环境科学研究

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2009, 22(12).

摘要(175) PDF(10)

摘要:

积极建设生态文明

周生贤

2009, 22(12): 1-3.

摘要(1096) PDF(120)

摘要:

让江河湖泊休养生息——在第十三届世界湖泊大会上的讲话

周生贤

2009, 22(12): 4-8.

摘要(1059) PDF(121)

摘要:

三江源区东西样带土壤侵蚀的

李俊杰, 李勇, 王仰麟, 吴健生

2009, 22(12): 1152-1459.

摘要(1330) PDF(90)

摘要:
运用^137Cs和210Pb_ex联合示踪技术，考察青藏高原三江源区东西样带^137Cs和210Pb_ex面积浓度的背景值和变化特征，以及东西样带土壤侵蚀速率、分布特征和主要影响因素. 结果表明:①青藏高原三江源区东西样带^137Cs和210Pb_ex面积浓度背景值分别为453～1 714和2 612～7 377 Bq/m²，^137Cs和210Pb_ex背景值从西向东样带随海拔高度的变化差异明显.¹³⁷Cs(x)和²¹⁰Pb_ex(y)面积浓度的背景值区域分布呈显著线性相关，相关性关系式为y3.587　2x+1　463.4，R²0.951　7.②长江源区沱沱河¹³⁷Cs的示踪结果表明,以沱沱河为中心的长江源区是典型的风蚀区，年侵蚀速率2.5 t/(hm²·a)，该区是青藏高原重要的沙尘暴源区之一.③黄河源区玛多典型坡面^137Cs和210Pb_ex的示踪结果表明,近40年来，玛多畜牧业为主的人类活动造成的土壤扰动比自然因素的影响大.④玛沁东倾沟乡和军牧场的比较研究结果表明，玛沁东倾沟乡高山草甸的水土保持效果较好，而玛沁军牧场的畜牧业活动造成了地表土壤的强烈扰动.⑤玛沁军功镇典型水蚀地貌土壤剖面^137Cs和210Pb_ex的结果表明，20世纪50—60年代，该区的极端暴雨事件导致了严重的水土流失，土壤剖面中出现^137Cs和210Pb_ex的空白区. 植被破坏导致玛沁军功镇出现了严重水蚀，净侵蚀速率为8.0 t/(hm²·a).⑥近40年来，随着人类活动的加剧和全球气候变暖，导致青藏高原三江源区出现了沙尘暴的传输源地.

用RBCA和CLEA模型推导土壤中苯并[a]芘的标准值

夏凤英, 曹云者, 李政一, 施烈焰, 李发生

2009, 22(12): 1445-1451.

摘要(1757) PDF(104)

摘要:
我国现行土壤环境质量标准中尚未包含苯并[a]芘(B[a]P). 分别应用2种国际上认可的RBCA和CLEA模型，获取了土壤中B[a]P的标准值，并对2种模型的计算结果和取值进行了比较. 结果表明，在目标风险水平设定为10^-5时，RBCA和CLEA模型计算的住宅用地土壤B[a]P标准值分别为0.83和1.21 mg/kg；工业用地标准值分别为4.10和26.30 mg/kg. 2种模型住宅用地的标准差异不大，且与其他国家的标准水平基本接近；工业用地的标准差异较大，其中RBCA模型的结果更接近于其他国家标准，而CLEA模型的结果则明显偏高. 造成2种模型计算结果差异的原因主要来自于两方面，即模型的方法原理不同导致的暴露量计算差异以及采用的毒理学数据来源不同导致的数据水平差异. 2种模型暴露途径解析的结果均表明，经口摄入和皮肤接触是土壤污染物B[a]P人体暴露的主要途径，而口鼻吸入导致的暴露量很小.

渤海湾海岸带生境退化诊断方法

雷坤, 孟伟, 郑丙辉, 李子成, 彭娟莹

2009, 22(12): 1361-1365.

摘要(1563) PDF(97)

摘要:
海岸带是世界上生产力和生物多样性最高的生境类型之一. 海岸带生境退化诊断技术研究是保护生态系统和近海生物资源的现实需求，将为海岸带环境管理提供有力的技术支撑. 以渤海湾海岸带为研究区域，基于驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)框架模型，构建了渤海湾生境退化诊断的指标体系；采用层次分析法确定指标权重系数，对渤海湾海岸带生境退化进行了综合诊断和评价. 结果表明：相对于20世纪80年代，20多年来渤海湾海岸带的水质下降了1个等级，底质和滩涂栖息地下降了2个等级，入海物质对海岸带环境的压力提高了2个等级，海岸带生境的综合评价结果下降了1个等级.

流域、生态区和景观构架及其在海河流域生态评价中的应用

何萍, 孟伟, 王家骥, 苏德毕力格, 江源, 孟令尧

2009, 22(12): 1366-1370.

摘要(1618) PDF(97)

摘要:
流域、生态区和景观是评估大尺度区域生态质量的构架，阐述了三者合理结合的理论基础. 流域是解决水生态环境问题的整体性构架，但是流域研究的成果缺乏外推的依据. 生态区提供了合适的外推机制，与流域结合使用，可以解决小尺度成果的尺度上推和预测问题. 景观范围界定的主观随机性，使其可以与行政区、生态区和流域等空间范围结合，用于区域生态质量评估. 以海河流域为例，验证了流域、生态区、景观相结合的区域生态质量评估方法体系，包括3个步骤：流域生态区划分；建立以遥感影像为数据源的景观生态质量评价指标体系，并对生态区内的典型行政区开展景观生态质量评估；将评估结果外推到所在生态区. 以流域生态过程为核心整体统筹各生态区，提出上游山区水土保持、平原节水并修复河流和地下水系统、下游湿地保护并增加入海流量的水生态系统恢复对策.

气候变化对珙桐分布的潜在影响

吴建国, 吕佳佳

2009, 22(12): 1371-1381.

摘要(1536) PDF(122)

摘要:
分析气候变化对植物分布的影响，对气候变化影响下的生物多样性保护具有重要意义. 利用分类和回归树 (Classification and Regression Tree，CART)生态位模型，设定A1，A2，B1和B2 4种气候变化情景，模拟分析了气候变化对珙桐(Davidia involucrata Baill)分布的影响. 结果表明：随气候变化，珙桐目前适宜分布范围将减小，但新适宜及总适宜分布范围将扩大；珙桐适宜分布范围在模拟时段呈缩小趋势，在A1情景下减幅最大，B1情景下减幅最小. 气候变化后，由于珙桐目前适宜分布范围的东部、南部、北部、东北部和东南部地区缩小，而新适宜分布范围将主要向我国西部及西南部地区扩展，因此，目前适宜分布范围将被破碎化. 气温变化对珙桐分布范围的影响大于降水量的影响.

湖南省生物多样性现状调查与评价

李倦生, 周凤霞, 张朝阳, 邓学建, 喻勋林, 唐昆, 杨保华

2009, 22(12): 1382-1388.

摘要(1858) PDF(142)

摘要:
在对湖南省生物多样性现状进行调查的基础上，采用包括物种丰富度、生态系统类型多样性、植被垂直层谱的完整性、物种特有性、外来物种入侵度5个评价指标的生物多样性综合评价方法，以县(区)为单位，对湖南省125个县(区)进行了生物多样性评价. 结果表明：有51个县(区)的生物多样性状况为“高”，有53个县(区)为“中”，有12个县(区)为“一般”，有9个县(区)为“低”. 评价结果与湖南省生物多样性的实际情况基本相符，基本能反映出湖南省植物多样性的整体分布状况.

国3重型柴油车在实际道路行驶中的气态污染物排放

李振华, 胡京南, 鲍晓峰, 蒲雨新, 张广智, 盖永田, 刘顺利

2009, 22(12): 1389-1394.

摘要(1330) PDF(119)

摘要:
利用SEMTECH-DS便携式排放测试系统(PEMS)，在采用高压共轨和废气再循环系统(EGR)2种技术的国3重型柴油车上开展了实际道路的气态污染物排放测试，对比了2种技术下重型柴油车在实际道路行驶中氮氧化物(NO_x)和总碳氢(THC)在各速度区间内的排放强度、综合排放因子及瞬时φ(NO_x). 结果表明：采用高压共轨技术的重型柴油车在除>10～20 km/h外的各速度区间内的NO_x和THC平均排放强度均低于采用EGR技术的重型柴油车. 采用高压共轨技术的重型柴油车φ(NO_x)平均值较低，但瞬时峰值较高；采用EGR技术的φ(NO_x)平均值较高，但瞬时峰值较低.

北京奥运会及残奥会期间PM₁₀质量浓度演变特征及成因

胡婧, 程水源, 苏福庆

2009, 22(12): 1395-1402.

摘要(1372) PDF(119)

摘要:
2008年8─9月北京及周边各省市ρ(PM₁₀₎明显低于2006─2007年同期值. 结合污染物监测数据及气象资料，采用影响因子资料统计以及典型个例诊断对比法，研究造成北京奥运会及残奥会期间低ρ(PM₁₀₎的原因. 对2006─2008年同期风速的统计表明，2008年7─10月北京各月平均风速均低于往年，2 m/s以上的风发生频率低于往年，不利于大气污染物扩散. 2008年8月北京月降水量与2005年接近，但ρ(PM₁₀₎明显优于2005年，可见降水并不是该次ρ(PM10)月均值低的原因. 对比2006─2008年8─9月典型相似累积型天气型背景影响下ρ(PM₁₀₎日均值及演变过程发现，2008年ρ(PM₁₀₎日均值及演变曲线均低于往年. 根据对影响因子统计和北京及其周边省(市、区)严格的减排措施等分析，指出天气形势及其伴生的气象因素演变可能影响ρ(PM10)日均值波动，但六省(市、区)协同减排是保障优质空气质量的主要原因.

北京市大气颗粒物与温度对人群非意外死亡影响的交互作用

伍燕珍, 张金良

2009, 22(12): 1403-1410.

摘要(1716) PDF(104)

摘要:
使用Poisson回归和广义相加模型(GAM)相结合，通过比较不同温度下大气颗粒物质量浓度〔包括ρ(TSP)和ρ(PM₁₀₎〕与人群非意外死亡的关系，分析了北京市1998年1月—2000年6月ρ(TSP)和ρ(PM₁₀₎与温度对人群非意外死亡影响的交互作用. 结果表明：温度越高，ρ(TSP)和ρ(PM₁₀₎与温度对人群非意外死亡影响的联合作用就越大. 采用温度的P₅和P₉₅分位数将温度分为低、中、高温度层后，ρ(TSP)每增加10 μg/m³，每日非意外死亡人数分别增加0.177%，0.052%和0.311%；ρ(PM₁₀₎每增加10 μg/m³，每日非意外死亡人数分别增加0.090%，0.185%和0.568%. 高温度层ρ(TSP)和ρ(PM10)对人群非意外死亡的影响高于中温度层，表明大气颗粒物质量浓度和高温对人群非意外死亡的影响有交互作用.

MM5/WRF气象场模拟差异对CMAQ空气质量预报效果的影响

程兴宏, 徐祥德, 丁国安, 李德平

2009, 22(12): 1411-1419.

摘要(2015) PDF(261)

摘要:
评估了为公共多尺度空气质量模式(CMAQ)提供气象输入场的第五代NCAR/Penn State中尺度 (MM5) 模式与天气研究和预报(WRF)模式模拟的多种气象要素的准确性；比较了2个模式提供的气象场对华北地区SO₂和NO₂源同化反演效果及其质量浓度预报的差异；分析了相对湿度和边界层高的变化对ρ(SO₂)，ρ(NO₂)预报的影响及其物理机制.结果表明：WRF模式模拟的各气象要素准确性优于MM5模式，其中MM5模式对相对湿度和边界层高度的模拟值与实测值的偏差较明显，而WRF模式的模拟值与实测值较接近；相对湿度和边界层高度参数是影响CMAQ空气质量预报的关键气象要素，这2个参数的变化对ρ(SO₂)和ρ(NO₂)的预报有显著影响，因此，对2个参数的改进可显著减小预报误差；ρ(SO₂)模拟误差减小的主要原因是垂直输送和质量调整过程对ρ(SO₂)的贡献减小；而ρ(NO₂)模拟误差减小的主要原因是化学反应过程对ρ(NO₂)的贡献明显减小.

洞庭湖平原中小型湖群沉积物铬污染特征与评价

张凤荣, 储昭升, 金相灿, 廖柏寒, 曾清如

2009, 22(12): 1420-1425.

摘要(1336) PDF(103)

摘要:
于2007年采集洞庭湖平原地区10个中小型湖泊沉积物样品33个(其中表层样品29个，柱状样品4个),对沉积物重金属元素Cr的空间分布特征及其污染等级进行研究. 各湖泊表层沉积物中w(Cr)普遍高于环境背景值，其w(Cr)平均值排序为岳阳南湖>大通湖>珊珀湖>东湖>黄盖湖>安乐湖>北民湖>柳叶湖>毛里湖>芭蕉湖. 各湖柱状沉积物中w(Cr)由底层到表层的垂向上呈现不同的波动趋势. 各湖沉积物的铬污染程度按湖泊类型划分，表现为城市湖泊>投肥养殖型湖泊>人放天养型湖泊. 地累积指数法评价结果显示，洞庭湖平原地区中小型湖群沉积物中铬污染较轻，4个湖泊的10个采样点为偏中度污染，9个湖泊18个采样点为轻度污染，1个采样点没有污染.

崇明东滩湿地沉积物中汞累积特征及其影响因素研究

宋连环, 郑祥民, 周立, 张国玉, 任少芳, 王永杰

2009, 22(12): 1426-1432.

摘要(1215) PDF(93)

摘要:
湿地是汞的活性库，研究湿地汞的累积特征对揭示湿地汞生物地球化学过程及其生态效应等均具有重要意义. 通过分析崇明东滩沉积物汞累积特征，为进一步深入研究湿地汞的地球化学循环和湿地环境保护提供依据. 采集了崇明东滩湿地高潮滩、中潮滩、中潮滩植被带前缘3个柱状沉积物样品，测得沉积物中w(Hg)为0.015～0.315 mg/kg. 利用地累积指数法对潮滩沉积物中汞的污染状况进行了评价，结果表明：崇明东滩沉积物存在轻度的汞污染. 同时对w(Fe)，w(Mn)，w(有机质)及粒度等理化参数进行了测定. 采用相关性分析，探讨沉积物中w(有机质)，w(Fe)，w(Mn)和粒度对沉积物汞累积的影响，指出有机质和铁、锰循环是影响沉积物中汞累积的主导因素,而粒度不是控制因素.

苏州河网区河道上覆水与底泥中氮素形态分布特征

魏荣菲, 庄舜尧, 戎静, 杨浩

2009, 22(12): 1433-1439.

摘要(1391) PDF(85)

摘要:
以苏州河网区河道为研究对象，分布式采集10个采样点，分析水质状况和底泥中氮素形态与含量及其剖面分布，以探讨上覆水和底泥中各形态氮的相关性. 结果表明：上覆水中ρ(总氮)，ρ(总磷)及ρ(COD_Cr)均超标，水质呈弱碱性，ρ(硝态氮)(1.10～2.39 mg/L)均高于ρ(铵态氮)(0.30～1.70 mg/L)，80%的采样点水质为劣Ⅴ类，水质污染严重，且以氮污染为主；底泥中w(总氮)为2.78～6.30 g/kg，其随沉积深度的增加而减少，说明河道污染负荷有逐年加重的趋势；底泥中w(铵态氮)为37.2～228.0 mg/kg，其随沉积深度的增加而增加，说明铵态氮的沉积量在逐年减少；底泥中w(硝态氮)为13.1～69.4 mg/kg，其在各点的剖面变化趋势不尽相同，这可能与河道水体流动性较大有关. 相关性分析和空间关系分析显示，虽然上覆水中各形态氮含量和底泥表层中各形态氮含量点位对应的关系不显著，但在空间上存在一定的关联性，即由于水体的流动性，使得底泥到上覆水的氮含量高值区有从东向西迁移的趋势.

高砷煤矿废水对表层岩溶水水质的影响

孙静, 吴攀, 韩志伟, 张翅鹏, 刘宏

2009, 22(12): 1440-1444.

摘要(6245) PDF(125)

摘要:
矿业开发过程对水环境的影响是严重的，而表层岩溶水是喀斯特地区居民的主要水源之一，具有典型的脆弱性. 因此，研究酸性矿山水对岩溶水质的影响尤为重要. 以兴仁县交乐高砷煤矿区为例，从水化学角度研究高砷煤矿废水对矿区周边表层岩溶水水质的影响. 结果表明：酸性矿山排水中ρ(SO₄^2-)和溶解态金属中ρ(Cd),ρ(Cu),ρ(Zn),ρ(Mn)和ρ(Fe)高，pH低；矿山废水主要影响下游溪流地表水及其流经的岩溶管道水体的水质，对当地居民的正常使用影响较大；pH沿溪流方向逐渐升高，而水体中主要离子浓度呈不同程度的降低趋势；与酸性矿山排水没有水力联系的周边支流及泉点目前尚未受到影响.

基于小波神经网络的芦苇潜流人工湿地水质预测

韩耀宗, 黄亮亮, 宋新山, 曹家枞

2009, 22(12): 1460-1465.

摘要(1919) PDF(196)

摘要:
人工湿地系统对污水的处理效果好，工艺简单，投资运行费用低，但影响其出水水质的因素很多，并且往往是非线性的，因此目前很难将这些影响因素模型化并用于水质预测. 已有的预测方法不是过于复杂就是预测精度不高. 神经网络是一种具有较强预测能力的新方法，适用于各种非线性模型的预测. 在小试研究的基础上，使用3种不同的、经过训练的小波神经网络，对芦苇潜流人工湿地沿程各采样口的水温，ρ(DO)，pH，Eh和ρ(COD_Cr)等水质指标进行了预测. 结果显示，各指标的平均相对误差分别为：水温≤4.21%，pH≤1.36%，ρ(DO)≤9.77%，Eh≤6.50%，ρ(COD_Cr)≤17.76%，表明小波神经网络模型适用于人工湿地模型的预测.

低温高效植物油脂降解菌的筛选与特性

陈红艳, 王继华, 赵霞, 李凤敏, 王思宁

2009, 22(12): 1466-1471.

摘要(1413) PDF(186)

摘要:
为了在自然环境中寻找高效油脂降解菌用于含油污水的处理，从取自哈尔滨市冬季生活污水管道的菌泥中分离出低温细菌24株.通过驯化、分离、纯化，筛选出8株在5 ℃下对油脂具有分解能力的细菌.经过复筛，确定5^#菌为低温高效降解植物油脂的菌株. 5^#菌在初始ρ(花生油)为4 000 mg/L时，以2%接种量，pH为7.2，摇床转速为120 r/min，5　℃下培养5 d，油脂的去除率达70%以上.经过16S rDNA序列分析鉴定发现，5^#菌与假单胞菌有99%的相似度. 结合形态学、生理生化特征和16S rDNA序列分析结果，认定5^#菌属于假单胞菌属.

酵母菌-细菌联合修复石油污染土壤研究

郭婷, 张承东, 齐建超, 张清敏, 乔俊, 陈威

2009, 22(12): 1472-1477.

摘要(1589) PDF(98)

摘要:
采用室内模拟方法研究热带假丝酵母菌(Candida tropicalis)和粪链球菌(Streptococcus faecalis)对石油污染土壤的联合修复，并监测修复过程中土壤脱氢酶活性、石油污染组分的变化. 结果表明：酵母菌-细菌混合菌剂在对石油烃的去除中表现出协同作用，连续培养32 d后混合菌处理组对总石油烃(TPH)的去除率达到29.9%，较单菌处理组高约50%；混合菌处理组脱氢酶活性高于单菌，并与石油烃去除率呈很好的相关性；前期低分子量烷烃降解效果明显，对于C15～C21的高分子量烷烃的降解效果主要在第32天时显现.

垃圾焚烧飞灰浸出特性

姜永海, 席北斗, 李鸣晓, 苏婧, 韦尚正, 刘鸿亮

2009, 22(12): 1478-1481.

摘要(1360) PDF(110)

摘要:
利用柱试验研究了我国垃圾焚烧飞灰在过流系统中的浸出特性. 结果表明：在过流系统中，浸出液的pH呈先升后降的趋势，并且在试验后期保持在碱性条件(pH在9.66左右)；飞灰中阳离子(Na⁺，K⁺，Ca²⁺)和阴离子(Cl^－，SO₄^2－)的浸出主要集中在试验初期(第96 天)，使初期浸出液含盐量很高；柱试验中4种重金属的浸出质量浓度〔ρ(Cd)，ρ(Pb)，ρ(Cu)和ρ(Cr)〕远低于批试验，但试验前期浸出液中的重金属浸出质量浓度相对较高；当浸取时间超过120 d时，虽然浸出液中重金属浸出质量浓度明显降低，但仍有一定量的重金属不断浸出.

磁场对厌氧除Cr(Ⅵ)工艺产气组成的影响及其机理分析

许燕滨, 陈惠斌, 李郁, 杨佐毅, 孙水裕

2009, 22(12): 1482-1488.

摘要(1287) PDF(95)

摘要:
研究了磁场对优势菌去除Cr(Ⅵ)生物系统出水pH与ρ(COD_Cr)以及产气中ρ(H₂S)，ρ(NH₃)，ρ(H₂)，ρ(CH₄)，ρ(CO₂)和ρ(VOCs)的影响. 结果表明：磁场系统(系统B)出水pH均比无磁系统(系统A)略低；系统B对COD_Cr的消耗效率明显高于系统A；磁场的引入能抑制H₂S和NH₃的产生. 在初始ρ〔Cr(Ⅵ)〕从30 mg/L增至60 mg/L时，系统A和B产气组分中的ρ(H₂S)和ρ(NH₃)均有所增大，增幅分别为28.67%～32.87%和62.65%～70.89%；初始ρ〔Cr(Ⅵ)〕为30 mg/L时，系统B产气中的ρ(CH₄)为系统A的3.1倍，其ρ(CO₂)比系统A高33.33%，ρ(VOCs)比系统A低14.75%；初始ρ〔Cr(Ⅵ)〕增至60 mg/L时，两系统产气中的ρ(CH₄)相等，ρ(CO₂)均有所下降，ρ(VOCs)均明显升高. 两系统产气中均未检出H₂. 从生理生化过程角度分析了磁场影响厌氧产气过程的机理.

不确定性城市生活垃圾管理规划及其应用

陈祥荣, 席北斗, 孙春宝, 苏婧, 宋波, 姜永海, 纪丹凤

2009, 22(12): 1489-1495.

摘要(1425) PDF(127)

摘要:
通过对城市生活垃圾管理过程中的经济成本和环境影响分析，建立了机会约束区间不确定性线性规划模型(ICILP). 将该模型应用于北京市海淀区城市生活垃圾管理规划，并在不同违反概率下进行求解分析. 结果表明：处理设施容量约束的违反概率越大，焚烧和堆肥在垃圾处理中所占比例越大，但系统成本并未随之增加. 提出了海淀区新的城市生活垃圾处理方案，即在现有填埋处理的基础上增加焚烧和堆肥2种处理设施，使城市生活垃圾流量逐渐由填埋转向焚烧和堆肥. 该模型的优化结果虽然会在一定程度上导致系统成本的增加，但是填埋场的寿命被有效延长，并且达到了减小环境污染的目的，从长远的角度看是可行的.

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