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2013年  第26卷  第4期

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封面+目录
2013, 26(4).
摘要:
大气环境
大气颗粒物吸湿性研究
王宗爽, 付晓, 王占山, 徐舒, 陈建华, 武雪芳, 吴钢
2013, 26(4): 341-349.
摘要(4475) PDF(1204)
摘要:
大气颗粒物吸湿性是反映颗粒物理化性质的重要指标,吸湿性研究对深入了解颗粒物的环境和健康效应具有重要意义. 总结了国外近年来大气颗粒物吸湿性研究进展:①典型的大气颗粒物吸湿性分析方法为H-TDMA(吸湿性串联差分电迁移率粒径分析仪)系统及其优化方法. ②大气颗粒物吸湿性呈单峰、双峰甚至多峰分布;根据Gf(吸湿性生长因子)随粒径变化的模式,可将大气颗粒物分为强吸湿性和弱吸湿性2类,也可分为纯不溶性、混合不溶性、混合可溶性和纯可溶性4类. ③城市背景点颗粒物的Gf比城市观测点高;城市观测点的颗粒物Gf分布呈夏季高、冬季低,白天高、晚上低的特征. ④颗粒物吸湿性与其化学组成和形态密切相关,纯可溶性盐颗粒物的Gf通常较高. ⑤柴油燃烧源新排放的颗粒物属于弱吸湿性颗粒物,Gf非常小,但在其表面老化后或随燃料中硫含量的增加Gf会明显变大. ⑥生物质燃烧排放颗粒物的Gf相对较高,但存在区域差异性. 针对国内大气颗粒物吸湿性研究现状,提出了未来重点研究方向.
运用相对组成探针技术研究青藏高原POPs大气传输与来源
龚平, 王小萍, 盛久江, 徐柏青
2013, 26(4): 350-356.
摘要(3749) PDF(590)
摘要:
为探讨青藏高原大气POPs(持久性有机污染物)空间分布趋势、来源和传输特征,应用POPs相对组成探针技术对16个大气被动采样观测点的数据进行分析,将青藏高原空间尺度上的采样点聚为不同的组,以探讨污染物来源及大气传输过程. 结果表明:青藏高原大气中的HCB(六氯苯)主要来自于本地燃烧,其中人类活动较为频繁的城镇(波密、格尔木、玉树、拉萨、工布江达、拉孜、那曲)具有较高的HCB相对组成(25%~74%). 青藏高原南缘(包括珠峰、然乌、萨嘎)以南亚正在使用的农药——HCHs(六六六)和α-Endo(硫丹)为特征(二者的相对组成之和超过了40%),凸显了南亚污染排放经长距离传输对青藏高原的影响. 剔除HCB影响后,青藏高原中部、东南部河谷地区(鲁朗、拉孜、拉萨、日喀则、工布江达、昌都)及那曲、狮泉河因具有较高的o,p''-DDT相对组成而聚为一组,平均值为40%,表明这些采样点可能受到本地污染排放的影响.
利用轨迹模式研究上海大气污染的输送来源
王茜
2013, 26(4): 357-363.
摘要(2985) PDF(696)
摘要:
利用HYSPLIT4模式和全球资料同化系统(GDAS)气象数据,计算了2010年12月─2011年11月期间抵达上海的气流后向轨迹. 结合聚类方法和上海ρ(SO2)、ρ(NO2)、ρ(PM10)数据,分析了各季节不同类型气流轨迹对污染物浓度的影响,利用引入权重因子后的潜在源贡献算法分析了不同季节PM10和NO2潜在WPSCF(源区分布概率)特征. 结果表明:上海气流输送季节变化特征明显. 冬、春和秋季,上海较易受到来自西北、西南等区域的大陆性气流影响,受沙尘或人为污染排放的影响相对较大,ρ(PM10)、ρ(SO2)和ρ(NO2)平均值相对较高,分别为162、74和53μg/m3. 夏季上海主要受较清洁的海洋性气流影响,ρ(PM10)、ρ(SO2)和ρ(NO2)相对较低,分别为47、19和36μg/m3. 上海PM10和NO2的WPSCF分布特征类似,在冬、春和秋季,WPSCF高值(0.2~0.4)主要集中在江苏南部,河南、安徽等地的带状区域也有一定贡献,说明这些区域是上海这2种污染物的潜在源区. 夏季WPSCF的分布较为集中,上海以外区域值基本小于0.1,说明外来污染输送的贡献较小.
沙尘天气对大气环境质量影响的量化研究
陈跃浩, 高庆先, 高文康, 马占云, 谷雨, 严茹莎, 刘婷
2013, 26(4): 364-369.
摘要(2100) PDF(665)
摘要:
利用沙尘天气年鉴资料和颗粒物浓度监测数据,构建了沙尘天气对大气环境质量影响的量化指标(贡献率和绝对贡献),并利用该量化指标分析了沙尘天气对位于沙尘源区和影响区内典型城市大气环境的影响,同时比较了沙尘天气对北京城、郊区的不同影响. 结果表明:2001—2009年沙尘天气对沙尘源区城市呼和浩特的贡献率年均值为6.84%,对影响区内的城市北京、天津、济南的贡献率年均值分别为5.96%、3.57%、1.66%;沙尘天气对沙尘源区城市(呼和浩特)和影响区城市(北京、天津和济南)的贡献率最大值均出现在3月,其中,对呼和浩特、北京、天津、济南的贡献率最大值分别达到19.21%、15.02%、9.41%和8.69%;2000年4月和2001年3月沙尘天气对北京ρ(PM10)的绝对贡献较大,分别为0.062和0.077mg/m3,占GB 3095—2012《环境空气质量标准》ρ(PM10)二级标准限值(0.15mg/m3)的41.3%和51.3%;沙尘天气过程对于北京城、郊区的影响也不完全一致.
水环境
滇池典型湖区沉积物粒径与重金属分布特征
张远, 石陶然, 于涛, 张彦
2013, 26(4): 370-379.
摘要(4366) PDF(1961)
摘要:
对滇池3个代表性湖区(草海、湖心区、外海南部)表层(0~10cm)沉积物的粒径组成进行了分析,测试了不同粒径沉积物的主要理化性质和Cu、Cr、Ni、Zn、Pb、Fe、Mn、Cd等8种重金属的质量分数,并对滇池沉积物中重金属质量分数的粒径效应作了校正. 结果表明:滇池表层沉积物粒径主要分布在<250μm的范围内;粉砂(4~<63μm)所占比例最大,平均达到60%;黏土(<4μm)次之,平均占19%. 随着粒径的减小,大部分重金属质量分数在不同粒径的沉积物中呈增加趋势. 重金属在细粒径(<63μm) 沉积物中所占比例平均达79%,显著高于其他粒径(63~<125、125~<250μm). Cr、Cd、Cu、Pb、Zn和Ni具有相似的富集特性,其质量分数高值均出现在粒径为4~<63μm的沉积物中,该粒径沉积物中6种重金属的质量分数分别为土壤背景值的2.04、9.77、4.35、5.11、3.47和4.60倍;而w(Fe)和w(Mn)在各粒径沉积物中无明显差异. 黏土校正结果与不同粒径沉积物黏土校正的理论计算值相差不大. 黏土校正与参比元素校正都适合校正滇池不同粒径沉积物的重金属质量分数.
环境治理工程对蠡湖水体中氮空间分布的影响
胡佳晨, 姜霞, 李永峰, 王书航, 张博
2013, 26(4): 380-388.
摘要(2053) PDF(587)
摘要:
为评估蠡湖水环境治理工程措施对蠡湖水体营养状况的影响,于2012年4月及10月对蠡湖湖区及环湖河口共64个采样点进行了采样及分析,探讨了水体及表层沉积物中各形态氮的空间分布特征及其影响因素. 结果表明:蠡湖上覆水中ρ(TN)为0.82~3.20mg/L,平均值为1.35mg/L;间隙水中ρ(DTN)为1.28~5.36mg/L,平均值为2.51mg/L. 上覆水和间隙水分布趋势均为自西向东递增,并且环湖河口ρ(TN)显著高于湖区. 研究期间蠡湖NH4+-N平均扩散通量为4.80mg/(m2·d),并且NH4+-N扩散通量与表层沉积物中w(TN)和w(E-NH4+-N)呈显著正相关. 2003年以来,经过一系列水环境治理工程后,蠡湖水质改善较为明显,但仍未从根本上解决蠡湖的富营养化问题,因此在外源污染得到严格控制的情况下,需加强对蠡湖水体沉水植物的恢复,优化调控蠡湖目前的生态系统结构.
2010年洱海全湖氮负荷时空分布特征
赵海超, 王圣瑞, 焦立新, 黄丹
2013, 26(4): 389-395.
摘要(1835) PDF(581)
摘要:
为探讨不同来源的氮负荷对洱海水体富营养化的贡献,对洱海入湖河流、干湿沉降和沉积物内源等来源的氮的负荷、形态及其时空变化特征进行了研究. 结果表明:与2008年相比,2010年洱海入湖TN负荷下降了28%. 入湖河流是TN负荷的主要来源,占总入湖负荷的37%;入湖河流TN负荷与ρ(TN)、ρ(Chla)呈极显著正相关;入湖河流TN负荷以NO3--N为主,占39%. 入湖河流氮负荷季节性变化明显,7月最高;区域性差异较大,北部3条河流是主要来源,其中弥苴河入湖TN负荷占入湖河流TN负荷的57%. 沉积物内源TN负荷占总入湖负荷的29%,NH4+-N负荷占内源TN负荷的98%,并且与水体ρ(Chla)呈显著正相关. 沉积物中TN和NO3--N扩散通量北部湖区最高,NH4+-N扩散通量南部湖区最高;TN扩散通量9月最高、12月最低. 干湿沉降入湖TN负荷以NH4+-N为主,季节性变化明显,6月最高. 控制洱海外源入湖氮负荷,应以雨季之初为关键时期,以弥苴河及其流域为重点区域,兼顾坝区农业种植结构调控,同时应加强湖泊水体生态修复,控制内源释放.
天津近海富营养化及环境因子的时空变化特征
徐晓甫, 聂红涛, 袁德奎, 陶建华
2013, 26(4): 396-402.
摘要(2249) PDF(572)
摘要:
基于1995—2010年监测数据,通过Mann-Kendall趋势检验和Kriging空间插值等方法,对天津近岸海域氮磷营养盐、有机污染物和富营养状况的时空变化趋势及其成因进行了分析. 结果表明:在天津近岸海域的48个监测时段中,有81.3%的监测时段处于富营养状态,有39.6%的ρ(DIN)和16.7%的ρ(DIP)超过海洋水质四类标准,有89.6%的ρ(CODMn)符合海洋水质一类标准;氮和磷为主要污染物,污染物质量浓度和富营养状态的季节性差异显著. ρ(DIP)、ρ(CODMn)和营养状态指数的年际变化主要呈下降趋势,ρ(DIN)呈先下降后显著上升的趋势;ρ(DIN)、ρ(DIP)和ρ(CODMn)在空间分布上基本遵循近岸高、远岸低的规律,其中ρ(DIN)和ρ(DIP)均显著呈带状分布,并且基本为北高南低. 防治天津近岸海域水体富营养化的关键是削减丰水期和平水期入海径流的氮负荷以及北部海域入海径流的磷负荷.
长江口浮游植物群落特征及其与环境的响应关系
李俊龙, 郑丙辉, 刘录三, 唐静亮
2013, 26(4): 403-409.
摘要(1982) PDF(613)
摘要:
根据2009年4月、8月、11月对长江口30个站位的调查,分析了浮游植物群落结构的时空变化及其与环境因子的响应特征. 共鉴定出浮游植物8门95属330种,主要优势种是硅藻和甲藻,其中中肋骨条藻占绝对优势. 浮游植物细胞丰度呈单周期季节性变化,夏季为高峰期,长江口近海区为高值区. 浮游植物群落多样性11月最高,主要分布在长江口过渡水域. 浮游植物群落可分为四大类群,各区域不同季节种类组成具有显著差异. CCA(典范对应分析)显示,浮游植物群落与环境因子密切相关,并且其响应机制存在季节性差异.硅藻细胞丰度4月与ρ(NO3--N)、ρ(CODMn),8月与ρ(SiO44--Si)、ρ(NO3--N)、ρ(PO43--P),11月与透明度呈显著正相关(P<0.01);11月与ρ(PO43--P)、ρ(SiO44--Si)呈显著负相关(P<0.01). 甲藻细胞丰度4月与ρ(NH4+-N),8月与ρ(CODMn),11月与透明度、ρ(NO3--N)呈显著正相关(P<0.05). 长江口环境因子的改变影响浮游植物群落结构的时空变化,各季节引起浮游植物群落结构变异的驱动因素存在差异.
河流健康评价中不同标准化方法的应用与比较
周莹, 渠晓东, 赵瑞, 马淑芹, 张远, 殷旭旺
2013, 26(4): 410-417.
摘要(2021) PDF(561)
摘要:
年5月与2010年5—6月对浑太河流域开展大型底栖动物野外生态调查,分别使用水质法(水质指标标准化法)、栖境法(栖息地质量评价指标标准化法)和综合法(水质与栖息地质量评价指标结合的标准化法)筛选参照点和受损点,构建IBI(生物完整性指数)以对研究区域的健康状况作出评价. 结果表明:不同标准化方法筛选的参照点与受损点不同,其中,水质法与栖境法筛选的参照点与受损点数量多于综合法. 不同标准化方法构建的IBI核心参数不同,仅有4个参数〔总分类单元数、EPT分类单元数(蜉蝣目、積翅目、毛翅目三目昆虫分类单元数之和)、耐污类群相对丰度和黏附者相对丰度〕为3种方法所共有. 不同标准化方法对河流健康的评价结果不同,其中,水质法与栖境法对浑太河健康状况的评价等级整体高于综合法. 比较不同标准化方法选择参照点的准确率可知,栖境法的准确率(75%)优于水质法(50%)和综合法(67%);而在选择受损点的准确率中,水质法(100%)和综合法(100%)均优于栖境法(89%).
生态毒理
淡水水生生物对阿特拉津除草剂的敏感度
于晓宁, 徐冰冰, 李会仙, 吴丰昌
2013, 26(4): 418-424.
摘要(2035) PDF(508)
摘要:
针对水环境中普遍存在的农药污染问题,以阿特拉津除草剂作为研究对象,梳理、整合阿特拉津对水生生态系统中不同营养级水生生物的急、慢性毒性数据,构建了基于对数-逻辑斯蒂分布的水生生物物种敏感度分布模型,分析并对比了阿特拉津对不同类群和不同区系水生生物急慢性毒性敏感度差异. 结果表明,水生动物和植物、无脊椎动物(包括甲壳类、昆虫类、软体动物和蠕虫类)和脊椎动物(包括鱼类和两栖类动物)对阿特拉津敏感度均存在显著差异. 分析了阿特拉津对不同类群水生生物的HC5(5%危险浓度)值,其中对水生动物和植物的急性毒性HC5值分别为4257.94和12.55μg/L,慢性毒性的HC5值分别为2.47和1.95μg/L;对水生脊椎动物和无脊椎动物的HC5值分别为7490.31和1611.76μg/L;对甲壳类和鱼类的HC5值分别为1201.16和6639.90μg/L. 在保护95%的物种水平下,不同类群试验生物对阿特拉津的敏感度排序为水生植物>水生动物、水生无脊椎动物>水生脊椎动物、甲壳类动物>鱼类. 从统计学角度分析,中国水生动物与北美水生动物对阿特拉津的敏感度差异不显著. 但是,中美两国间相对特有水生动物物种对阿特拉津的敏感度存在一定的差异.
萘胁迫对金鱼藻生理特性的影响
李卫兵, 肖能文, 高吉喜, 张宇, 李俊生, 全占军, 盛岩
2013, 26(4): 425-431.
摘要(1815) PDF(561)
摘要:
为探讨NAP(萘)对金鱼藻的毒性及其机理,采用1/10Hoagland营养液水培法,研究了ρ(NAP)分别为1.25、2.5、5、10、20和40mg/L下金鱼藻中w(叶绿素)、w(可溶性蛋白)、w(GSH)(GSH为还原型谷胱甘肽)、MDA(丙二醛)含量及SOD(超氧化物歧化酶)和POD(过氧化物酶)活性的变化. 结果表明,在ρ(NAP)为1.25和2.5mg/L时,金鱼藻的各项生理活动与对照组基本没有显著差异(P>0.05). ρ(NAP)越高,对金鱼藻的毒性越大,当ρ(NAP)达40mg/L时,金鱼藻的生理活动受到显著影响(P<0.05). 在胁迫后期(第5、7天),随着ρ(NAP)的增加,w(叶绿素)、w(可溶性蛋白)以及SOD活性均有不同程度的下降,同时w(GSH)和MDA含量上升,膜脂过氧化加剧. 说明w(叶绿素)、MDA含量和SOD活性等是金鱼藻对萘胁迫较为敏感的参数,能表征萘胁迫的毒性.
污染治理技术与方法
典型废旧塑料处置地土壤中多溴联苯醚污染特征
曾甯, 姚建, 唐阵武, 黄启飞, 金璐, 何洁
2013, 26(4): 432-438.
摘要(2029) PDF(486)
摘要:
选择我国北方典型废旧塑料处置地为研究区域,对土壤中21种PBDEs(多溴联苯醚)的含量、同系物组成和分布特征进行了研究. 结果表明,该区域土壤中w(∑PBDEs)为1.25~3673.41ng/g,平均值为749.29ng/g,其中w(BDE209)占w(∑PBDEs)的92%以上. 整体上,处置作坊内土壤中w(∑PBDEs)明显高于作坊间道路土壤和处置地周边土壤. 塑料中添加的十溴联苯醚工业品是该区域土壤中PBDEs的主要来源. 该区域土壤PBDEs污染水平与我国电子废物集中处置场地相当,高出我国一般城市及工业城市土壤1~3个数量级,是我国另一类PBDEs高污染区,其环境风险性应引起足够的重视.
典型电子废物焚烧区水生生物多溴联苯醚累积特征
杨延梅, 陶义, 唐阵武, 何洁, 黄启飞
2013, 26(4): 439-445.
摘要(2163) PDF(506)
摘要:
对广东清远某电子废物焚烧区封闭水体中水生生物体PBDEs(多溴联苯醚)的累积特征进行了研究. 结果表明,草虾、田螺、河蚌、鲫鱼、鲤鱼、黄鳝和乌鳢等水生生物体内w(∑21PBDEs)(以脂肪质量计)为0.2487~24.50μg/g. 该电子废物焚烧区水生生物PBDEs污染较严重,较我国其他地区开放性水体的水生生物体w(PBDEs)高出1~3个数量级. 其中,底栖动物河蚌和田螺体内PBDEs累积最高,w(∑21PBDEs)分别为11.38和4.968μg/g. 不同同系物在水生生物体内累积差异较大,BDE209是水生生物体PBDEs累积的主要组分,占49.83%~91.48%,八溴代和九溴代BDE也发生了高累积. 营养级是电子废物焚烧区水生生物PBDEs累积的最主要控制因素,但捕食和生活习性对生物体尤其是软体动物PBDEs累积也产生了较大影响.
MOFs凝胶膜片微固相萃取-气相色谱法测定水样中多溴联苯醚
王林, 张超艳, 周友亚, 颜增光, 谢亚勃, 李建荣, 李发生
2013, 26(4): 446-451.
摘要(2664) PDF(484)
摘要:
为实现对环境水样中污染物PBDEs(多溴联苯醚)的预富集和分析,利用溶胶-凝胶法制取了一种MOFs(金属有机骨架材料)凝胶膜片微固相萃取装置,结合GC-ECD(气相色谱-电子捕获检测器)检测方法测定环境水样中的7种PBDEs,考察了MOFs用量、萃取温度、萃取时间和解吸时间对于萃取效果的影响. 结果表明,在MOFs用量为4mg、萃取温度为70℃、萃取时间为50min、解吸时间为15min的条件下,7种PBDEs单体的加标回收率为74.9%~98.1%,相对标准偏差为3.3%~5.7%,方法检出限均小于4.7ng/L.
环境健康与风险评价
流域管理的形成、特征及发展趋势
王秉杰
2013, 26(4): 452-456.
摘要(1879) PDF(572)
摘要:
流域管理是一门新兴学科,是以流域为尺度,统筹流域资源管理、保护和利用的管理体系,也是为实现科学、可持续发展和生态文明建设而发展出的管理科学的研究方向. 深入剖析了流域管理概念的形成与发展,总结了水资源统一管理、水质目标控制管理和综合统一管理3种管理模式的管理目标、特点和不足,并指出现代流域管理应形成流域-区域-控制单元-污染源多层次一体化的污染控制目标体系;论述了我国流域管理的实践与发展过程,结合辽河流域管理实践,阐述了未来流域管理呈现管理手段的智能化、管理方式的生态化、管理机制的一体化的发展趋势.
现代流域管理体系研究
王秉杰
2013, 26(4): 457-464.
摘要(2036) PDF(512)
摘要:
现代流域管理体系是由流域目标管理体系、流域治理技术体系、流域监测预警体系、流域法律与政策保障体系和流域行政管理体系五部分组成. 对流域目标管理体系的概念、组成和功能进行了深入剖析,分析了水体健康目标、污染控制目标、生态保护目标和资源利用目标的基本内涵,明确了流域目标管理体系在现代流域管理中的核心地位和科学意义;阐述了流域治理技术体系的基本内容,分析了工业污染控制、生活污水控制、农业面源控制和生态修复等要求,指出为确保流域生态环境得以改善,必需构建实用的、科学的流域治理技术体系;明确了流域监测预警体系在现代流域管理体系中的“感知”作用,指出完整的监测预警体系应具备提供及时、准确、完整的监测数据的能力,健全的网络监测能力,良好的评估功能,以及完善的预警和应急能力;强调了法律与政策保障体系是实现现代流域管理的必要措施,着重指出加强流域立法、完善管理制度和制订适合的经济政策,不仅可以保障流域管理目标、治理技术和监测预警体系的顺利运行,而且为流域污染治理提供政策和经济上的支持;最后分析了目前流域管理中流域行政管理的“多龙治水”问题,指出流域区划管理和地区间协调管理的必要性和紧迫性. 我国流域管理仍在起步阶段,流域治理技术水平不高,监测预警能力有待提高,流域管理相关立法不够完善,因此必须从流域管理目标、流域治理和监测预警入手加强经济投入,鼓励技术创新,构建完善流域法律与政策保障体系,最终实现跨区域、协调的现代化流域管理.