蒙陕大型煤矿开采区水质化学特征与健康风险

以蒙陕大型煤矿开采区地下水为研究对象,采用水质分析仪、离子色谱、原子荧光分析仪(AFS)、等离子质谱(ICP-MS)等分析仪器和方法对地下水样品的理化性质、水体主要阴阳离子和As、Hg、Cr、Cu、Cd、Pb、Zn、Ni等22种水体参数进行了测定,并运用模糊综合评价法和化学致癌物的健康风险评价模型对水质进行了评价。结果表明,蒙陕大型煤矿开采区地下深水(300 m)均属于一级水质,水质良好,危险金属污染并不明显。其主要阳离子含量总体呈现出Mg2+Na+Ca2+K+的特征,主要阴离子的含量总体呈现出SO42-Cl-NO3-F-的特征,主要的水质类型为SO4·Cl-Na型和重碳酸盐型。虽然大多危险金属对成人和儿童的致癌和非致癌风险均在可接受范围内,但危险元素Cr和As,无论成人还是儿童,其健康风险值均高于其他元素,说明Cr和As比其他元素更容易引起成人和儿童的健康风险,相比之下,危险金属Cr对儿童的致癌风险最大,而As对成人致癌风险较大。从各危险金属总体健康风险数值来看,危险元素引起成人和儿童总健康风险不容忽视,儿童总健康风险大于成人,尤其是在哈拉沟煤矿、王渠沟煤矿和瓜地湾露天煤矿区地下水危险金属总健康风险已经超过ICRP推荐的最大可接受风险值5.0×10-5a-1,应该引起高度重视。     

黑龙江省农村饮用水水质健康风险评价

本文以黑龙江省农村饮用水为研究对象,调研分析了该地区农村饮用水水质状况和水质问题,筛查出三种可能造成人体健康风险的典型污染物:砷,氟化物,硝酸盐。在此基础上,选用了USEPA推荐的水质风险健康评价模型对三种污染进行了健康风险评价,评价结果表明砷的健康风险值大于最大可接受限值10-(6a-1),存在较大人体健康风险,氟化物和亚硝酸盐人体健康风险较小。此外,根据水质健康风险评价结果,对保障黑龙江省农村饮用水实质安全提出了初步解决措施。     

抚仙湖流域尖山河入湖河流水质变化研究

依据相关标准确定水质监测指标, 对抚仙湖流域的入湖河流尖山河的水质变化进行研究, 可为抚仙湖的保护提供依据。在抚仙湖的一级支流尖山河小流域布设监测点, 进行降雨、地表径流观测及水质测定。2010-2012 年的监测结果表明, 水样中化学需氧量超标约为1.32、1.83、1.26 倍, 利用单因子水质指数标识法, 属于Ⅲ类水质; 氨氮浓度超标约为1.07、2.34、2.81 倍, 属于Ⅳ类水质; 总氮的浓度超标约为31.85、17.20、47.55 倍, 属于劣Ⅴ类但黑臭; 总磷的浓度超标约为11.8、7.10、8.80 倍, 属于劣Ⅴ类但黑臭。     

辽西地下水化学影响指标的水岩作用分析

为查明葫芦岛市浅层地下水的水化学特征,对采集的地下水样品进行了测试分析,采用模糊综合评价法和层级阶梯法进行地下水质量与污染综合评价。在此基础上,利用相关系数法筛选出影响地下水化学特征的指标,应用水文地球化学模拟方法分析各指标的成因机制。结果表明:研究区由低山丘陵向沿海冲积平原,地下水化学类型由HCO_3型水过渡至HCO_3·SO_4、HCO_3·Cl型水;Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ和Ⅴ类水质分别占样品总数的44%、4%和52%;中度、重度和极重度污染水样比例分别为48%、36%和16%;影响水质与污染状况的指标有Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~-、SO_4~(2-)、Cl~-、Br、NH_4~+、NO_3~-和Pb,成因机制主要是阳离子交换吸附、蒸发蒸腾和氧化还原作用,地区农业生产、采矿活动和海水入侵现象是造成浅层地下水水质恶化、污染加重的主要因素。     

细河河水及其沿岸地下水水质的有机污染特征

调查了沈阳市细河河水及其沿岸地下水水质中石油类和美国环保局(USEPA)"黑名单"上的16种优先控制多环芳烃(PAHs)的有机污染现状,评价细河污染带来的生态风险。结果表明:细河河水中石油类浓度和16种PAHs总浓度范围分别为0.031～1.819mg.L-1和0.026～0.384μg.L-1,平均浓度分别为1.007mg.L-1和0.151μg.L-1;细河沿岸地下水中石油类浓度和16种PAHs总浓度范围分别为0.020～0.987mg.L-1和0.051～0.389μg.L-1,平均浓度分别为0.364mg.L-1和0.133μg.L-1;细河河水和地下水中的石油类污染严重;河水中的PAHs浓度在流经规模较大的城镇或乡镇处出现高值点,苯并(b)荧蒽和苯并(k)荧蒽在河水与地下水中的检出率较高,对水生生态系统健康构成了潜在的威胁。     

新疆喀什吐曼河流域水体污染细菌检测及分析

利用平板茵落计数法和多管发酵法检测了吐曼河流域喀什段水体中的细茵总数和总大肠茵群,以期对喀什吐曼河水体微生物污染状况进行分析.结果发现吐曼河水细茵总数与总大肠茵群分别是<生活饮用水卫生标准>(GB5749-85)的10～257倍和1125～4667倍,附近地下水分别为此标准的10倍和3倍,表明吐曼河水严重影响到地下水水质,说明吐曼河流域污染已经严重威胁到可供人类和动物饮用的水资源安全,应引起高度重视.     

利用水生植物净化河涌污水能力的比较研究

以8种水生植物为材料,在单一、复合种植的组合条件下,对污染物的去除效率及各植物的生长发育状况进行研究.结果表明：总磷、总氮、氨氮、浊度等水质指标的去除速率随着处理时间延长而逐渐升高,而CODMn的去除效果为开始较高,然后有所降低,后期又提高的波动现象.整体上除个别植物种类外,所有组合单元的处理效果均优于对照.经过植物净化处理,原污水的TP含量约为重污染水Ⅴ类水的4倍、TN含量为Ⅴ类水的5~6倍、水中上述污染物有30％~33．3％的种植组合达到Ⅲ类水的水平,其中20％~25％的组合达到了Ⅱ类水的水平.其他20％~30％的种植组合能使TP、TN污染物含量减少2~3倍,污染水水质相当或接近于Ⅴ类水的水平.原污水氨氮含量为Ⅴ类水的6~7倍,经过植物各组合的处理,58．3％组合的水平在Ⅲ类水以上,其中50％的组合达到Ⅱ类水的水平.其他约35％的组合使氨氮含量减少4~5倍,接近Ⅴ类水的水平.在植物形态学指标方面,除个别大薸单元出现负增长及植株坏死外,其余植物根、茎、叶有一定增长,表明植物能适应这样的污水而生长;植物复合种植比单一种植单元的处理表现出更高的净化水平及稳定性,应得到重视;挺水植物比漂浮植物和沉水植物的净化能力强,在水处理实践中可优先考虑.     

城市污水厂污泥改良水蚀沙土对地下水风险模拟

为探究城市污水厂污泥改良水蚀沙土后对地下水的环境风险,检验污水厂污泥作为土壤改良剂改良水蚀沙土的可行性,试验基于污水厂离心脱水污泥对沙土的改良效果,模拟水蚀沙土土层后,利用污泥掺混量为15%的改良水蚀沙土作为0~20 cm土层土壤,通过饱和淋洗的方式分析渗出液水质水量,评价利用掺混城市污水厂污泥的改良水蚀沙土直接作为表层土壤后对地下水的环境风险。结果表明:氮素对地下水的风险较大,且存在较大的持续性风险,TN中硝态氮含量占比较高,硝态氮与TN含量显著相关(r=0.997,P0.01);深层土壤会发生亚硝化反应,极大地增加地下水亚硝态氮污染风险;渗出液TP峰值为0.18 mg·L~(-1),约是空白淋出液的2.6倍,淋出液COD与亚硝态氮和TP均显著相关(r=0.630,P0.05;r=0.677,P0.05),COD所代表的碳源成为改良水蚀沙土地下水亚硝态氮和TP风险的主要限制因素;而污泥的水解酸化在降低渗出液pH的同时,增加了渗出液的COD含量,进而增加地下水风险,试验COD峰值含量为46 mg·L~(-1),约是空白淋出液的2.5倍,pH与COD显著相关(r=-0.760,P0.01);重金属对地下水风险在试验后期较高,呈现一定的后效性;含泥量为15%的改良沙土在过饱和淋洗过程中会对地下水产生一定的环境风险,表明掺混城市污水厂污泥的改良水蚀沙土在一定条件下可能会对地下水产生影响,需要采取一定污染防控措施来控制风险。     

安康水库表层浮游藻类群落结构及其与环境因子的关系

为了解安康水库表层水质与浮游藻类群落现状以及浮游藻类群落结构与环境因子之间的关系,于2012年1—12月对水库表层水进行每月一次的采样,分别对浮游藻类分布状况和理化因子进行分析.利用Shannon指数(H)和Pielou均匀度指数(J)分析浮游藻类群落特征,根据理化指标和综合营养状态指数(TSI)评价水体营养状态.共检测到浮游藻类7门110属,丰度为0.11×10⁴～2.08×10⁴ cells·L^-1.藻类组成、污染指示种分布情况、多样性分析和TSI显示安康水库表层属于中污染水质,处于中营养状态.此外,高密度投饵水产养殖及生活污水直接排放入库对水质产生负面影响,支流岚河的水质状况也较差.典范对应分析(CCA)结果显示,测定的8个环境因子中,不同季节影响浮游藻类群落组成及分布的环境因子不同,且氮是影响浮游藻类组成的主要营养盐因子.理化指标分析显示,安康水库表层水大体满足Ⅱ类水标准,水质良好.但部分采样点的总氮出现差于Ⅱ类水标准的现象,表明安康水库水质有变差的趋势.     

南水北调中线总干渠水中重金属含量及风险评价

于2018年5月—2020年6月对南水北调中线总干渠11个采样点表层水中18种重金属的浓度进行周期性采样监测, 并分别利用USEPA推荐的健康风险评价模型和物种敏感性分布(SSD)法评估常见重金属的人体健康风险水平和水生态风险水平。化学分析结果显示, 18种重金属均被普遍检出, 平均浓度大小排序为: Fe>Sr>Ba>Zn>Ti>Ni>Mn>Cu>V>Cr>As>U>Rb>Se>Pb>Bi>Co>Cd, 均未超出《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅰ类水标准和《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)限值。健康风险评价结果显示, 南水北调中线总干渠表层水中8种常见重金属(Cr、Cd、As、Cu、Pb、Zn、Ni、Mn)对儿童和成人的总健康风险值处于10–8级别。基于构建的8种常见重金属(As、Ni、Pb、Cr、Zn、Se、Cd、Cu)的SSD曲线, 计算重金属对本土淡水生物5%危害浓度(HC5)和潜在影响比例(PAF), 结果显示, 南水北调中线总干渠水中目标重金属对全体水生生物种群的影响比例小于5%, 但Cu和Zn分别可对8.54%和16.77%的藻类种群造成影响, Cr可对6.44%的甲壳类种群造成影响。上述结果表明, 南水北调中线总干渠水中重金属的当前含量不高, 不会对人体造成潜在健康风险; 以保护95%的生物物种为标准, 个别重金属对总干渠中藻类、甲壳类种群可能具有一定潜在风险, 尚有待进一步关注。     

元阳梯田区全福庄小流域水质分析与评价

以全福庄小流域为研究对象,在对元阳梯田区农业生产和环境现状调查的基础上,根据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002),通过科学的采集水样,结合当地农业生产实际情况和实验室条件,选取pH、COD、总氮、总磷、硝氮、氨氮、正磷酸盐等七项水质指标,严格按照国家标准进行实验测定,并采用综合指数法对选取的元阳梯田区五处采样点(森林水源地、梯田出水口、梯田入水口、全福庄小寨、河流入水口)的水质进行综合评价。分析结果为：五个采样点的pH 指标处于Ⅰ～Ⅴ类之间;其COD、氨氮、硝氮等指标均处于Ⅰ～Ⅱ类之间;梯田出水口总磷超过Ⅴ类标准,其他采样点指标等级均处于Ⅰ～Ⅲ类之间;梯田出水口总氮超过Ⅱ类标准,其他采样点指标等级均处于Ⅰ～Ⅱ类之间。评价结果为：研究区水质总体处于Ⅰ～Ⅱ类之间,这是由于梯田灌区的水历经森林、土壤、甚至岩层的净化作用,整体水质较好,其中梯田出水口水质达到Ⅲ类水,属轻度污染。     

黄河兰州段水质污染监测分析

采用单因子标准指数法确定水期和断面污染类型,用综合污染指数和污染负荷比法判断水期和断面的相对污染程度。根据2005～2009年各断面24项化学指标单因子评价,研究结果表明,上游扶河桥、新城桥断面水质较好,各评价因子5年平均值均未超过地面水二类标准,属Ⅱ类水质;湟水桥、包兰桥、什川桥断面轻度污染,各评价因子5年平均值均未超过地面水三类标准,属Ⅲ类水质。断面污染负荷比依次为:包兰桥23.38%>什川桥21.85%>湟水桥21.18>新城桥18.35%>扶河桥15.18%。     

千岛湖生态系统服务价值评估

本研究在湖泊尺度上对千岛湖水生生态系统服务功能价值开展了定量评估和趋势分析,建立了千岛湖生态系统服务功能评估的10类l6项指标体系,得出千岛湖2007和2017年水生态服务总价值分别为493和572 亿元.千岛湖生态系统服务功能价值主要体现在调节功能上,其调节功能在其生态系统服务功能中占有绝对主导地位.千岛湖生态系统服务价值依次为:洪水调蓄>地表水资源调蓄>固(减)碳>释氧>旅游>水质净化>渔业>湖水利用节能>水电用水>农林牧用水>城镇公共与生态用水>工业用水>货物周转>居民用水>冷源贯流水>旅客周转.2007和2017年千岛湖单位面积提供的生态系服务价值分别为8.6×l0⁷和9.98×l0⁷ 元·km^-2,分别为淳安县当年单位面积国民生产总值(GDP)的47.6和17.3倍.     

拉萨河河流健康评价指标体系构建及应用

为全面反映拉萨河干流生态环境现状,基于拉萨河特征和国内外研究构建了包含水文、水质、生物、生境、服务功能5个要素12个指标的河流健康评价指标体系,提出了赋值标准,并在拉萨干流进行了应用。评价所用数据来自资料收集、文献调研、现场监测和调查。评价结果显示拉萨河干流整体处于较为健康状态,且上游健康状况优于中下游。上游河段枯水期水质达到I类水功能区水质目标,丰水期氨氮含量未达到I类水功能区水质目标,总达标率为50%,赋50分,其余指标赋值大于75分;中游河段受水电站运行和灌溉引水影响,流量过程变异程度、河流连通阻隔状况、大型底栖无脊椎动物科级耐污指数赋值较低,分别为0分、25分和45分,生态基流保障度、外来鱼类入侵率、河道稳定性指标较上游变差,赋值在50—75分之间,其余指标赋值大于75分;下游河段流量过程变异程度、外来鱼类入侵情况赋值为0分,河流连通阻隔状况与中游相同为25分,大型底栖无脊椎动物科级耐污指数赋45分,河道稳定性赋68分,其余指标赋值大于75分。从河流健康角度分析,未来拉萨河流域管理应重点关注上游湿地面源问题、中下游水利水电工程的综合效应、人类聚集区鱼类入侵等问题。     

西宁市城市土壤重金属分布特征及其环境风险

依据随机布点采样方式收集了西宁市城西、城中、城东、城北4个区域155个土壤样品,利用X射线荧光光谱分析仪(XRF)对土壤样品中As、Cr、Co、Cu、Pb、Sr、Zn 7种重金属含量进行测定,并对其潜在生态风险和人群健康风险进行评价。结果表明,西宁市城市土壤重金属元素除了As和Zn外,其余5种元素均超出土壤背景值。从潜在生态风险指数来看,西宁市城市土壤重金属具有中等生态风险,7种重金属平均潜在生态风险指数大小顺序为:CrAsPbCoCuSrZn。4个区域的潜在生态风险指数城北区(39.7)城中区(33.3)城东区(31.5)城西区(30.6)。从健康风险来看,手-口接触仍是造成人群健康风险的主要途径,重金属儿童非致癌暴露风险均大于成人,儿童非致癌风险为城北城中城东城西区。重金属Cr的非致癌风险最大,特别是城北区和城东区重金属Cr对儿童多途径暴露的非致癌风险已超过安全阈值1。4个区域重金属致癌暴露风险为城北城东城中城西区,且Cr在城北区致癌风险指数介于10-6~10-4,会对人体产生致癌风险,应加以特别重视并采取相应保护措施。     

底泥微生物活性对蓝藻水华水柱及沉积物间隙水氮磷分布的影响

比较研究了蓝藻水华暴发水体与无蓝藻水华暴发水体的沉积物间隙水NH₄⁺-N、NO₃^--N和。PO₄^3--P的垂向分布特征和表层沉积物的微生物活性(FDA)、碱性磷酸酶活性(APA),并对它们的相互关系进行了统计分析。结果表明,NH₄⁺-N含量在两类水体中,都呈现出表层水<底层水<间隙水的趋势,表明其有从沉积物向上覆水体扩散的风险;而PO₄^3--P、NO₃^--N浓度则呈现表层水>底层水>间隙水的趋势;沉积物有机质(LOI)、APA和FDA活性也都随着深度增加而逐渐降低。APA与FDA活性之间相关性极显著,暗示碱性磷酸酶的分泌主要受微生物活性的影响。间隙水NH₄⁺-N含量与表层10cm内底泥的APA和FDA活性具有极显著正相关性(a=0.01),表明在厌氧环境中,微生物对氮素的分解和矿化作用主要受二者活性影响。     

湖南乌云界自然保护区典型生态系统的土壤持水性能

土壤持水性能是决定生态系统水源涵养能力的关键,是自然保护区生态服务功能的重要方面。以湖南省乌云界自然保护区为研究区域,选取森林、灌丛、竹林和草地4个典型生态系统,采用野外调查采样和室内分析的方法研究了土壤的物理性质和持水性能。结果表明,乌云界4种典型植被下表层0—20cm土壤有机质含量普遍较高(>76 g/kg)、容重较低(<0.85 g/cm3)、团聚体稳定性较强(>5mm水稳性团聚体达22.7%—52.3%),表明保护区土壤的结构发育总体上较好。森林和竹林土壤具有较多的大孔隙和较高的饱和导水率,有利于天然降水向地下水的转化,而灌丛和草地土壤毛管孔隙度则相对较高,其土壤中能够保持更多的有效水分。乌云界自然保护区4个典型生态系统0—40cm土层土壤重力水容量为:森林(83.5 mm)>竹林(79.2mm)>灌丛(66.9 mm)>草地(43.8 mm),有效水容量为:草地(128.7 mm)>灌丛(111.6 mm)>森林(95.9 mm)>竹林(83.9mm)。在明晰土壤总蓄水容量(>0 MPa)、重力水容量(0—0.01 MPa)、有效水容量(0.01—1.5 MPa)、无效水容量(>1.5 MPa)等概念的基础上,建议用重力水容量和土壤有效水容量两个指标来评价生态系统土壤的水源涵养功能,其中土壤重力水容量可以反映生态系统补充地下水和调控河川径流量的能力,而土壤有效水容量可以反映生态系统本身保蓄水分的潜力,这些指标均可以通过土壤水分特征曲线进行求算。乌云界自然保护区森林和竹林土壤对于补充地下水和调控河川径流量的能力较强,而灌丛和草地土壤保蓄水分的能力较强。     

山东潍坊地下水硝酸盐污染现状及δ15N溯源

采用均匀布点选取了山东潍坊居民区、粮田和蔬菜种植区等区域地下水为研究对象,分析了地下水硝态氮含量及污染来源,结果表明:潍坊地区地下水硝态氮平均含量为28.1 mg/L ,按照国家地下水质量标准(GB/T 14848-93)属于Ⅲ类水;饮用水井硝态氮平均含量为23.3 mg/L, 最高值达到了150 mg/L,对国家饮用水标准(10 mg/L)超标率高达73.5%,严重超标率达50%;不同土地利用方式下地下水硝态氮含量不同,设施蔬菜种植区最高,其次是露地蔬菜种植区, 小麦-玉米种植区地下水硝态氮含量较低,但都超过了WHO饮用水中硝酸盐的最大允许含量50 mg/L的规定(折合为硝态氮11.3 mg/L);硝酸盐与水质离子之间的相关性以及水质分析相关的派珀图分析显示地下水硝酸盐污染与氮肥施用有关;根据硝酸盐δ¹⁵N的稳定同位素溯源分析,潍坊地区地下水硝酸盐41.5%来自于化肥,14.6%来自于生活污水,其他是来自化肥、生活污水和家畜粪尿的混合污染。综上,潍坊市地下水硝酸盐污染非常严重,已经对当地居民的身体健康造成了潜在的威胁;因此,亟需从源头控制做起,减少肥料的过量投入和生活污水的随意排放,以控制硝酸盐的继续污染及改善当地水环境。     

吉林省西部草原区地下水水质研究

人类的日常生活中 ,水是不可缺少的物质。作为一种极好的溶媒 ,除可溶解的物质外 ,不溶解的悬浮物质、胶体物质和生物均可能混入水中。根据天然水的物理、化学成分决定该水适合那种用途 ,在选择水源时 ,还应按其质量指标 ,加以分析判断。吉林省长岭县东南厩村境内既无河流 ,也无湖泊 ,村民平日的所有用水都来源于地下水 ,即村民直接饮用水。因此 ,对东南厩村的地下水水质调查、评价就显得十分重要。1　研究地点和方法1.1　研究地点自然概况研究地点位于吉林省长岭县三十号乡东南厩村。该地区地理位置为东经 12 3°4 4′～ 12 3°4 7′ ,北纬…     

乌梁素海保护的生态需水量评估

结合乌梁素海湿地生态系统特征 ,基于保证水量、保证水质和改善水质 (对于污染湖泊 ) 3个层次的湖泊湿地保护目标 ,给出了不同环境保护目标下湖泊湿地的生态需水量估算方法 ,并在系统分析乌梁素海水文水循环特征的基础上 ,选择适合的计算方法 ,对乌梁素海不同保护目标下的生态需水量进行了估算。结果表明 ,从保证水量平衡角度看 ,乌梁素海排干系统排入湖泊水量为 6 .18× 10 8m3/ a,可以保证乌梁素海的水量平衡 ;从保证水质角度看 ,由于作为生态用水的黄河水总 N浓度超过国家地表水水质标准中湖泊水质 V类水标准限值的 1.6倍 ,比乌梁素海湖水总 N含量还要高 ,因此 ,完全达标的生态需水量是不存在的 ,但如果只考虑盐分和总 P,在现有排干水量为 6 .18× 10 8m3/ a条件下 ,则维持乌梁素海的盐分和 P浓度不变的生态需水量分别为 1.82× 10 8m3/ a和 12 .3× 10 8m3/ a;从保证湖水水质达标角度看 ,现有污染物排放情况下 ,1a盐分和总 P达标的生态需水量分别为 4 .91× 10 8m3/ a和 16 .3× 10 8m3/ a,10 a盐分和总 P达标的生态需水量应分别为 4 .2 8× 10 8m3/ a和 14 .3× 10 8m3/ a