环境科学研究

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

2015, 28(5).

摘要(179) PDF(35)

摘要:

白志鹏, 张文杰, 韩斌, 杨文, 王歆华, 赵雪艳, 王宗爽

2015, 28(5): 667-675.

摘要(2238) PDF(2269)

摘要:
空气颗粒物来源广泛、组成复杂,我国目前尚未有一套基于完整科学理论和足量实测数据支持的颗粒物基准体系,导致其来源、暴露水平、健康和环境风险信息量不足,相关标准制、修订的依据不足. 解析了美国环境空气质量管理的模式,并追踪了美国基准文件的发布历程和世界卫生组织导则值的发布和修订历程. 辨析了环境空气颗粒物质量基准与标准的内涵,分析了空气颗粒物质量基准研究对环境空气质量标准制/修订的支撑作用. 综合国外环境基准体系框架构成和已有研究成果,结合国内空气颗粒物质量基准研究现状和存在的问题,基于“污染源—环境空气浓度—暴露水平与剂量—健康/环境效应与风险”的各环节研究方法与目标,提出了“2-4-4”基准研究框架体系,即颗粒物质量基准研究包括空气颗粒物人体健康基准和空气颗粒物环境效应基准两部分,其中人体健康基准包括颗粒物污染特征与来源解析、个体暴露、剂量-效应关系及人体健康效应四部分,空气颗粒物环境效应基准包括颗粒物对生态系统、能见度、建筑物和材料、气候的影响四部分. 建议我国应开展大气污染健康影响前瞻性队列研究和对生态环境影响研究,采用多种方法,包括近期发展的暴露组学方法,系统研究空气颗粒物特别是PM_2.5载带的有毒有害组分对公众健康的危害和风险；基于我国人群或区域调查结果,建立我国空气颗粒物特别是PM_2.5环境质量基准体系,定期发布质量基准文件.

2014年10月中国东部持续重污染天气成因分析

尉鹏, 任阵海, 王文杰, 苏福庆, 高庆先, 程水源, 张永林

2015, 28(5): 676-683.

摘要(2598) PDF(2656)

摘要:
2014年10月5─13日中国东部发生了大范围、长时间的(雾)霾及重污染天气. 采用AQI数据分析此次大气重污染过程的时、空演变特征,并应用NCEP(美国国家环境预报中心)再分析资料以及地面、小球探空数据,分析了主要天气型演变、边界层及上空的风场、气象条件特征,以研究此次秋季重污染天气的气象成因和形成过程. 结果表明:①华北、东北是此次污染最为严重的地区,其域内各城市持续数日的污染演变可分为AQI显著上升、持续高值、下降3个阶段. ②在AQI上升阶段(10月6—8日),受大陆高压控制,东部地区出现较弱地方风场和偏南风输送风场,风速在0～2 m/s,相对湿度在22%～86%,3 000 m逆温显著利于污染物积累. ③在持续污染阶段(10月8—11日),海上高压滞留,再加上台风“凤凰”北上阻挡大陆高压影响,使东部地区出现持续4 d的偏南风、偏东风弱风场,风速在1～4 m/s,相对湿度为57%～96%,造成严重污染. ④在AQI下降阶段(10月11—12日),后续大陆高压南下,前部冷锋利于污染物清除,风速达到6 m/s,是AQI降低的主要天气背景场. 因此,持续出现的稳定天气形势是导致此次中国东部重污染天气的主要气象原因.

被动采样法表征降水离子浓度和通量的局限性

张国忠, 潘月鹏, 田世丽, 程萌田, 谢雨竹, 王辉, 王跃思

2015, 28(5): 684-690.

摘要(3381) PDF(1891)

摘要:
降水(湿沉降)是大气污染物进入地表环境的主要途径,由于传统的被动采样法易受到颗粒物和气体干沉降的干扰,而采集到的混合沉降样品不能科学表征降水化学组成,也不能准确量化湿沉降通量,因此目前正逐步被主动采样法所取代. 采用主动和被动2种采样法同步采集了降水样品,以考察被动采样法表征降水离子浓度和通量的适用性. 结果表明:被动采样法采集的降水样品中离子浓度明显偏高,其中ρ(NO₃^-)、ρ(Mg²⁺)、ρ(Ca²⁺)、ρ(K⁺)、ρ(Cl^-)、ρ(SO₄^2-)、ρ(Na⁺)和ρ(NH₄⁺)分别比主动采样法高65%、58%、43%、41%、35%、26%、10%和9%. 受大气污染物干沉降影响,被动采样法获得的NO₃^-、NH₄⁺和SO₄^2-混合沉降通量分别比主动采样法获得的湿沉降通量高79%、18%和35%,差异最显著的是NO₃^-. 被动采样法可以收集氮和硫的湿沉降,但不能有效捕获二者以颗粒物和气体形式发生的干沉降,对二者沉降总通量(干沉降通量+湿沉降通量)低估达39%〔23 kg/(hm²·a)〕和40%〔20 kg/(hm²·a)〕. 因此,鉴于大气污染形势日趋严重,污染物的干沉降作用凸显,被动采样法已难以准确测算污染物从大气向地表的沉降总通量,需要全面考虑细颗粒物(粒径≤2.5 μm)和气态物种(如HNO₃)的贡献.

北京市典型城区PM_2.5中正构烷烃的污染特征与来源

李宏姣, 李红, 陆继龙, 冯加良, 于彦婷, 夏芬美, 任丽红

2015, 28(5): 691-696.

摘要(2343) PDF(1766)

摘要:
2013年6月在北京及华北平原大城市空气污染联合观测期间,使用大流量PM_2.5采样仪分昼、夜采集北京市典型城区环境空气中PM_2.5样品,利用GC-MS技术对PM_2.5中正构烷烃的污染水平、分布特征与来源进行分析,并且结合后向轨迹分析了远距离传输的影响. 结果表明:观测期间ρ(PM_2.5)为29.73~275.30 μg/m³,PM_2.5中ρ(总正构烷烃)为50.33~143.49 ng/m³. PM_2.5中正构烷烃质量浓度随碳数分布呈单峰-后峰型和双峰-后高型2种；C_max(主峰碳数)为C₂₉或C₃₁；CPI(碳优势指数)为1.34~6.66；LMW/HMW〔ρ(C₁₄~C₂₄正构烷烃)/ρ(C₂₅~C₃₆正构烷烃)〕为0.10~0.31. 观测期间PM_2.5中正构烷烃主要来自高等植物蜡,并且主要来自温带植物；其次来自化石燃料和生物质的不完全燃烧. 观测期间来自北京市南向气团轨迹出现概率最高,影响最为突出,其次为来自东南沿海方向和内蒙古中西部方向的气团轨迹.

基于OpenFOAM的城市街区毒气扩散模拟

陈存杨, 朱勇兵, 陈崇成, 王巍, 巫建伟

2015, 28(5): 697-703.

摘要(4089) PDF(1733)

摘要:
为了对毒气扩散过程进行及时、有效的模拟,将开源计算流体动力学软件OpenFOAM与PISO算法(pressure implicit with splitting of operators,压力隐式算子分割算法)相结合,进行城市街区毒气扩散模拟研究. 将SIMPLE(semi-implicit method for pressure linked equations,压力耦合方程组的半隐式算法)与PISO算法进行了对比,指出以PISO算法为基础的数值模拟在城市街区这类大范围毒气扩散模拟中具有容差性强、计算较为稳定等优点. 以福州大学怡山校区为扩散区虚拟地理环境,选用氯气为假定毒气,利用OpenFOAM对氯气的扩散传播过程进行了模拟, 并与商用软件FLUENT在相同条件下的ρ(Cl₂)模拟结果进行了对比. 结果表明,结合PISO算法的OpenFOAM能够较好地完成复杂虚拟地理环境下的毒气扩散过程模拟,其ρ(Cl₂)模拟结果与FLUENT模拟结果的平均偏差小于5%,但在计算效率上却提高了41.89%.

庙岛群岛南部海域大型底栖动物群落结构及其与环境因子的关系

徐兆东, 石洪华, 李乃成, 赵瑞, 刘晓收

2015, 28(5): 704-712.

摘要(2992) PDF(2214)

摘要:
为了解庙岛群岛南部海域大型底栖动物群落结构特点及其与环境因子的关系,于2012年11月和2013年2月、5月、8月(分别代表秋季、冬季、春季、夏季)进行了4个航次的采样,分析了大型底栖动物群落结构及其与水深、水温、透明度和MD(沉积物中值粒径)、w(OM)(OM为有机质)、w(Chla)(Chla为叶绿素a)、w(Pha)(Pha为脱镁叶绿酸)等环境因子间的关系. 结果表明:调查共发现大型底栖动物164种,其中环节动物多毛类82种,节肢动物甲壳类39种,软体动物29种,棘皮动物9种,其他类群动物5种；季节上表现为夏季>冬季>春季>秋季. IRI(相对重要性指数)计算结果表明,不同季节的优势种存在差异,但主要优势种大多为环节动物多毛类；其中,秋季最主要的优势种为彩虹明樱蛤(Moerella iridescens),其IRI为4 280；冬季和春季均为梳鳃虫(Terebellides stroemii),IRI分别为1 092和435；夏季为刚鳃虫(Chaetozone setosa),IRI为542. Spearman相关分析表明,底栖动物丰度和沉积物含水率呈显著正相关(P<0.05)；生物量与σi(沉积物分选系数)、w(OM)呈显著负相关,而与水深呈极显著正相关. MD、透明度、w(Pha)组合可以很好地解释研究海域不同底栖动物群落结构的差异.

城市河流异养菌耐药状况及微生物群落结构特征

张崇淼, 王燕, 杜聪

2015, 28(5): 713-719.

摘要(2332) PDF(1974)

摘要:
为深入了解城市河流中细菌的耐药状况和微生物群落结构特征,在西安市浐河和灞河河段8个采样点以及某污水处理厂二级出水排放口采集水样,利用细菌培养技术、PCR检测和DGGE(变性梯度凝胶电泳)分析技术,对河流中异养菌耐药率、四环素抗性基因以及微生物群落结构进行研究. 结果表明:浐河和灞河水样中异养菌对SMZ(磺胺甲恶唑)、TET(四环素)、CIP(环丙沙星)和CTX(头孢噻肟)的平均耐药率分别为18.3%、6.2%、2.7%和1.3%,耐药率高低顺序与污水厂排放水中的异养菌相同. 城市河流中异养菌浓度与其耐药率并不存在显著的相关性. 与上游河段相比,污水厂排放口下游河段的异养菌浓度没有明显增加,但对多种抗生素的耐药率却有所升高. 浐河和灞河中四环素抗性基因主要是tetA和tetB,检出率分别为100%和75%,这意味着城市河流中异养菌对TET的耐药性可能主要通过编码外输泵蛋白的抗性机制来实现. 污水厂排放水进入城市河流,并未显著影响河流中的微生物群落结构,但却使某些原有的敏感物种消失,而病原菌或条件致病菌在邻近污水厂排放口的下游河段则有所增加.

中亚热带5种类型森林土壤微生物群落特征

杨君珑, 付晓莉, 马泽清, 邸月宝, 刘琪璟, 王辉民

2015, 28(5): 720-727.

摘要(2278) PDF(1820)

摘要:
采用PLFA(phospholipid fatty acids,磷脂脂肪酸)分析法研究江西省九连山国家级自然保护区杉木纯林、马尾松纯林、杉木阔叶混交林、马尾松阔叶混交林与天然常绿阔叶林的土壤微生物群落结构特征,探讨植被特征和土壤理化特征对土壤微生物群落的影响. 结果表明:①杉木阔叶混交林土壤细菌、放线菌和总微生物生物量最高,分别为7.77、1.74和18.21 nmol/g,而马尾松纯林均最低. ②针阔混交显著提高了土壤微生物生物量及其丰富度. 土壤微生物生物量及其丰富度均与土壤含水率、w(AN)(AN为有效氮)、w(TC)、w(TN)呈显著正相关(R为0.426~0.701),而与C/N〔w(TC)/w(TN)〕呈显著负相关(R分别为-0.447、-0.518). ③w(AN)对土壤微生物群落结构的解释率达55.8%. 尽管林下灌木、草本层生物量对土壤微生物生物量影响不大,但对微生物群落结构有一定影响,解释率分别为5.5%和6.3%. 灌草层丰富度与土壤微生物生物量及其丰富度呈显著正相关(R为0.369~0.452). 可见,阔叶树种和林下灌草层能够显著影响土壤微生物群落组成.

植被恢复对侵蚀型红壤碳吸存及活性有机碳的影响

肖胜生, 房焕英, 段剑, 董云社, 杨洁

2015, 28(5): 728-735.

摘要(2193) PDF(1781)

摘要:
依托江西水土保持生态科技园,研究了侵蚀型红壤退化裸地恢复为百喜草地、柑橘果园和湿地松林后,0~100 cm深度范围内不同土层(0~10、>10~20、>20~40、>40~70和>70~100 cm)中w(TOC)(TOC为总有机碳)以及表层(0~40 cm)土壤中活性有机碳组分含量的变化. 结果表明:①退化裸地土壤中w(TOC)和有机碳库储量分别仅为4.73 g/kg和48.41 t/hm²,均处于较低水平,w(TOC)的垂直分布特征也不明显；恢复为百喜草地和柑橘园后,w(TOC)分别增至7.08和7.69 g/kg,有机碳库储量分别增至55.09和70.78 t/hm²,并且植被恢复对表层土壤中w(TOC)影响显著,而对深层(>40 cm)土壤影响有限. ②以退化裸地为对照,百喜草地和柑橘果园土壤碳吸存量分别为6.68和22.36 t/hm²,平均碳吸存速率分别为0.51和1.72 t/(hm²·a)；以保存较好的湿地松林为参照,退化裸地、百喜草地和柑橘果园土壤碳吸存潜力分别为23.71、17.03和1.34 t/hm²,说明严重侵蚀地的碳吸存潜力巨大. ③侵蚀型红壤退化裸地的植被恢复可积极促进表层土壤中DOC(水溶性有机碳)、MBC(微生物生物量碳)和POC(颗粒有机碳)的积累,同时该影响存在表聚效应,即植被恢复后土壤表层中活性有机碳组分含量在w(TOC)中所占比例增大.

采煤塌陷对地表植物群落特征的影响

叶瑶, 全占军, 肖能文, 韩煜, 王琦, 付梦娣, 李俊生

2015, 28(5): 736-744.

摘要(2450) PDF(1856)

摘要:
为了研究采煤塌陷对地表植被组成及其多样性的影响,对陕西省神府-东胜补连塔煤矿采煤塌陷区不同塌陷年限(2、7、12、17 a)区域和未塌陷区域(对照)植被进行抽样调查与分析. 结果表明:该区域共有14科39属46种植物,主要为草本植物；采煤塌陷对植被种类组成、物种分布有很大影响,导致植物种类显著减少31.03%~44.83%. 塌陷区优势种较对照区有较大变化,优势种由多年生草本植物演变为一二年生草本植物；但是不同塌陷年限区域植物优势种基本稳定,主要为看麦娘(Alopecurus aequalis)、烛台虫实(Corispermum candelabrum)、刺叶藜(Chenopodium aristatum)等. 采煤塌陷导致植株密度显著下降58.62%~68.00%、物种丰富度显著下降17.43%~27.00%、Margalef丰富度指数显著降低4.07%~22.76%,但植被盖度差异不显著. 采煤塌陷显著影响植物群落多样性,其中,塌陷12和17 a样地植被Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数较塌陷2 a样地显著提高. 群落排序结果表明,物种分布与塌陷有明显相关性. 塌陷区植株密度及其植被组成中多年生草本种数很难恢复到对照区水平,植被恢复进程十分缓慢.

近江牡蛎热休克蛋白70基因对三丁基锡的响应

邵中宝, 张其中

2015, 28(5): 745-751.

摘要(2285) PDF(1954)

摘要:
为研究TBT(Tributyltin,三丁基锡)在双壳贝类HSP70s(热休克蛋白70)分子的高表达响应,以近江牡蛎(Crassostrea hongkongensis)为材料,用不同质量浓度(0、10-2、10-1、10⁰、10¹、10²、10³ ng/L)的TBT对近江牡蛎处理不同时间(12、24、48、96、192 h)后,采用实时荧光定量PCR检测其3种器官(消化腺、外套膜和鳃)中HSP70和HSC70基因mRNA的表达水平. 结果显示:10-1～10² ng/L的TBT能诱导近江牡蛎HSP70和HSC70基因mRNA水平显著高于对照组(P<0.05),其表达水平均为先升后降,在96 h达到峰值；10³ ng/L的TBT也能诱导近江牡蛎HSP70和HSC70基因显著高表达(P<0.05),但随着处理时间延长,mRNA表达出现抑制现象. 能诱导HSP70和HSC70基因表达水平显著高于对照(P<0.05)的TBT临界浓度均在10-2~10-1 ng/L范围内,可见2种基因对TBT的响应灵敏度高且相同,反应强度也没有显著差异(P>0.05). 3种器官对TBT的响应灵敏度也相同,但在消化腺和鳃中的响应强度都极显著(P<0.01)高于外套膜. 研究表明,近江牡蛎HSP70和HSC70基因对极低质量浓度的TBT就有高表达响应,可以作为TBT污染的早期预警指标；近江牡蛎较适宜的指示器官是消化腺和鳃,其次是外套膜.

焦化厂土壤和地下水中PAHs分布特征及其污染过程

王佩, 蒋鹏, 张华, 许石豪, 陈莉娜

2015, 28(5): 752-759.

摘要(2427) PDF(2017)

摘要:
以煤炭为原料的焦化厂是环境中PAHs的主要人为污染源. 针对US EPA(美国国家环境保护局)优先控制的16种PAHs,对苏南某生产历史长达16 a、面积为44.58×10⁴ m²的焦化厂土壤样品中的w(PAHs)以及地下水样品中的ρ(PAHs)进行了分析,并采用统计学方法对PAHs的分布规律进行了研究. 结果表明:表层土壤中除二苯并[a,h]蒽外,其他15种PAHs均被检出；w(2~3环PAHs)平均值占w(∑PAHs)平均值的92.6%,明显高于w(4~6环PAHs). 地下水中只检出强亲水性的萘、二氢苊、苊、芴、菲、蒽等6种低环PAHs,但未迁移至厂外. 厂区内土壤和地下水中PAHs污染均具有典型的区域分布特征,并且均为化厂车间最严重. 土壤防污性能的差异使PAHs在3.0 m黏土层〔K_y(垂向渗透系数)=1.28×10^-8 cm/s〕中富集. 高环PAHs主要与有机质结合以固相迁移,因w(TOC)随深度增加而下降,部分高w(高环PAHs)点位土壤有机质吸附过饱和,未被吸附的高环PAHs向深层迁移至5.0 m含水层顶板,但因强疏水性未进入7.0 m含水层. 强亲水性低环PAHs以溶解态迁移进入含水层,但因地下水流动缓慢(流速为3.71×10^-6 cm/s),PAHs污染区仅集中在化厂车间及其附近区域.

菌根和间作对滇池流域红壤磷素迁移的影响

张丽, 贾广军, 夏运生, 张乃明, 刘大会, 宁东卫, 陈瑞

2015, 28(5): 760-766.

摘要(2581) PDF(1954)

摘要:
为了研究菌根和间作对滇池流域红壤磷迁移的减控影响,根据2013年5—10月采集的6次径流水样,通过田间小区试验,选取玉米/大豆间作的红壤径流区,以单作玉米、单作大豆为对照,并设置抑菌处理(施用苯菌灵)和未抑菌处理,模拟分析间作和菌根处理复合作用下的径流磷迁移特征. 结果表明:除7月19日外,整个雨季各处理下径流中ρ(TP)、ρ(可溶性磷)和ρ(颗粒态磷)随采样时间均无明显变化；所有组合处理中,未抑菌-间作处理下径流中ρ(TP)最低,比单作玉米、单作大豆分别降低25.6%、12.2%；无论是否抑菌,玉米/大豆间作处理可使径流中ρ(可溶性磷)较单作玉米处理降低约24.7%；未抑菌处理下,玉米/大豆间作处理径流中ρ(颗粒态磷)比单作玉米、单作大豆分别降低约14.3%、20.2%,并且在玉米/大豆间作条件下,未抑菌处理径流中ρ(颗粒态磷)显著低于抑菌处理. 另外,无论是何种种植模式,抑菌处理下土壤中w(TP)均显著高于未抑菌处理,增幅在9.0%以上；抑菌条件下,间作玉米处理下土壤中w(TP)、w(速效磷)较单作玉米处理显著降低；与抑菌-单作玉米处理相比,未抑菌-间作玉米处理下土壤中w(TP)和w(速效磷)也分别降低了0.25 g/kg和2.56 mg/kg. 研究显示,菌根真菌协同玉米/大豆间作体系可在一定程度上减少坡耕地红壤磷的径流流失,对滇池流域农业非点源污染具有一定削减潜力.

丹江口水库迁建区土壤PAHs的分布特征与来源及其生态风险评价

张雷, 温泉, 秦延文, 刘志超, 常旭, 曹伟

2015, 28(5): 767-774.

摘要(2172) PDF(1881)

摘要:
为评价丹江口水库迁建区土壤中PAHs的污染水平及该区域被淹没后的生态风险,采用GC/MS(气相色谱-质谱联用仪)分析技术,检测了该区域表层(0～20 cm)土壤中的w(PAHs),并探讨不同土地利用方式下PAHs的分布特征及来源. 结果表明:①研究区域表层土壤中w(PAHs)为4.04~181 ng/g,平均值为41.3 ng/g,在不同土地利用方式下表现为居住地>玉米地>菜地>其他耕地>养殖地>林地>果园. ②特征化合物指数法分析结果显示,菜地、居住地和其他耕地表层土壤中PAHs主要来自柴油燃烧,少部分属既有燃料燃烧又有石油污染的混合源,养殖地和玉米地表层土壤中PAHs主要来自燃料燃烧,说明土地利用方式对表层土壤中PAHs的质量分数、组成及其来源等均产生一定影响. ③与国内其他地区湖泊和水库沉积物相比,研究区域表层土壤中w(PAHs)较低,属于清洁无污染等级. 迁建区表层土壤被淹没成为沉积物后,由于PAHs污染程度较小,因此潜在生态风险较低.

垃圾焚烧发电厂周边土壤多溴联苯醚污染特征及来源解析

孟博, 刘丽艳, 马万里, 齐虹, 李文龙, 李一凡

2015, 28(5): 775-781.

摘要(2527) PDF(2122)

摘要:
为了分析市政垃圾焚烧发电厂PBDEs(polybrominated diphenyl ethers,多溴联苯醚)排放对周边环境的影响,于2012年8—9月,在哈尔滨2座市政垃圾焚烧发电厂周边共采集20个表层(0~10 cm)土壤样品,分析土壤中PBDEs的污染特征及其来源. 结果表明:垃圾焚烧发电厂周边土壤中w(∑₁₂PBDEs)(12种PBDEs的质量分数之和)为5.32~169 ng/g(以干质量计,下同),平均值为62.9 ng/g；PBDEs的主要组分为BDE-209,w(BDE-209)为5.18~169 ng/g,占w(∑₁₂PBDEs)的95%以上；w(∑₁₂PBDEs)显著高于2006年哈尔滨市区污染土壤值,二者相差1~2个数量级. 由于垃圾处理年限和处理量差异较大,垃圾焚烧发电厂A周边土壤中w(PBDEs)显著高于垃圾焚烧发电厂B. 与国内其他用地类型污染土壤相比,垃圾焚烧发电厂周边土壤中PBDEs处于中度污染水平. 主成分分析结果显示,PBDEs主要来源于商用十溴联苯醚及其降解物和商用五溴联苯醚.

突发性苯污染饮用水的健康风险评价

李安定, 张彦, 周北海, 付英明

2015, 28(5): 782-787.

摘要(1990) PDF(1787)

摘要:
突发性环境污染事件由于具有污染物浓度高、不易察觉、常规处理难度大等特点,因此环境健康风险较高. 以饮用水受到突发性苯污染为例,模拟研究了苯随着自来水进入居民家庭后,分别通过饮用、皮肤接触和呼吸等暴露途径对人体造成的健康风险. 结果表明,3种暴露途径下,皮肤接触暴露的健康风险最高,当自来水中ρ(苯)为300.00和10.00 μg/L时,健康风险分别为4.09×10-3和1.19×10-4. 饮用暴露的健康风险最低,当自来水中ρ(苯)为300.00和10.00 μg/L时,健康风险最大值为4.61×10-6,最小值趋近于0,这主要是由于苯极易挥发,而我国居民饮用煮沸后的开水,开水中苯的残留量较低. 经过3种暴露途径进入人体的苯的日均综合暴露健康风险最大值为4.33×10-3,最小值为1.26×10-4,超过了US EPA(美国国家环境保护局)人体健康风险建议最大值(1×10-4).

基于用地规划的大型污染场地健康风险评估

张丽娜, 姜林, 钟茂生, 张志杰, 夏天翔, 朱笑盈

2015, 28(5): 788-795.

摘要(2614) PDF(2115)

摘要:
以某焦化类大型污染场地苯污染土壤为例,针对S1(单一用地)、S2(多种用地)、S3(考虑建筑设计)3种暴露情景,分析不同情景下场地土壤中苯污染的暴露途径并进行健康风险评估. S1情景下的苯致癌风险为9.2×10-5. 在S2情景下,规划的5个分区中仅E区(居住用地)苯的致癌风险(4.3×10-4)高于可接受水平(1.0×10-6), 考虑到各功能区累积致癌风险,则E区高污染可导致其他4个功能区〔A区(商业用地)、B区(城市绿地)、C区(居住用地)、D区(商业用地)〕的累积致癌风险(分别为6.5×10-6、2.2×10-6、7.3×10-6、2.2×10-5)均高于可接受水平,表明单一用地会低估污染物聚集区的风险. 在S3情景下,A、B、C区土壤中苯的致癌风险(分别为1.2×10-7、2.7×10-7、2.5×10-7)均未超过可接受致癌风险水平；D区由于污染土壤被完全清除,不存在健康风险；E区开发后由剩余土壤产生的苯致癌风险为2.7×10-5,D区受E区影响产生的累积致癌风险(1.5×10-6)高于可接受水平. 进一步分析表明,场地的用地规划与建筑设计等因素将影响风险评估中关键参数(包括污染源浓度、水文地质参数、暴露参数、受体参数等)的取值,从而影响风险评估结果；此外,各功能区之间的风险影响也不容忽视. 对于大型污染场地,结合用地规划进行暴露情景分析与风险评估更为科学合理.

CaO对含砷废渣烧结过程砷的形态及释放特性的影响

张洁, 王兴润, 陈勇民, 赵晨曦, 金晶, 彭焱

2015, 28(5): 796-801.

摘要(2154) PDF(1597)

摘要:
为揭示CaO对含As废渣烧结陶粒过程中As挥发和结构形态变化的影响规律,对添加CaO前、后含As废渣在不同温度下烧结体中的As残留量、形貌、结构形态和环境释放行为的变化进行了研究. 结果表明:①在400~1 000 ℃,CaO对As的挥发有很强的抑制作用,As的固化率均大于85%；当温度>1 000 ℃时,CaO对As的挥发抑制作用减弱. ②在400~1 000 ℃,CaO对烧结体As的浸出释放抑制作用显著；当温度>1 000 ℃时,CaO对As的浸出释放抑制作用随温度升高显著降低. ③在1 000 ℃时,CaO与As化合生成了稳定的砷酸钙,残留于烧结体中,大幅降低了As的挥发和浸出释放特性,As的固化率最高可达95.14%；As的浸出浓度(以ρ计)也达到最小值,其中水平振荡法、硫酸硝酸法和TCLP法处理后的浸出值分别为1.33、130和0.85 μg/L；温度升至1 300 ℃时,砷酸钙消失,As以溶解度高的As₂O₃形式存在,导致As的浸出浓度增大.

碱度和浊度对混凝去除磺胺甲唑与土霉素的影响

张伟超, 魏群山, 罗专溪, 尤竞, 肖九花, 柳建设, 颜昌宙

2015, 28(5): 802-807.

摘要(3646) PDF(3678)

摘要:
为研究不同碱度和浊度下抗生素SMZ(磺胺甲唑)和OTC(土霉素)的混凝去除特征,选择PAC(聚合氯化铝)为混凝剂,并分别以碳酸氢钠、高岭土调节碱度〔以ρ(CaCO₃)计〕和浊度进行混凝模拟试验. 结果表明:当浊度为10 NTU时,SMZ和OTC的混凝去除率随着c(PAC)(以Al³⁺计)的增加而增加；在碱度为100 mg/L、c(PAC)为0.35×10^-3 mol/L时,浊度对抗生素的去除有一定的影响但不显著,对SMZ去除的影响大于OTC. c(PAC)为0 mol/L时,高岭土对目标抗生素的吸附去除率较低,表明对抗生素去除起主要作用的是PAC. 碱度对SMZ和OTC的混凝去除率影响显著,这种影响是通过同时影响PAC的水解产物形态和抗生素总电荷而发挥作用的. 碱度为0 mg/L时,SMZ与OTC的混凝去除率分别为6.79%、-3.42%；碱度为25、100 mg/L时,SMZ与OTC的混凝去除率明显增加,并且当c(PAC)<0.3×10^-3 mol/L时,低碱度(25 mg/L)下抗生素的混凝去除率优于高碱度(100 mg/L),而当c(PAC)>0.3×10^-3 mol/L时则相反. 研究显示,碱度和浊度对混凝去除抗生素均有明显影响,但碱度对混凝去除抗生素的影响大于浊度.

煅烧温度对γ-Fe₂O₃催化剂结构及其脱硝活性的影响

王栋, 张信莉, 彭建升, 路春美, 韩奎华, 徐丽婷

2015, 28(5): 808-815.

摘要(2498) PDF(2084)

摘要:
采用沉淀-微波热解法,以FeSO₄·7H₂O为铁源制备环境友好的γ-Fe₂O₃催化剂,结合XRD(X射线衍射)、N₂等温吸附-脱附、SEM(扫描电子显微镜)、EDS(能谱仪)等手段对催化剂样品的晶相、孔结构、表面形貌、表面元素组成等进行表征,并考察其NH₃-SCR(选择性催化还原)脱硝性能,研究煅烧温度对γ-Fe₂O₃催化剂物性及NH₃-SCR脱硝性能的影响规律. 结果表明:300、350和450 ℃下煅烧制备的催化剂中生成的杂质α-Fe₂O₃对SCR反应不利,而400 ℃煅烧制备的γ-Fe₂O₃催化剂脱硝性能最优,NO_x转化率最高可达95%以上,XRD结果表明其纯度高,并且在60～100 nm孔径区间具有发达的孔隙结构,有利于SCR反应进行；随着煅烧温度升高,γ-Fe₂O₃催化剂表面晶格氧逐渐增加,颗粒形貌经历了片状颗粒(300、350 ℃)→球状颗粒(400 ℃)→针状颗粒(450 ℃)的变化过程,均匀的球状颗粒形貌及其表面丰富的晶格氧是400 ℃煅烧制得催化剂具备最优脱硝性能的重要因素.

砾间接触氧化法对白鹤溪低污染水体的净化效果

葛俊, 胡小贞, 庞燕, 黄天寅, 腾庆晓

2015, 28(5): 816-822.

摘要(3758) PDF(1736)

摘要:
为研究生物膜技术在低污染水体净化中的应用前景,以洱海入湖河流——白鹤溪为研究对象,采用分段进水和分区曝气方式强化砾间接触氧化工艺的脱氮性能,探讨HRT(水力停留时间)、O/A(曝气区和非曝气区容积比)对低污染水体中COD_Mn、NH₄⁺-N、TN去除的影响. 结果显示:①HRT对有机物去除效果影响较大,在HRT为0.8、1.5、2.5、3.5 h下,COD_Mn去除率平均值分别为14.7%、28.6%、42.7%、48.8%；而当HRT为2.5 h时为较佳运行工况,COD_Mn、NH₄⁺-N、TN去除率平均值分别为42.7%、83.6%、31.6%. ②O/A对NH₄⁺-N的去除影响不大,在O/A为1∶1、1∶2、1∶3下,NH₄⁺-N去除率平均值分别为86.7%、83.1%、80.5%；而当O/A为1∶3时具有较佳的脱氮除碳效果,COD_Mn、NH₄⁺-N、TN去除率平均值分别为42.2%、80.5%、40.2%. ③在HRT为2.5 h、O/A为1∶3下稳定运行15 d后,对生物膜样品的微生物群落结构分析表明,在装置后段有脱氮微生物的富集,其优势菌为Pseudomonas、Pantoe、Synechococcus、Chloroflexi bacterium. 研究表明,砾间接触氧化工艺对低污染水具有较好的脱氮除碳效果.

NaCl对好氧颗粒污泥短程硝化反硝化的影响

张彦灼, 李军, 陈光辉, 卞伟, 李芸, 王昌稳

2015, 28(5): 823-830.

摘要(2155) PDF(1685)

摘要:
利用SBR(序批式反应器)研究了不同ρ(NaCl)、曝气时间、ρ(COD_Cr)、进水ρ(NH₄⁺-N)对AGS(好氧颗粒污泥)短程硝化反硝化的影响. 结果表明,在pH、温度和ρ(DO)为8.0、30 ℃和3 mg/L条件下,以及ρ(NaCl)、曝气时间、ρ(COD_Cr)和ρ(NH₄⁺-N)为20 g/L、8 h、600 mg/L和70 mg/L时,η_A(NH₄⁺-N去除率)和NAR(NO₂^--N积累率)达到最佳. 当进水ρ(NaCl)为10 g/L时,NOB(亚硝酸盐氧化菌)被完全抑制,AOB(氨氧化菌)能够保持正常活性. ρ(COD_Cr)较高时能够促进NAR的提高. 经过116 d的培养,AGS短程硝化反硝化的耐盐极限为50 g/L,此时η_A小于50%,AOB被严重抑制,AGS丧失硝化能力. AGS的同步硝化反硝化作用明显,SND(同步硝化反硝化率)平均值为24.2%,SNDV(同步硝化反硝化比速率)平均值为0.63 h^-1,低ρ(DO)比高ρ(DO)下的SND同步硝化反硝化作用更为明显.

水培和盆栽条件下碎米莎草对铀的耐受性及富集特征

聂小琴, 丁德馨, 董发勤, 刘宁, 张东, 李广悦, 刘明学

2015, 28(5): 831-838.

摘要(2272) PDF(2170)

摘要:
碎米莎草(Cyperus iria L.)作为铀的超耐受植物,它的发现为探讨铀污染环境的植物修复和铀在植物体中的吸收和耐受机理提供了一种新的资源. 在Hoagland's营养液中加入铀标准溶液模拟铀污染水环境,以及直接在铀尾沙条件分析不同铀供应水平下碎米莎草对铀的耐受性能和富集特征. 结果表明:①碎米莎草对铀的富集特征依赖于生长介质中铀的供应水平和植物生长期等多重因素. 碎米莎草不同生长期各部位w(U)均高于生长介质中的铀供应水平,根系和地上部分w(U)最高可分别达(48 605±1 266)和(824±856)mg/kg. 根、茎和叶中w(U)基本随着铀供应水平的升高而增加,在开花期时较低,根系吸收的铀有1/10~1/5能转移至茎、叶、花籽部位,ρ(U)<250 mg/L的铀溶液对碎米莎草的生长无抑制作用. ②碎米莎草对铀尾沙具有很强的耐受性,但地上部分的富集系数在某些条件下可大于1；地上部分的w(U)在开花期相对较高,至成熟期时下降；在成熟期添加柠檬酸有助于碎米莎草根、茎和叶将铀转移至籽部位.

留言板

2015年第28卷第5期

期刊信息更多>

编辑部公告更多>

热搜词

学术动态更多>

友情链接更多>