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2010年  第23卷  第11期

目录
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封面+目录
2010, 23(11).
摘要(157) PDF(12)
摘要:
水环境
太湖沉积物及孔隙水中氮的时空分布特征
张 彦, 张 远, 于 涛, 宋晓娜, 冯启言
2010, 23(11): 1333-1342.
摘要(1403) PDF(199)
摘要:
通过2009年4月和9月2次大规模采样监测,研究了太湖沉积物和孔隙水中不同形态氮的时空分布规律. 结果表明:太湖沉积物和孔隙水中不同形态的氮在垂向变化上没有明显的季节性差异. 沉积物中氮在水平分布上表现为w(TN),w(NH4+-N)和w(NO3-N)在北部湖区和东部湖区较高,而在湖心区较低;在深度变化上,w(TN)从下往上逐渐增大,而w(NH4-N)却呈相反的趋势,w(NO3-N)没有明显变化. 沉积物中w(有机氮)占w(TN)的80%,二者之间有很好的相关性(R=0.894,P<0.01),w(TN)主要受w(有机氮)影响. 孔隙水中的氮在水平分布上表现为ρ(TN),ρ(NH4+-N)和ρ(NO3--N)与沉积物中的氮分布基本一致;垂直变化上,孔隙水ρ(TN)和ρ(NH4+-N)从下向上逐渐减小,而ρ(NO3--N)无明显变化规律;孔隙水中ρ(NH4+-N)占ρ(TN)的50%,二者之间也有很好的相关性(R=0.886,P<0.01),ρ(TN)主要受ρ(NH4+-N)的影响. 分析显示,2种介质中3种形态的氮有很好的相关性. 对沉积物中不同类型的有机质和各形态氮的相关分析发现,沉积物中有机质的类型和含量是影响氮素迁移转化的重要因素.
天津滨海新区黑潴河沉积物中重金属污染特征及地区性重金属污染指标选择
乔 俊, 邵德智, 罗水明, 段 林, 华桂英, 张承东
2010, 23(11): 1343-1350.
摘要(1629) PDF(186)
摘要:
测定了天津滨海新区境内黑潴河沉积物中8种重金属(Cu,Cd,As,Pb,Cr,Zn,Ni和Hg)的质量分数,用富集因子法和潜在生态危害法进行了风险评价表明,黑潴河表层沉积物中w(Hg)和w(Cd)偏高,存在较高的生态风险,其余重金属的生态风险较低. 采用相关性分析和主成分分析法对重金属的来源进行分析表明,Zn,Cr和Ni主要受控于自然因素,来源于自然环境中的母岩侵蚀;As和Cu主要受控于人为的农业生产活动;Cd和Hg来源于污水灌溉、周围地区化石燃料的燃烧以及生活废物的排放等;Pb的来源同时受控于自然因素和人为活动因素,但以人为因素为主. 此外,对文献报道的天津地区各类水体沉积物和土壤中的重金属的污染程度进行比较分析,并与区域内植物和鱼类体内重金属富集程度相联系, 结果表明,Cd和Hg的富集倍数显著偏高,是天津地区重金属污染的指示指标.
洪湖沉积物中有机氯农药的释放动力学模拟
龚香宜, 祁士华, 吕春玲, 苏秋克
2010, 23(11): 1351-1354.
摘要(1120) PDF(152)
摘要:
以洪湖表层沉积物为研究对象,通过模拟试验,对悬浮状态下沉积物中有机氯农药的释放动力学过程进行了研究. 结果表明,沉积物中有机氯农药的释放具有初始阶段释放速度快而后释放速度减慢的规律. 并且,沉积物中有机氯农药的释放强度主要受化合物的水溶性控制. 水溶性相对较高的物质(如α-HCH)在水中的释放浓度较高,释放时间也更长. 另外,温度对有机氯农药的释放也有重要的影响,随着温度的升高,沉积物中有机氯农药的释放明显加强. 最后,通过试验数据分析,建立了沉积物中有机氯农药释放的一级动力学模型并确定了模型参数. 释放动力学模型的验证结果表明,实测值与模拟值吻合较好.
大气环境
“十一五”电力行业二氧化硫总量控制的环境效益评估
薛文博, 杨金田, 陈潇君, 陈罕立
2010, 23(11): 1355-1360.
摘要(1365) PDF(130)
摘要:
截至2008年底,我国SO2排放总量(不包括港澳台的数据)由2005年的2 549.4×104 t降至2 321.2×104 t,已完成“十一五”总量控制目标的89.5%,其中电力行业SO2排放量比2005年降低约20%,已完成“十一五”电力行业SO2减排目标的80%.为定量评估我国“十一五”期间电力行业SO2减排取得的环境效益,利用ATMOS酸沉降模型分别对2005年和2008年电力行业SO2排放情景进行模拟. 结果表明:通过电力行业SO2减排,2008年全国硫沉降量较2005年减少约86×104 t,其中沉降到中国大陆的硫沉降量减少约52×104 t,降幅达17%,平均每减排1 t SO2约可减少0.2~0.3 t的硫沉降. 此外,硫沉降强度≥1.00 t/km2区域的面积较2005年明显缩小,缩小面积约为62×104 km2.
欧洲酸雨控制历程及效果综合评述
云雅如, 柴发合, 王淑兰, 段菁春
2010, 23(11): 1361-1367.
摘要(1531) PDF(150)
摘要:
在分析大量文献资料的基础上,综合评述了欧洲酸雨发展和控制的主要历程. 20世纪70年代以来,欧洲酸雨控制主要经历了EMEP建立与达成共识,CLRTAP公约形成与实施平均减排方针,基于临界负荷与生态敏感性制定减排策略,以及多污染物协同控制与追求多重环境效应等4个发展阶段,并取得了显著的控制效果. 1980—2007年,欧洲硫排放减少了84%,NOx排放减少了37%;大气中ρ(SO2)从10.32 μg/m3降至1.26 μg/m3,ρ(NO2)从10.38 μg/m3降至7.15 μg/m3;欧洲降水酸度呈不断下降的趋势. 最后,基于欧洲酸雨控制先进经验的分析,结合实际情况提出了未来我国酸雨控制建议.
利用CALPUFF对安徽和河南秸秆焚烧的模拟与研究
杨怀荣, 刘 茂, 刘付衍华
2010, 23(11): 1368-1375.
摘要(1551) PDF(155)
摘要:
秸秆焚烧会产生大量的颗粒物(PM)、氮氧化物、有机碳、苯以及多环芳烃等污染物,不仅影响空气质量,危害人体健康,而且大大降低能见度,对交通运输构成威胁. 针对安徽和河南2009年6月严重的秸秆焚烧现象,对CALPUFF模拟系统和FEPS模型进行重新编译与整合,对空气动力学直径小于10 μm的颗粒物(PM10)进行扩散模拟,得到逐时ρ(PM10)的烟羽扩散,并对模拟结果进行分析. 结果表明,秸秆焚烧过程中焚烧点附近的ρ(PM10)较大,研究区域内部分区域的日均ρ(PM10)大于我国二级标准(150 μg/m3)甚至三级标准(350 μg/m3). 如果考虑二次粒子,其影响程度会更加严重.
南京不同功能区街道路面积尘重金属污染评价与源分析
张 云, 张宇峰, 胡 忻
2010, 23(11): 1376-1381.
摘要(1566) PDF(317)
摘要:
以南京不同功能区(商业区、居住区、交通区、风景区、文教区、工业区和城乡结合区)的街道路面积尘为研究对象,测定其w(Cd),w(Cr),w(Cu),w(Ni),w(Pb),w(Zn),w(Mn),w(As),w(V),w(Fe)和w(Ti). 通过富集因子法和综合污染指数法评价重金属污染水平,采用主因子分析法分析重金属可能的污染源. 富集因子法评价结果表明,Cr和Ni为中度富集,其中Cr在商业区的富集程度最大,Ni在工业区的富集程度最大. Cd,Cu,Pb,Zn和As为显著富集,其中Cd在居住区的富集程度最大,Cu,Pb,Zn和As在商业区的富集程度最大. 内梅罗综合污染指数法评价结果表明,Cr在警戒限内,属于尚清洁;Cu,Ni和Zn属于轻度污染;Cd为重度污染. 不同功能区的内梅罗污染指数各不相同,如商业区、居住区和交通区的Pb,Zn,Ni和Cd的内梅罗污染指数较高. 主因子分析结果显示,污染可能来自3个方面:Ni,Mn,Fe,Ti和V可能来自于当地的土壤;Cd,Cu,Pb,Zn和As可能来自于混合源;Cr可能来自于石化工业源.
生态环境
三峡水库澎溪河消落带植物群落物种丰富度格局
孙 荣, 袁兴中, 陈忠礼, 张跃伟, 刘 红
2010, 23(11): 1382-1389.
摘要(1258) PDF(117)
摘要:
通过样地调查和Spearman相关分析,研究了澎溪河消落带植物群落物种丰富度格局. 结果表明:沿河流纵向梯度,总物种丰富度、灌木层和草本层物种丰富度均表现出抛物线型,乔木层物种丰富度表现出直线型;沿河流侧向梯度,总物种丰富度和草本层物种丰富度随高程的增加先升高后降低;乔木层和灌木层物种丰富度随高程的升高而增加. 在纵向梯度上,底质类型与物种丰富度显著相关,距河口的空间距离对物种丰富度有重要的控制作用;在侧向梯度上,淹水时间、土壤含水量、底质异质性对群落空间格局有重要影响. 总体来说,消落带植物物种丰富度格局仍受原河流地貌及洪水格局的影响,但由于水位季节性变动,已形成与水位变动相适应的分布格局.
城市生态资源定量评估
叶有华, 尹魁浩, 梁永贤
2010, 23(11): 1390-1394.
摘要(1235) PDF(121)
摘要:
城市生态资源定量评估对区域可持续发展具有重要意义. 以城市特色明显的深圳为例,在分析其生态系统特征基础上,提出了深圳市生态资源测算指标体系和分级标准. 该指标体系包括植被覆盖指数、水面覆盖指数、建设用地指数、未利用地指数和污染物排放指数五大类二级指标,以及林地等17个三级指标. 运用所构建的指标体系对深圳市2007年生态资源状况进行了评估,结果表明,罗湖、盐田、龙岗3个区生态资源优秀,福田、宝安、光明3个区生态资源良好,南山生态资源中等,全市生态资源总体表现良好. 该研究结果与深圳市资源环境实际状况基本一致.
UV-B辐射增强对麻花艽叶片光合作用及相关生理参数的影响
吴建国
2010, 23(11): 1395-1404.
摘要(1262) PDF(128)
摘要:
采用20 W和40 W的UV-B灯辐射增强处理,测定分析了UV-B辐射增强对麻花艽(Gentiana straminea Maxim)叶片净光合速率及相关生理参数的影响. 结果显示:2008年8月3日,研究区大气温度从09:00开始上升,到14:00达到最高点,叶温和大气饱和水气压变化与气温变化趋势相似;光合有效辐射强度从07:00开始上升,至13:00达到最高,之后下降;麻花艽叶片净光合作用速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(E)和水分利用效率在对照下最高,在40 W UV-B辐射下最低;Pn在08:00—10:00最高,Gs在07:00—08:00最高,Ci在日出及日落时最高,E在09:00—13:00及14:00—18:00最高,水分利用效率在日出后最高;Pn与Gs,叶片温度,大气温度,光合有效辐射和大气饱和水气压亏缺呈正相关,与Ci呈负相关,与光合有效辐射强度的相关系数较高. Pn在光合有效辐射强度为0~800 μmol/(m2·s)时随光合有效辐射强度增加而增加,在2 200~3 000 μmol/(m2·s)时变化不大;Gs和E随光合有效辐射强度的增加而增加;Ci在光合有效辐射强度为0~800 μmol/(m2·s)时,随光合有效辐射强度的增加而呈下降趋势;水分利用效率在光合有效辐射强度为0~800 μmol/(m2·s)时随光合有效辐射强度的增加而呈增加的趋势,在800~3 000 μmol/(m2·s)时呈下降趋势. 说明UV-B辐射增强将使高寒草甸植物叶片Pn,Gs,Ci,E和水分利用效率降低.
土壤环境
铬渣污染土壤清洗剂筛选研究
王兴润, 刘 雪, 颜湘华, 王 琪, 舒俭民
2010, 23(11): 1405-1409.
摘要(1503) PDF(117)
摘要:
以3种不同质地的铬渣污染土壤(A土,B土和C土)为研究对象,探讨了4种清洗剂对污染土壤中Cr的清洗效果,并采用欧盟BCR三步顺序提取法,研究了不同清洗剂对土壤中各形态Cr的去除效果. 结果表明:同一污染土壤上4种清洗剂对总Cr的去除效果差别不大;低浓度清洗剂对Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的去除效果与去离子水相当;高浓度清洗剂效果优于低浓度清洗剂,且高浓度清洗剂洗出的总Cr主要以Cr(Ⅲ)为主. 同一清洗剂对3种污染土壤的清洗效果为C土>B土>A土. 去离子水主要去除酸可提取态Cr;EDTA-Na2对酸可提取态和可还原态Cr去除效果较好;柠檬酸去除的是酸可提取态、可还原态和可氧化态Cr;而HCl对各形态Cr都有所去除. 因此,对于酸可提取态和可氧化态Cr含量较高的A土,柠檬酸是最佳清洗剂;而对于酸可提取态Cr占优势的B土和C土,去离子水是最佳清洗剂.
邻苯二甲酸酯复合污染对土壤微生态的影响
郭 杨, 韩 蕊, 杜文婷, 吴嘉怡, 刘 旺, 蔡信德
2010, 23(11): 1410-1414.
摘要(1620) PDF(123)
摘要:
在实验室模拟条件下,通过测定土壤呼吸,w(PAEs)和微生物RAPD条带数,研究了邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)和邻苯二甲酸二辛酯(DOP)3种PAEs复合污染对农田土壤基础呼吸、微生物多样性的影响. 结果表明,PAEs污染初期的土壤基础呼吸被激活,但这种激活作用随着培养时间的延长而减弱,400 mg/kg组土壤基础呼吸最高;3种PAEs含量均有一定程度的下降,其中w(DEP)显著降低;试验终止时各组多样性条带的比例较预培养后有所增加(平均增加13%);不同处理组土壤微生物群落DNA序列Shannon-Weaver指数顺序为0 mg/kg>50 mg/kg>100 mg/kg>200 mg/kg>400 mg/kg. 可见,PAEs复合污染提高了土壤基础呼吸,但降低了土壤微生物多样性.
生态毒理
Cu2+和Cd2+对斑马鱼胚胎早期发育的联合毒性
张亚辉, 刘征涛, 王一喆, 闫振广, 王 宏, 杨霓云
2010, 23(11): 1415-1420.
摘要(1452) PDF(130)
摘要:
采用斑马鱼胚胎早期发育技术,测定Cu2+和Cd2+ 2种重金属对胚胎发育的毒性效应. 以24 h致死和72 h胚胎孵化抑制为毒性终点,2种重金属的剂量-效应曲线可用Weibull函数或Logit函数有效描述,由最佳拟合函数计算得出半数致死浓度(LC50)或半数效应浓度(EC50)为毒性效应的评价标准,2个毒性终点的重金属毒性大小顺序均为Cu2+>Cd2+. 应用浓度加和(CA)与独立作用(IA)2种模型,对72 h孵化抑制率的无观测效应浓度(NOEC)配比混合物的联合毒性作用进行了预测,通过混合物试验观测数据的95%置信区间与CA模型和IA模型预测的剂量-效应曲线进行比较分析表明,2种模型都可以有效预测斑马鱼胚胎孵化的联合毒性.
环境污染与健康
我国北方典型地区居民呼吸暴露参数研究
王贝贝, 段小丽, 蒋秋静, 黄 楠, 钱 岩, 王宗爽, 张金良
2010, 23(11): 1421-1427.
摘要(1477) PDF(128)
摘要:
呼吸暴露参数是准确估算人体对污染物的暴露剂量和健康风险评估的重要参数之一,而我国目前对于该项工作的调查研究较少.采用问卷调查的方式对我国北方典型地区——太原的2 860名受试者进行了时间-活动模式的研究,结合人体能量估算模型,计算出适合该地区居民的呼吸速率参数,并与国内外情况进行对比分析.结果表明:该地区居民室内日平均活动时间为16.1~18.4 h;不同性别、不同年龄组的城市和农村居民从事各种强度活动的时间有很大差异;同时得出,该市城市居民长期暴露的呼吸速率参数为10.72~14.53 m3/d,农村居民为15.61~22.59 m3/d.与我国相关文献数据和美国环境保护署(US EPA)的数据相比,如果直接引用US EPA的数据,将会给健康风险带来30%~50%的偏差.
环境经济与管理
基于ARDL方法的江苏省资源利用与经济增长
王 远, 郭培坤, 周 婧, 朱晓东, 陆根法
2010, 23(11): 1428-1434.
摘要(1658) PDF(112)
摘要:
资源利用与经济增长间的关系是资源与环境经济学研究的重要领域.目前国内外研究主要集中于探讨能源消费与经济增长间的因果关系,而未对区域资源总体投入与经济产出的关系开展实证研究.以江苏省为例,首次尝试运用物质流分析法以及最新发展的自回归分布滞后模型(ARDL),对江苏省1990—2007年资源利用和实际GDP的因果关系进行检验和分析.采用了物质流分析指标中直接物质投入来表征区域资源利用量.ARDL边界检验结果表明,资源利用和经济增长间存在稳定的长期均衡关系.进一步因果检验表明,二者间存在着从资源利用到经济增长的单向格兰杰因果关系,反映出资源投入在一定程度上拉动了江苏经济增长.同时,对江苏省经济增长和资源保护战略提出了政策建议.
污染治理技术
自然通风沸石生物滴滤池脱氮机理
童 君, 吴志超, 张新颖, 王志伟, 朱 垚, 许 越
2010, 23(11): 1435-1440.
摘要(1544) PDF(139)
摘要:
研究了自然通风沸石生物滴滤池中无机含氮化合物及微生物活性的沿程变化规律.结果表明,在水力负荷为6 m3/(m2·d),进水ρ(氨氮)为(19.2±2.6) mg/L的条件下,滴滤池单位体积滤料对氨氮的去除效果自上而下逐渐降低.而硝化速率的测定结果表明,中层和下层单位体积滤料上的硝化细菌活性较上层有了显著增加.因此可以认为,影响氨氮去除效果的首要因素是液相与生物膜相之间的氨氮传质速率,而非单位体积滤料的硝化细菌活性.滴滤池进出水中无机含氮化合物组成的变化表明,滤层中出现了显著的同步硝化反硝化现象,原因是滤池内部的沸石颗粒通风不畅,造成了局部的缺氧环境,利于反硝化作用的进行;同时,由于进水端C/N相对较高,反硝化主要发生在滴滤池上层.对生物膜耗氧速率的分析表明,上层生物膜以异养菌为主,随着有机物的沿程降解,中层和下层自养菌所占比例增加.