环境科学研究

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2012, 25(10).

摘要(165) PDF(9)

摘要:

刘晓途, 闫美霖, 段恒轶, 刘兆荣

2012, 25(10): 1077-1084.

摘要(2183) PDF(159)

摘要:
通过调研1990年以来我国城市住宅室内空气污染的研究资料,提炼城市住宅室内空气中挥发性有机物的浓度数据,总结甲醛、苯系物等常见住宅室内挥发性有机物的污染水平和分布规律,并且对主要由装修引起的污染物浓度与装修时间的关系进行了探讨. 分析发现,我国城市居民住宅室内普遍呈现以甲醛、苯、二甲苯等污染物为主的装修型污染,甲醛是首要污染物,ρ(甲醛)平均值为0.05～0.61 mg/m³,ρ(苯)、ρ(甲苯)、ρ(二甲苯)、ρ(乙苯)和ρ(TVOC)平均值分别为0.001~0.134、0.003~0.645、0.001~1.012、0.001~0.091和0.11~1.81 mg/m³. 新装修住宅室内空气中各种污染物均呈现较高的浓度水平,除甲醛外,其他挥发性有机物随着竣工时间的推移而快速下降.

天津武清大气挥发性有机物光化学污染特征及来源

张新民, 柴发合, 岳婷婷, 张凯, 陈义珍, 段菁春, 薛志钢

2012, 25(10): 1085-1091.

摘要(2085) PDF(186)

摘要:
大气VOCs(挥发性有机物)是臭氧的重要前体物之一,研究其光化学污染特征和来源对控制近地面臭氧污染具有重要意义. 于2006年8月10日—9月18日在天津郊区武清采用在线监测的方法,同步观测了VOCs、O₃和NO₂等气态污染物,以及温度和紫外辐射等气象因子. 对9月10—15日臭氧浓度较高时段VOCs的浓度水平、化学反应活性、臭氧生成潜势和来源进行了分析. 结果表明:天津郊区武清环境空气中VOCs体积混合比平均浓度为24.6×10^-9；VOCs主要由烷烃和烯烃组成,机动车排放、轻烃工艺、生物排放、沼气和碳氢溶剂是其重要来源. 根据等效丙烯浓度和MIR方法评估,烯烃对臭氧光化学产生的贡献占主导性地位,其中异戊二烯、丙烯、二甲苯和甲苯是臭氧生成潜势较大的物种. 通过与天津城区比较发现,郊区与城区的大气VOCs不仅组成不同,而且化学活性物种也不同.

北京城区夏季静稳天气下大气边界层与大气污染的关系

王耀庭, 李威, 张小玲, 孟伟

2012, 25(10): 1092-1098.

摘要(2544) PDF(167)

摘要:
利用ALS300激光雷达系统测量的信号,根据Fernald方法反演的气溶胶消光系数的最大突变即最大递减率的高度确定大气边界层高度. 结果表明:在夏季静稳天气下,大气边界层平均高度为600 m,其中晴天为1 000 m,雾天为700 m,阴雨天在200~300 m之间. 静稳天气下的大气边界层不容易被有效突破,故不利于大气污染物扩散. 大气边界层高度对污染物浓度影响显著,没有降雨时,大气边界层降低(400 m),大气污染加重,在城区宝联站监测的ρ(PM_2.5)近200 μg/m³,在大气本底站——上甸子站近150 μg/m³；如果伴有降水,大气边界层高度升至600 m,大气污染则减轻,2个站点观测的ρ(PM_2.5)均降至50 μg/m³以下. 静稳天气下的大气污染呈现区域性特点.

重庆市主城区不同粒径颗粒物水溶性无机组分特征

张丹, 翟崇治, 周志恩, 张灿

2012, 25(10): 1099-1106.

摘要(1963) PDF(140)

摘要:
于2010年3月—2011年7月,在重庆市主城区同步采集PM_1.0、PM_2.5和PM₁₀三种粒径的颗粒物样品. 用离子色谱分析了样品中F^-、Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-、Na⁺、NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺和Ca²⁺ 9种水溶性无机组分,并收集了SO₂和NO₂等气体污染物的数据. 结果表明:采样期间ρ(PM_1.0)、ρ(PM_2.5)和ρ(PM₁₀)分别为82.9、104和160 μg/m³,PM_1.0、PM_2.5、PM₁₀中所测9种水溶性无机组分的浓度之和分别为40.82、48.66和57.99 μg/m³. ρ(SO₄^2-)、ρ(NO₃^-)和ρ(NH₄⁺)相对较高,并且主要分布在细颗粒物中. 多数水溶性无机组分浓度冬季最高,春季其次,夏、秋季浓度偏低. 所测组分溶液的pH显酸性,冬季样品的pH最低,细粒子的酸性要强于粗粒子. SOR(硫的氧化率)与NOR(氮的氧化率)与国内其他地区相比较高,SOR秋季最高,NOR冬季最高. 因子分析结果表明,化石燃料以及生物质的燃烧、机动车尾气排放是水溶性无机组分的主要来源,建筑施工、土壤风沙等扬尘类污染源对水溶性无机组分也有一定的贡献.

成渝经济区火电发展的大气环境影响

易鹏, 段宁, 许亚宣, 于华通

2012, 25(10): 1107-1114.

摘要(1691) PDF(155)

摘要:
基于CALPUFF模型,以2007年为基准年,根据成渝经济区基准年火电SO₂排放量、2008—2009年国家核定的火电SO₂减排量(20.9×10⁴ t)、“十二五”年地方计划火电SO₂减排量(18.5×10⁴ t)以及地方愿景下的“十二五”期间新增火电SO₂排放量,设计3种不同排放情景,并且对不同情景下的ρ(SO₂)分布特征进行了模拟. 结果表明:2008年和2009年成渝经济区的火电SO₂减排使成渝经济区的ρ(SO₂)年均值比2007年平均降低了18.9%；“十二五”新增火电装机将会使成渝经济区的ρ(SO₂)年均值比2007年平均升高20.7%. 虽然通过工程减排及“上大压小”的方式减缓了新增火电机组带来的影响,但从空间分布来看,ρ(SO₂)增加的局部地区与酸雨严重的地区高度重合,导致该区域酸雨污染风险依然存在.

四川中东部地区2009年大气硫沉降模拟

边敏娟, 钱骏, 刘志红, 廖瑞雪, 邹孝

2012, 25(10): 1115-1119.

摘要(1808) PDF(113)

摘要:
采用第三代公共多尺度空气质量模型Models-3/CMAQ,对四川中东部地区2009年1月、4月、7月和10月SO₂排放所产生的硫沉降分布进行数值模拟研究,并且将该模型输出的ρ(SO₂)、SO₄^2-湿沉降量分别与地面层的ρ(SO₂)、降水中SO₄^2-湿沉降量实测值进行相关分析,探讨硫沉降的季节、区域分布特征及湿沉降变化. 结果表明:ρ(SO₂)模拟值与实测值的R(相关系数)为0.445,SO₄^2-湿沉降量模拟值与实测值的R为0.510；四川中东部地区夏季硫沉降量为2.2×10⁴ t,高于其他三季,冬季最小,为1.0×10⁴ t；硫沉降呈三大片区分布,宜宾、乐山、泸州为高值分布区,资阳、遂宁、南充、广安和达州均属于硫沉降低值区,成都、德阳、绵阳片区属硫沉降次高值区；干沉降中SO₂沉降量在各季所占比例均在85%以上,湿沉降中各季SO₄^2-沉降量所占比例均在99%以上.

辽宁中部地区大气能见度器测与目测数据的对比分析

刘宁微, 马雁军, 王扬锋, 洪也, 李丽光, 刘庆婺

2012, 25(10): 1120-1125.

摘要(1568) PDF(149)

摘要:
以辽宁中部地区沈阳、鞍山、本溪3个城市为研究对象,利用2010年全年的高精度仪器观测与人工定时观测能见度资料,对这2种观测方法进行了对比分析,研究了二者的差异与相关性. 结果表明,从辽宁中部地区全年总体来看,虽然平均器测能见度大于平均目测能见度,但目测能见度在一年中的大部分时间大于器测能见度(所占日数比例为59.5%). 各城市之间器测能见度的相关系数比目测能见度高,2种方法的观测结果较为一致地反映出能见度在午后会达到高值. 2种方法观测的能见度均与大气相对湿度和可吸入颗粒物质量浓度表现为负相关关系,其中目测能见度与相对湿度的负相关性更为显著,而器测能见度与颗粒物质量浓度的相关性更为显著.

长江流域污染物输出对河口水质的影响

乔飞, 孟伟, 郑丙辉, 雷坤, 周刚, 李子成

2012, 25(10): 1126-1132.

摘要(1737) PDF(155)

摘要:
基于EFDC模型建立长江口及邻近海域三维水质模型,模拟2004—2007年不同水期的ρ(COD_Mn)、ρ(DIN)、ρ(PO₄^3--P)状况,分析水质分布的变化特征,研究流域污染物输出对河口水质分布的影响. 根据GB 3097—1997《海水水质标准》,长江口门以上ρ(COD_Mn)为Ⅱ类水质,ρ(DIN)、ρ(PO₄^3--P)为劣Ⅳ类,并且有明显的分层现象. 枯水期各指标等值线均向东北方向延伸,丰水期和平水期向东南延伸,丰水期流域污染物输出对河口水质的影响最大,不同类别水体的分布形态和水体面积年际变化不明显. 按不同时期ρ(COD_Mn)、ρ(DIN)、ρ(PO₄^3--P)分布面积进行统计,长江口ρ(COD_Mn)、ρ(DIN)、ρ(PO₄^3--P)分布与流域污染物输出之间有显著关系,河口水质分布面积与流域污染物输出之间存在定量的压力-响应关系.ρ(COD_Mn)、ρ(DIN)、ρ(PO₄^3--P)达Ⅳ类以上水体面积(y)与流域污染物输出通量(x)的关系分别为:y_{COD_Mn}=2 061.4 ln x_{COD_Mn}-15 357.0,y_DIN=1 386.8 ln x_DIN-6 546.1,y_PO₄^3--P=2 219.3 ln x_PO₄^3--P-6 166.1.

沉水植物对沉积物-水界面环境特征的影响

王永平, 朱广伟, 洪大林, 秦伯强

2012, 25(10): 1133-1139.

摘要(1716) PDF(107)

摘要:
为明确沉水植物对沉积物-水界面环境特征的影响机制,在采自于太湖草、藻型湖区的沉积物柱状样中种植沉水植物后进行破坏性采样,测定沉积物-水界面以上5 cm上覆水的营养盐含量和沉积物的含水量、中值粒径、w(TOC)、w(TON)、w(TP)、金属元素含量等的垂直分布和氧气侵蚀深度. 结果表明,种植沉水植物对沉积物-水界面环境特征的影响主要为:①显著降低了上覆水中ρ(PO₄^3--P)〔草型湖区上覆水由(7.98±1.85)μg/L降至(4.65±1.16)μg/L,藻型湖区上覆水由(7.86±0.84)μg/L降至(4.89±0.48)μg/L〕和草型湖区上覆水中的ρ(DOC)〔由(6.64±0.41)mg/L降至(4.73±0.69)mg/L〕,但没有引起上覆水中ρ(NO₃^--N)、ρ(NO₂^--N)和ρ(NH₄⁺-N)的显著差异；②明显提高表层沉积物的含水量,减小草型湖区沉积物表层的中值粒径；③降低草型湖区沉积物表层2 cm内w(TOC)和w(TON),增加草型湖区上层沉积物中w(TP)；④明显降低草型湖区沉积物中w(Ca)和w(Mg),但对草、藻型湖区沉积物中的Al,K,Cu,Pb和Zn的含量影响都不明显；⑤藻型湖区沉积物中氧气侵蚀深度由1.6 mm增至3.0 mm,草型湖区沉积物则由3.7 mm增至24.0 mm.

开滦矿区煤伴生元素土壤地球化学分布模式及成因

张秀芝, 魏静, 葛秀珍, 王志军, 谢伟明

2012, 25(10): 1140-1147.

摘要(1763) PDF(171)

摘要:
唐山开滦煤矿已有百余年的开采史. 经河北平原多目标区域地球化学调查发现,Se、Hg、Mo、Zn和U等微量元素在矿区表层土壤(0～20 cm)中呈异常分布,故利用相关性分析、多元统计分析等地球化学方法,研究Se、Hg、Mo等微量元素土壤地球化学空间分布模式及其成因. 结果表明:以Se元素为代表的土壤微量元素异常与煤田分布范围几乎一致,Se、Hg和Mo等微量元素只在表层土壤富集. 土壤中Se与有机碳(OC)、S等煤炭伴生元素呈高度正相关,R(相关系数)分别为0.88和0.77. 煤炭开采、运输产生的扬尘以及燃煤产生的烟尘是形成Se、Hg等微量元素表层土壤异常分布的主要原因.

成渝经济区生物多样性空间分异特征

李咏红, 香宝, 袁兴中, 谢强, 李莉, 马广文

2012, 25(10): 1148-1154.

摘要(1717) PDF(176)

摘要:
以区(县)为评价单元,采用野生动物丰富度、野生维管束植物丰富度、生态系统类型多样性、物种特有性、外来物种入侵度、受威胁物种丰富度等评价指标,应用归一化处理方法,对成渝经济区148个区(县)的生物多样性进行了评价,以阐明区域生物多样性空间分布规律. 归一化处理时修正了野生维管束植物丰富度、野生动物丰富度、物种特有性、受威胁物种丰富度4个指标的最大值. 结果表明:成渝经济区中12个区(县)的生物多样性等级为高,71个区(县)为中,55个区(县)为一般,10个区(县)为低. 生物多样性较丰富的区域主要包括大巴山区、渝东南武陵山区、渝南金佛山、四面山、三峡库区、龙门山、川西南山地,而生物多样性较低的地区主要分布在成都平原、盆中丘陵平坝、渝西方山丘陵、川东平行岭谷等区域. 评价结果表明成渝经济区生物多样性的空间分异特征明显.

桂林市菜地土壤和蔬菜铅含量调查与污染评价

宋波, 张学洪, 蒙冬柳, 钟雪梅

2012, 25(10): 1155-1160.

摘要(1606) PDF(114)

摘要:
从桂林市采集566个蔬菜样品以及相对应的160个菜地土壤样品,同时还采集了背景土壤样品32个,测试其w(Pb),结合GIS制图和数理统计,对土壤铅空间分布特征、土壤和蔬菜中Pb的含量与富集特征进行了分析. 结果表明:桂林市土壤w(Pb)空间差异大,呈西南低、东部和北部高的特点；桂林市菜地土壤w(Pb)的范围、算术平均值和几何平均值分别为10.14～249.00、43.80和38.62 mg/kg,与背景土壤相比,菜地土壤铅积累显著(P为0.001). 蔬菜(以鲜质量计)中w(Pb)范围、中值和几何平均值分别为0.001～1.425、0.050和0.042 mg/kg,综合超标率为6.71%；叶菜类蔬菜w(Pb)显著高于根茎类和瓜果类,甘蓝、萝卜、西红柿和豆类的抗铅污染能力最强,而辣椒和茼蒿的抗铅污染能力则较差；桂林市居民人均通过蔬菜消费摄入铅的量为13.0 μg/d,不存在明显的健康风险.

二氧化硫衍生物对背根神经元钙通道的影响

杜正清, 王丽娟

2012, 25(10): 1161-1165.

摘要(1362) PDF(145)

摘要:
应用全细胞膜片钳技术研究了SO₂衍生物对大鼠DRG(背根神经节)神经元不同亚型钙通道的影响. 结果表明,1 μmol/L SO₂衍生物对不同电压下的钙电流均有增大作用,在-10 mV时可使钙电流增幅达到63.4%±5.7%. 在细胞外液中加入不同亚型钙通道的阻滞剂并经过修正计算发现,1 μmol/L SO₂衍生物使L型钙电流增长了82.2%,N型钙电流增长了95.3%,r型(非L型、非N型)钙电流增长了9.4%,说明高阈值激活的N型和L型钙电流对SO₂衍生物特别敏感,推测SO₂衍生物诱发神经性疼痛,引起神经毒性,可能主要通过增大DRG神经元上N型和L型钙通道发生电流介导.

大气颗粒物对A549和HUVECs细胞的毒性作用

范兰兰, 尚羽, 张玲

2012, 25(10): 1166-1172.

摘要(1696) PDF(107)

摘要:
比较了A549和HUVECs 2种细胞对颗粒物的敏感度,以探讨大气颗粒物粒径对生物活性的影响. 采集北京市区PM_10～2.5、PM_2.5～0.1和PM_0.1,将A549和HUVECs细胞暴露于不同浓度的颗粒物悬浮液24 h后,用噻唑蓝(MTT)法测定细胞存活率,并用LDH试剂盒测定细胞培养液中LDH(乳酸脱氢酶)的含量. 结果表明:随着染毒剂量的增大,细胞存活率逐渐降低,并且呈剂量-反应关系；培养液中LDH浓度呈剂量依赖型增加；当染毒剂量>200 μg/mL时,PM_0.1的细胞致死率大于PM_10～2.5和PM_2.5～0.1(P<0.01)；同一粒径的颗粒物对HUVECs的毒性比A549略大,但无统计意义. 因此,相对于粗颗粒物,细、超细颗粒物具有较大的细胞毒性,A549和HUVECs细胞对颗粒物的敏感度差异不显著.

微纳米曝气对植物浮床处理支浜水脱氮效果的影响

叶春, 张保君, 李春华, 曹蓉

2012, 25(10): 1173-1179.

摘要(2361) PDF(843)

摘要:
为探索微纳米曝气技术对再力花植物浮床脱氮的影响,研究了不同曝气方式〔微纳米曝气组、鼓风曝气组、无曝气浮床(对照组)〕的处理效果. 结果表明,与对照组相比,微纳米曝气组对TN和NH₄⁺-N的去除率提高了13.35%和21.72%,而鼓风曝气组分别提高了5.64%和10.61%. 但微纳米曝气形成的富氧环境不利于NO₃^--N的去除,去除率低于鼓风曝气组和对照组浮床. 微纳米曝气对植物的生长有显著改善,试验结束时植物生物量增加了65.38%,而鼓风曝气组、对照组分别只增加了21.05%及63.93%. 植物吸收的TN也存在显著差异,微纳米曝气组最高,为90.60 mg,鼓风曝气组为54.84 mg,对照组为63.42 mg. 微纳米曝气比鼓风曝气具有更好的充氧效果,可显著改变植物根系微环境,有利于植物根系氨化细菌、硝化细菌的生长,但不利于反硝化细菌的生长.

昆明主城合流污水调蓄池截污效能模拟

徐晓梅, 黎巍, 何佳, 张丽平, 王丽, 李森, 郑莲琴

2012, 25(10): 1180-1186.

摘要(1746) PDF(136)

摘要:
为评估昆明市计划首批建设二环路内16座合流污水调蓄池(规模为21.3×10⁴ m³)的环境效益,采用构建降雨径流管理模型(SWMM)模拟调蓄池的运行情况,对其截污效能进行分析. 结果表明,2008年的113场降雨中,调蓄池共截流污水量1 868.73×10⁴ m³,COD_Cr、TN、TP污染负荷的截流量分别为5 195.28、810.76、68.78 t,污水截流量占合流污水溢流量的11.18%. 昆明主城调蓄池是在充分利用和衔接已建、在建的排水管网收集系统和污水处理设施的基础上设计的,调蓄池效能受既定配套条件、场地、降雨特征等的多重影响,建议加大调蓄池和污水处理厂的联动性,并采取集中调蓄截流为主、分散式面源治理为辅的策略,综合防治初期雨水径流污染和合流污水溢流污染.

基于能值方法的甘薯燃料乙醇产业生态系统分析

夏训峰, 张军, 贾春蓉, 李曹乐, 席北斗

2012, 25(10): 1187-1192.

摘要(1468) PDF(112)

摘要:
发展燃料乙醇已成为替代能源战略下的成熟模式,但传统燃料乙醇生产的污染问题严重影响了燃料乙醇的生存和发展,因此建立以燃料乙醇生产为核心企业,包括由原料种植者、乙醇生产者、分解者、资源回收利用者等一系列利益相关者组成的产业生态系统,已成为燃料乙醇可持续发展的有效途径. 根据燃料乙醇生产过程中对废物处理和资源化利用情况,将其划分成传统生产方案(方案Ⅰ)、废物处理生产方案(方案Ⅱ)和产业生态系统方案(方案Ⅲ),并采用改进后的能值分析方法及指标体系对3种生产方案进行比较分析. 结果表明:与方案Ⅰ相比,通过废物处理和中水回用,方案Ⅱ的ε_EYR(能值产出率)提高了59.37%,ε_ELR(环境负荷率)降低了75.39%；延长产业链,增加循环利用方式后,方案Ⅲ比方案Ⅰ的ε_EYR提高了86.19%,ε_ELR降低了82.98%. 3种生产方案的可持续发展能力为方案Ⅰ<方案Ⅱ<方案Ⅲ.

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2012年第25卷第10期

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