蔡文静
- 作品数：10 被引量：55H指数：4
- 供职机构：中国科学院地理科学与资源研究所更多>>
- 发文基金：中国科学院“百人计划”国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：环境科学与工程农业科学更多>>
- 德州灌区地表水中溶解态痕量金属的空间分布及来源研究被引量：3
- 2013年
- 以黄河下游德州引黄灌区主要水系为研究对象,采集了灌区内36个地表水样,分析了水体中溶解态痕量金属元素Ba、Fe、Li、Mn、Sr、Zn和非金属元素B的含量及其污染状况.借助于空间分析与相关性分析,探讨了其空间分布及来源.结果表明,这几种元素含量的大小顺序为:Sr﹥B﹥Ba﹥Mn﹥Li﹥Fe﹥Zn.根据国家生活饮用水卫生标准(GB5749—2006)和美国环境保护局(EPA)饮用水标准,B、Fe、Mn的超标率分别为50%、2.78%、27.78%.变异系数结果表明各元素都具有显著的空间差异性.漳卫新河B、Fe、Li、Mn含量均最高,重金属污染较为严重.相关性分析结果表明,Li-B、Li-Fe、Li-Mn及Fe-Mn之间呈显著相关,说明这几种元素污染源可能相同.本研究为评价痕量金属污染对地表水环境及人类健康的影响提供科学依据.
- 蔡文静常春平宋帅李静张芳李发东
- 关键词：引黄灌区地表水
- 陆地生态系统水体中硝酸盐行为过程模拟原理、进展及存在问题被引量：4
- 2013年
- 该文以SWAT、AnnAGNPS、HSPF、RZWQM、BASINS和GLEAMS六种主流模型为例,系统阐述了陆地生态系统模型中硝酸盐行为过程的模拟与应用发展情况,分析了目前主流模型中硝酸盐模拟的原理,探讨了存在的问题,指出了有微生物参与的氮素转化过程的计算方法、氮素与作物耦合过程机理及定量方法方面需要深入的实验研究,以探索其机理,提高模型模拟预测性能。同时指出目前绝大多数的一维田间尺度模型应借鉴区域生物地球化学循环模拟方法或与分布式水文模型耦合进行尺度扩展;流域尺度模型,应进一步加强多个环境耦合过程的模拟研究;详细指出了SWAT、AnnAGNPS流域模型存在的问题及发展方向。
- 李发东宋帅蔡文静李静柳强
- 关键词：氮循环硝酸盐
- 德州引黄灌区主要河流沉积物各形态磷分布研究被引量：1
- 2012年
- 对河流沉积物中各形态磷(P)的研究有助于认识沉积物中P的行为特征、水-沉积物界面上P的迁移、转化、可利用性以及水体营养状态。以德州引黄灌区为例,采用改进的RuttenbergSEDEX分级连续提取方法,分析了漳卫新河、马颊河和德惠新河表层沉积物中主要赋存形态磷的含量,以期为评价该地区水环境质量,探究水体污染来源以及制定相应的治理措施提供科学依据。结果表明,河流表层沉积物中总磷(TP)的含量为437.4～1197.0mg.kg-1,无机磷(IP)的含量为373.8～1136.4mg.kg-1,占TP的64.3%～98.5%。IP又分为弱吸附态磷(Lsor-P)、铁结合态磷(Fe-P)、自生磷和碎屑磷(Au-P&De-P),含量分别为26.4～415.2mg.kg-1、6.3～331.2mg.kg-1和302.3～563.6mg.kg-1,分别占TP的5.2%～54.3%、0.8%～31.5%、35.7%～80.9%。有机磷(OP)的含量为9.0～413.4mg.kg-1,占TP含量的1.55%～35.68%。三条河流沉积物中不同形态P含量的变化趋势不同,空间变异性大;从上游到下游,漳卫新河底泥中的TP呈下降趋势,马颊河底泥中TP变化幅度不大,德惠新河底泥中TP呈现出先增高后降低的趋势,变化幅度较大。相关分析表明黄河下游引黄灌区沉积物中部分形态P之间存在显著的相关性,表明这些形态的P可能来源相同或者在某些特定的条件下会相互转化。最后,提出了控制P排放来源、加强污水处理、提高农业P的利用效率以及加强相关的研究等建议。
- 张芳常春平李发东李静宋帅赵广帅蔡文静
- 关键词：引黄灌区沉积物磷含量磷形态
- 德州引黄灌区主要水系水环境现状及水质评价研究
- 随着工业化和城市化进程的加快，水环境问题已成为人类社会最严峻的生态和环境问题。德州引黄灌区是黄河下游引黄灌区的重要组成部分，在为农业供水的同时，也成为德州市工业生产和居民生活的重要水源，在保障德州市国民经济健康发展中发挥...
- 蔡文静
- 关键词：水环境水质评价健康风险评估
- 文献传递
- 胶东半岛农村地区地下水重金属健康风险评价-以山东省莱阳市为例被引量：13
- 2013年
- 重金属健康风险评价对居民身体健康具有重要意义。使用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定了莱阳市农村的31个地下水体中重金属Cu、Fe、Zn、Mn、Cd和Cr的含量水平,阐明了该地区重金属的空间分布特征、来源及其迁移规律,并运用美国环保局推荐的健康风险评价模型对其引起的健康风险进行了评价。结果表明,该地区地下水中Cr未检出,Cu、Fe、Zn、Mn和Cd的浓度范围分别是0～59、23～905、29～50 700、3～2 999、0～1μg/L。根据我国饮用水质量标准,所有样点中Cu和Cd的浓度未超标,Zn、Mn和Fe的超标率分别为22.58%、16.13%和6.45%,个别样点超标倍数甚高。健康风险评价结果表明,Cu、Fe、Zn、Mn通过饮用水途径产生的健康风险平均值分别为3.49×10-10、1.91×10-10、100.50×10-10、37.40×10-10a-1,均远低于ICRP(5×10-5a-1)和USEPA(1×10-4a-1)的最大可接受风险水平。但是Zn和Mn对人体健康危害的平均个人年风险明显高于其他地区,因此,该研究区非致癌物Zn和Mn的污染来源及其环境行为应该引起重视。该研究为该区域水质污染状况研究及治理监管工作提供理论依据,为其他地区重金属的监测和质量控制提供参考。
- 张芳常春平李静宋帅蔡文静赵广帅李发东
- 关键词：胶东半岛农村地下水重金属健康风险评价
- 德州引黄灌区主要河系水化学空间特征分析被引量：12
- 2013年
- 通过对德州引黄灌区主要河流及引黄灌渠水质的离子化学成分分析,探讨了引黄灌区地表水化学成分特点、水化学类型及其空间变化和主要离子来源,为长期观测引黄灌溉对该区地表水、地下水的水化学特征变化的影响及地表水、地下水的循环交换提供依据,同时为该区水环境评价以及水体污染防控提供理论指导。研究结果显示,该区地表水的pH、电导率（EC）及各主要离子含量存在明显的空间差异。水体pH的变化范围为7.65~9.34,属弱碱性水;EC的变化范围为965~1 530μs.cm 1;主要阴阳离子的浓度范围分别为：NO3 1.32~60.15 mg.L 1、SO42 53.41~781.90 mg.L 1、HCO3 143.35~823.50 mg.L 1、Cl 98.00~564.00 mg.L 1、Ca2＋22.57~265.00 mg.L 1、Mg2＋29.41~195.50 mg.L 1、Na＋103.20~472.00 mg.L 1、K＋0.83~59.05 mg.L 1。该研究区水化学类型以Na＋.Ca2＋—HCO3.SO42水为主。各阴离子浓度的平均值HCO3（330.45 mg.L 1）SO42（308.48mg.L 1）Cl（286.83mg.L 1）NO3（29.60 mg.L 1）,阳离子浓度的平均值Na＋（236.85 mg.L 1）Ca2＋（98.15mg.L 1）Mg2＋（82.62 mg.L 1）K＋（9.05 mg.L 1）。pH、Cl的最高值均出现在马颊河流域,并且该流域Mg2＋浓度均值高于其他两个流域。德惠新河流域EC、NO3和HCO3的均值最高。引黄灌渠的SO42、Na＋、Ca2＋和K＋的平均浓度高于其他两个流域。通过Piper图分析得出,不同小流域水体类型不同。对研究区灌溉水质评价结果显示,该区地表水适合灌溉。经相关分析发现,该研究区地表水中,Ca2＋、Mg2＋、Na＋与SO42和Cl均具有极显著的相关性,此外,Ca2＋与Mg2＋、Na＋与K＋、SO42与Cl也显示出了极显著的相关性,表明这些离子相互影响,或者具有相同的来源,受人类活动影响较大。
- 张芳李发东李静宋帅蔡文静常春平
- 关键词：引黄灌区离子特征水化学类型水质评价
- 德州地区地下水中磷的空间分布特征及来源分析被引量：14
- 2013年
- 地下水质量与居民饮水安全及人类健康密切相关,地下水污染会直接影响水体生态环境。饮用水中过高的磷会降低人体对钙和维生素D的吸收,对老年人的身体健康存在潜在负面影响。本文以德州地区地下水（常作为农村饮用水源）为研究对象,采集了研究区内的27个地下水样,并于现场测定pH和电导率等指标。参考我国《水和废水监测分析方法》和美国环境保护局（EPA）的方法,利用紫外分光光度计分析了地下水中总磷、正磷酸盐、溶解性总磷和溶解性正磷酸盐的含量及污染状况。借助于空间分析,探讨了其空间分布和来源。结果表明,德州地区地下水总磷含量为0-1.49 mg.L 1,正磷酸盐含量为0-0.11 mg.L 1,溶解性总磷含量为0.04-0.69 mg.L 1,溶解性正磷酸盐含量为0-0.06 mg.L 1。电导率和4种形态磷的含量均存在不同的空间差异性。整个研究区地下水电导率较高,变化范围为770-5 530μS.cm 1,总体上从河流上游到下游呈明显阶梯状递增趋势;总磷和溶解性总磷含量的空间分布整体趋势从上游到下游逐渐降低,正磷酸盐出现了较明显的高值区,而溶解性正磷酸盐的空间分布整体上较均匀。影响地下水中磷含量的因素主要有地表水中磷的下渗和人类活动。该研究区各采样点地下水的埋深都在50 m以内,含水层为黄河冲积砂层,岩性主要为粉砂、细砂和中砂,累计厚度10-25 m,这样的土壤地质构造较易使地表水中的磷素渗漏到地下水中,且河流是该区地下水主要的补给源,越靠近河流越容易入渗。人类活动包括工业废水和生活污水处理不当等点源污染以及农药施肥等农业非点源污染。整个研究区地下水溶解性总磷含量的最大值达0.69 mg.L 1,平均值为0.20 mg.L 1,根据欧盟规定的饮用水中总磷酸盐的标准值（0.5 mg.L 1）和我国地表水环境质量标准（GB 3838—2002）的Ⅱ类（0.02〈溶解性总磷≤0.
- 蔡文静常春平宋帅李静张芳李发东
- 关键词：地下水总磷正磷酸盐
- 平邑县农村地区地下水中重金属特征研究被引量：6
- 2013年
- 地下水是农村地区的重要饮用水源之一,对其重金属的评价是水质评价的重要内容。使用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)对山东省平邑县49个村庄的地下水中的重金属Cu、Fe、Pb、Zn、Cr和Cd的浓度进行了测定,并对其分布特征和主要来源进行了探讨。结果显示,该研究区地下水中Cu、Fe、Pb、Zn、Cr和Cd的含量范围分别为0～0.127、0.01～0.532、0～0.006、0.025～8.459、0～0.035、0～0.001mg·L-1。取样点的重金属浓度大多符合我国饮用水质量标准和EPA饮用水质量标准,只有2个样点Fe的含量和3个样点Zn的含量超出了我国饮用水质量标准和EPA饮用水质量标准。通过相关分析发现,该区地下水中6种重金属元素中Zn和Fe以及Cr和Pb存在极显著的相关性,据此可以判断,Zn和Fe、Cr和Pb的来源或迁移路径可能相同。利用地理信息系统软件(ArcGis)的反距离权重法(Inversedistanceweighting)对该县地下水中重金属浓度的分布特征进行分析,结果发现,该区地下水中Cu、Fe、Pb、Zn、Cr和Cd的浓度呈现斑块状分布,空间差异性大,这表明该地重金属的浓度差异与人类活动有关。
- 张芳常春平李静宋帅蔡文静李发东
- 关键词：地下水重金属
- 德州灌区地表水中磷的空间分布与来源研究
- 2013年
- 地表水中磷污染与人类健康及水体生态环境密切相关。以黄河下游德州引黄灌区为例,采集研究区内主要水系的33个地表水样,并于现场测定pH值和电导率（EC）等指标,分析了地表水中总磷（TP）、正磷酸盐（P-ortho）、溶解性总磷（TDP）和溶解性正磷酸盐（P-D-ortho）的含量及污染状况,为引黄灌区地表水管理提供科学依据。实验结果表明,总磷的含量为0.03~5.39 mg.L-1,正磷酸盐的含量为0~5.10 mg.L-1,溶解性总磷的含量为0.01~2.19 mg.L-1,溶解性正磷酸盐的含量为0~1.73 mg.L-1。EC、总磷、正磷酸盐、溶解性总磷以及溶解性正磷酸盐的含量均存在明显的空间差异。各河流之间相比,EC空间差异不大,但是每条河流内部都存在较大的变异性;4种形态磷含量的空间分布不均,漳卫新河各形态磷的含量均高于其他河流;其次为徒骇河,而德惠新河4种形态磷的含量均最低。此外,对悬浮物中吸附的磷进行了空间分析,受河流含沙量以及工农业生产等因素的影响,其空间分布差异明显。总磷受人类活动影响增强而增加,灌区各水系均有不同程度的污染,根据我国地表水环境质量标准（GB 3838—2002）,整个灌区有84.9%的样点达到III类（0.10.4 mg.L-1）的样点达到77.8%。
- 蔡文静常春平宋帅李静张芳李发东
- 关键词：引黄灌区地表水总磷正磷酸盐
- CFCs地下水年龄示踪技术的原理、应用及展望被引量：2
- 2012年
- CFCs是一种合成的含氯离子和氟离子的有机化学品,主要组成包括CFC-11、CFC-12与CFC-113等。其自1930年以来开始被大量生产,年生产量达106t。由于其具有挥发性与良好的化学稳定性,通过量化地下水中CFCs的平衡分压,将该平衡分压与大气CFCs浓度变化标准曲线进行对比,即可确定目标区域地下水的年龄。自20世纪70年代中期美国首次尝试利用CFCs用于研究地下水年龄以来,国际上日益重视,广泛开展了其在确定地下水年龄、揭示浅层地下水和深层地下水之间的水力联系、确定地下水各种来源水的混合比例等地下水循环演化方面的研究,但目前中国等发展中国家对该技术的研究及应用还处于初步发展阶段。从CFCs的特性、生产及环境释放入手,阐述CFCs测试技术的关键环节——地下水的野外采样、CFCs的提取、测定及CFCs方法测定地下水年龄的原理与计算方法,并以全球视角对CFCs年龄示踪技术在国内外的应用进行综述。在比较分析目前测定地下水年龄测定的主要方法中,指出CFCs环境示踪技术相比SF6、3H/3He等其它环境示踪技术具有分析便捷、价格适中、精度较高的显著优点,特别是在已经做过历年大气CFCs浓度监测等相关研究的地区的应用。
- 李静李发东宋帅张妍蔡文静张芳
- 关键词：CFCS地下水年龄测试技术示踪技术
