黑龙江流域典型断面水体DOM荧光特性分析

为研究黑龙江流域水环境腐殖质的组成、时空分布特征及来源特征,通过野外调查、静态浸泡试验和动态淋溶试验,利用三维荧光激发-发射矩阵结合平行因子分析（EEM-PARAFAC）及荧光定量指标,分析水体DOM（dissolved organic matter,溶解性有机物）的荧光特性和来源特征.结果表明:①ρ（COD_Mn）在平水期和丰水期出现了畸高现象,平水期和丰水期水体DOM的相对含量高于冰封期.水体DOM识别出4种荧光组分[长波段类腐殖酸（C1）、短波段类腐殖酸（C2）、类富里酸（C3）和类色氨酸（C4）],其中类腐殖质总贡献率在50%以上,属于类腐殖质主导型.平水期、丰水期和冰封期水体DOM的FI（荧光指数）值分别为1.48~1.61、1.51~1.63和1.52~1.79,BIX（生物源指数）值分别为0.56~0.75、0.55~0.73和0.61~0.92,HIX（腐殖化指数）值分别为5.84~13.42、5.70~15.78和2.84~12.05,表明水体DOM是陆源和自生源贡献相结合,具有自生源特征和强腐殖质特征.②通过静态浸泡试验模拟土壤溶解,识别出5种荧光组分,除C1~C4外,还识别出类酪氨酸（C5）;通过动态淋溶试验模拟降雨过程,识别出4种荧光组分（C1~C4）.土壤DOM的荧光特性与水体DOM相似,表明水体DOM与土壤DOM具有相似的来源.③3个水期各荧光组分的荧光强度均与ρ（DOC）呈线性相关.其中,C1、C2和C3的荧光强度与ρ（DOC）均呈显著线性相关,平水期、丰水期、冰封期C1的相关系数分别为0.776 2、0.852 4和0.956 8,C2的相关系数分别为0.478 3、0.265 9和0.878 4,C3的相关系数分别为0.658 2、0.802 5和0.954 5;但C4的相关系数差别较大,分别为-0.064 4、0.021 9和0.847 4,说明类腐殖质荧光组分是DOC的主要来源.研究显示,黑龙江流域水体DOM以类腐殖质为主,水体DOM具有强腐殖质特征,源头水的背景值较高.      

鄱阳湖流域面源污染负荷模拟与氮和磷时空分布特征

基于气象、土壤、土地利用、数字高程模型和农业管理等数据基础上,对输入鄱阳湖赣江、抚河、信江、饶河、修水等"五河"上的7个水文站的径流、泥沙和面源氮(N)和磷(P)污染负荷进行参数的敏感性分析,利用实测数据对参数校准和验证,通过SWAT模型对2003—2012年十年间入湖的径流、泥沙和面源N、P污染负荷进行了模拟.2003—2012年面源总氮(TN)、总磷(TP)、硝氮(NO-3-N)、有机氮(ON)和有机磷(OP)面源污染负荷入湖特征呈现出:时间变化上,年际间变化大、年内集中在4—7月入湖,鄱阳湖N、P污染负荷主要来自于面源污染,入湖面源TN组份中NO-3-N所占比重较高,TP组份中OP所占比重较高的特征;空间分布上,"五河"中赣江流量和流域面积最大,流域各项面源N、P污染物入湖量最大;修水流量和流域面积最小,流域各项面源N、P污染物入湖量最小的特征.     

磷酸根和硫离子在纳米铁表面的竞争吸附

通过纳米铁对磷酸根和硫离子的单吸附和竞争吸附的研究,从吸附动力学和吸附等温线两个方面分析并验证了其吸附特性和模式。分析表明,相对于磷酸根,纳米铁对硫离子的吸附能力更强,在竞争条件下居优势地位。采用准一级和准二级吸附动力学方程对实验数据进行模拟分析,结果表明,纳米铁对磷酸根和硫离子的吸附符合二级动力学方程。吸附等温线分析采用Freundlich和Langmuir吸附等温线方程模拟分析,分析结果表明,纳米铁颗粒对磷酸根的吸附符合Freundlich吸附模式,而对硫离子的吸附符合Langmuir吸附模式。     

共存离子对EK/PRB联合修复砷污染土壤的影响

以砷含量为500 mg·kg~(-1)的模拟土壤为研究对象,采用电动/渗透性反应格栅(EK/PRB)联合技术对土壤中的砷进行去除。研究土壤共存离子Fe~(3+)、Ca~(2+)、Al~(3+)、HCO_3~-、NO_3~-和PO_4~(3-)等的影响下电流密度、土壤pH分布、砷残余量的变化,重点研究土壤中不同形态砷之间的迁移转化规律。结果表明:添加共存离子后,土壤砷残余量增加,去除效率降低,由68%降低到41%;土壤电流密度变化幅度增加,由3 mA·cm~(-2)在24 h后升高到9.5 mA·cm~(-2),然后在12 h内迅速下降,最后稳定在0.6 mA·cm~(-2);pH变化幅度增加,变化趋势未发生变化,均是靠近阴极侧呈碱性,靠近阳极侧呈酸性;土壤中砷残渣态由11.98%升高到39.81%,残渣态的升高是土壤中砷去除率降低的原因。     

国家重点生态功能区县域生态环境质量考核评价指标体系设计与应用实践

围绕国家重点生态功能区转移支付资金绩效评估目标,确定了以县域生态环境质量动态变化值作为转移支付资金使用效果的评价依据,根据区域生态环境质量的基本表征要素,建立了以自然生态指标和环境状况指标为代表的评价指标体系,并且成功应用于近两年国家重点生态功能区县域生态环境质量评估中,考核结果直接对转移支付资金进行调节,取得了很好的效果,达到了预期目标。     

中国地表水流域水环境风险分区方案研究

基于压力-状态-响应模型,利用全国2006—2010年的省级污染物排放数据和生态环境本底矢量数据,构建了以污染风险、容量风险和环境风险敏感度为一级指标项的流域水环境风险分区指标体系。采用层次分析法和等比分级法分别对污染风险和容量风险的二级指标进行了计算,利用GIS对全国环境风险敏感度进行了空间运算,最后系统地分析了我国地表水水环境风险度的分布情况,并依据风险度进行了分区。结果表明,风险从东北向西南呈递减趋势,风险程度从高到低的顺序为东北-东部-南部-西北-西部。该分区方法的结果亦与各地的经济开发程度有较好的相关性。     

SPE-GC-MS/SIM测定水节霉发生地河水中半挥发性有机物

为测定水节霉发生地河水中ρ(SVOCs)(SVOCs为半挥发性有机物),比较了LLE(液液萃取)和SPE(固相萃取)前处理法提取加标空白水样中ρ(SVOCs)的GC-MS/SIM测定结果,确定并采用重现性好的SPE-GC-MS/SIM法测定了水节霉发生地河水中的ρ(SVOCs). 结果表明,LLE和SPE法对SVOCs的加标回收率分别为41.8%~121.5%和31.5%~124.4%,相对标准偏差分别为6.0%~18.0%和0.9%~14.5%,二者回收率相差不大,但SPE法的相对标准偏差小于LLE法,SPE法重现性较好,因此采用SPE-GC-MS/SIM法测定2011年2月水节霉发生地河水中的ρ(SVOCs),共检出29种SVOCs,其中ρ(邻苯二甲酸二乙酯)、ρ(∑PAHs)、ρ(硝基苯)、ρ(1,2-二氯苯)和ρ(1,4-二氯苯)分别为1 020.59、532.14、43.39、38.52和19.57 ng/L,均未超出GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》相关限值,表明水节霉发生地未发生SVOCs污染.      

生物降解氯苯的动力学模型研究

描述微生物降解有机底物和微生物生长速率的动力学模型主要有Monod模型和Heukelekian模型,对模型中参数的求解大多是采用线性回归的方法,但是这种方法往往由于在变量的转换和试验过程中产生的误差,使得到的参数结果不准确. 通过将有机物的挥发作用耦合在模型中,并对方程推导求解动力学方程的参数值,可以减少参数求解和试验过程中产生的误差. 用松花江水中的微生物降解氯苯的动力学试验数据对该方法进行了验证表明;通过推导耦合后的模型求解的参数值能准确地反映试验松花江水中微生物对氯苯的降解和降解过程中微生物生长的动力学情况.      

地表水环境自动监测技术应用与发展趋势

归纳分析了国内外地表水环境自动监测技术的应用现状。结果表明:自动监测在目前应用中虽然存在与手工监测技术上的差异、标准与监测技术规范的滞后以及实施过程中受自然环境基础条件限制等诸多问题,但却在水质的趋势分析与预警监测中发挥了重大的作用。建议今后进一步拓展自动监测范围,提高自动监测仪器的灵敏度和自动监测的集成化水平,实现对地表水的动态监控和预警预报,建立手工与自动监测相结合的新型监测模式,逐步将自动监测结果用于水环境质量评价。