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2011年  第24卷  第12期

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封面+目录
2011, 24(12).
摘要(162) PDF(11)
摘要:
水环境
太湖流域重金属湿沉降特征
余 辉, 张璐璐, 李焕利, 燕姝雯, 陈 雷, 姚理为
2011, 24(12): 1331-1338.
摘要(1623) PDF(105)
摘要:
为研究太湖流域湿沉降中重金属含量特征及污染现状,采用ICP-MS对2009年8月—2010年4月期间太湖周边10个采样点湿沉降中的ρ(Cr),ρ(Cd),ρ(Pb),ρ(Ni),ρ(Mn)和ρ(Zn)进行监测,结果表明:湿沉降中ρ(Zn)最高(年均值为79.54 μg/L),超过《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002),占重金属总量的66.3%; 其他依次为ρ(Mn),ρ(Pd),ρ(Ni),ρ(Cr)和ρ(Cd),分别为26.90,6.36,5.12,1.74和0.26 μg/L. 湿沉降中重金属含量季节变化和空间分布存在显著差异,ρ(Cr)和ρ(Mn)以西北部湖区较高,ρ(Cd)和ρ(Zn)以南部湖区较高,ρ(Ni)以西部湖区较高,ρ(Pb)以东部和西部湖区较高. Cr,Cd,Pb,Ni,Zn及Mn的湿沉降率分别为2.14,0.34,7.57,6.18,101和33.1 mg/(m2·a),通过湖面湿沉降年入湖量分别为5.00,0.79,17.7,14.5,236及77.4 t.
环渤海潮间带秋季大型底栖动物生态学研究
王海博, 蔡文倩, 林岿璇, 刘录三, 朱延忠, 周 娟
2011, 24(12): 1339-1345.
摘要(1463) PDF(117)
摘要:
对2008年9月在环渤海11个潮间带进行生态调查所获得的30个生物样品,以及对现场测定的温度,pH和ρ(DO)与沉积物样品分析的基础上,阐述了环渤海潮间带大型底栖动物群落的结构特点,并进一步分析了大型底栖动物与环境因子的关系. 调查共发现大型底栖动物76种,其中多毛类动物25种,软体动物24种,甲壳动物19种,其他类动物8种. 大型底栖动物的栖息密度和生物量分别为(367.40±187.30)m-2与(100.90±56.40)g/m2. 数据分析显示,环渤海潮间带大型底栖动物群落的优势种不明显,优势度大于1%的仅有4种,分别为托氏昌螺、四角蛤蜊、哈氏美人虾和中华近方蟹. 物种多样性指数则以位于渤海口的莱州湾最高,为1.909. 11个采样区域的大型底栖动物群落结构相似性总体较低,相似系数约为20%. 相关分析表明,大型底栖动物的种类数量、栖息密度和生物量与底质类型显著相关,而与温度,pH和ρ(DO)无明显的对应关系. 与历史资料相比,过去的30 a,环渤海潮间带大型底栖动物的种类数量因周围生存环境的变化以及污染等因素的影响而明显减少.
太湖生物区系研究及与北美五大湖的比较
苏海磊, 吴丰昌, 李会仙, 张瑞卿, 林 樱
2011, 24(12): 1346-1354.
摘要(1506) PDF(212)
摘要:
研究太湖水生生物区系特征,分析各类生物区系的变化及其原因,并与北美五大湖相应的水生生物区系进行了比较. 结果表明:太湖共有水生生物146科442种,其中鱼类25科107种,占24.2%; 底栖动物21科66种,占14.9%; 浮游动物37科103种,占23.3%; 浮游植物29科81种,占18.3%; 水生植物34科85种,占19.2%. 总体上太湖各类水生生物的种数和科数差别都不大,鱼类和浮游动物稍多. 北美五大湖各类水生生物的种数分别为鱼类134种、底栖动物165种、浮游动物132种以及浮游植物1 456种,除浮游植物种类较多外,其他3类水生生物的种数与太湖大致相当. 五大湖鱼类以鲑科和鲤科鱼类为主体,分别占鱼类总数的18.7%和20.1%,其中除伊利湖外其他4个湖都是鲑科占优势; 太湖鱼类以鲤科为主体,占鱼类总数的56.1%,这是太湖鱼类区系的主要特征,也是我国淡水鱼类的主要特征,所以鲤科是我国水质基准推导的优先选择物种. 太湖和五大湖中鱼类、底栖动物和浮游动物3类生物所占比例差别不大.
太子河流域大型底栖动物栖境适宜性
郑文浩, 渠晓东, 张 远, 孟 伟
2011, 24(12): 1355-1363.
摘要(1586) PDF(150)
摘要:
应用加权平均法和无度量多维标定(NMS)法,检测到影响太子河流域大型底栖动物空间分布最重要的栖境因子依次为底质、流速和水深. 对太子河流域大型底栖动物主要优势类群的栖境适宜度进行研究,结果表明:不同物种对生境表现出明显的趋异性,多数物种喜栖息在粗糙卵石底质的生境; 大型底栖动物的流速偏好性与其摄食方式、生活型和形体结构相关,对水深的偏好性差异较小. 对该流域主要优势种热水四节蜉(Baetis thermicus)的栖境适宜性研究表明,热水四节蜉偏好小卵石底质,最适流速为0.4 m/s,最适水深为0.2 m. 栖境适宜度指数的预测模型显示,热水四节蜉个体数在多数采样点的实测值小于预测值,表明除栖境指标外,其他的环境要素亦对该种的分布有重要影响.
洱海湖滨带挺水植物残体腐解特征及其环境效应初探
叶碧碧, 曹德菊, 储昭升, 庞 燕, 李 浩, 肖蓬蓬
2011, 24(12): 1364-1369.
摘要(1899) PDF(116)
摘要:
采用试验模拟的方法,研究洱海4种主要挺水植物茭草(Zizania caduciflora)、香蒲(Typha latifolia)、水葱(Scirpus validus)和芦苇(Phragnites australis)在水体中的腐解特征. 结果表明:在21 d的腐解试验中,水葱腐解速率最快,茭草和香蒲其次,芦苇最慢; 挺水植物单位干物质TN释放量表现为水葱>茭草≈香蒲>芦苇,TP释放量表现为水葱>茭草>香蒲>芦苇; 4种植物TP释放率均高于TN,腐解出的TP进入水体的比例也明显高于TN. 水体中ρ(TN),ρ(TP)及ρ(CODCr)均在腐解初期(1~3 d)快速上升,pH和ρ(DO)快速下降; 随后,ρ(TN),ρ(TP)及ρ(CODCr)均缓慢下降,pH和ρ(DO)则缓慢回升. 结合洱海湖滨带挺水植物空间分布的调查结果,估算全湖湖滨带4种挺水植物中TN和TP的总质量分别为17.622和2.870 t,其中茭草和香蒲中的TN和TP分别占91%和95%,对茭草和香蒲进行适时、适宜的收割对改善湖滨带的水质具有重要的意义.
大伙房水库沉积物重金属形态分析及污染特征
罗 燕, 秦延文, 张 雷, 郑丙辉, 贾 静, 曹 伟
2011, 24(12): 1370-1377.
摘要(1601) PDF(179)
摘要:
采用BCR连续提取法对大伙房水库沉积物中7种重金属元素(Cr,Ni,Cu,Zn,As,Cd和Pb)的赋存形态进行了分析,并结合重金属总量讨论了各元素的潜在环境危害性. 结果表明,Cd主要以醋酸可提取态及可还原态存在,具有很强的环境危害; Pb主要以极高比例的可还原态存在,潜在环境危害较高; Zn,As和Cu存在较大比例的酸可提取态及可还原态,也具有一定程度的潜在环境危害; Cr和Ni以残渣态为主,产生环境危害的可能性极小. 相关分析结果显示,Cu,Zn,As,Cd和Pb各赋存形态含量及总量与沉积物性质之间的相关性均不显著,说明大伙房水库沉积物受到了这5种重金属元素外源输入的影响.
东洞庭湖沉积物中重金属的分布特征、污染评价与来源辨析
万 群, 李 飞, 祝慧娜, 汪 铁, 梁 婕, 黄瑾辉, 谢更新
2011, 24(12): 1378-1384.
摘要(1781) PDF(173)
摘要:
基于2008年1月对东洞庭湖6个具代表性监测断面的采样分析,通过地累积指数模型、多变量分析理论和主成分分析法,研究了东洞庭湖沉积物中重金属的污染富集分布特征及其主要来源. 结果表明,沉积物中重金属元素Cd和Hg在各采样断面的污染富集程度均较高,尤其是在樟树港、洞庭湖出口2个采样断面的污染富集程度达到重度污染水平. 相关分析表明,w(Pb),w(Hg),w(Cd)和w(Zn)之间呈显著正相关,w(Cr)与w(As)之间也呈显著正相关,其他重金属之间无显著的相关性. 通过主成分分析研究了重金属的来源,发现2个主成分的贡献率分别为52.267%和33.380%. 结合洞庭湖水系自身特点及周边点源、非点源污染情况,将东洞庭湖沉积物中的重金属划分为2类:Pb,Hg,Cd和Zn作为第一主成分,主要受人类活动中的工矿业采冶支配;第二主成分为Cr与As,与人类活动中的生活污水排放和农业生产有密切关系.
三峡库区紫色土坡耕地小流域磷收支估算及污染潜势
刘 京, 郭劲松, 方 芳, 李 哲, 陈猷鹏
2011, 24(12): 1385-1392.
摘要(1740) PDF(162)
摘要:
为了解三峡库区磷收支情况,进行污染潜势评价,对三峡库区典型紫色土坡耕区新政小流域进行调查分析. 结果表明,新政小流域单位面积磷输入量为139.82 kg/(hm2·a),输出量为 101.69 kg/(hm2·a).肥料磷输入是新政小流域磷输入的主要来源,占磷输入总量的72.26%;人畜排泄物磷是新政小流域磷的主要输出方式,占磷输出总量的56.01%;新政小流域磷损失负荷为18.26 kg/(hm2·a),人畜排泄物损失磷是磷损失的主要形式,占磷损失总量的46.75%;磷盈余负荷为38.13 kg/(hm2·a),高于全国平均值26.1 kg/(hm2·a).坡耕地磷污染潜势呈现,磷肥的过量施用是造成污染潜势的主要原因.
长江三角洲地区大气二恶英类污染物输送-沉降模拟研究
张 珏, 孟 凡, 何友江, 张艳燕, 朱 彬, 朱 琦
2011, 24(12): 1393-1402.
摘要(1530) PDF(109)
摘要:
大气中的二恶英类物质(PCDD/Fs)是一类难降解的有毒污染物,可对人类和其他哺乳动物的健康构成危害.二恶英类物质主要是由废物焚烧、金属冶炼和造纸化工等行业所产生. 二恶英类物质为半挥发性物质,可以在气态和气溶胶之间相互转移,从而影响其大气物理和化学过程. 利用耦合有机物吸收和黑碳吸附的二恶英类污染物颗粒态、气态相间分配模块和化学转化的区域大气化学、输送模式(CMAQ)模拟了2006年1月,4月,7月和10月长三角(长江三角洲)地区PCDD/Fs在大气中的输送、转化和沉降等演变过程,探讨了大气中二恶英类污染物的季节变化规律和沉降特征. 模拟结果表明,长三角地区的二恶英类污染物排放存在着明显的长距离输送特征和区域影响;冬季大气二恶英类污染物浓度明显高于夏季,湿沉降是其主要的沉降途径.
大气环境
空气污染指数改进方案公众参与调查
刘 妍, 薛志钢, 柴发合, 王丽涛, 马京华, 李文俊, 高 炜
2011, 24(12): 1403-1408.
摘要(1468) PDF(165)
摘要:
为进一步改进API(空气污染指数),提出了5个改进方案,并针对方案中的重点问题进行公众参与调查. 调查问题包括现行API能否反映空气污染状况以及灰霾状况;是否同意加入CO,O3和PM2.5指标;是否同意将API的计算时间调整为00:00─23:00;ρ(PM2.5)限值如何设定. 结果表明:公众对API改进方案总体上持肯定意见;超过70%的人同意在API中加入CO,O3和PM2.5指标,并有50%以上的人同意根据我国实际情况制订ρ(PM2.5)限值. 由于改进方案4中增加了CO,O3和PM2.5指标,且将API计算周期调整为00:00─23:00,并按照我国的研究成果提出了ρ(PM2.5)限值,因此,方案4更贴近公众的意见.
污染控制技术
Cu2+和Cd2+在改性纳米黑碳表面上的吸附-解吸
成杰民, 王汉卫, 周东美
2011, 24(12): 1409-1415.
摘要(1358) PDF(114)
摘要:
通过Cu2+或Cd2+单体系和Cu2+-Cd2+复合体系中Cu2+或Cd2+的吸附-解吸试验,研究了改性纳米黑碳(MBC)对Cu2+和Cd2+的吸附特性和吸附稳定性. 结果表明:Cu2+和Cd2+在MBC上的吸附可以分为快、慢2个阶段,30 min达到饱和吸附量的90%以上. Cu2+和Cd2+在MBC上的吸附等温线均能用Langmuir方程和Freundlich方程拟合. Cu2+和Cd2+在MBC上的最大吸附量分别为417和245 mmol/kg,n值分别为2.56和3.85.MBC对Cu2+和Cd2+是优惠吸附,且对Cu2+的吸附能力大于Cd2+. 吸附在MBC上的Cu2+和Cd2+的解吸率均随着吸附量的增加而增大,Cu2+在MBC上的解吸率为1.45%~20.20%,Cd2+为2.67%~31.40%. Cu2+和Cd2+在MBC上存在着竞争吸附,其最大吸附量均随着竞争离子浓度的增加而降低. MBC对Cu2+吸附量和吸附稳定性均大于Cd2+. MBC对重金属有强的吸附作用,可探索其在含重金属废水处理和重金属污染土壤钝化修复中的应用.
荧光素酶报告基因法测定废气中二英类物质
周志广, 任 玥, 许鹏军, 李 楠, 张 烃, 刘爱民, 黄业茹
2011, 24(12): 1416-1421.
摘要(1406) PDF(131)
摘要:
研究二噁英类生物检测法的主要目的是简化二噁英类分析流程,并找出快速检测的结果与HRGC-HRMS(高分辨气相色谱-高分辨质谱)结果之间的换算系数,从而可以利用快速检测的结果和换算系数来推算HRGC-HRMS的结果. 介绍了CALUX(荧光素酶报告基因法)分析废气中二噁英类物质的原理,并采用该方法分析了我国27个废气样品,以期找出其测定结果与HRGC-HRMS结果之间的换算系数. 结果表明,这2种测试方法数据相关性显著,R2为0.994 8,数据间的换算系数为0.379. 试验表明,CALUX法具有很好的推广性,如果再适当增加废气样品的数量,对换算系数进行适当的优化,则所得换算系数可推广.
利用浓缩污泥对污水中污染物的连续回收试验
苏 翌, 袁林江
2011, 24(12): 1422-1429.
摘要(1117) PDF(112)
摘要:
为了回收污水中的有机物、氮和磷以便资源化,在工艺流程为好氧活化-好氧吸附-厌氧释放连续流处理系统中,研究了浓缩污泥对模拟生活污水中污染物的吸附及污泥中污染物的厌氧释放,确定了活化浓缩污泥所需时间,揭示了吸附段HRT对污泥吸附效果的影响及厌氧释放段pH对污泥中污染物释出的影响. 结果表明,污水厂浓缩污泥好氧活化120 min以上即可提高其对污染物的吸附/吸收能力. 控制吸附段HRT为25~50 min和污泥负荷〔Ns,为投配CODCr量(kg)/污泥量(kg·d)〕为3~5 kg/(kg·d),系统运行良好. 活化污泥对CODCr,NH4+-N和PO43--P的最大去除率分别为86.78%,64.78%和75.5%. 在连续厌氧释放段,pH对各污染物释放的影响不尽相同,在pH为11.0,SRT为3 d的条件下,CODCr,NH4+-N和PO43--P分别被浓缩了3.6,1.3和8.4倍.
湿热-离心法分离餐厨废油脂
宁 娜, 任连海, 王 攀, 岳建伟
2011, 24(12): 1430-1434.
摘要(1361) PDF(130)
摘要:
为了提高餐厨垃圾中废油脂分离回收效率,采用湿热-离心法分离餐厨废油脂,通过试验探讨了加热时间、温度以及离心转速等处理参数对餐厨废油脂分离回收效率的影响;同时,将其与湿热-重力法进行比较,以确定有利于餐厨废油脂分离回收的适宜工艺条件. 结果表明:湿热-离心法较湿热-重力法更有利于餐厨废油脂的分离;随着温度升高和加热时间延长,餐厨垃圾脱油性能呈上升趋势,温度越高,趋势越明显;120 ℃下湿热处理80 min,餐厨垃圾固相内部油脂液化浸出效果最佳,最佳离心转速为2 500 r/min时,餐厨垃圾废油脂分离回收率最高.
稀土元素钕对菲律宾蛤仔金属硫蛋白的诱导效应
付海防, 孟范平, 高 鹰, 赵顺顺
2011, 24(12): 1435-1440.
摘要(1290) PDF(96)
摘要:
稀土元素能否诱导海洋生物合成MTs(金属硫蛋白),将影响到MTs对海水重金属的指示作用. 以菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)为试验动物,采用含稀土Nd3+的人工海水对其进行暴露培养,测定蛤仔鳃部和内脏中MTs含量随暴露剂量和时间的变化. 结果表明,Nd3+暴露能够增加蛤仔体内MTs含量. ρ(Nd3+)为0.1~10 μg/L时能明显促进蛤仔鳃和内脏MTs的合成;蛤仔在ρ(Nd3+)为1 μg/L下暴露培养7 d,内脏MTs含量达到最高水平;同时,光谱扫描及SDS-PAGE分析表明,Nd3+诱导的蛤仔内脏中MTs在258 nm处有特征吸收峰,主要以二聚体和三聚体的形式存在,分子质量分别为13.0和18.1 ku.
我国华东某县饮用水源地多氯联苯的检测与风险评价
白 璐, 郑丙辉, 许秋瑾, 潘恩春, 梁存珍
2011, 24(12): 1441-1446.
摘要(1164) PDF(110)
摘要:
为研究我国农村饮用水源地中内分泌干扰物——多氯联苯对人体健康的影响,对华东某县的深层井水、浅层井水、地表沟塘水进行布点采样,采用SPE与GC-MS联用,定性定量分析水样中多氯联苯. 结果表明:华东某县多氯联苯同系物中仅有五氯联苯检出,检出率为100%;在深层井水、浅层井水和地表沟塘水中ρ(五氯联苯)分别为0.51~82.99,0.51~44.16和1.78~34.36 ng/L,枯水期平均值高于丰水期;枯水期ρ(五氯联苯)最大,超标3.15倍;丰水期超标倍数最大的样品为地表沟塘水,ρ(五氯联苯)超标1.28倍, 深层井水未超标. 健康风险评估结果,华东某县饮用水源地中的五氯联苯致癌及非致癌风险均在可接受风险范围内,五氯联苯的风险平均值为地表沟塘水>浅层井水>深层井水,枯水期健康风险高于丰水期.