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甾醇对南山老龙洞地下河粪便污染的指示

环境科学 2016年第8期37卷 3034-3040页

作者：廖昱孙玉川王尊波梁作兵张远瞩西南大学地理科学学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715 中国地质科学院岩溶地质研究所国土资源部广西岩溶动力学重点实验室桂林541004

分别于2014年10月，2015年1、3、5月采集重庆南山老龙洞地下河出口的水样，过滤取水悬浮物质，采用气相色谱-质谱联用仪（CC·MS）定量分析悬浮物中甾类物质的成分与质量浓度；利用多指标综合分析对南山老龙洞地下河粪便污染进行判断并... 详细信息

分别于2014年10月，2015年1、3、5月采集重庆南山老龙洞地下河出口的水样，过滤取水悬浮物质，采用气相色谱-质谱联用仪（CC·MS）定量分析悬浮物中甾类物质的成分与质量浓度；利用多指标综合分析对南山老龙洞地下河粪便污染进行判断并追溯粪便污染物的主要来源．结果表明，样品中共测出10种甾类物质，其中包括9种醇类和1种酮类．总甾类物质的质量浓度为1573～5007ng·L-1，且3、5月均大于10、1月．虽然各月间地下河的组成存在差异，但以胆固醇、β-谷甾醇和粪醇为主要成分，三者的质量浓度之和占总甾类的50．8％-80．4％．另外，（差向异构粪醇＋粪醇）／（粪醇＋差向异构粪醇＋二氢胆固醇）的值均大于0．7，指示各月均受到粪便污染；10月差向异构粪醇／粪醇的值小于0．2，指示污水主要来自上游污水处理厂；1、3、5月的粪醇／∑Steroids、粪醇／24-乙基粪醇的值分别为0．109—0．254、6．3～10．3，指示地下河主要受到人类粪便的影响；3月的24-乙基粪醇／24-乙基胆甾烷醇为0．86，小于1月的5．4和5月的2．3，说明该月地下河受家禽类动物粪便的影响较1月和5月严重．

关键词：岩溶地下河甾醇粪便污染组成来源

重庆青木关和老龙洞地下河流域多环芳烃的污染、来源和生态风险对比研究

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重庆青木关和老龙洞地下河流域多环芳烃的污染、来源和生态风险对...

作者：王尊波西南大学

学位级别：硕士

多环芳烃(PAHs)是一类持久性有机污染物(POPs),普遍存在于环境介质中,其主要来自于有机物的不完全燃烧或高温处理以及石油产品泄漏。多环芳烃因其具有疏水性、致癌性、致畸性、致突变性和生物难降解性而受到广泛关注,被看作是持久性有... 详细信息

多环芳烃(PAHs)是一类持久性有机污染物(POPs),普遍存在于环境介质中,其主要来自于有机物的不完全燃烧或高温处理以及石油产品泄漏。多环芳烃因其具有疏水性、致癌性、致畸性、致突变性和生物难降解性而受到广泛关注,被看作是持久性有机污染物的主要代表。PAHs进入大气后通过沉降和雨洗等途径进入到地下河系统,因PAHs难以转化,地下河系统可能成为其最终归宿,对岩溶生态环境产生危害。人为源是环境中PAHs的主要来源,不同人类活动背景下岩溶地下河系统中PAHs具有不同的存在特征。因此,弄清PAHs在不同人类活动背景下其组成、分布、迁移和污染特征,并对其来源进行解析,对提高PAHs在岩溶地下河系统中污染机理的认识和进行有效的污染防治具有重要意义。本文选取重庆南山老龙洞和重庆青木关地下河流域作为工业化、城市化条件下和农业活动条件下的对比研究区,通过野外水文地质和土地利用现状调查,定位取样监测,以气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)为主要分析测试手段,研究PAHs在两个流域表层岩溶泉、地下河水、地表水及地表土壤中的分布、组成特征、污染状况、来源及影响因素,并对环境中PAHs进行生态风险评价,为岩溶区有机污染防治提供科学依据。分析结果表明:1、青木关和老龙洞地下河流域水、表层土壤中PAHs含量、组成及污染水平。青木关流域石坝子泉水PAHs含量变化范围为76.273.6 ng·L,平均值为223.3 ng·L,PAHs含量变化表现为旱季大于雨季的特征。岩口地表水中PAHs含量变化范围为81.920.9 ng·L,平均值为242.1 ng·L,月动态变化较大。地下河中姜家龙洞水样中PAHs的含量变化范围为73.949.8ng·L,平均值为198.8 ng·L,姜家泉中PAHs的含量范围为97.580.3 ng·L,平均值为230.3ng·L。青木关地下河流域水中PAHs组成以2环的低环PAHs为主,平均占到84.2%,水样中Nap的平均含量最高,为64.8 ng·L。青木关地下河流域水中PAHs污染水平较低,有少数低环PAHs含量超标,地表水和地下河出口水样中有两次检出高环超标。老龙洞地下河水中PAHs含量变化范围为136.5407 ng·L,平均值为427.2 ng·L。仙女河水中PAHs含量变化范围为65.987.9 ng·L,平均值为296.8 ng·L。地下河水中PAHs含量表现出雨季初期(4—6月)含量最高、雨季后期(8—10月)含量最低的特点,旱季(11—3月)含量要高于雨季后期。赵家院子泉水中PAHs的含量变化范围为11676.1 ng·L,平均值为225.4 ng·L,夏家咀泉水中PAHs的含量范围为90.4173 ng·L,平均值为353.2 ng·L。地表污水中,污水渠污水中PAHs的含量变化范围为334.801.1 ng·L,平均值为443.8 ng·L,石院子污水中PAHs的含量范围为75.313.6 ng·L,平均值为291.3 ng·L,表明污水处理厂对污水中有机污染物的去除起到一定作用,能够减小对地下河的污染,但处理力度还远远不够。老龙洞地下河流域水中PAHs组成也以2环的低环PAHs为主,每月水样中均能检出低环PAHs,平均占到77.5%。水样中检出的PAHs以Nap的平均含量最高,为75.9 ng·L。老龙洞流域水中PAHs污染也以少量低环超标为主要特征,但整体污染水平要高于青木关地下河流域。青木关流域秋季表层土壤中∑PAHs含量范围为200926 ng·g,平均值为577.5ng·g;春季样品中∑PAHs含量范围为160.5040 ng·g,平均值为463.5 ng·g。秋季土壤样品中7种致癌性PAHs化合物总含量(∑PAHscarc)变化范围为84.704.4ng·g,平均值为255.9ng·g,春季样品中∑PAHscarc含量范围为92.200.9 ng·g,平均值为245.7 ng·g,变化规律均与∑PAHs含量变化规律一致。土壤中PAHs组成以5环的高环PAHs为主,在秋春季土壤中分别占∑PAHs比重为27.5%5.5%、12.8%3.9%。青木关流域表层土壤中PAHs污染水平主要为轻污染。2、青木关和老龙洞地下河流域环境中PAHs来源解析。PAHs源解析结果表明青木关流域环境介质中PAHs主要来自于燃烧源,以煤和生物质燃烧源为主,部分为化石燃料燃烧源,与当地能源结构和交通状况相吻合。老龙洞流域内水中PAHs主要来自煤和生物质燃烧源,流域内土壤PAHs污染主要来自交通排放与煤炭、生物质燃烧源和石油燃烧混合源。3、青木关和老龙洞流域环境中PAHs的生态风险评价。运用风险熵值法(RQ)对水中PAHs生态风险进行评价,结果表明青木关流域水中PAHs含量处在低风险到中等风险生态水平,老龙洞流域水中PAHs含量处于中等风险到高风险生态水平。运用风险熵值、毒性当量浓度(TEQ)、ERL/ERM和TEL/PEL以

关键词：多环芳烃岩溶污染生态风险对比

岩溶地下河水中多环芳烃、脂肪酸分布特征及来源分析

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环境科学 2016年第7期37卷 2547-2555页

作者：谢正兰孙玉川张媚廖昱江泽利王尊波梁作兵西南大学地理科学学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715 中国地质科学院岩溶地质研究所国土资源部/广西岩溶动力学重点实验室桂林541004

为探究重庆青木关岩溶地下河水中多环芳烃(PAHs)和脂肪酸的含量组成、分布特征、来源及污染水平,2013年雨季和旱季分别于地下河中进行水样采集,并利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对水样中PAHs和脂肪酸的组分进行定量分析.结果表明,青木... 详细信息

为探究重庆青木关岩溶地下河水中多环芳烃(PAHs)和脂肪酸的含量组成、分布特征、来源及污染水平,2013年雨季和旱季分别于地下河中进行水样采集,并利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对水样中PAHs和脂肪酸的组分进行定量分析.结果表明,青木关地下河水中PAHs和脂肪酸的含量范围分别为77.3~702 ng·L^(-1)和3 302~45 254 ng·L^(-1).组成上,PAHs以2~3环为主,其比例高于90%,脂肪酸碳数范围为C10~C28,以饱和直链脂肪酸为主,其次为单不饱和脂肪酸.分布特征上,雨季:地下河水中各采样点PAHs的含量差异较小,脂肪酸的含量在入口、出露处和出口呈现依次降低的趋势,其中出露处和出口脂肪酸的含量较为接近;旱季:地下河水中PAHs含量在入口、出露处和出口呈现先降后升的趋势,脂肪酸含量在各采样点较为接近.总体上,地下河水中PAHs和脂肪酸的含量都表现为雨季显著高于旱季.来源分析表明,青木关地下河水中PAHs主要来源于该河流域煤和木材、农作物秸秆等生物质的燃烧;脂肪酸主要来自该河流域内硅藻、绿藻等水生藻类和细菌,其中以水生藻类的贡献占主导.地下河水受到PAHs中轻度污染,相对于旱季,雨季污染更严重.

关键词：岩溶地下河多环芳烃脂肪酸组成分布特征来源

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旱季不同土地利用类型下岩溶碳汇效应差异

环境科学 2015年第5期36卷 1598-1604页

作者：赵瑞一梁作兵王尊波于正良江泽利西南大学地理科学学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715

为研究不同土地利用类型下碳酸盐岩溶蚀对土壤CO2消耗量的差异,在2013年11月至2014年5月选取了柏树湾泉、兰花沟泉和后沟泉这3个岩溶泉进行水化学分析及野外监测.结果表明,在上覆植被为林地的柏树湾泉域,泉水的HCO-3浓度最高,草地与耕... 详细信息

为研究不同土地利用类型下碳酸盐岩溶蚀对土壤CO2消耗量的差异,在2013年11月至2014年5月选取了柏树湾泉、兰花沟泉和后沟泉这3个岩溶泉进行水化学分析及野外监测.结果表明,在上覆植被为林地的柏树湾泉域,泉水的HCO-3浓度最高,草地与耕地下的兰花沟泉次之,耕地为主的后沟泉最低.柏树湾泉的HCO-3主要来自于碳酸对碳酸盐岩的溶蚀,Ca2++Mg2+与HCO-3的摩尔比接近0.5,而兰花沟泉和后沟泉的HCO-3则主要来源于硫酸和硝酸对碳酸盐岩的溶蚀,Ca2++Mg2+与HCO-3的摩尔比远远大于0.5.柏树湾泉域由于凋落物的输入以及土壤透气性差,土壤CO2更容易溶于下渗水并与碳酸盐岩反应,而兰花沟泉和后沟泉的耕地由于土壤疏松,土壤CO2更容易以土壤呼吸的形式返回到大气中.因此,为准确评估岩溶碳汇作用,需要研究不同土地利用类型下碳酸盐岩对CO2消耗量的差异.

关键词：土地利用岩溶泉水化学性质土壤CO2 岩溶碳汇

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岩溶区多环芳烃的研究进展

环境污染与防治 2015年第9期37卷 84-91页

作者：王尊波孙玉川梁作兵廖昱西南大学地理科学学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715

多环芳烃(PAHs)是一类持久性有机污染物(POPs),普遍存在于环境介质中,其主要来自有机物的不完全燃烧或高温处理以及石油泄漏。PAHs进入大气后通过沉降和雨洗等途径进入地表和地下,在土壤和地下河沉积物中富集,因其难以转化,岩溶地下空... 详细信息

多环芳烃(PAHs)是一类持久性有机污染物(POPs),普遍存在于环境介质中,其主要来自有机物的不完全燃烧或高温处理以及石油泄漏。PAHs进入大气后通过沉降和雨洗等途径进入地表和地下,在土壤和地下河沉积物中富集,因其难以转化,岩溶地下空间可能成为其最终归宿,成为潜在污染源,危害岩溶生态和人类健康。针对岩溶区的特殊性和脆弱性,综述了国内外对岩溶区PAHs的研究状况,并分析了中国岩溶区PAHs的污染水平,以期让中国岩溶区已遭受有机污染的事实引起关注和重视。

关键词：岩溶多环芳烃污染进展

降雨期间岩溶地下河溶解态多环芳烃变化特征及来源解析

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环境科学 2015年第11期36卷 4088-4094页

作者：江泽利孙玉川王尊波梁作兵任坤谢正兰张媚廖昱西南大学地理科学学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715 中国地质科学院岩溶地质研究所国土资源部岩溶动力学重点实验室桂林541004

2014年6月降雨期间在重庆南山老龙洞地下河出口处进行连续采样监测,利用GC-MS定量分析地下河溶解态中16种优控多环芳烃(PAHs)的含量,研究了降雨期间地下河溶解态PAHs变化特征及来源.结果表明,地下河溶解态PAHs对降雨反应迅速,ΣPAHs出现... 详细信息

2014年6月降雨期间在重庆南山老龙洞地下河出口处进行连续采样监测,利用GC-MS定量分析地下河溶解态中16种优控多环芳烃(PAHs)的含量,研究了降雨期间地下河溶解态PAHs变化特征及来源.结果表明,地下河溶解态PAHs对降雨反应迅速,ΣPAHs出现4个峰值,有2个出现在流量上升阶段,另外两个分别出现在流量最大值处和流量下降阶段.ΣPAHs范围为101~3 624 ng·L-1,平均值578 ng·L-1,7种致癌性PAHs变化较大,含量变化为ND^336 ng·L-1,平均值31.1 ng·L-1,PAHs的组成以低环(2、3环)为主,占水体ΣPAHs的86.17%;降雨对ΣPAHs影响较大,主要表现为雨水对大气污染物的清除及地表径流对地表污染物的冲刷.降雨期间水体中PAHs主要来源于石油类产品、煤炭等化石燃料的不完全燃烧、天然成岩过程,降雨期间老龙洞地下河水体中PAHs污染大部分为中等到重污染水平.

关键词：多环芳烃降雨岩溶地下水来源南山

典型岩溶区地下河中溶解态脂类生物标志物来源解析及其变化特征

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环境科学 2016年第5期37卷 1814-1822页

作者：梁作兵孙玉川李建鸿王尊波谢正兰张媚廖昱江泽利西南大学地理科学学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715 中国地质科学院岩溶地质研究所国土资源部岩溶动力学重点实验室桂林541004

利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定了青木关地下河中溶解态类脂物的含量.研究了其在地下河中的来源、组成及迁移特征.结果表明,7~11月,各溶解态类脂物的平均含量随着青木关地下河运移距离的增加呈降低趋势,其中以溶解态饱和直链脂肪... 详细信息

利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定了青木关地下河中溶解态类脂物的含量.研究了其在地下河中的来源、组成及迁移特征.结果表明,7~11月,各溶解态类脂物的平均含量随着青木关地下河运移距离的增加呈降低趋势,其中以溶解态饱和直链脂肪酸的下降最为显著,即由最初的5 704 ng·L^(-1)下降到1 043 ng·L^(-1),减少了约81.71%.正构烷烃能够较为详尽地指征地下河中溶解性有机质来源,而饱和直链脂肪酸、脂肪醇则对藻类和细菌等微生物有较好的指示意义.随着地下河运移距离增加,有机质输入类型呈现多样化,可能与岩溶地表不均一性有关.正构烷烃三端元图解中,水生植物的输入为地下河中溶解性有机质的主要来源,其次分别为陆地高等植物和藻类、细菌等微生物,但随着地下河运移距离的增加水生植物的相对贡献量逐渐减少.青木关地下河中正构烷烃TAR值对降雨有一定的指示意义,而饱和直链脂肪酸CPI、L/H值则指示细菌降解活动.

关键词：溶解性有机质生物标志物正构烷烃脂肪酸脂肪醇地下河

青木关地下河系统中不同含水介质下正构烷烃对比研究

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环境科学 2015年第8期36卷 2857-2862页

作者：梁作兵孙玉川王尊波江泽利廖昱谢正兰张媚西南大学地理科学学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715 中国地质科学院岩溶地质研究所/ 国土资源部、广西岩溶动力学重点实验室桂林541004

为阐释不同含水介质中正构烷烃的来源及迁移、变化特征,2013年7~11月期间,每月对大驴池、姜家泉两个表层岩溶泉进行取样,并利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对样品中溶解态正构烷烃的组分进行定量分析.结果表明,大驴池中溶解态正构烷(T-A... 详细信息

为阐释不同含水介质中正构烷烃的来源及迁移、变化特征,2013年7~11月期间,每月对大驴池、姜家泉两个表层岩溶泉进行取样,并利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对样品中溶解态正构烷烃的组分进行定量分析.结果表明,大驴池中溶解态正构烷(T-ALK)含量变化范围为175~3 279 ng·L-1,平均值为1 011ng·L-1,姜家泉变化范围为282~775 ng·L-1,平均值为527 ng·L-1.大驴池中高碳数(C25~C32)正构烷烃占T-ALK含量的27.89%~52.92%,CPI(碳优势指数)值介于0.64~5.86之间,OEP(奇偶优势指数)值介于0.57~4.56之间,L/H(短链/长链正构烷烃比值)的变化范围为0.33~0.50之间,随月份无规律变化;姜家泉中高碳数(C35~C32)正构烷烃占T-ALK含量的23.66%~49.73%,CPI值的变化范围为0.82~3.07,OEP值的变化范围为0.51~3.59,L/H值则在0.97~1.23之间波动,且随月份的增加呈增大的趋势.即在7~11月之间,大驴池中高等有机质输入所占的比重不断增大,而姜家泉中有机质的输入类型差异较大.L/H值不能反映两者有机质输入的相对贡献,初步认为和降雨或水洗效应相关.另外,TAR(陆生/水生类脂物比值)值对降雨有一定的响应.

关键词：地下河系统正构烷烃含水介质生物标志物水土流失

典型岩溶区土壤和地下水中多环芳烃的分布特征及健康风险研究

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环境科学学报 2020年第9期40卷 3361-3374页

作者：朱琳跃蓝家程孙玉川沈立成王尊波叶凯西南大学地理科学学院重庆400715 岩溶环境重庆市重点实验室重庆400715 贵州师范大学喀斯特研究院贵阳550001 贵州师范大学国家喀斯特石漠化防治工程技术研究中心贵阳550001

以重庆市典型岩溶槽谷为研究区,采集其地下河流域内的土壤和地下水样品,分析了16种优控多环芳烃(PAHs)的含量、时空分布特征及致癌、非致癌健康风险.结果表明,土壤和地下水在不同样点间的PAHs含量及健康风险差异明显,与国内外其它地区相... 详细信息

以重庆市典型岩溶槽谷为研究区,采集其地下河流域内的土壤和地下水样品,分析了16种优控多环芳烃(PAHs)的含量、时空分布特征及致癌、非致癌健康风险.结果表明,土壤和地下水在不同样点间的PAHs含量及健康风险差异明显,与国内外其它地区相比,青木关和南山流域内土壤和地下水PAHs的污染水平较低,两地下河流域内土壤PAHs的组成以高环为主,地下水中则以低环为主,土壤PAHs的健康风险值为5.53×10-8~4.57×10-7,整体处于低致癌风险水平,其中,二苯并[a,h]蒽(DahA)的致癌风险最高,贡献率达80%以上;地下水PAHs的健康风险值为5.83×10-8~1.32×10-6,经口摄入途径的致癌风险水平较高.南山地下水样点间健康风险值波动比较大,受点源污染影响明显,其地下水的健康风险已超过可接受水平(1.0×10-6).

关键词：岩溶区土壤地下水多环芳烃风险评价