环境科学研究

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2012, 25(7).

摘要(160) PDF(9)

摘要:

高文康, 唐贵谦, 姚青, 刘子锐, 王辉, 王跃思

2012, 25(7): 731-738.

摘要(1969) PDF(273)

摘要:
利用天津气象局255 m铁塔垂直4层观测平台(高度分别为3、40、120和220 m),对各层大气中的NO_x、O₃、SO₂浓度(均以φ计)和PM_2.5浓度(以ρ计)进行了连续观测,结合同步气象要素分析了2010年10月3—11日天津发生的一次重污染事件.结果表明:在此次重污染事件期间,一次及二次污染物浓度的垂直梯度变化差异显著,φ(NO)、φ(NO₂)和ρ(PM_2.5)随高度上升而降低,φ(NO)在3～120和120～220 m的递减率分别为58.0%和8.5%,ρ(PM_2.5)在3～220 m递减率为13.0%；而φ(O₃)和φ(SO₂)平均值却随高度的上升而增加,其中φ(O₃)在3～40、40～120和120～220 m的增长率分别为108.0%、19.1%和56.4%,φ(SO₂)在3～220 m的增长率为25.0%. NO_x主要来源于局地近地面污染源的排放；SO₂主要来源于高架点源的排放,O₃则来源于局地光化学过程积累；PM_2.5受局地排放源和光化学过程的双重影响,垂直梯度变化最不显著. 不利于扩散的气象条件使以局地排放为主的污染物积累升高及其伴随的光化学反应造成了天津此次重污染事件.

MODIS气溶胶光学厚度在临安大气颗粒物监测中的应用

高大伟, 徐宏辉, 郁珍艳, 张小伟, 樊高峰, 刘美华

2012, 25(7): 739-744.

摘要(1886) PDF(208)

摘要:
基于大气辐射传输理论的研究表明,AOD(气溶胶光学厚度)与地面PM(颗粒物)浓度(以ρ计)呈正相关. 利用2006—2010年MODIS晴空AOD数据产品与临安区域大气本底站监测的ρ(PM₁₀)进行相关分析发现,二者的R(相关系数)为0.431,直接相关程度较低. 根据AOD和气象能见度间的关系,获得了不同季节临安地区的气溶胶平均垂直标高,利用该垂直标高和RH(相对湿度)分别订正AOD和ρ(PM₁₀)后,二者的相关性(R为0.576) 明显提高.冬季AOD和ρ(PM₁₀)的相关性最好,R为0.765；夏、春季次之,R分别为0.643和0.608；秋季最低,为0.442. 经过对5年资料的对比分析,证实了MODIS气溶胶光学厚度经垂直标高和RH订正后,可用于临安地区地面空气污染的监测.

典型工业源下风向居民住宅区PM_2.5暴露评价

王佳, 郑君瑜, 柯钊跃, 赖森潮

2012, 25(7): 745-750.

摘要(1458) PDF(125)

摘要:
采用便携式PM_2.5采样仪于2010年10—11月对典型工业源——某钢铁厂下风向某住宅区室内、外的ρ(PM_2.5)进行同步监测,同时对该区域居民每日时间-活动模式进行问卷调查,以评价居民住宅区内PM_2.5潜在暴露剂量和暴露浓度(以ρ计)及探讨其影响因素. 结果表明:该钢铁厂下风向居民单位体质量、个体的住宅区内PM_2.5潜在暴露剂量分别为36.1 μg/(kg·d)、960.8 μg/d,日均暴露浓度为120.1 μg/m³. 影响居民个体住宅区内PM_2.5潜在暴露剂量的因素依次为工作日/周末>暴露浓度>文化程度；影响居民单位体质量住宅区内PM_2.5潜在暴露剂量的因素依次为体质量>年龄>文化程度>工作日/周末>暴露浓度；性别与二者均没有显著相关关系.

兰州市大气主要污染物环境与健康风险评价

于云江, 王琼, 张艳平, 何焱, 林海鹏, 孙朋, 刘紫恩

2012, 25(7): 751-756.

摘要(1896) PDF(180)

摘要:
为了解兰州市大气污染现状,评价其环境质量和健康风险,选择兰州市污染较重的西固区和污染较轻的榆中县为研究区域,定位监测并分析颗粒物、SO₂和NO_x等大气主要污染物的分布特征,采用环境空气质量指数法评价兰州市大气污染现状,重点分析颗粒物的构成特征和健康风险. 结果表明:兰州市大气污染物分布呈明显的季节性、区域性特点；大气颗粒物MMD(质量中值直径)在3.2~7.9 μm之间,属细颗粒型；西固区环境空气质量指数及污染水平普遍高于榆中县,其中位于西固区的西固第二小学采样点污染较为严重,污染水平为五级,需要采取控制措施；兰州市15 m大气高度PM₁₀的健康风险高于30和1.5 m,兰州市PM_2.5和PM₁₀的健康风险属于可接受风险范围.

长江中下游4个湖泊非色素颗粒物吸收系数光谱模型

时志强, 张运林, 殷燕, 刘笑菡

2012, 25(7): 757-763.

摘要(1305) PDF(134)

摘要:
利用指数模型和幂函数模型对2007年和2010年长江中下游4个湖泊58个样本 a_d(λ)(非色素颗粒物吸收系数) 光谱进行拟合,以 R²(决定系数)、RE(相对误差)和RMSE(均方根误差)等统计参数判定模型效果. 指数模型和幂函数模型 R²平均值、RE、RMSE分别为0.998、7.01%、0.015 m^-1和0.994、15.90%、0.027 m^-1. 统计检验显示,指数模型的 R²显著大于幂函数模型(ANOVA,P<0.001),而RE和RMSE则显著小于幂函数模型(ANOVA,P<0.001). 指数模型能更准确地拟合 a_d(λ),得到的 S_d(光谱斜率)平均值为(12.21±1.08)μm^-1,400~700 nm波段内变异系数为8.85%,空间上4个湖泊之间变化不是很明显,仅傀儡湖的 S_d略低于其他3个湖泊. a_d(λ)与ρ(ISM)(无机悬浮颗粒物浓度)呈极显著正相关,通过ρ(ISM)可以得到长江中下游典型浅水湖泊 a_d(λ)光谱模型.

太湖蓝藻对Sb(Ⅴ)的生物吸附作用

吴珊, 孙福红, 鄢元波, 常明, 吴丰昌

2012, 25(7): 764-769.

摘要(1257) PDF(137)

摘要:
利用富营养化湖泊的藻类——太湖蓝藻,对Sb(Ⅴ)的生物吸附特征进行了研究. 结果表明:藻类经0.1 mol/L盐酸处理后,对Sb(Ⅴ)的生物吸附效率大大提高. 原藻和经盐酸处理的蓝藻在1 h左右对Sb(Ⅴ)的吸附量达到平衡；Sb(Ⅴ)在原藻和经盐酸处理的蓝藻表面的吸附能力均随着pH升高逐渐减弱；原藻与经盐酸处理的蓝藻对Sb(Ⅴ)的吸附等温线符合Freundlich方程；不同离子强度的Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-、PO₄^3-对Sb(Ⅴ)在原藻表面的吸附影响较弱,而对Sb(Ⅴ)在经盐酸处理的蓝藻表面的吸附影响显著.

浑太河流域氮磷空间异质性及其对土地利用结构的响应

李艳利, 徐宗学, 刘星才

2012, 25(7): 770-777.

摘要(1089) PDF(132)

摘要:
利用2009年8月和2010年6月浑太河流域河流水体采样数据,结合GIS技术和地统计学方法,分析了汛期TN(总氮)、NH₄⁺-N(氨氮)、NO₃^--N(硝酸盐氮)、TP(总磷)和PO₄^3-(磷酸盐)在地表水体中的空间变异特征,并探讨了流域尺度上土地利用对氮磷营养物质的影响. 结果表明:NH₄⁺-N、PO₄^3-和TN均受到结构性因素的影响,表现出一定空间相关性变异特征；NO₃^--N和TP主要受到随机性因素的影响,表现出极弱的空间相关性变异特征. 汛期流域林地、农田和居民用地比例与氮素呈显著相关,农田和草地用地比例与氮磷均呈显著相关.可以初步推测,林地、农田和居民用地是控制氮素空间分异特征的结构性因素,农田和草地是控制磷素空间分异特征的结构性因素.

广东省部分高海拔地区表层土壤中有机氯农药和多氯联苯的高山冷凝结效应

朱晓华, 杨永亮, 路国慧, 何俊, 吴学丽, 潘静, 黄启飞

2012, 25(7): 778-784.

摘要(1196) PDF(106)

摘要:
采用梅花布点法采样,气相色谱-电子捕获检测法分析,对广东省两处高海拔地区表层土壤中OCPs(有机氯农药)和PCBs(多氯联苯)进行研究.结果表明,罗浮山表层土壤中w(OCPs)和w(PCBs)分别为3.77~9.51和1.85~4.06 ng/g,最大值分别出现在海拔888和824 m.南岭表层土壤中w(OCPs)和w(PCBs)分别为1.47~2.23和1.15~2.49 ng/g,最大值均出现在海拔1 900 m.在表层土壤中大部分目标化合物的浓度随着海拔的增高而增加,表现出较为明显的高山冷凝结现象,累积规律基本上符合Mountain-POP模型.但由于研究区域与Mountain-POP模型假设区域有地理环境和气象条件的差异,一些化合物的高山冷凝结规律与Mountain-POP模型存在一定差异,该现象应为所研究地区不同的自然环境因素所致.化合物本身的理化性质和研究区域的自然条件因素可影响持久性有机污染物的迁移、累积效果.

电化学氧化法预处理超高盐榨菜腌制废水

渠光华, 张智, 郑海领

2012, 25(7): 785-790.

摘要(1613) PDF(867)

摘要:
鉴于超高盐榨菜腌制废水导电性良好,采用电化学氧化法进行预处理(阳极为Ti基RuO₂-TiO₂-IrO₂-SnO₂网状涂层形稳电极),考察初始pH、电流密度、电解时间和极板间距对COD_Cr和氨氮去除率的影响,并探讨该过程中有机物相对分子量的变化规律.结果表明,在电流密度156 mA/cm²、极板间距1.5 cm、初始pH 4.3~5.0、电解时间120 min时,COD_Cr和氨氮去除率较佳,分别为55.74%和99.77%.出水pH升至9.54,盐度由7.0%降至6.4%,大分子有机物转化为小分子有机物,对后续生物处理有利.

微污染河水旁路复氧修复效果及污染物去除动力学特征

黄磊, 高旭, 刘明, 唐丁永, 郭劲松

2012, 25(7): 791-797.

摘要(1399) PDF(115)

摘要:
为改善受污河流水质,保障小城镇饮用水安全,在野外条件下构建DW(跌水池)、SW(深水池)和QW(浅水池)3种装置对微污染河流进行旁路复氧修复,考察不同装置对污染物的去除效果及进水污染物负荷及水力负荷对污染物去除的影响.结果表明,3种旁路复氧修复装置在较高进水ρ(DO)情况下,能够进一步提升ρ(DO),复氧作用表现为QW>DW>SW.DW、SW和QW对NH₄⁺-N、TN、TP和COD_Mn的平均去除率分别为39.5%~41.8%、1.0%~25.8%、13.8%~16.4%和6.4%~8.8%.污染物出水浓度和进水负荷具有较强的线性关系(R²>0.8)；随着水力负荷的降低,污染物去除效果均有所提升.一级动力学模型可以较好地模拟修复系统中水力负荷与污染物去除的关系(R²>0.9).

BTEX污染含水层不同形态铁含量变化的试验模拟

王霄, 赵勇胜, 张皓, 苏燕, 曾增, 陶怡, 周睿

2012, 25(7): 798-802.

摘要(1408) PDF(98)

摘要:
通过砂柱试验模拟BTEX(苯、甲苯、乙苯和二甲苯的混合物)污染含水层的过程,分析了含水层中铁形态分布及氧化还原环境的变化.结果表明:发生铁还原反应区域介质中的w(TFe)降幅最大,达25.7%；而发生硫酸盐还原反应的区域介质中的w(TFe)因亚铁沉淀生成作用降幅减至11.7%~14.6%.铁还原菌电子受体主要来源于氧化物结合态铁；氧化物结合态铁首先转化为可交换态铁,进而被利用.硫化物结合态铁的形成可作为硫酸盐还原过程开始的标志.

生活垃圾生物预处理对As Pb Cr生物有效性的影响

宋彩红, 夏训峰, 席北斗, 李鸣晓, 魏自民, 何小松, 党秋玲

2012, 25(7): 803-808.

摘要(1368) PDF(622)

摘要:
采用室内模拟试验,研究了生物预处理工艺对生活垃圾As、Pb、Cr总量和生物有效性(水提取态、DTPA提取态、EDTA提取态)的影响.结果表明:由于“相对浓缩效应”和淋滤的交互作用,As、Pb和Cr总量分别升高了1.96%、6.13%和10.81%；生物预处理后,w(水溶态As)、w(DTPA-As)和w(EDTA-As)分别升高了51.46%、26.65%和19.02%,w(水溶态Pb)、w(DTPA-Pb)和w(EDTA-Pb)分别升高了36.59%、22.91%和17.48%,w(水溶态Cr)、w(DTPA-Cr)和w(EDTA-Cr)分别升高了9.01%、12.79%和8.77%.模拟试验结果证实,生活垃圾生物预处理在一定程度上增加了As、Pb和Cr总量及其生物有效性,可能会增加后续堆肥土地利用的环境风险和填埋对地下水的污染风险.

CO₂去除垃圾焚烧飞灰水洗液中Pb和Zn的工艺条件

白晶晶, 闫大海, 李丽, 张增强, 黄启飞, 何洁, 于泓锦

2012, 25(7): 809-814.

摘要(1316) PDF(101)

摘要:
为探明CO₂对飞灰水洗液中Pb和Zn的去除效果,研究了CO₂浓度、通入时间、流速以及体系反应温度和重金属离子初始浓度对Pb和Zn在水洗液中沉淀的影响.结果表明:水洗液中Pb和Zn的初始浓度越低,通入CO₂后Pb和Zn的残留率越低；增大CO₂浓度、延长通入时间、增大流速以及降低体系反应温度,均可有效降低Pb和Zn的残留率；CO₂沉淀处理在最佳工艺条件〔CO₂浓度为10%(φ)、通入时间为80 s、流速为2 mL/min以及体系反应温度为40~50 ℃〕下,Pb和Zn的残留率分别降至3%和0.1%以下.

稻秸对Pb²⁺的吸附特性

杨军, 张玉龙, 杨丹, 刘鸣达

2012, 25(7): 815-819.

摘要(1277) PDF(148)

摘要:
为探讨稻秸对废水中Pb²⁺的吸附特性,通过静态试验研究了吸附时间、离子浓度、吸附剂用量、初始pH和温度对稻秸吸附Pb²⁺的影响,并分析了其吸附动力学、等温吸附平衡及热力学特征. 结果表明:稻秸吸附Pb²⁺的过程进行得很快,60 min时去除率达到85.64%,其吸附动力学过程以准二级动力学方程拟合效果最好；吸附等温线符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,其中以Freundlich模型为最优,与吸附强度有关的常数在2~10之间,吸附容易发生,而使用Langmuir模型拟合最大吸附量的理论值可达13.67 mg/g；随着稻秸投加量的增加,Pb²⁺的去除率逐渐增加,单位吸附量逐渐减小；溶液初始pH对稻秸吸附Pb²⁺的影响较大,pH在4~6时去除率可达92%以上；稻秸对Pb²⁺的吸附受温度影响较小,吸附过程具有自发性、放热性和熵增特性.

刁江底泥砷形态的化学分级法与XANES方法比较

蹇丽, 黄泽春, 刘永轩, 杨子良, 胡天斗

2012, 25(7): 820-825.

摘要(1444) PDF(102)

摘要:
采用XANES(X射线近边分析)方法和化学分级法,研究了刁江污染源区尾砂及刁江底泥的砷形态组成特征. XANES方法结果表明,尾砂中砷的形态主要以毒砂(FeAsS)存在,其相对百分含量为63%~99%；而刁江底泥中的砷形态主要是毒砂、砷酸盐和亚砷酸盐,其中毒砂的比例较高,表现出典型的尾砂污染特征. 化学分级法结果表明,尾砂中砷形态主要是残渣态砷(Res-As),而底泥中的砷主要以铁合态、钙合态及残渣态形式存在. 刁江底泥中毒砂相对百分含量和残渣态砷随着与污染源区距离的增大而减小,砷酸盐和亚砷酸盐则呈相反的趋势. 化学分级法和XANES方法所反映的刁江底泥和污染源的砷形态组成和变化趋势总体上较为一致,但这2种方法所获得的定量数据存在一定的差异.

河流流域生态安全综合评估方法

张松, 郭怀成, 盛虎, 向男

2012, 25(7): 826-832.

摘要(1496) PDF(203)

摘要:
在国内外生态安全相关研究的基础上,提出了河流流域生态安全的定义. 以河流流域生态安全为研究对象,基于DPSIR(驱动力-压力-状态-影响-响应)模型框架,构建了评估指标体系,并利用多准则群体决策模型的层次分析法和熵权法确定指标权重. 以晋城市沁河流域为例,对该流域2005─2009年生态安全状况进行了综合评估. 结果表明:5年内沁河流域的生态安全综合指数从2005年的0.487升至2009年的0.641,状态从“安全”区域底部逐步提升到顶部,人均GDP增长、单位工业产值COD_Cr和NH₃-N排放强度的降低、污水处理厂投入使用和环保投资的逐年增加是影响其变化的关键因素.

简易垃圾填埋场地下水污染风险评价

刘增超, 何连生, 董军, 孟睿, 宋博宇, 席北斗

2012, 25(7): 833-839.

摘要(1505) PDF(141)

摘要:
对简易垃圾填埋场污染地下水的风险进行评价是开展地下水保护的重要手段. 基于对简易垃圾填埋场污染地下水的系统结构分析,构建了包括填埋场危险性、评价对象暴露性、包气带抗污性、含水层脆弱性以及地下水危害性等影响因素的地下水污染风险评价指标体系,确定了各评价指标的取值依据和取值范围(为1~10),采用层次分析(AHP)法确定了各评价指标的权重,并建立了综合指数风险评价模型. 以北天堂简易垃圾填埋场对北京市水源四厂地下水污染的风险评价为例,对该风险评价模型进行了验证. 结果表明,北天堂简易垃圾填埋场对北京市水源四厂地下水污染风险指数为7.455 6,污染风险等级较高,与有关研究结果相符,证实所建立的地下水污染的综合指数风险评价模型与指标体系合理.

应用层次分析法综合评价河流沉积物污染状况

乔俊, 岳芳宁, 罗水明, 张承东

2012, 25(7): 840-846.

摘要(1257) PDF(169)

摘要:
应用层次分析法,以天津滨海新区新河干渠沉积物为例,以各类污染物在沉积物中的生态效应区间值为标准确定各指标的权重,并结合污染物的实际含量对沉积物的污染状况进行定性、定量评价. 计算结果表明,权重最大的3个指标分别为DDD(权重为0.359)、DDE(权重为0.168)和金属汞(权重为0.105)；得分最高的3个指标为总氮(0.034)、镍(0.030)和DDD(0.012)；三大类指标得分依次为营养元素(0.040)、重金属(0.043)和持久性有机物(0.012)；新河干渠沉积物污染综合评价得分为0.095. 评价结果表明,新河干渠沉积物总体上产生不利生态效应的可能性较低,产生不利效应的主要污染物为总氮、镍和DDD. 与单项指标评价相比,层次分析法综合评价体系突出了营养元素类污染物在沉积物环境风险中的贡献.

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2012年第25卷第7期

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