物(polyfluoroalkyl substances,PFASs)在长期生产和使用过程中会通过多介质扩散和远距离迁移等方式进入环境中.本研究分析了乌梁素海流域丰水期及枯水期采集的地表水样品中17种PFASs,探讨了该地区PFASs的时空分布特征、潜在来源及生态风险.结果表明,PFASs在所有地表水样品中均有检出,浓度范围为4.00~263.45 ng·L^(-1);研究区地表水中PFASs空间分布格局受当地人类活动影响明显,在空间上表现为两个主要特征:一是PFASs浓度较低的黄河水和干渠水,以全氟丁酸(PFBA)为主要组分;二为接纳了河套灌区的工业、农业和生活等废水的总排干水和湖区水,PFASs浓度较高并以全氟辛酸(PFOA)为主要组分.受到短链PFASs产量增加与引黄河水量变化影响,枯水期水样中PFASs含量较高于丰水期的样品.PFOS/PFOA、PFOA/PFNA和PFHp A/PFOA结果表明,研究区PFASs为大气沉降与点源污染混合来源.风险评价结果显示,研究区目前PFOA与全氟辛基磺酸(PFOS)的风险值均较低,但由于全氟化合物的累积特性和长距离传输能力,其长期的累积效应依然不容忽视.