中国主要湖泊表层沉积物重金属污染特征与评价分析

为了解我国主要湖泊沉积物中重金属的污染特征,通过搜集整理已公开发表的文献资料数据,分析了我国31个主要湖泊表层沉积物中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn 8种重金属含量的平均值及其分布特征,并运用地累积指数法、潜在生态风险指数法对其污染程度进行评价。结果显示:我国31个湖泊的沉积物中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn平均含量分别为16.39,0.497,6.29,36.89,0.076,35.37,99.52 mg/kg,大部分元素含量平均值的最大值分布区域较为分散。地累积指数评价结果表明:8种重金属的平均污染程度由高到低依次为Cd>Hg>Cu>Zn>As>Ni>Zn>Cr,Cd和Hg在多个湖泊沉积物中达中度到重污染。潜在生态风险指数评价结果表明:8种重金属的潜在生态风险系数从高到低依次为Cd>Hg>As>Cu>Pb>Ni>Cr>Zn。8种重金属的总地累积指数和综合潜在生态风险具有显著的地域差异(P0.05),表明我国主要湖泊具有各自不同的重金属污染特征。     

艾比湖表层沉积物重金属的来源、污染和潜在生态风险研究

以艾比湖为研究对象,通过采集表层沉积物样品,测定其中8种重金属(Cu、Pb、Zn、As、Hg、Cr、Ni、Cd)的含量,然后结合多种方法分析了其来源、污染状况及潜在生态风险.结果表明:1从偏度上看艾比湖表层沉积物中8种重金属的大小顺序为:HgCdPbZnAsCuCrNi.2多元统计分析表明8种重金属元素可以辨识为2个主成分;PC1为人为源因子,包括Cd、Pb、Hg和Zn,主要来源于各种农业污染;PC2为自然源因子,包括Cu、Ni、Cr和As,主要受自然地质背景控制.3地积累指数评价表明8种重金属的污染程度由高到低为:CdHgPbZnAsCuNiCr,在所有采样点中Pb、Cd和Hg均属于轻度和偏中度污染,Zn、As、Cr、Ni和Cu在大多数样点为无污染水平.4潜在生态风险评估表明,沉积物中重金属的潜在生态风险主要由Cd、Hg和Pb引起,三者贡献分别为42.6%、28.6%和24.0%,Cd是最主要的生态风险因子,其次是Hg、Pb,各采样点中8种重金属的潜在生态风险指数(RI)均小于150,为低的生态风险.研究表明总体看艾比湖表层沉积物中重金属含量较少,生态风险较低,但重金属Cd、Pb的含量较高.     

博尔塔拉河河水、表层底泥及河岸土壤重金属的污染和潜在危害评价

以新疆博尔塔拉河为研究区,对河水、河床表层底泥及沿岸土壤中重金属Cr、Cu、Hg、As、Cd、Pb和Zn的来源、污染状况和潜在生态风险进行了研究.结果表明:1从总体看,博尔塔拉河水体中7种重金属的含量均较低,但Hg、Cd、Pb和Cr的最高值明显高于地表水环境质量Ⅱ类标准和WHO饮用水健康建议标准;表层底泥和沿岸土壤中重金属含量明显高于河水.2相关分析和富集系数计算表明,河水、表层底泥及沿岸土壤中重金属Hg、Cd、Pb和Cr均来自沿岸工业生产、城镇生活、交通运输及农业生产中污染物排放;重金属Cu、Zn和As主要来源于流域自然地质背景及成土母质因素.3污染评价表明3种介质中7种重金属的单因子污染指数值(Pi)和综合污染指数值(Pz)均小1,属于安全等级,清洁水平.4潜在生态风险评估表明博尔塔拉河表层底泥及沿岸土壤中7种重金属的单因子潜在生态风险(Eir)和综合潜在生态风险值(RI)均较低,未对水体及沿岸土壤环境造成危害.     

中亚咸海干涸湖床粉尘潜在扩散的时空变异分析

基于1969~2018年再分析气象资料,运用拉格朗日混合单粒子轨道（HYSPLIT）模型,计算了以咸海为中心未来7d的逐日气团轨迹,采用核密度分析法,绘制了5个层次（0~0.5,0.5~1,1~1.5,1.5~2,2~5km·agl）的气团轨迹密度图,分析了咸海干涸湖床粉尘扩散的时空变异.结果显示,粉尘潜在扩散具有季节分异.春、冬季粉尘扩散范围与密度最大,沿东北方向扩散比例分别占61%、35%,最远可达亚洲东部地区,其次是秋季;夏季粉尘扩散以0.5km为界限表现明显的高度差异.随着高度的增加,粉尘潜在扩散的密度逐渐降低.受地形与天气系统的影响,春、夏粉尘扩散呈现向东北,西南方向扩散趋势,秋、冬呈现沿东北方向扩散趋势.有利的天气条件下,咸海干涸湖床粉尘可远距离输送：在近源区沉降,影响乌兹别克斯坦及周边国家,在山区沉降,则可能加速天山雪冰融化.     

天山山地河流水体中微量重金属的分布特征及形态分析

为了解绿洲经济迅速发展背景下天山山地河流水体中重金属分布特征及形态特征,对乌鲁木齐-阿克苏、巴里坤-伊吾、昭苏-特克斯等3个区段河流干支流重金属Zn、Cu、Pb、Cr、As、Hg、Cd的分布、来源、污染状况及存在形态进行了分析.结果表明:1天山山地各取样河流的p H值大部分在8.0左右,为偏碱性的环境;各取样点水体的氧化还原反应电位值在150~200 m V之间,为弱氧化的环境.水质评价表明,3个采样区段河流中7种重金属的含量均低于国家Ⅰ类水质标准及WHO饮用水健康的建议标准.2多元统计分析表明,7种重金属可以归为3个主成分,其中PC1(Hg、Zn和Pb)主要受人为污染因素的影响;PC 2(Cr和As)主要受自然地质背景的影响;PC 3(Cd和Cu)同时受人为和自然因素的共同影响.3污染评价表明,天山山地河流中7种重金属的单因子污染指数值和综合污染指数值均小于1,属于安全等级,清洁水平.4形态分析表明,重金属Pb、Cd和Hg在天山中部的乌鲁木齐-阿克苏区段干支流,重金属As和Cu在天山东部的巴里坤-伊吾区段和天山西部的昭苏-特克斯区段干支流中溶解态的含量均大于50%,生物毒性较大.总体上,3个采样区段河流干支流重金属的总量及溶解态含量均较低,未造成污染.但在天山山地中部的乌鲁木齐-阿克苏区段,河流干支流中重金属Pb、Cd和Hg的总量及溶解态含量较高.应加强对该区域人类活动的合理规划以及河流水质监测,防止因人为污染而导致河流水体中重金属的含量过高,危害生态环境.     

西北干旱区柴窝堡湖干涸湖底粉尘潜在扩散特征

运用HYSPLIT模型,结合美国环境预报中心(NCEP)和大气研究中心(NCAR)2000~2013年的再分析气象资料,对柴窝堡盆地粉尘潜在扩散的时间和空间特征进行了研究.结果表明:柴窝堡湖干涸湖底粉尘潜在扩散范围具有明显的季节分异.春季粉尘潜在扩散范围和密度最大,覆盖我国大部分地区,最远可达朝鲜半岛部分地区,其次是秋季,夏季粉尘潜在扩散以1000m为界表明出明显的高度差异,冬季粉尘潜在扩散范围和密度均是最小的.随高度增加,不同季节气流可能携带粉尘密度均呈降低趋势.受地形影响,粉尘潜在扩散有两个主要通道,100m以下主要向西南方向扩散,而100m以上主要向东南方向扩散.柴窝堡盆地干涸湖底大量的粉尘在气流携带下可以长时间远距离输送,在近源区沉降,严重影响乌鲁木齐及其周边地区,并可能加速天山山区的雪冰消融.     

北疆地区近53年极端气温事件及其影响因素分析

根据北疆地区1960—2012年31个气象站点的逐日最高气温和最低气温资料,采用线性趋势分析、主成分分析和反距离加权等方法对该地区的年平均最高气温、年平均最低气温和14个极端气温指数的时空变化特征进行了研究,并探讨了各极端气温指数与北极涛动指数、北大西洋涛动指数和厄尔尼诺-南方涛动之间的关系。研究表明:(1)近53年来,北疆地区年平均最低气温、年平均最高气温分别以0.49℃·(10a)~(-1)、0.22℃·(10a)~(-1)的年际倾向率呈显著的上升趋势;气温日较差以0.27℃·(10a)~(-1)的年际倾向率呈显著下降趋势。极端暖指数除暖昼日数、夏日日数和极端最高气温均表现为不显著的上升趋势外,其他暖指数均呈显著上升趋势;极端冷指数中除极端最低气温、日最高气温的极小值呈上升趋势外,其他冷指数均呈减小趋势;在空间变化上各极端气温指数均表现为在阿尔泰山东南部地区和伊犁河谷地区变化幅度较大,其他地区变化较小。(2)冷指数(冷夜、日最高气温的极小值、极端最低气温)的增温幅度明显大于部分暖指数(暖夜、日最低气温极大值、极端最高气温),这一变化特征在山麓、山谷等地区表现最为明显,而在这一地区夜指数(暖夜、冷夜)的变暖幅度也明显大于昼指数(暖昼、冷昼)。(3)极端气温指数与大气环流指数相关性分析表明,三种大气环流指数中北极涛动指数对北疆地区极端气温的影响最为明显,其次是北大西洋涛动指数,且这两种大气环流指数对研究区极端气温冷指数的影响较为显著,而厄尔尼诺-南方涛动对研究区极端气温影响较小。