重庆市梁滩河流域重金属健康风险评价及来源解析

分析重庆主城区内梁滩河重金属污染状况,为当地水资源保护和治理提供科学依据。于2019年12月在流域内选取29个样点进行表层河水取样,测试河水中铬(Cr)、铜(Cu)、铁(Fe)、锰(Mn)、铅(Pb)和锌(Zn)6种重金属含量,并采用健康风险评价、远距离权重法、相关性和主成分分析方法对梁滩河流域河水重金属健康风险、空间分布和污染来源进行了研究。结果显示:(1)各重金属元素的平均含量为Fe(367.20µg/L)>Mn(160.79µg/L)>Zn(36.63µg/L)>Cr(8.14µg/L)>Cu(6.10µg/L)>Pb(0.66µg/L),其中Cr、Cu、Pb和Zn均符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水质标准,Fe和Mn出现严重超标。(2)各重金属元素直接摄入或裸露皮肤吸收的危险商(HQ_(ing)和HQ_(der))和危险指数(HI)均<1,说明梁滩河河水中的重金属元素未对人体健康产生危害。同时,各重金属元素HI值呈现出下游>上游的分布特征,即人类活动频繁的下游受重金属污染程度高,健康风险大。(3)相关性与主成分分析表明,Cu与Zn、Fe与Pb之间存在显著相关关系,Cr、Mn与其他重金属元素无相关性。究其来源,第一主成分Cu与Zn同城镇工业生产和交通污染的输入有关;第二主成分Fe与Pb同天然地球化学过程、采矿和运输有关;第三主成分Mn来源于农业活动(包括耕植施肥、畜牧养殖)的输入。

基于SWAT模型的梁滩河流域非点源污染负荷评价

为掌握梁滩河流域氮磷污染物的时空分布特征,基于空间和气象数据构建流域SWAT氮磷负荷模型,并利用监测数据对模型进行率定和验证,借助投影寻踪法综合评价各子流域的主要非点源污染来源。结果表明:模型在研究区具有较好适用性,流域氮磷排放主要集中在丰水期(5—9月)且占全年的76%,氮磷负荷主要来自于农药化肥且以总氮排放为主。从空间上看,流域中部地区以地表径流污染为主,而西部地区水土流失较为严重,且污染负荷与泥沙排放量密切相关。

基于水动力水质模型的梁滩河水环境监管系统设计与实现

梁滩河地处三峡库区核心地段,近年来在工业、生活点源污染以及农村面源污染作用下,水质显著恶化,对当地生态环境以及经济社会可持续发展造成了潜在威胁。为此,充分利用物联网、云计算、大数据等新一代信息技术,基于开源水动力水质模型TELEMAC-MASCARET,研发梁滩河水环境监督管理系统。系统综合考虑水质监管需求,可实现水质水量实时监测、污染物沿程推演分析以及异常预警。系统可为水环境监督管理与综合治理提供支撑。

梁滩河地表水与地下水水化学及硝酸盐污染

运用水化学分析技术测定了三峡库区受人类活动影响的梁滩河地表水和地下水水体的水化学和硝酸盐氮污染水平。结果表明:自流域中上游,地表水体均受到了污染,并且向下游呈现出污染加重的趋势;在流域上游和中上游,地下水体受地表水体的影响,呈现出严重的污染,上游地下水硝酸盐氮污染呈现出超标趋势。受河水下渗的影响,梁滩河流域地下水中的硝酸盐氮浓度自上游而下至中游呈现出急剧升高的趋势,上游和中游区域之间的地下水的硝酸盐浓度超过了10 mg/L的标准,而向流域下游和河口处呈现出浓度降低的趋势。

梁滩河小流域非点源污染对溪流水质的影响

通过对梁滩河流域溪流不同断面和不同时段溶解氧、pH值、电导率、氨态氮等水质指标的监测,运用spss对溪流水质指标进行检验,结合该地区土地利用现状和调查访问,研究不同土地利用下溪流水质的变化,重点研究农业用地对溪流的影响。结果表明:土地利用方式不同对溪流水质的影响不同,林地下溪流溶解氧、氨态氮含量均符合Ⅰ类水质标准,其它污染物指标含量很低;农用地下溪流氨态氮超过1.0 mg/L,已经高于Ⅲ类水质的标准,电导率、矿化度、钙离子、含盐量大幅增加;居民建设用地下溪流的氨态氮超过2.0 mg/L,为Ⅴ类水,溶解氧不超过5 mg/L,高于Ⅲ类水质的标准。农用地对水质的影响要受农事活动影响,月份间变化较大。

三峡库区次级河流梁滩河重金属污染特征分析及风险评价

于2010年12月在梁滩河中上游采集地表水样,分别用原子吸收法(AAS)和电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)测定水样中Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Fe、Mn和Mg 8种金属元素的含量,分析了8种重金属的污染特征,对其可能引起的健康风险进行了评价。结果表明:梁滩河水体中重金属元素的含量因采样断面的不同而相差悬殊,Ni、Pb、Fe和Mn 4种金属元素的平均质量浓度均远高于GB3838—2002Ⅲ类功能区的浓度限值,断面超标率分别为100%、87.5%、50%和43.75%。空间分布和相关性分析显示梁滩河水中的Fe和Mn可能具有相同的污染源。健康风险评价结果表明,Pb是梁滩河水中引起人体特别是孩子非致癌风险的最重要的污染物,其次是Cr,然后分别是Mn、Ni、Cu、Fe和Zn。

梁滩河沉积物中氮磷垂直分布研究

以梁滩河为研究对象,从上游到下游布置了15个采样点,研究了这些采样点的氮、磷浓度,并以其中几个采样点为主要对象,着重研究了氮、磷在不同深度的垂直分布情况。结果表明,梁滩河的上游左支氮、磷浓度已经较高,而上游右支受污染严重,特别是TN严重超标,说明长期受到生活污水和农业废水的污染。分析其垂直分布规律,TN、TP最高值大多出现在中间层,TP在底层的浓度总体要比表层高,而TN在底层的浓度总体要比表层低。梁滩河沉积物中氮、磷主要集中在中间层,中间层是营养物储存的主要场所。

重庆市梁滩河沉积物重金属污染风险评价

应用沉积物富集系数法和潜在生态风险指数法评价重庆梁滩河沉积物重金属污染风险。结果表明:整个梁滩河沉积物重金属均有不同程度的富集,单个重金属的富集程度由大到小依次为:Cd,Cu,As,Zn,Pb,Ni,Cr。沉积物中Cu,Zn和Pb出现富集,其主要来源为天然地球化学过程;Cr和Ni来源于人为源,但富集不大;Cd和As来源于人为源,且出现富集,应重点监控。以三峡库区土壤背景值为参比,除龙凤桥河段处于中等生态风险等级外,其他河段都处于生态风险强的等级;单个重金属元素的生态风险由大到小依次为:Cd,As,Cu,Pb,Ni,Zn,Cr。

嘉陵江支流梁滩河水环境容量及总量控制规划

以COD和NH3-N为控制对象,采用一维对流反应水质模型,对嘉陵江支流梁滩河水环境容量进行核算,结果表明:①梁滩河现状负荷严重超标,但局部河段容量有富余。整体来看COD、NH3-N分别超出总环境容量的3.5倍和10.3倍;②对流域排放源进行优化后,得到的优化方案容量利用率比现状削减方案容量利用率高,其中COD容量利用率高出7.58%,NH3-N容量利用率高出8.15%;③为了满足现状削减方案,部分乡镇必须通过修建污水处理设施和搬迁、淘汰一部分企业才能使梁滩河满足其水质功能区划标准。

三峡库区次级支流梁滩河底泥重金属污染调查及评价

文章研究的梁滩河属于长江的二级支流。通过对梁滩河白市支流的采样,用电感耦合等离子体发射光谱法分析土样,参照国家《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)二级标准,采用单因子污染指数法和内梅罗(N.L.Nemerow)多因子综合污染指数法分析评价了梁滩河两岸淤泥中重金属元素Cu、Zn、Cr、Ni、As和Pb的含量。结果表明:梁滩河从上游到下游,Cr和As含量有增加的趋势,但基本未超过国家土壤二级标准,而和全国背景值相比,Cu略有超标,Zn含量明显超标,有的地方Zn含量甚至超标5倍之多。总体上梁滩河白市支流两岸土壤,处于重庆市白市驿镇地区重金属污染较轻,含谷镇地区重金属污染较为严重。

三峡库区梁滩河水体营养盐时空分布及输出风险

梁滩河是三峡库区回水末端重要次级河流,本文对2014-2015年间梁滩河氮、磷营养盐的时空分布特征及输出状况进行了初步研究,并对其水质风险进行评价。结果表明,梁滩河氮磷污染严重,尤其氮污染超出国家地表水劣Ⅴ类水质2~10倍,年均总氮(totalnitrogen,TN)浓度为5.21~27.75 m g·L^(-1),NO_3--N与N H4+-N浓度分别为0.52~8.56 m g·L^(-1)和0.17~3.02m g·L^(-1),硝态氮是梁滩河氮元素的主要存在形式;年均总磷(totalphospho rus,TP)浓度为0.24~1.62 m g·L^(-1),D TP与PO4-3浓度分别为0.14~1.20 m g·L^(-1)和0.05~1.02 m g·L^(-1);梁滩河向三峡库区输入TN、TP量分别为2.228×103t·a^(-1)和109t·a^(-1),远高于同尺度三峡库区腹地支流;梁滩河西永断面总氮和总磷浓度均高于其他断面,工业、生活污水排放可能是主要污染源;氮磷元素均表现为冬春季高于夏秋季,可能受雨季降雨稀释效应影响。本研究提出梁滩河综合整治对维持库区水环境具有重要意义,为梁滩河综合整治提供科学依据。

梁滩河流域污染原因分析及改善措施探讨

在众多污染因素中,农业非点源污染比重最大,其次是工业点源污染,城镇化集中生活污水的影响相对较小。结合流域实际情况,提出畜禽代谢产物资源化利用、兴修污水处理厂、建造人工湿地和修筑稳定塘等改善措施,为改善梁滩河流域污染现状提供相应的参考。

重庆市梁滩河流域的畜禽污染现状及综合治理对策

根据对梁滩河流域畜禽污染的调查,提出以下综合治理对策:建议在有关政府部门管理和监督下,采取集中养殖和宰杀、污染物集中处理,并实现污染物的资源化、无害化、生态化、减量化;处理畜禽粪采用生产饲料工艺、厌氧发酵生产沼气工艺、好氧发酵生产有机肥工艺和资源综合利用工程。

三峡库区梁滩河流域水质污染状况研究

研究三峡库区梁滩河流域上、中游区域外源和内源对河水水质的污染。结果表明,研究区内N,P元素污染最为严重,其次为有机质污染,重金属污染较轻。外源对河水水质的污染程度大于内源。在外源污染中,研究区干流水质污染较支流严重。干流的污染源主要位于距河流源头约10～35km的区段,而支流的污染源则主要位于距支流源头约18km之后的区段。

生物接触氧化填料在梁滩河综合治理中的应用

该文介绍一种生物接触氧化填料对重庆梁滩河进行原位处理,通过布设生物填料和高效曝气系统,采用生化法改善地表水体。结果表明,该种工艺处理的水质能够满足《地表水环境质量标准》V类标准,对CODCr的去除率为68%,对氨氮的去除率为60%,对总磷的去除率达67.5%,3个工程河段COD降解系数分别提升了194倍、133倍和207倍,氨氮降解系数分别提升了385倍、420倍和450倍。由此可见,该工程对于河道自净能力的提高是非常显著的,而且具有总体投资少、抗冲击性好、运行管理方便、便于维护、适用范围广等优点。

重庆梁滩河表层沉积物氮形态时空特征及影响因素

为研究流域快速城市化背景下浅水河流表层沉积物氮赋存形态时空格局特征及潜在环境风险,选择重庆主城区的梁滩河为研究对象,于2014年12月和2015年6月采集干、支流主要断面水样及表层沉积物样进行分析。结果表明:梁滩河干、支流表层沉积物总氮(TN)含量变化为2.63~8.12 g/kg,离子交换态氮(IEF—N)、弱酸可提取态氮(WAEF—N)、强碱可提取态氮(SAEF—N)和强氧化剂可提取态氮(SOEF—N)含量分别为190~1 764,119~1 139,208~2 039,159~2 829 mg/kg,受流域污染源分布格局影响,沉积物各形态氮含量空间变化幅度均较大;梁滩河沉积物TN、WAEF—N、SAEF—N、SOEF—N含量上游至下游均逐渐降低,而活性最高的IEF—N则在城市河段出现明显峰值,外源污染强度和建设用地面积对不同形态氮的空间变异性具有较高的解释量,表明流域内污染格局及人类活动强度对沉积物氮形态分布具有重要影响;沉积物中可转化态氮(TF—N)含量占TN比例的52.9%~72.3%,且在城市河段IEF—N占比均显著高于非城市段,呈现较高的氮释放风险,表明城市污染进一步促使沉积物氮的活化;大部分断面总氮及各形态氮冬季略高于夏季,但变化幅度不大;统计分析表明,各形态氮之间具有较强的相互转化的联系,而且与水体pH、DO、DOC等环境参数呈显著相关关系,沉积物中氮形态分布特征受外源有机碳输入及水体污染的影响。综上,受流域城市发展过程中形成的不同污染源格局的影响,梁滩河表层沉积物氮形态空间变异性大,特别是城市区河段内源污染风险较大,如何调控内源氮释放是未来治理河流的关键。

重庆市主城区、乡村区景观格局对比分析研究——以重庆市梁滩河流域(沙坪坝段)、高滩河流域为例

选取重庆市梁滩河流域(沙坪坝段)、高滩河流域2008年6月、2008年7月的SPOT5遥感影像,运用GIS和RS技术,获得其景观类型分布图,选取各景观类型的斑块数、斑块面积、平均斑块面积、周长、分维数、优势度、破碎度7个指标,通过FRAGSTATS景观分析软件计算出各类型的景观格局指数,进行两流域的景观格局对比分析。结果表明:两流域的林地、灌丛、草坡景观类型为两流域最稳定的景观类型。主要区别在于水体、水田、建设用地3种景观类型,梁滩河水田、水体较少,建设用地呈大板块、组团式分布;高滩河水田很多,水体较少,建设用地主要分布于垫江、梁平两县城境内。梁滩河流域其景观呈现出人为干扰强度较大的特征,旱地为景观基质,大面积水田、水体转化为建设用地,破坏了原有的景观类型分布和生态环境,并有剧烈加剧的趋势;高滩河流域其景观呈现出人为干扰强度相对较小的特征,旱地和水田为其景观基质,景观类型转换主要发生在县城及周边,其主要的转换方向为水田等景观向建设用地景观的转换。

梁滩河生态系统健康评价研究

通过收集梁滩河流域的生态、经济和社会状况资料,并利用遥感解译技术,分析影响河流生态系统健康的因素,采用指标体系分析法和专家咨询法,确立梁滩河生态系统健康评价指标体系和评价标准,计算得出评价指标权重,并对河流生态健康状况进行了评价。结果表明:梁滩河上、中、下游生态系统分别处于"亚健康"、"不健康"和"亚健康"级别。该研究结论将为重庆市正在开展的梁滩河保护规划和治理工作提供科学依据。

基于MIKE 11 Ecolab模型的梁滩河流域水污染问题探讨

基于MIKE 11 Ecolab模型构建了梁滩河流域水文、水动力和水质综合数学模型,分析了该流域河道的水质时空变化特征,研究了不同预案对该流域水质变化趋势及水质改善的效果。结果表明,生活污水的处理应是未来梁滩河流域治理的重点,应降低该流域水体的氨氮浓度,关注水体中总氮、总磷的含量,生活污水处理应采用集中和分散处理相结合的原则。

梁滩河生态系统健康评价研究

通过收集梁滩河流域的生态、经济和社会状况资料,并利用遥感解译技术,分析影响河流生态系统健康的因素,采用指标体系分析法和专家咨询法,确立梁滩河生态系统健康评价指标体系和评价标准,计算得出评价指标权重,并对河流生态健康状况进行了评价。结果表明：梁滩河上、中、下游生态系统分别处于＂亚健康＂、＂不健康＂和＂亚健康＂级别。该研究结论将为重庆市正在开展的梁滩河保护规划和治理工作提供科学依据。