黄河泥沙与重金属污染物相互作用研究现状

20世纪80年代以来,国内外学者对重金属在泥沙颗粒上的吸附、解吸研究都很活跃,且取得了不少成果,研究内容包括吸附动力学方程、泥沙和水环境特征(泥沙粒度、矿物成分、pH值、温度等)对吸附的影响、水体中重金属的化学稳定性等。粗细不同的泥沙对重金属污染物的吸附能力差异很大,泥沙颗粒越细,比表面积越大,吸附能力越强;在同一重金属初始浓度下,重金属从溶液中的去除量随pH值的升高而增加;水体中含沙量增加时,单位泥沙对重金属的吸附量先增加后降低。     

某饮用水源地水体重金属分布特征及健康风险评价

为探讨湖库型饮用水源地水体重金属的分布特征及引起的人体健康风险,以云南中部某水库饮用水源地水体为研究对象,基于当地生态环境监测部门2019—2021年水质监测数据,分析了研究区库区和入库河流水体中8种重金属Zn、Pb、Fe、Cd、Mn、Cr⁶⁺、As、Hg的质量浓度和分布特征,并运用美国环境保护署(US EPA)推荐的健康风险评价模型进行人体健康风险评价。结果表明：2019—2021年研究区库区和入库河流水体中均未检出Hg、Cr⁶⁺、Pb和Cd,但Zn、As、Fe和Mn均有不同程度检出,且检出质量浓度高值集中在入库河流,入库河流水体重金属质量浓度高值出现在丰水期,库区重金属质量浓度高值出现在枯水期,其中Fe、Mn质量浓度最大值超过我国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2022)和《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类水标准限值;经饮水途径,非致癌重金属Pb、Hg、Zn、Fe和Mn对成人和儿童的年健康风险均值处于10^-10/a水平,为无风险;致癌重金属As、Cd和Cr⁶⁺对成人的...     

铜、镉、铅离子对水螅摄食行为的抑制作用

参照GB 3838—2002《地表水环境质量标准》中Ⅰ类标准(GB-Ⅰ)的重金属限量值,探索了Cu2+、Cd2+、Pb2+浓度对水螅摄食行为的抑制作用。结果发现,这3种离子抑制水螅摄食行为的2 min最低可见效应浓度ρLOE,Cu2+的低于其GB-Ⅰ的限量值,Cd2+、Pb2+的略高于其GB-Ⅰ的限量值;与24 h暴露于相同浓度重金属溶液的ρLOE接近。Cu2+的2 minρLOE与7 d暴露于Cu2+的ρLOE相同。结果提示,利用水螅摄食行为检测水体微毒性的方法比以往方法更简便、快速、准确,在水体微毒检测方面具有广泛的应用前景。     

济南西部冲积平原地下水水文地球化学特征研究

以济南西部冲积平原孔隙水和岩溶水为研究对象,采用Gibbs图解法、饱和指数法、离子比值法、钠吸附比值法、离子相关性分析法、因子分析法等研究方法对水化学数据进行深度分析,旨在摸清济南西部冲积平原岩溶水和孔隙水的水文地球化学过程.结果显示:济南西部冲积平原孔隙水和岩溶水水文地球化学过程主要受水岩相互作用和人类活动控制,既存...     

南水北调中线干线水体特征指标筛查与动态分析

为掌握南水北调总干渠的水体特征指标情况，对中线干渠 12 个断面的 99 项水化学指标和 5 项同位素指标 在 2020—2021 年度的变化情况进行系统分析，按照可以在干渠沿线普遍检出并能广泛使用（普适性）、干渠本身 指标稳定（稳定性）、与周围水体有明显差异（差异性）的原则，建立干线水体特征指标体系，尝试识别出总干渠的 特征指标，进而评估特征指标的正常动态范围，以期为快速研判南水北调干渠边坡渗水、漏水等问题提供技术支 撑。研究结果表明：对于“普适性”，中线干渠水体有 10 项水化学指标可以满足；对于“稳定性”，中线干渠水体中 锶、钠、钾、钙、镁和氯等 8 项水化学指标总体稳定，受季节变化影响具有一定的波动性，氘（ 2H）、氧（ 18O）、锶（ 87Sr）和 硫（ 34S）同位素具有较好的稳定性，受季节影响较小；对于“差异性”，氯和钠两项单项指标及氯/镁离子比、钠/镁离 子比与周围水体差异最为显著。结合多项原则和影响因素进行综合考虑，最终选定氯、钠、锶、氯/镁离子比、钠/ 镁离子比以及氘（ 2H）、氧（ 18O）、锶（ 87Sr）共 8 项指标作为具有普适性、稳定性和差异性的特征指标。发现边坡渗 水的第一时间，可以采用氯、钠、氯/镁离子比、钠/镁离子比以及氘（ 2H）、氧（ 18O）等6 项特征指标为快速分析研判提供支撑。     

城市不同水体表观特征污染物及污染类型识别

选择苏州市区河网为研究对象,经过为期近3年的广域布点采样,选取DO,温度,p H,CODMn,S2-,浊度,Chl-a,UV254等作为水质监测指标,通过对各指标累计频率分布及其变化趋势的统计分析,识别出不同污染水体的主要表观特征污染物,并依此对水体污染类型进行了划分界定。结果表明:监测指标UV254值、浊度与ρ(CODMn)的比值、ρ(S2-)和ρ(Chl-a)对不同污染水体有很好的区分度,可作为表观特征污染物指标;将污染水体分为4种类型:有机主导型、无机主导型、营养主导型和混合型,前3种类型的主要筛选条件分别为UV254值·ρ(S2-)·1 000大于10 cm-1·(mg/L)、浊度与ρ(CODMn)的比值大于15 NTU/(mg/L)和ρ(Chl-a)20μg/L;利用该条件对6条定点监测河流污染类型进行初步划分。     

含锌重金属废水藻类吸附处理技术

以小球藻为吸附剂,研究藻类吸附剂对重金属废水中Zn2+的吸附过程,分析吸附时间、温度、pH值、Zn2+起始浓度以及预处理过程等因素对小球藻吸附Zn2+性能的影响。结果表明:预处理能提高小球藻的吸附性能,其吸附过程符合Langmuir吸附特征,对废水的pH值适应范围广。对于ρ(Zn2+)=100 mg/L的重金属废水经小球藻一次处理,去除率达到98%。小球藻吸附处理废水中Zn2+的较佳工艺条件为pH值6.5、温度25℃、吸附时间60 min、小球藻用量2 g/L。     

松嫩平原西部水资源安全研究

松嫩平原西部地处生态环境脆弱带,水资源保障条件较差,随人类开发强度的增大,对水土资源的需求不断加大,生态环境恶化,严重制约了社会经济可持续发展.文中探讨了松嫩平原西部水资源安全指标体系的建立、评价模型及安全基准的确定,对水资源安全研究进行了展望.     

夏季朱衣河二氧化碳分压分布特征及影响因素分析

为研究夏季三峡水库支流库湾-朱衣河的水体二氧化碳分压(p(CO_2))分布特征及影响因素,于2016年7月进行两次分层采样。根据水体的碳酸平衡原理和亨利公式计算水体p(CO_2)并利用水体中超额的二氧化碳分压(E_(p(CO_2)))和表观耗氧量(AOU)的比值(E_(p(CO_2))/AOU)表征生物好氧呼吸作用对p(CO_2)影响程度,研究结果为:上游表层水体的p(CO_2)变化范围大概在5.14~53.67 Pa,受使水体中H+减小的浮游植物光合作用影响较大,导致碳酸盐平衡向右移动,水体中CO_2极不饱和;5 m以下分层水体的p(CO_2)随着水深有变大的趋势,变化范围最低是26.04 Pa,最高是117.28 Pa,而?E_(p(CO_2))/?AOU值高达1.04~2.91,远高于评估上限值,其主要受外源碳汇入影响明显;河口的p(CO_2)大概为39.93 Pa,?E_(p(CO_2))/?AOU的值为0.64±0.01,受生物好氧呼吸作用影响显著;整体的p(CO_2)与温度(T)、pH、溶解氧(DO)、叶绿素ɑ(Chl-a)、硝氮(NO_3~-)存在显著的负相关关系,与浊度(TD)有显著的正相关性,与溶解有机碳(DOC)无显著相关性。     

微生物吸附低温水体中Cr(Ⅵ)、Cd(Ⅱ)离子研究

利用从活性污泥中分离、纯化、筛选得到的霉菌,进行吸附水体中Cr(Ⅵ)、Cd(Ⅱ)离子研究。结果表明:在Cr(Ⅵ)、Cd(Ⅱ)质量浓度分别为300mg/L时,菌种生长良好。吸附水体中Cr(Ⅵ)、Cd(Ⅱ)的最佳条件:pH值5.0,时间1h,温度10℃。吸附规律符合Langmuir等温吸附模型,由回归方程得到Cr(Ⅵ)的表观最大吸附量为14mg/g;Cd(Ⅱ)的表观最大吸附量为52mg/g。对菌种吸附低温水体中两种重金属离子时pH值变化影响及其吸附动力学进行了研究。证明该菌可以有效地去除低温水体中Cr(Ⅵ)、Cd(Ⅱ)离子。     

内蒙古河套平原高矿化咸水分布规律及成因分析

河套平原地下高矿化咸水分布广泛,使得河套地区土壤盐渍化、沙漠化等环境问题突出。因此针对河套平原高矿化咸水水化学类型、分布特征、成因机理进行了调查研究。研究表明:河套平原受地质、氧化、还原因子影响,表现出21种水化学类型,主要以Na+Ca+Mg-HCO_3+SO_4+Cl和Na+Mg-HCO_3+SO_4+Cl型水为主;河套平原地下水呈现出明显的水平分带规律,自西向东由北向南可分出5条高矿化水分布带;高矿化带离子成分主要来源于蒸发-浓缩作用,主要受气候、沉积环境、水文地质条件等因素的影响,而后套平原扇前洼地、黄河北岸和西山嘴高矿化水分布带的地下水则受深层海相沉积地下水的影响。研究结果可为区域水资源合理配置,促进水资源开发利用提供科学依据。     

洮儿河、霍林河流域湿地保护探讨

洮儿河、霍林河是松嫩平原西部嫩江相邻的两个主要支流,分布着大片的湿地、盐碱地。本着流域管理一体化的理念,通过工程措施、生物措施以及蓄滞洪区的建立,实现该流域的水资源优化配置,使流域生态环境向良性发展。     

松嫩平原西部地区生态足迹与承载力研究

用国际上逐渐引起重视的衡量可持续发展的生物物理指标即生态足迹理论,采用松嫩平原西部地区经济发展资料,通过测定当前生物生产性土地面积的量来评估人类对地球生态系统的影响,对生态足迹和承载力进行了分析研究.从一个新的角度为该地区实现可持续发展提供新的判断依据.     

江汉平原西缘地下水水文地球化学过程研究

鄂西丘陵山区地下水向江汉平原运移是较复杂的水文地球化学过程,通过数理统计、水化学分析、Gibbs图以及水文地球化学模拟等方法对江汉平原西缘不同类型地下水运动及其化学组分变化规律进行了研究。结果表明:裂隙岩溶水主要化学类型为HCO_3-Ca和HCO_3-Ca+Mg型,碎屑岩类裂隙水为HCO_3-Ca和HCO_3-Ca+Na型,孔隙水以HCO_3-Ca型为主。方解石和白云石的溶解是丘陵山区主要的水文地球化学过程,孔隙水和裂隙水以岩盐和石膏的溶解为主,裂隙水中还存在阳离子交换吸附作用,少量孔隙水受蒸发-沉淀作用的影响。地下水由丘陵山区向平原区径流过程中发生了石膏以及少量岩盐和钾长石的溶解,同时伴随着阳离子交换吸附和硝化反应,方解石和少量的钠长石因为过饱和而发生沉淀。     

Comparison of SAR (sodium adsorption ratio) between RO and NF processes for the reclamation of secondary effluent.

Secondary effluent reclamation and reuse has been considered as an alternative for agricultural irrigation water. Whilst all constituents in the reclaimed wastewater could affect plant growth and soil characteristics, the most important parameters for agricultural irrigation are salinity and SAR (Sodium Adsorption Ratio). Salinity affects the availability of crop water and sodium causes clay soils to disperse. Membrane technologies, especially NF (Nano-Filtration) and RO (Reverse Osmosis), have played in a key role reclaiming the secondary effluent. RO can remove monovalent and divalent cations simultaneously. However NF processes reject preferably divalent cations and most monovalent ions are allowed to pass through the NF membranes. This could make them have different SAR values for both NF and RO processes. Therefore the primary objective of this study is to examine if the SAR values of the reclaimed water could be changed while they undergo NF and RO processes. The measured SAR values of the secondary effluent, NF permeate, and RO permeate were 1.78, 4.67, and 0.72 respectively. The SAR value after NF (4.67) increased to more than twice that of the feed solution, whereas the SAR of the RO permeate decreased to 0.72. In general, the higher SAR the water has, the greater risk the soils have. Although the SAR value after NF was within the safe range, this increased SAR value will affect permeability of soil, thus limiting the reclaimed wastewater use for as agricultural irrigation water. Consequently, when the NF system is used for the reclamation of the secondary effluent, SAR has to be examined first because potentially it tends to increase the SAR value.     

渭河平原地下水质演化规律及评价研究

在分析渭河平原地质和水文地质条件的基础上,利用近20年地下水质监测数据,探讨了地下水水质随时间的变化规律并进行了地下水质综合评价,对其主要影响因子进行了分析。结果表明:渭河平原区域地下水质量总体尚好,秦岭山前和渭河上游局部地区水质综合评价为优良等级,渭北黄土塬部分地区及渭河下游卤泊滩地区水质综合评价为较差或极差等级;不同地区超标物质各有不同,主要超标项归纳总硬度、硫酸盐、氯化物、三氮、氟化物等;主要城市集中开采区地下水质受开采量影响较大,水位埋深与硫酸根、硝酸根、总硬度等污染物质含量高度正相关。地下水水质变化的主要影响因素为人工开采、天然背景值、局部污染、大气降水等。研究结果对渭河平原地下水水质保护及其合理开发利用有重要的意义。     

鄱阳湖水位变化对赣江尾闾河段分流比影响研究

赣江尾闾河段为典型的多级分汊河道,其分流比受诸多因素的影响。通过定床敏感性试验,分别探讨了在不同外洲流量工况下,鄱阳湖西支入湖水位、中支入湖水位、南支入湖水位动态变化和鄱阳湖水位整体变化对赣江尾闾各分汊河道分流比的影响规律。试验结果表明:随着西支、中支和南支入湖水位变化,赣江尾闾各支流分流比呈现出较好的线性变化规律,随着外洲流量的增大,其分流比随入湖水位变化率均呈现出幂函数递减的变化趋势;变动支流的入湖水位时,该支流分流比变化率最大,影响最明显;鄱阳湖水位整体变化时,赣江尾闾各支流分流比不会受到明显影响;东、西河分流比更易受南支入湖水位变化的影响。     

华北平原中部重碳酸钠型水的成因探讨

通过采集的大量地下水样品测试结果发现,华北平原中部的衡水——德州一带,深层地下淡水多为重碳酸钠型水。本文利用地下水循环理论及地球化学理论,探讨华北平原中部地下水重碳酸钠型水的成因。研究结果表明：华北平原中部地下水来源于大气降水的淋滤补给,后期水岩相互作用,离子产生迁移,特别是阳离子交换作用,致使地下水中钙离子缺失,钠离子富集,形成重碳酸钠型水。同时,在碱性环境中,地下水中氟离子富集,含量升高。     

利用遥感方法分析鄂尔多斯盆地植被与降水的依赖关系

鄂尔多斯盆地是典型的干旱半干旱地区,生态环境脆弱,人类社会发展对当地自然环境的改变引发了系统生态环境问题.以鄂尔多斯盆地为研究范围,利用遥感和GIS相结合的手段采用三种方法确定鄂尔多斯盆地内植被对降水依赖性的空间分布,得出地带性植被占全区总面积的35％左右,主要集中在盆地内中北部地区;非地带性植被占全区总面积的30％左右,主要分布在南部地区、银川平原和河套平原附近地区.     

基于Sentinel-1数据的水体信息提取方法研究

SAR影像对于水体和地表形变具有很好的辨识性,因此常用来进行水体识别、土壤湿度反演和地表形变检测研究与应用。利用载有C波段合成孔径雷达的Sentinel-1卫星数据对大范围的水体信息进行识别,提出了SDWI（Sentinel-1 Dual-Polarized Water Index）水体信息提取方法。该方法受到NDVI和NDWI方法的启发,结合微波遥感中水体信息在影像中的特点,进一步研究了Sentinel-1双极化数据（VV和VH）之间水体信息提取的关系,以此关系达到增强水体特征的目的,同时消除土壤和植被的存在。分别以Sentinel-1A巢湖区域和Sentinel-1B鄱阳湖区域SAR影像为例来提取水体信息,实验结果表明该方法显著有效,但对影像中阴影的处理是未来研究的难点。