江苏省中部城镇河流底泥重金属污染评价及来源分析

为研究河流底泥中重金属的来源以及对环境的危害程度,以江苏省中部某城镇河流底泥为主要研究对象,运用潜在生态风险指数法对重金属污染进行评价,并采用Pearson相关分析、R型聚类分析法对重金属污染来源进行分析。结果表明:Hg、Cd、As、Cu、Ni、Pb、Cr和Zn含量平均值分别为0.41、0.36、12.04、43.26、48.77、35.95、108.11、140.30 mg/kg;重金属Cd、Hg的危害最强且污染较重,Cd污染主要与冶炼、化石燃料燃烧、涂料颜料业有关,Hg污染主要与化石燃料燃烧有关,Cr污染主要与合金制品制造有关,Cu和Ni污染与电镀加工过程有关,As和Zn污染主要与化工制造业有关。

基于GIS和统计学的土壤监测指标时空变化分析

土壤监测对于查清土壤生态质量家底,积极开展土壤污染生态修复与防治,实现可持续土地资源监测与利用有重要指导价值。为了研究江苏省宜兴市土壤监测指标的时空变化,根据宜兴市2004年多目标地球化学调查的426个土壤样本以及2015年1∶5万土地质量地球化学调查的4458个土壤样本的数据,利用地理信息系统(GIS)和统计学方法研究了该区重要土壤环境参数的变化,通过箱线图和t检验对参数或元素浓度变化进行了检测,利用基于半变异函数的块金值(C_(0))进行了误差分析,并评估分析了不同的空间变量。结果表明,宜兴市土壤中有机质(OM)、氮、磷、硼等营养元素(指标)在11年间呈增长趋势,土壤pH值呈现明显下降趋势,土壤中镉、铜、铅、锌等重金属元素和硒含量呈上升趋势,砷含量没有明显变化。

三氯乙烯污染土壤的复电阻率特征和频谱参数研究

复电阻率法(complex resistivity,CR)由于其对孔隙水化学性质、固液界面和流体含量的敏感性已成为具有良好前景的污染物识别工具。本研究选取三氯乙烯(trichloroethylene,TCE)作为典型有机污染物,利用频谱激电仪对TCE污染土壤进行了复电阻率测量,讨论孔隙水盐度、水饱和度和土壤类型对污染土壤的复电阻率特征和频谱参数影响。试验结果表明:污染土样的复电阻率均随水饱和度的降低和孔隙水盐度的减小而增大;土壤黏土含量影响孔隙水连续性,当孔隙水出现不连续状态时,实部和虚部出现大幅度变化。总充电率M随着孔隙水盐度的增加而增加,随水饱和度的降低先减后增。黏土颗粒重排导致的比表面积减小使得总充电率M减小,双电层极化加强使总充电率M升高;平均弛豫时间常数随孔隙水盐度的升高而降低,二者呈对数相关,随水饱和度变化的主要原因为可极化孔隙尺寸的变化。本研究探讨了地球物理参数与水文地质参数间的关系,为SIP方法在实际有机污染场地调查与评估提供了理论依据。

区域农田土壤镉风险的机理式定量预测模型研究--以江苏省为例

大面积区域土壤风险的精准定量评价和预测一直是研究的热点和难点,以往经验式为主的模型在普适性上存在较大局限.基于土壤理化性质和热力学化学平衡的机理式多表面形态模型(Multi⁃surface Speciation Model,MSM)已在实验室和小区域尺度成功预测土壤Cd的溶出,但能否应用于更大区域的环境风险评价还未可知.基于此,本研究收集了3354个江苏省表层土壤Cd样品和155个含有理化性质的表层土壤剖面,利用图斑赋值方法得到3354个具有完整理化性质和全量Cd含量的土壤样品数据,在此基础上利用MSM预测各样品的有效态Cd含量,并根据江苏省典型区域MSM⁃Cd阈值开发了基于MSM的江苏省土壤Cd污染生态风险评价预警模型和敏感性模型,并绘制了江苏省土壤Cd污染风险现状图和土壤Cd敏感地图.结果表明,MSM⁃Cd比总Cd可更准确预测高污染地区和非污染区域,同时发现增加土壤pH是降低Cd生态风险的最有效途径,而pH是影响土壤Cd敏感度的最重要原因.研究表明,基于MSM的土壤Cd风险预测模型可实现区域土壤风险的精准定量化评估与预测,为土地质量管理和风险管理提供决策依据的实用技术支持.

超高效液相色谱-串联质谱法测定水中拟除虫菊酯和有机磷农药残留

采用直接进样法和萃取浓缩法2种前处理方式,通过超高效液相色谱-串联质谱法对水中20种拟除虫菊酯类和有机磷类农药进行了测定,并对仪器条件的选择和前处理条件的优化进行了探讨。结果表明,20种农药的线性关系良好,相关系数均>0.999,直接进样法检出限为0.21~2.47μg/L,回收率为81.0%~119%,相对标准偏差<10%。萃取浓缩法检出限为0.0022~0.0043μg/L,回收率为71.5%~115%,相对标准偏差<15%。该方法简便、快捷,精密度和准确度较高,可满足水中拟除虫菊酯类和有机磷类农药的检测要求。

基于改进的Vensim模型模拟岩溶泉水文过程

经典的Vensim模型采用2个平行线性水箱来模拟岩溶水文系统中的慢速流和快速流,很难模拟岩溶水文系统内的非线性水文过程。提出一种改进的R-Vensim模型,将Vensim中的一个水箱改为非线性水箱,同时进一步考虑不同水文条件下降雨分配系数的变化,用于模拟岩溶含水层中存在的非线性水文过程。2个模型被用于模拟丫吉试验场的S31岩溶泉,模拟结果表明R-Vensim能更好地模拟不同降雨条件下岩溶泉水文动态过程,而Vensim总是低估暴雨下的流量峰值和高估低强度降雨下的流量峰值。研究区岩溶水文系统中慢速流呈现强烈的非线性,而快速流更接近于线性过程,2个模拟时段内78.5%和68.4%的泉流量来源于非线性水箱。研究结果表明模型中考虑非线性水文过程对于岩溶泉流量尤其低流量过程的精准模拟十分重要。

基于地球物理数据的化工场地污染源追踪案例分析

为查明污染场地污染源分布特征及其扩散运移路径,提供合理有效的勘查钻孔位置,并验证环境地球物理勘查技术的有效性.基于某搬迁后的化工场地初查污染严重区域,开展高密度电阻率法勘探,运用光滑约束最小二乘法二维反演,获取了4条电阻率剖面,构建了勘查区40 m以浅地层电性结构模型.结合已知钻孔岩性及污染物超标情况,成功圈定区域无机污染物和有机污染物的埋藏位置和扩散路径,并预测了污染物的扩散区域,经钻孔验证该推断可靠可信.认为高密度电阻率法可在污染场地调查中发挥积极作用,在条件允许的前提下,可降低成本,提高污染物探测精度,值得推广应用.