生态浮床净化机理与效果研究进展

近年来,我国水体污染和富营养化现象日益严重,已经严重制约了国民经济的健康发展。生态浮床以其操作简单、占地小、净化能力好等优点越来越多地应用于富营养化水体的净化。详细介绍了生态浮床净化水质的主要途径:1)物理作用及化学沉淀;2)植物的吸收作用;3)氧气的传输作用;4)藻类的抑制作用;5)微生物降解作用;6)植物与微生物的协同作用。此外,对影响生态去除效率的外界因素进行了简单介绍,同时给出了生态浮床的效益分析。但生态浮床也有其缺点,如在深水水体中净化效率难以提高及缺少反硝化细菌需要的碳源等。最后提出了生态浮床今后的研究热点。     

液相色谱法测定水中16种多环芳烃的方法优化

从色谱条件、溶剂置换条件和萃取液浓缩方式等对水中16种PAHs的液液萃取-液相色谱方法进行了优化研究.结果显示,超高压液相色谱的分析时间(20 min)和消耗的有机溶剂(6.6 mL)分别为高效液相色谱的59%和18%,其标准曲线的线性关系、仪器的精密度和灵敏度也优于高效液相色谱,但对部分PAHs不能实现基线分离.二氯甲烷会引起苯并(a)芘和苯并(g,h,i)苝荧光信号的显著增强,加入5 mL乙腈可使溶剂中的二氯甲烷置换充足,避免荧光信号的异常.氮吹过程中,剩余体积需保持在0.2 mL以上,以减少2—3环PAHs的损失.对于大体积萃取液的浓缩方式,旋转蒸发法可减少2—3环PAHs的损失,使16种PAHs的平均回收率(99.6%)高于氮吹法(77.6%).两种加标水平的实验结果显示16种PAHs的回收率为84.2%—108.5%(RSD 2.2%—7.3%).优化后的方法稳定可靠,可为广大环境监测及科研人员准确分析水中16种PAHs提供参考.     

珠江河网水产品中菊酯类农药残留调查及健康风险评价

2012年8月在珠江河网采集水产品样品(13种鱼,4种虾和2种贝),采用超声波提取-气相色谱法对样品中菊酯类农药(PYRs)进行残留检测,并对鱼类PYRs暴露水平进行健康风险评价。结果显示,鱼类肌肉、虾类和贝类中PYRs质量分数分别介于ND~3.05μg·kg-1、0.05~1.13μg·kg-1和0.69~1.20μg·kg-1(ND为未检出,以湿重计),平均值分别为0.90μg·kg-1、0.41μg·kg-1和0.99μg·kg-1。虾类和贝类中PYRs的检出率均很高,除联苯菊酯在虾类体内检出率为75%外,其他菊酯均为100%,鱼类肌肉中氯菊酯检出率最高,达到100%。氯菊酯在鱼类肌肉和贝类中的检出量最高,分别占总菊酯质量分数的52.2%和55.4%,溴氰菊酯在虾类中检出量最高,分别占总菊酯质量分数的33.0%;对居民通过食物摄入的PYRs进行食用暴露风险评估,结果表明,珠江河网水产品中PYRs人体健康危害的年总风险评价介于3.96×10-13~1.21×10-10a-1,水产品的安全消费量为5.54×104kg·d-1,水产品中的PYRs的健康危险风险很小。     

珠江口水、沉积物及生物体As含量分布特征及生态风险评价

于2008年2、5、8及11月对珠江口进行了水、沉积物和生物体As含量的调查,分析其分布特征以及进行生态评价。结果表明：珠江口水体中As含量平均值为2.88μg·L-1,符合一类海水水质标准;其中,11月份显著高于其它3个月份(P <0.05)。全年珠江口水体八个河口在地域分布上As平均含量由高到低依次为：虎门、鸡啼门、磨刀门、崖门、洪沥门、蕉门、横门、虎跳门。表层沉积物As含量平均值为38.73 mg·kg-1,沉积物中As含量均超过海洋沉积物质量一类标准,但均未超三类标准。结果显示,表层沉积物横门含量最高,为(70.5±2.0) mg·kg-1,显著高于其它7个口门(P <0.05),而其它7个口门差异不显著。各口门含量从大到小依次为横门、洪沥门、鸡啼门、虎门、崖门、磨刀门、虎跳门、蕉门。表层沉积物地质累积指数评价结果与潜在生态风险系数评价结果一致,横门为中等污染水平,其余站点均为低污染水平。采集代表性生物样品,其中11种鱼类As平均含量为0.587 mg·kg-1,部分受检鱼类超出水产品中有毒有害物质限量要求,超标率为37.8%,肉食性鱼类平均含量要略低于杂食性鱼类,但不同食性和不同生活水层的鱼类As含量差异不显著(P >0.05)。受检生物样品虾的含量为0.314 mg·kg-1,符合水产品中有毒有害物质限量要求。与历年比较发现珠江口水、沉积物和生物体中As含量有上升的趋势,与其它河口相比较发现珠江口As污染在对比的河口和海湾中受污染程度较高。     

珠江八大入海口表层沉积物中DDTs和HCHs残留调查

于2010年8月-2011年5月4次采集珠江八大人海口表层沉积物,采用气相色谱-电子捕获（GC—ECD）法分析沉积物中DDTs（p,P’-DDE、P,P’-DDD、0,P’-DDT、P,P-DDT）和HCHs（α-HCH、β-HCH、γ-HCH、δ-HCH）的污染现状。结果显示,珠江8大人海口表层沉积物中DDTs总含量介于1．02—3．08μg·kg-1之间（以干质量计,下同）,平均值为1．91μg·kg-1;HCHs总含量介于0．21—0．41μg·kg-1之间,平均值为0．31μg·kg-1。DDTs平均含量大于HCHs,其中P,P。DDT对污染的贡献最大,含量范围为ND～7．66μg·kg-1,平均值为2．12μg·kg-1。大部分样点伽（α-HCH）／w（γ-HCH）比值小于3,说明研究区α-HCH大都被降解,或者林丹正取代工业HCHs成为珠江口水环境中HCHs输入的主要来源;甜（DDT）／w（DDD＋DDE）比值大于2,表明沉积物中除早期农药残留外,仍然有新的DDTs类农药输入。     

河北小五台山不同海拔白桦林土壤有机碳密度分布特征及影响因素

白桦(Betula platyphylla)是中国北方分布广泛的天然林树种。在全球气候变暖的大背景下,对白桦天然林水热梯度上土壤有机碳的垂直分布规律及其影响因素进行研究,对于研究该区域森林土壤有机碳形成机理及该区碳储量合理评测具有重要意义。以冀北山地小五台山山涧口沟白桦天然林单一植被类型为研究对象,沿其海拔分布范围(1 400~2 000 m)以150m为1个海拔梯度设置固定样地,测定每个海拔梯度气候因子、林分生物量、枯落物储量、土壤容重、土壤全氮及土壤有机碳含量等指标,分析土壤有机碳密度沿海拔的分布规律,并采用灰色关联度分析确定8个环境因子对土壤有机碳密度的影响程度。结果表明:(1)随着土层深度增加,土壤有机碳呈逐渐减少的趋势,且近50%的有机碳聚集在0~20 cm土层范围内;(2)随着海拔升高,土壤有机碳呈现显著的先上升后下降的变化趋势,在海拔1 550~1 700 m最大,有机碳密度达到12.03kg·m~(-2);(3)8个环境因子对不同海拔土壤有机碳密度的灰色关联分析表明,植被因子(枯落物储量、林木生物量)和土壤因子(全氮)是小五台山白桦天然次生林土壤有机碳密度沿海拔分布的主要影响因素,且其与土壤有机碳密度的灰色关联度值显著大于气候因子。     

聚氯乙烯微塑料的原位光解老化及其对土壤微生物群落的影响

近年来,微塑料污染越来越受到大众和科研人员的关注.微塑料被报道在水体、土壤和大气中广泛分布,它们在环境中可能受到物理、化学或生物作用而发生老化现象.目前大部分关于微塑料老化的研究都是在水环境中进行的,同时,有关微塑料的老化研究主要采用离线技术进行表征,只能测定微塑料老化前后的结构变化,不能准确认识微塑料界面反应过程,因此,亟待开发微塑料老化过程的在线监测技术及研究其在非水相环境中的老化过程.研究污染物性质的目的 之一是为研究其环境影响提供理论依据,因此,本研究选择了聚氯乙烯(PVC)农业地膜在空气中老化后进入土壤的环境过程,搭建了单颗粒微塑料的显微-傅里叶变换红外光谱原位监测装置,从分子水平揭示了PVC微塑料的光化学转化过程,同时也探究了老化后PVC微塑料对土壤微生物群落所产生的影响.     

硫酸介质中高锰酸钾氧化降解非离子表面活性剂Tween-80动力学研究

应用光谱法研究了硫酸介质中,高锰酸钾氧化降解非离子表面活性剂Tween-80(聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯)的动力学性质,探讨了高锰酸钾和硫酸浓度,以及反应温度对氧化降解过程的影响,结果表明,氧化降解反应的速率常数(k)随着硫酸浓度的增大而增大,但却随着高锰酸钾浓度的增大而减小;温度对反应速率常数的影响,较好地遵循阿累尼乌斯公式.通过对反应混合物浊点变化的分析,说明了非离子表面活性剂Tween-80分子中存在活性较高的氧乙烯结构单元,是其被高锰酸钾氧化降解的根本原因.     

我国推进清洁生产的对策研究

针对我国的清洁生产发展不理想的情况,根据我国清洁生产发展过程中政府、企业和公众的职能,分析了推进清洁生产所采取的对策及其在清洁生产发展中产生的作用.     

梯级拦河堰对典型山地城市河流重金属元素的滞留效应:以重庆市梁滩河为例

梯级拦河堰通过改变水力条件的方式将大量重金属元素滞留到河底沉积物中,滞留在沉积物中的重金属会长期影响地表水质和水生态.在2020年5月采集位于重庆市主城区、布设有梯级拦河堰的典型山地城市河流——梁滩河干流河底沉积物,并监测各河段内沉积物累积量和样品中重金属元素含量以及其它基本理化指标.结果表明,梁滩河干流沉积物ω（As）、ω（Cd）、ω（Cu）、ω（Hg）、ω（Ni）和ω（Pb）均值分别为（4.66±4.78）、（0.361±0.256）、（32.30±14.38）、（0.069±0.039）、（33.47±15.37）和（26.34±11.52） mg·kg^-1,由于污染源空间分布不均和梯级拦河堰对河流连通性的破坏,各点位沉积物重金属含量有着较大的空间变异系数.改进的地累积指数（I_m）显示,Cd是沉积物中污染水平最高的重金属元素;有12.50%的监测点位处于偏中度或中度污染水平,污染主要分布于建设用地集中的上下游区域.潜在生态风险评价指数法（RI）和沉积物质量基准法（SQGs）显示,除污染水平较高、毒性强的Cd和Hg外,流域内背景值含量较高的Ni也对地表水生态风险形成威胁.在梯级拦河堰的影响下,干流沉积物中滞留As、Cd、Cu、Hg、Ni和Pb总量分别为446.10、47.28、4997.80、10.81、5135.68和4048.16 kg,其中Cd、Ni和Pb会长期威胁地表水生态安全.由于较高的重金属滞留总量和更易形成厌氧环境,各级拦河堰上游附近河段也是重金属内源释放所需关注的重点区域.利用主成分分析和聚类分析解析沉积物中重金属元素来源：Cd、Cu和Pb主要源于居民/工业点源污染;Hg主要源于农业面源污染;As和Ni主要源于自然土壤侵蚀.