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2010年  第23卷  第2期

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封面+目录
2010, 23(2).
摘要(139) PDF(10)
摘要:
水环境
太湖溶解有机质光谱和氮磷污染的区域分布差异特征
祝 鹏, 华祖林, 张润宇, 郭建阳, 吴丰昌, 廖海清
2010, 23(2): 129-136.
摘要(1453) PDF(113)
摘要:
对太湖水体溶解有机质三维荧光光谱、紫外吸收系数、溶解性有机碳(DOC)、总氮和总磷的分布特征进行了研究,定量估算了溶解有机质的来源. 研究发现:太湖水体溶解有机质的各物理化学参数以及氮磷质量浓度的区域分布特征明显. 水体三维荧光光谱显示有2个特征的类蛋白荧光峰,但不同湖区水样荧光峰位置以及强度并不完全一致. ρ(DOC)和荧光强度〔Fn(355)〕与吸收系数(α)有显著的相关性,但其相关关系也存在明显的区域特征. 根据有机质光谱学和理化指标的分布特点、梯度变化规律及地理特征要素,将太湖分为4个区域(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ和Ⅳ区),讨论了各区域的特征和变化规律. 利用有机质来源与荧光光谱指数的定量关系,估算了溶解有机质的来源贡献率,结果显示,北部湖区城市污水、陆源和生物活动对DOM的来源均有影响,其他湖区DOM以生物作用为主,陆源贡献率均不超过25%.
珠江三角洲典型区水土中铅的分布特征
黄冠星, 孙继朝, 张玉玺, 荆继红, 刘景涛
2010, 23(2): 137-143.
摘要(1063) PDF(119)
摘要:
在研究区采集地表水样品5组、土壤样品32组、地下水样品16组进行分析,探讨珠江三角洲平原区水土中铅的来源及含量. 结果表明,研究区地表水已受到周围含铅工业废水的污染,地表水体的绝大部分铅被吸附在悬浮颗粒上,水溶性ρ(Pb)很低. 表层土壤(0~10 cm) w(Pb全量)为95.6~241.4 mg/kg,受污染的程度与表层土壤受污水灌溉强度密切相关,各形态铅质量分数平均值从大到小依次为残渣态>氧化物结合态>弱有机结合态>碳酸盐结合态>强有机结合态>水溶态>离子交换态. 底层土壤(30~40 cm) w(Pb全量)为77.0~119.8 mg/kg,受污染的程度与土壤的松散或密实程度密切相关,各形态铅质量分数平均值从大到小依次为残渣态>氧化物结合态>碳酸盐态>弱有机结合态>强有机结合态>水溶态>离子交换态. 包气带中w(Pb)随深度增加逐渐减少. 研究区地下水环境已受到铅污染,而地下水环境中的铅主要被吸附在含水介质和胶体等吸附物上,水溶性ρ(Pb)极低. 研究区地下水中ρ(Pb)与地下水中ρ(Fe),ρ(Al)以及ρ(CODCr)呈极显著的正相关关系.
巢湖十五里河沉积物污染特征及来源分析
李如忠, 洪齐齐, 罗月颖
2010, 23(2): 144-151.
摘要(1658) PDF(117)
摘要:
在巢湖十五里河河道上采集15个沉积物柱样,按10 cm厚度分层,得到85个沉积物样品. 通过实验室分析得到沉积物中w(TN),w(TP),w(TOC),w(Cu),w(Zn),w(Pb),w(Cd),w(Cr)以及w(Al). 在此基础上,对十五里河沉积物中营养元素和重金属污染特征及来源进行分析. 结果表明,沉积物中w(TN),w(TP)和w(TOC)存在显著相关性;w(TOC)与w(Cu),w(Zn),w(Pb),w(Cd)和w(Cr)等均具有较强的正相关关系. 由富集系数分析判定,表层沉积物中Cd和Cu为中度污染,Zn,Pb和Cr为轻度污染. 人为贡献率分析表明,Cd受人为活动影响最大. 根据多变量分析结果,结合流域主要污染源情况,初步断定化肥企业生产排污是十五里河沉积物营养元素和重金属的最主要来源,而农田水土流失和生活污水排放也是不可忽视的重要因素.
天津塘沽海滨浴场沉积物中POPs的垂直分布
甘志芬, 赵兴茹, 梁淑轩, 高世珍, 张 雷, 秦延文, 郑丙辉
2010, 23(2): 152-157.
摘要(1612) PDF(95)
摘要:
应用GC-MS对渤海湾潮间带天津塘沽海滨浴场沉积物中的多环芳烃、有机氯农药、多氯联苯和多溴联苯醚等持久性有机污染物的垂直分布进行了研究.4类污染物的污染水平依次为PAHs>OCPs>PCBs>PBDEs,其质量分数范围分别为113.1~1 040.0和7.6~118.1 ng/g,715.0~7 048.3和10.0~158.2 pg/g(以干质量计). 在0~50 cm深度,w(PAHs)相对较高且变化较大,50 cm以下深度,w(PAHs)逐渐降低且变化较小.在测定的16种PAHs中w(菲)最高,并随深度的增加而降低.污染源解析表明,PAHs的污染主要来自石油输入和煤、木炭等的燃烧. OCPs的垂直分布与PAHs类似,在定量的20种OCPs中,w(HCB)最高,其次是w(HCHs)和w(DDTs);研究表明HCHs和DDT没有新的输入. 在0~70 cm深度,w(PCBs)低且变化小,70~80 cm深度突增1个数量级. w(PBDEs)较w(PCBs)低1个数量级,在5~10 cm深度污染水平最高.
三峡库区淹没区土壤重金属形态分布及其对水质影响
王图锦, 胡学斌, 吉芳英, 何 强, 叶姜瑜, 黎 司, 曹 琳
2010, 23(2): 158-164.
摘要(1156) PDF(108)
摘要:
结合三峡水库调度模式,在汛期及汛后对库区淹没区土壤中重金属Cu,Pb,Cd,Cr的存在形态、迁移转化特征及其对水体水质的影响进行研究.结果表明:不同重金属在库区土壤中存在形态不同,Cu和Cr主要以残渣态存在,w(残渣态Cu)和w(残渣态Cr)平均值为87.41%和96.04%,而w(可提取态Pb)和w(可提取态Cd)较高,平均值为41.95%和88.14%,生态风险相对高于Cu和Cr.在汛期三峡水库低水位运行,水体重金属含量较高,汛期水体ρ(Pb)和ρ(Cd)分布特征与土壤w(Pb)和w(Cd)分布呈显著相关性,而汛后水库首次172 m高水位蓄水,由于水环境因素的改变,水体中重金属含量显著降低,汛后淹没土壤重金属形态含量变化细微,土壤淹没对库区水体水质影响小,不构成汛期、汛后水体重金属含量波动的主因.
大气环境
腾格里沙漠东南部近地层沙尘水平通量和降尘
张正偲, 董治宝, 赵爱国
2010, 23(2): 165-169.
摘要(1550) PDF(118)
摘要:
沙漠是近地层沙尘物质的重要来源之一,沙漠地区近地层水平输送的沙尘物质随高度的变化特征和不同高度处的沉降量直接影响着沙尘的输送过程. 选择腾格里沙漠东南缘流动沙丘区的风沙科学观测场为研究区,利用沙尘水平通量采集器和降尘测量器对近地层约50 m的不同高度水平运动的沙尘和降尘进行了近2年的观测,对沙漠地区近地层水平运动的沙尘随高度变化特征及不同高度的降尘量进行了讨论. 结果表明:沙尘的水平通量和降尘量均随高度的增加而减小,二者与高度均可表示为指数函数的关系; 同时,沙尘水平通量与降尘量之间存在正相关关系,二者可用线性函数相互转换.
火力发电行业温室气体排放因子测算
吴晓蔚, 朱法华, 杨金田, 周道斌, 燕 丽, 滕 农, 易玉萍
2010, 23(2): 170-176.
摘要(1665) PDF(160)
摘要:
为了解我国火力发电行业温室气体排放状况及排放因子,利用U23多组分红外气体分析仪及TH880F烟尘分析仪对全国30台具有代表性的火力发电机组排放的CO2和N2O进行了在线监测;监测及后续的数据处理阶段均遵循了联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)关于温室气体排放计算的质量保证和质量控制原则.利用统计学方法对数据进行处理,给出了CO2和N2O 3种表达方式的排放因子. 结果表明:CO2排放因子主要受装机容量、燃料及机组使用年限与维护质量的影响;常规煤粉机组的N2O排放因子随装机容量的增加逐渐变小,循环流化床机组N2O排放因子最大;与IPCC缺省排放因子的比较表明,烟煤、褐煤的CO2和N2O排放因子均在IPCC缺省因子95%置信区间内,贫煤CO2和N2O的排放因子均大于IPCC缺省因子;天然气CO2和N2O排放因子与IPCC缺省因子相差不大.
福州市区街道灰尘中多环芳烃的质量分数及其来源
陈卫锋, 倪进治, 杨红玉, 魏 然, 杨玉盛
2010, 23(2): 177-183.
摘要(1452) PDF(100)
摘要:
采用超高效液相色谱系统(UPLC)荧光检测器法,测定了福州市区14条主要街道灰尘样品中属美国环境保护署(US EPA)优控的15种多环芳烃(PAHs)的质量分数,对其毒性进行了评估,并通过聚类分析、因子分析/多元线性回归等方法,分析了灰尘中PAHs的来源. 结果表明:福州市区的w(PAHs)为1 029.5~5 182.0 μg/kg,平均值为2 884.7 μg/kg,在国内外城市中处于中等含量水平. 14个街道灰尘样品中有5个样品的w(PAHs)超过毒性效应区间低值(ERL),具有潜在的生态风险. 聚类分析发现,4号,5号,7号和12号采样点分别具有高比例的w(菲),w(苯并[b]荧蒽),w(荧蒽)和w(萘)的特殊来源.对样品中PAHs的来源解析显示,燃烧源占78%,石油泄漏源占22%.
土壤环境
种植陆地棉原位净化污灌区土壤中镉的可行性
朱宇恩, 李 强, 赵 烨, 田 青, 陈志凡, 乔捷娟, 吉艳琴
2010, 23(2): 184-190.
摘要(1195) PDF(115)
摘要:
为探讨非食源性作物陆地棉应用于土壤中镉原位净化的可行性,选取华北地区城郊污灌区6块代表性陆地棉样地,运用高分辨电感耦合等离子体质谱仪(HR-ICP-MS),测定了土壤及陆地棉根系、秸秆、果壳、纤维、籽粒中消解态全镉含量. 结果显示:污灌土壤中w(Cd)平均值为247.26 μg/kg,已出现积累现象;陆地棉植株各组织中w(Cd)为果壳(199.1 μg/kg)>秸秆(171.8 μg/kg)>根系(122.9 μg/kg)>籽粒(107.8 μg/kg)>纤维(44.8 μg/kg);陆地棉植株地上部分w(Cd)的加权平均值为150.2 μg/kg,其富集系数(BCF)为0.612,转移系数(TI)为1.22;按陆地棉生物量(干质量)为36000 kg/hm2计算,种植一季陆地棉可使土壤耕作层中w(Cd)降低2.02 μg/kg,降低了0.82%. 陆地棉属非食源性经济作物,其地域适应性广,对土壤镉的耐性较强,在污灌区土壤镉的原位净化中具有潜在应用前景.
浙江省宁波市土壤有机质的时空变异特征
白 雪, 王文杰, 王 维, 吴 昊
2010, 23(2): 191-197.
摘要(1787) PDF(134)
摘要:
运用地统计学方法分析了2007年浙江省宁波市土壤w(有机质)的空间分布规律,并比较了1987与2007年城区的土壤w(有机质)的时间变化特征. 结果表明:壤土、砂土、黏土中的黏土质地w(有机质)最高;针叶林、阔叶林、草甸、灌丛、农作物、竹林植被覆盖类型中的针叶林w(有机质)最高;水田、旱田、林地、草场、未利用地土地利用方式中草场的w(有机质)最高;潮土、水稻土、红壤、黄壤、紫色土、滨海盐土、粗骨土土壤类型中的黄壤w(有机质)最高.经西北—东南向的变异函数分析得到研究区土壤w(有机质)空间分布呈现城区高、周围低的规律,空间自相关距离约500 m. 1987—2007年,水田采样点的土壤w(有机质)显著减小. 配对数据T检验的结果显示,北仑区的土壤w(有机质)显著变化,耕作方式由水田变为旱田是土壤w(有机质)减小的主要原因.
异烟酸铜磁力搅拌微固相萃取-气相色谱法测定土壤中多环芳烃
李可及, 周友亚, 汪 莉, 侯 红, 李发生
2010, 23(2): 198-202.
摘要(1560) PDF(119)
摘要:
建立了膜保护异烟酸铜微固相萃取的样品前处理方法,并采用气相色谱氢火焰离子化检测器对土壤中的痕量荧蒽(Flt)、苯并[b]荧蒽(BbF)、苯并[k]荧蒽(BkF)、苯并[a]芘(BaP)进行了测定. 考察了水温、萃取时间和超声洗脱时间等对萃取效果的影响. 结果表明:在最佳试验条件下,Flt的检出限为1.0 ng/g;BbF,BkF和BaP的检出限为2.5 ng/g. Flt的线性范围为2.5~500.0 ng/g;BbF,BkF和BaP的线性范围均为12.5~500.0 ng/g. 相对标准偏差(RSD)为4.4%~13.7%(n9). 采用该方法分析了2种实际土壤中的4种多环芳烃,回收率为34%~90%.
污染治理技术
缺氧反硝化除磷菌驯X菌的筛选与生长条件优化
刘 晖, 孙彦富, 周康群, 年跃刚, 顾雪婷
2010, 23(2): 203-209.
摘要(1323) PDF(111)
摘要:
以SBR强化生物除磷装置污泥为研究对象,进行反硝化除磷菌的筛选,并用传统与现代分子生物学相结合手段确定其分类地位,同时采用响应面分析试验进行菌的生长条件优化. 结果表明:驯X菌的生理生化指标显示其具有缺氧反硝化除磷功能,根据细菌形态观察、培养特征、生理生化指标和16S rDNA测序结果,驯X菌与Escherichia coli最相似,同源性高达99.9%,因此驯X菌(Escherichia coli)是缺氧反硝化除磷菌. 由响应面分析可知,影响驯X菌生长的关键因素次序为ρ(碳源)>pH>ρ(氮源),二次项中ρ(碳源)2也是唯一的显著因素,ρ(碳源)对菌的生长具有决定作用;其中碳源采用乙酸钠+葡萄糖,氮源采用硫酸铵+蛋白胨. 驯X菌的最优化生长条件:ρ(碳源)为3.48g/L,ρ(氮源)为1.22 g/L,pH为8.00,此时实测的菌浊平均值为0.732.
平板膜-生物反应器中膜的优选
王 盼, 吴志超, 王志伟, 叶少帆, 王巧英
2010, 23(2): 210-214.
摘要(1431) PDF(95)
摘要:
将膜特性与膜-生物反应器(MBR)运行状况相结合,进行3种膜的优选. 对3种膜进行膜表面形态、孔径、孔隙率及水通量、临界通量的测定,同时将其置于MBR中进行短期高通量连续恒流运行及长期低通量间歇恒流运行,考察2种运行模式下的跨膜压差(TMP)平均增长率(Δp). 结果表明:具有平整表面、最小孔径、高孔隙率、高水通量以及高临界通量的A膜在MBR长期运行中表现出最低的膜污染速率,因此确定A膜为3种膜中的最优膜;在优选具有工程适应性的膜时,应采用长期间歇恒流运行的方法.
垃圾渗滤液中溶解性有机物对土壤重金属吸附
庞会从, 高太忠, 余国山, 杨 柳
2010, 23(2): 215-221.
摘要(1415) PDF(114)
摘要:
垃圾渗滤液主要组分为重金属和大量的溶解性有机物(DOM). 选取我国北方具有代表性的褐土,通过不同pH(5~9)和温度 (15,25和35 ℃)下的等温吸附试验,研究了垃圾渗滤液中DOM对Cu, Cd, Pb和Zn 4种重金属在土壤中吸附行为的影响. 结果表明:DOM对Cu和Cd在土壤中的吸附促进作用较明显,对Pb有微弱的促进作用,对Zn的吸附影响不明显;改变pH,DOM对4种重金属在褐土中的吸附也表现出不同的影响,吸附平衡后土壤溶液pH变化差异明显;25 ℃下Cu在土壤中的吸附量高于15和35 ℃条件下;有DOM时,Cd, Zn和Pb在土壤中的吸附量随着温度的升高而增大.
固体废物
废手机面板焚烧产物研究
梁继军, 郭玉文, 乔 琦, 刘景洋, 孙启宏, 张建强
2010, 23(2): 222-226.
摘要(1227) PDF(100)
摘要:
以废手机面板为试验材料,利用热重分析仪(TGA)研究热处理失重特征,同时利用气相色谱仪-质谱仪联用(GC-MS)对管式炉试验系统焚烧产物进行分析. 结果表明:废手机面板焚烧失重温度为128.3~558.1 ℃,最大失重温度为357.4 ℃;焚烧废手机面板导致面板组成材料液晶、偏光片和取向剂等发生化学反应,焚烧产物除CO2外,还含有醛、酮、联苯酚、苯胺等芳香族化合物和少量的苯并吡喃、萘、菲、吡啶等多环芳烃(PAHs). 由于焚烧产物中绝大多数是有毒有害物质,部分可致癌,故废手机面板不宜焚烧处理,如与其他固体废物混合焚烧,必须采取相应的污染控制措施.
废印刷线路板非金属粉-木塑复合材料性能
王新杰, 郭玉文, 刘景洋, 张建强, 乔 琦, 梁继军
2010, 23(2): 227-231.
摘要(1391) PDF(146)
摘要:
利用废印刷线路板非金属粉、木粉和聚氯乙烯制备复合材料,研究了复合材料的物理力学性能.结果表明:添加40目(0.35 mm)粒径非金属粉的非金属粉-木塑复合材料的各项性能整体优于添加20目(0.83 mm)粒径的复合材料;随着复合材料中40目粒径非金属粉替代量的增加,复合材料冲击强度、静曲强度整体呈下降趋势,内结合强度总体呈上升趋势, m(非金属粉)∶m(木粉)为30∶20时,静曲强度和内结合强度分别为31.74 和2.10 MPa,满足相应的国家标准和行业标准;40目粒径非金属粉-木塑复合材料的静曲模量随着非金属粉和木粉比率的增加先上升后下降,在m(非金属粉)∶m(木粉)为15∶35时达到最大值(2 853 MPa);24 h吸水厚度膨胀率和24 h吸水率分别优于硬质纤维板国家标准和地板基材用纤维板行业标准要求值.
区域环境规划
论流域环境经济学
罗 宏, 王业耀, 冯慧娟, 温 文, 吕连宏
2010, 23(2): 232-236.
摘要(1692) PDF(146)
摘要:
流域系统具有整体性、地域分异性、污染的跨界单向外部性,面临着上下游和不同利益群体之间的利益冲突,使得传统环境经济学的理论和方法遇到了障碍.基于环境经济学在流域这一特殊研究对象的理论拓展和实践探索要求,提出了流域环境经济学发展的必要性,阐述了流域环境经济学的概念、内涵和理论基础,并初步构建了流域环境经济学框架和主要内容.研究认为,流域环境经济学是随着流域环境问题不断演化而产生的新研究领域,通过借鉴空间经济学、信息经济学、行为经济学和制度经济学等相关理论和方法,研究流域经济发展与环境保护之间的相互关系及其引发的人与人之间的关系,探索流域环境管理的机制设计和合理的环境经济政策手段,优化流域环境资源配置,实现流域经济增长与环境保护协调发展.
宜居生态市评价指标解析
杨卫泽, 韩之俊
2010, 23(2): 237-241.
摘要(1303) PDF(147)
摘要:
依据城市可持续发展的要求,提出了宜居生态市的概念,并对其内涵进行了探讨分析.将宜居生态市概括为“人本化”、“生态化”、“持续化”、“安全化”和“节约化”的“五化”城市.在调研国内外相关研究的基础上,凸现“以人为本”的城市建设理念;从目标层、准则层和指标层3个层次,以及经济社会、生活质量、资源保护、环境治理和基础设施5个方面,构建了宜居生态市的评价指标体系,并应用TOPSIS方法对宜兴市宜居生态市的建设进行了评价.结果表明:宜兴市的生态宜居性在逐年提高,但与理想状况仍有一定差距;具体指标分析表明,应加大对产业结构调整力度的改进.
清洁生产与循环经济
重点企业清洁生产推进的驱动因素分析
但智钢, 段 宁, 于秀玲, 尹 洁, 白艳英, 宋丹娜
2010, 23(2): 242-247.
摘要(1431) PDF(169)
摘要:
构建了清洁生产驱动力模型,提出重点企业清洁生产推进的定量化分析指标,采用回归方法分析了经济发展水平、污染压力和外部条件对重点企业清洁生产推进的影响.结果表明:以重点企业审核率为指标反映重点企业清洁生产的推进情况更合适和准确.我国重点企业清洁生产在经济发展水平、污染压力和外部条件等方面共同作用下逐步推进,现阶段则更多地依靠经济发展和污染压力外部驱动力推进,这种驱动模式的速度较慢.要快速推进重点企业清洁生产,需加强和激发企业内部条件的推动作用.
小麦燃料乙醇循环产业生态足迹分析
张 军, 夏训峰, 席北斗, 贾春蓉, 李铁松
2010, 23(2): 248-252.
摘要(1421) PDF(196)
摘要:
为提高循环产业研究结果的可比性,以小麦燃料乙醇生产为例,采用生态足迹方法对各子系统的生态占用、资源循环利用和污染排放等进行分析.小麦燃料乙醇循环产业包括农业生产、乙醇生产、循环生产和废物处理4个子系统.结果表明:小麦燃料乙醇循环产业链的延长将增加生态足迹,其中农业生产子系统生态足迹占系统生态足迹的比例最大,主要是因为该子系统中耕地占用较大;生态足迹的经济效益随产业链的延长而增加,说明延长产业链可以提高资源利用效率;循环生产和废物处理子系统解决了乙醇生产过程中环境污染问题;系统的能源足迹和水足迹占用比例较大,应考虑降低能耗和水耗.结果也表明,生态足迹评价方法能够全面反映循环产业各子系统资源利用和环境污染状况,是评价循环产业系统的有效手段.