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2021年  第34卷  第3期

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2021, 34(3): .
摘要(479) PDF(201)
摘要:
大气环境
“散乱污”企业遥感动态监管技术及应用
王桥, 厉青, 王中挺, 平凡, 乔琦, 陈国强, 谢品华, 陈辉, 赵爱梅, 左德山, 胡肇焜
2021, 34(3): 511-522. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.02.04
摘要(1029) HTML (60) PDF(249)
摘要:
针对京津冀及周边等大气污染重点地区“散乱污”企业监管缺乏有效技术手段的问题,以卫星遥感技术为基础,综合利用地面站点空气质量监测、车载走航遥测技术、污染源在线监测等多种技术手段,建立了一套“散乱污”企业动态监测与整治效果评估的方法体系,并以京津冀及周边大气污染重点区域“2+26”城市中的廊坊市为典型示范区开展了应用.结果表明:①基于卫星遥感建立的大气污染指数模型及重点关注网格可以很好地指示“散乱污”企业重点集聚区,2018年3月廊坊市在重点关注网格内识别出疑似“散乱污”企业42处.②廊坊市“散乱污”企业PM2.5和NO2的整治效果明显,与2017年相比,2018年其对全市PM2.5浓度和NO2对流层柱浓度下降的贡献率分别达11.14%和5.95%.③廊坊市“散乱污”企业分布及整治效果核查验证表明,建立的“散乱污”企业识别方法有效,污染企业识别率达79%,“散乱污”企业整治效果明显,待核验的42处疑似企业中已拆除或关停的企业有14家,其他为中小型企业.车载走航遥测技术可以有效配合现场核验,核验的疑似“散乱污”企业沿线中因“散乱污”企业已整治完毕,现场观测显示污染程度较低.研究显示,建立的“散乱污”企业动态监管技术,不仅可以掌握“散乱污”企业区域污染分布规律,而且可以有效提取重点监管目标及评估管控效果,解决了目前“散乱污”企业监管技术手段缺乏的问题,并可应用于中小企业的监管,对提升我国大气环境精准治污、科学治污水平意义重大.
环渤海经济区海域船舶大气污染物排放特征
刘跃, 陈俊峰, 田玉军, 王征
2021, 34(3): 523-530. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.05.08
摘要(896) HTML (92) PDF(241)
摘要:
环渤海经济区是我国重点打造的7个跨省(区、市)的经济区域之一,也是我国北方大气污染控制重点区域和主要航运发展区域.随着陆上污染物减排力度的不断加强,环渤海经济区周边海域船舶大气污染日益受到各界关注.为分析环渤海经济区周边海域船舶大气污染物排放特征,采用船舶AIS(Automatic Identification System,自动识别系统)数据、国内外船舶登记注册数据,利用基于AIS的动力法计算了环渤海经济区周边海域船舶大气污染物排放清单.结果表明:2017年环渤海经济区船舶SOx、NOx、PM10、HC和CO的排放量分别为26.18×104、41.12×104、3.48×104、1.13×104和2.66×104 t;船舶大气污染物排放主要在低速航行、巡航和系泊工况下产生,低速航行下SOx、NOx、PM10、HC、CO的分担率较大,分别为45.56%、48.79%、46.55%、48.68%、47.00%,系泊工况下SOx、NOx、PM10、HC和CO的排放量分别为5.06×104、6.86×104、0.67×104、0.19×104和0.51×104 t,因此,推进靠港船舶使用岸电等举措具有良好的减排效果.船舶使用硫含量(以质量分数计)为0.5%和0.1%的燃料油后,SOx排放量分别减少81.47%和96.29%,可见船舶使用低硫油时SOx减排效果显著.研究显示,禁止船舶在航行时使用高硫油、要求船舶靠港前换烧低硫油、提高港口岸电覆盖率、加大靠港船舶使用岸电力度是环渤海经济区周边海域船舶大气污染物减排的有效措施.
基于卫星遥感数据和污染控制政策分析河南省2001—2018年SO2浓度变化特征
燕丽, 贺晋瑜, 杨晓玥, 雷宇
2021, 34(3): 531-537. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.10.16
摘要(989) HTML (44) PDF(255)
摘要:
为研究河南省长时间序列的ρ(SO2)变化特征,运用MERRA-2卫星遥感资料并结合《大气污染防治行动计划》的实施,对河南省2001—2018年ρ(SO2)的时空分布特征进行分析.结果表明:①河南省2001—2018年ρ(SO2)的空间分布呈东北高、西南低的特征,高值、低值区域分别位于焦作市-新乡市-郑州市北部一带和洛阳市-三门峡市-南阳市交界一带;秋季、冬季ρ(SO2)高于春季、夏季,冬季ρ(SO2)比春季、夏季高50%~70%.②2011年前,河南省年均ρ(SO2)不断上升,北部较南部增速快,年均增速为3.5~4.0 μg/(m3·a);2011年后,西北部大部分地区ρ(SO2)呈下降趋势,焦作市-新乡市-安阳市一带下降最快.③2013年《大气污染防治行动计划》实施后,河南省北部ρ(SO2)呈递减趋势,濮阳市及其周边下降最快,降速超过0.4 μg/(m3·a);但中南部仍呈缓慢增长趋势,增速高达0.6 μg/(m3·a).研究显示,主要污染物总量的减排和《大气污染防治行动计划》的实施促进了河南省ρ(SO2)的下降,但不处于京津冀大气污染传输通道“2+26”城市的地区ρ(SO2)下降速度较慢甚至略有增长,应进一步加大非传输通道城市大气污染防治力度.
基于后向轨迹模式的豫南地区冬季PM2.5来源分布及传输分析
高阳, 韩永贵, 黄晓宇, 韩磊
2021, 34(3): 538-548. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.09.12
摘要(1021) HTML (63) PDF(293)
摘要:
为研究2017年12月—2018年2月冬季不同来源区域对豫南地区ρ(PM2.5)的贡献影响及污染特征,利用HYSPLIT-4后向轨迹模式模拟了豫南地区冬季24 h的气团后向轨迹,结合ρ(PM2.5)在线监测数据进行了聚类分析,研究了以豫南地区为受点的各月份PM2.5不同轨迹的输送特征,并使用潜在源贡献(PSCF)分析法和浓度权重轨迹(CWT)分析法识别了豫南地区冬季PM2.5的潜在贡献源区及贡献大小.结果表明:①信阳市空气质量最好,其次为驻马店市,南阳市空气质量最差;南阳市、信阳市和驻马店市ρ(PM2.5)分别超过GB 3095—2012《环境空气质量标准》二级标准限值(75 μg/m3)的1.5、1.2和1.2倍,ρ(PM2.5)日变化均呈双峰特征.②后向轨迹聚类分析表明,豫南地区主要受到来自西北和东北方向长距离传输和正南方向较短距离输送的影响.③潜在源区分析表明,除豫南地区及周边市县本地污染贡献外,冀鲁豫交界区域、陕鄂交界区域、陕西省中西部、湖北省东北部和西部、河南省中北部、山东省南部是影响豫南地区ρ(PM2.5)的主要潜在源区.研究显示,豫南地区PM2.5污染过程除了与地形条件、本地污染源排放有关外,来自东北、西北传输通道城市的远距离输送和南部的近距离传输也不容忽视.
工业燃煤锅炉烟气循环方式下飞灰的汞吸附特性
刘仕尧, 黄家玉, 于瑞, 邓双, 沈伯雄
2021, 34(3): 549-557. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.05.32
摘要(685) HTML (64) PDF(240)
摘要:
为探究燃煤锅炉烟气循环方式下飞灰汞的吸附特性,利用固定床汞吸附装置,对立式煤粉沉降炉不同模拟烟气循环工况条件下形成的飞灰汞吸附特性进行了研究,重点考察了烟气循环比例、煤种、关键燃烧气体组分等因素的影响.结果表明:①烟气循环工况条件下形成的飞灰汞吸附能力明显优于非烟气循环工况(空气燃烧)条件下形成的飞灰,并且随烟气循环比例的增加,飞灰汞吸附量呈逐渐增加趋势.褐煤在净烟气循环比例为60%、40%、20%的条件下形成的飞灰汞吸附量分别是非烟气循环条件下的3.0、2.3和1.6倍.②烟气循环引起燃烧气体氛围中ρ(SO2)与ρ(NO)的变化会影响飞灰的物化特性及其汞吸附性能.随燃烧氛围中ρ(SO2)的提高,飞灰汞吸附量先增后减.烟气循环比例为40%且燃烧气体氛围中ρ(NO)为803 mg/m3条件下,ρ(SO2)为2 857 mg/m3时褐煤与烟煤燃烧形成的飞灰汞吸附量较高(分别为0.45和0.75 μg/g),分别较ρ(SO2)为1 428和4 286 mg/m3时提高了25%~300%和53%~78%.随燃烧氛围中ρ(NO)的提高,飞灰汞吸附量呈逐渐增加趋势.烟气循环比例为40%且燃烧气体氛围中ρ(SO2)为2 857 mg/m3条件下,ρ(NO)为1 205 mg/m3时褐煤和烟煤燃烧形成的飞灰汞吸附量较高,分别较ρ(NO)为803和402 mg/m3时提高了1.2~3.6和1.1~1.6倍.③飞灰中UBC(未燃尽碳)、CaO、MgO及Fe2O3可促进飞灰对汞的吸附.与褐煤飞灰相比,烟煤飞灰表现出更优的汞吸附性能,与UBC、CaO、MgO及Fe2O3在飞灰中的含量存在一定的正相关性.研究显示,烟气循环方式下飞灰汞吸附特性发生明显变化,煤质的合理选择、烟气循环比例、循环气体成分及浓度参数的优化控制可显著改善燃煤锅炉烟气中汞的排放控制效果.
水环境
呼伦湖水体悬浮颗粒物中有机质的赋存特征及来源解析
王雯雯, 郑丙辉, 郑朔方, 陈俊伊, 姜霞, 王书航
2021, 34(3): 558-566. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.05.05
摘要(785) HTML (208) PDF(211)
摘要:
SPOM(suspended particulate organic matter,悬浮颗粒物中的有机质)是地表水体中有机质的重要组分之一,在全球碳循环和水体富营养化过程中发挥着重要作用.采用连续提取法、δ13C(碳稳定同位素)、三维荧光光谱和平行因子分析技术对呼伦湖夏季SPOM的含量、组分、荧光特性、污染来源及生物有效性进行系统研究.结果表明:①SPOM(以碳质量计)在14.4~31.5 g/kg之间,其中HM(提取残渣)为SPOM的主要组分,占SPOM总量的61.2%.②SPOM中WEOM(水提态有机质)含有类富里酸组分(C1)、类腐殖酸组分(C2)和类色氨酸组分(C3)3个荧光组分,类腐殖质组分(C1+C2)和类蛋白质组分(C3)对总荧光强度的贡献分别为70.4%和29.6%.③SPOM的C/N〔总有机碳(TOC)浓度与总氮(TN)浓度的比值〕和δ13C的值分别在7.53~15.2和-27.2‰~-26.1‰之间.利用C/N和δ13C端元混合模型计算陆源对SPOM的平均贡献率分别为67.2%和68.9%,结果相近.④WEOM的HIX值在4.09~7.40之间,腐殖化程度较高,生物可利用性较差.研究显示,呼伦湖中SPOM以难降解的腐殖质组分为主,腐殖化程度较强,生物可利用性较低,但随着温度升高,预估自生源SPOM的贡献将增大,可能导致其生物可利用性升高,需引起足够的重视.
羊卓雍错水体pH偏高的成因
保宏运, 郭建阳, 杨海全, 张红梅, 马丽
2021, 34(3): 567-575. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.06.20
摘要(926) HTML (119) PDF(220)
摘要:
羊卓雍错(简称“羊湖”)流域是我国生态环境保护的重点区域,但羊湖水体pH往往超标,令当地管理部门倍感压力.针对羊湖pH偏高的问题,利用地球化学方法,从水化学和流域风化的角度寻找相关线索,以揭示羊湖水体pH偏高的成因.结果表明:①羊湖水体pH在8.5~9.3之间,超标率为49%,同时具有季节性变化特征;而羊湖流域水源(包括地表水、地下水和冰川融水等)pH中间值为8.52,基本代表该流域水源pH的背景值.②羊湖流域水源水化学类型为Ca-HCO3或Ca-SO4,汇入羊湖经历长期蒸发浓缩和复杂地球化学过程后,水化学类型转化为Mg-SO4.③羊湖流域不但存在碳酸盐岩和硅酸盐岩的风化,还有硫化物矿物风化特征.羊湖水体pH超标与羊湖流域水源无关,而是流域风化和其自身长期自然演化的结果.流域风化为羊湖水体提供的大量HCO3-,是羊湖pH在特定条件下自然演化的物质基础.羊湖封闭型水动力学特征使HCO3-滞留并累积在水体中,这为羊湖pH自然演化提供了一个必要条件.在长期蒸发浓缩过程中,水体中一部分HCO3-转化为CO32-,导致水体pH逐渐上升,这是羊湖水体pH偏高的充分条件.简言之,羊湖pH偏高是流域风化、封闭型的水动力学和水体长期蒸发浓缩共同作用的结果.鉴于羊湖水体pH偏高是长期自然演化的结果,建议将pH从羊湖水质管理的考核指标中排除,以免造成不必要的管理成本和压力.
贵州高原普定水库水环境重金属的时空分布特征及风险评价
旷攀, 李秋华, 金爽, 马一明, 潘少朴
2021, 34(3): 576-588. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.10.24
摘要(725) HTML (32) PDF(361)
摘要:
为了解乌江上游普定水库水环境中重金属污染水平及其污染程度,于2018年对普定水库表层水体以及表层沉积物6种重金属(Hg、As、Cu、Ni、Cd、Pb)含量及其时空分布进行了研究,并分别采用综合污染指数评价法、地积累指数评价法和潜在生态风险指数法对表层水体和表层沉积物的污染程度和生态风险进行了评价.结果表明:①普定水库表层水体ρ(Hg)、ρ(As)、ρ(Cu)、ρ(Ni)、ρ(Cd)、ρ(Pb)的范围分别为(0.004±0.003)(0.050±0.044)(4.225±3.117)(18.343±17.093)(0.845±0.739)(6.155±5.747)μg/L,其中ρ(Hg)、ρ(As)、ρ(Ni)、ρ(Cd)、ρ(Pb)在季节性变化上具有相似规律,均表现为冬季>秋季>春季>夏季,ρ(DO)与ρ(Hg)、ρ(As)和ρ(Cu)均呈显著相关,说明这3种重金属含量可能受到ρ(DO)影响.②普定水库表层沉积物w(Hg)、w(As)、w(Cu)、w(Ni)、w(Cd)、w(Pb)的范围分别为(0.06±0.02)(14.75±4.88)(166.60±74.74)(87.43±51.18)(1.89±0.26)(206.34±110.33)mg/kg,其中w(Pb)、w(Cd)和w(Cu)平均值分别为贵州省土壤元素背景值的6.0、5.8和5.0倍;重金属含量沿程分布特征存在季节性差异,w(Cd)、w(Pb)、w(Hg)、w(Cu)、w(Ni)在秋冬季最高,w(Cd)、w(Pb)、w(Hg)沿程逐渐升高,在大坝口达到最高值,呈现出明显的空间分布特征,表明从上游到下游重金属污染逐渐严重.③采用综合污染指数法分析表明,普定水库水质未受到重金属污染;采用地累积指数法评价表明,普定水库表层沉积物以Cu、Ni、Pb、Cd污染为主;潜在生态风险指数法表明,Cd和Pb具有较高的风险值,是普定水库重金属生态风险的主要来源.研究显示,普定水库水环境主要受外源污染,矿山开采以及冶炼活动可能是造成重金属含量较高的主要原因之一,因此需要加强普定水库水环境重金属综合治理,尤其是对Cd和Pb污染的治理.
大型水生植物混合腐解对入湖河口水质的影响及适宜生物量研究
陈洪森, 魏伟伟, 叶春, 蔡绪贻, 李春华
2021, 34(3): 589-598. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.08.12
摘要(644) HTML (32) PDF(251)
摘要:
为探究水生植物腐解释放的营养盐在泥-水-植物系统中迁移规律以及冬春季衰亡期大型水生植物的最适生物量,在塑料通风大棚内,开展不同梯度生物量下多种水生植物混合腐解试验.选择冬季蠡湖-陆典桥浜河口区的水生植物为研究对象,根据实际收割规律,设定腐解试验的生物量依次为除根部以外总生物量的0%、20%、40%、60%、80%、100%,于2018年12月25日开展试验,共150 d.结果表明:①与恒温室内条件相比,近自然条件下多种混合水生植物腐解的前2个阶段具有长时性和持续性.②水生植物腐解致使含C、N、P元素的指标在0~30 d内快速升高,70 d左右达到峰值,100 d后缓慢降低直至稳定,整个变化过程持续近120 d,但植物茎叶未彻底分解,多数沉积在底泥表面.③泥-水-植物系统中,试验初期底泥以释放营养盐为主,30 d后以吸附为主;相关性分析表明,茎叶生物量与水体和底泥中养分浓度均呈正相关.研究显示,与其他试验组相比,收割后水生植物生物量剩余20%时更有利于入湖河口水质的改善.
香溪河流域水生态系统健康评价
孙徐阳, 李卫明, 粟一帆, 李金京, 胡威
2021, 34(3): 599-606. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.06.27
摘要(781) HTML (123) PDF(282)
摘要:
随着人们环境保护意识的增强,河湖生态保护与修复成为社会关注的热点问题,科学的生态健康诊断则是有效进行河湖治理的前提.香溪河作为三峡水库典型支流,探究其水生态系统健康对于长江生态保护具有十分重要的意义.通过收集整理香溪河干支流的生物与生境数据,构建了涵盖水环境、水生生物、物理栖息地三方面共16项指标的水生态系统健康评价指标体系,综合运用专家判断法和熵权法确定评价因子权重,采用河流健康指数(RHI)表征香溪河流域水生态系统健康状况.结果表明:①2017年三峡水库蓄水期香溪河流域水生态系统整体健康水平为良好,优和良等级占比分别为12.5%和79.2%.②健康状况呈现出支流优于干流、非回水区优于回水区的空间分布特点,具体表现为支流南阳河>支流古夫河>支流高岚河>香溪河干流.干流水环境问题相对突出,而支流的河流连通性相对较差.③库湾健康状况的年内变化特征为冬季最好,春秋季次之,夏季最差.研究显示,该评价体系能准确地评估香溪河流域水生态健康状况,同时需重视三峡水库支流库湾的水环境治理.
水文变异条件下潦河生态流量计算研究
王强, 夏瑞, 邹磊, 陈焰, 张远, 刘成建, 陈明昊
2021, 34(3): 607-617. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.07.16
摘要(797) HTML (121) PDF(307)
摘要:
气候变化和高强度人类活动改变了流域的自然水文循环过程,导致水文序列出现变异,严重影响了流域水文生态系统的稳定性.目前,基于水文变异条件下的河道内生态流量计算已成为当前变化环境下生态水文学研究的热点问题之一.以江西鄱阳湖西北部的潦河为例,采用水文时间序列变异检验方法分析径流变异性及成因,应用水文模型对水文变异后的径流进行还原,以Kolmogorov-Smirnov(K-S)、Anderson Darling(A-D)和概率点据相关系数(PPCC)3种检验法确定月径流的最优概率分布函数,进而提出水文变异条件下最适宜的潦河生态流量计算方法.结果表明:①潦河万家埠站径流在1972年发生水文变异,突变点后流域年径流增加了12%,降水量的增加和蒸发量的减少是其主要驱动要素.②采用分布式时变增益模型(DTVGM)对径流进行还原,率定期和验证期的相关系数和Nash-Sutchliffe效率系数均大于0.78,径流模拟值和实测值拟合程度较高,表明基于DTVGM进行径流还原是可行的.③基于还原后的径流,对5种概率分布函数进行拟合优度综合检验,确定逐月最优分布函数,并估算月河道生态流量.与Tennant法、最枯月平均流量法、7Q10法等方法比较,基于最优分布函数的生态流量结果更具确定性与合理性.在气候变化和人类活动引起径流变异的背景下,考虑水文变异的河道内生态需水计算方法能够更科学地体现水文变异对生态需水过程的影响,研究结果可为潦河流域水生态保护和水资源管理提供数据支撑,也可为变化环境下水资源规划和配置提供科学依据.
潮白河再生水生态补给河道区浅层地下水氮转化
夏绮文, 李炳华, 何江涛, 黄俊雄, 郭敏丽
2021, 34(3): 618-628. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.07.22
摘要(724) HTML (64) PDF(168)
摘要:
再生水与天然地下水水质存在差异,利用再生水生态补给河道区可能会带来环境风险.引温济潮工程已运行10余年,为研究再生水长期河道入渗下不同位置地下水氮组分的演化特征与机制,收集近11年的地表水与地下水监测资料.采用聚类分析将地表水划分为不同区域后选择典型地下水监测点分析氮组分的演化差异,并利用Cl-计算混合比得出地下水中目标成分的计算浓度,初步推测地表水入渗后发生的氮转化,并选取DO、TOC、底泥、水文地质条件等环境指标分析证明.结果表明:①地表水明显分为3组,包括减河、土坝以北潮白河段、土坝以南潮白河段,各组间指标存在显著差异,影响水质差异的主要因素为再生水的氮、磷含量及水体流态.②再生水入渗过程中,包气带或黏土层较厚有利于氮的去除,减河和土坝以北潮白河段地表水中的NO3--N流经包气带时通过反硝化与同化作用衰减,NH4+-N通过吸附与硝化作用得以去除,入渗后未引起地下水中的氮浓度明显增加.③而土坝以南潮白河段,河道补水后翌年地下水位抬升并趋于稳定,长期地表水入渗使底泥的氮和有机质含量升高,使得该断面于2013年后达到适宜的碳氮比而发生有机氮矿化作用,由于包气带较薄,生成的NH4+-N较少吸附于土壤介质中,易随水流入渗而引起地下水中ρ(NH4+-N)升高.研究显示,再生水入渗过程中,包气带或黏土层较厚可有效去除氮组分,但部分地区包气带较薄且发生有机氮矿化作用会增加地下水的氮污染风险.
滹沱河超采区地下水回补的水化学效应研究
田夏, 孟素花, 崔向向, 张学庆, 张兆吉, 费宇红
2021, 34(3): 629-636. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.07.19
摘要(816) HTML (85) PDF(155)
摘要:
由于长期超采地下水,导致滹沱河冲洪积平原地下水位持续下降,水质恶化,为缓解滹沱河超采区水资源矛盾,2018年开始实施了河道回补工程,回补水源为黄壁庄水库水和“南水北调”水.为了研究回补后地下水化学效应变化,应用水文地球化学、水文学和统计学等理论方法,开展了现场动态监测、地下水化学检测工作.结果表明:①实施滹沱河补水后地下水位上升显著,滹沱河沿线地下水位平均回升5.83 m;2019年较2015年滹沱河超采区地下水位平均回升5.93 m,地下水漏斗形状发生改变,地下水向漏斗中心汇集已不明显.②滹沱河多年受上游高硫酸盐水源补给的影响,滹沱河沿岸分布HCO3·SO4-Ca·Mg型地下水,并在HCO3·SO4-Ca·Mg型水两侧形成了条带状的HCO3·SO4·Cl-Ca·Mg型水.与2015年相比,2019年HCO3-Ca·Mg型水的面积减少了20.6%,HCO3·SO4·Cl-Ca·Mg型水和HCO3·SO4-Ca·Mg型水的面积增加了13.6%.③河道补给有效缓解了地下水环境恶化,区域地下水中硫酸盐平均含量基本持平,氯化物浓度、TDS(溶解性总固体)浓度、总硬度呈下降趋势;受上游黄壁庄水库补水影响,滹沱河沿岸附近地下水中硫酸盐的浓度升高,高浓度的硫酸盐主要分布在滹沱河、石津灌渠及黄壁庄水库副坝附近,随着补水的不断推进,水位持续回升,在水动力作用下,其有向下游扩散的趋势.研究显示,科学合理地选择补水水源与回补方式是减缓该地区地下水硫酸盐污染及保持地下水可持续利用的有效方式.
武汉城市污水中微塑料的分离、鉴定及其微观特征分析
徐舟影, 陈奥飞, 赵胤祺, 张中戬, 班宜辉, 王锦一, 黄思唯, 刘昊
2021, 34(3): 637-645. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.07.17
摘要(1028) HTML (129) PDF(233)
摘要:
为研究武汉城市污水中微塑料的分布特点及其表面形貌特征,采用以连续浮选分离装置为基础进行改进设计的微塑料提取装置对污水中微塑料进行分离,通过用65%硝酸和30%过氧化氢混合液(体积比为1:3)对污水样品进行消解,并采用筛网(300、600、1 000目)(100目=0.147 mm)和滤膜(1 μm玻璃纤维滤膜和20 nm氧化铝滤膜)分离技术建立起对水体微塑料和纳米塑料的分离富集方法.通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜-X射能谱分析联用(SEM-EDS)等方法对所提取微塑料颗粒的组成成分、赋存特征、表面形貌特征进行分析.结果表明:①提取装置的平均回收率在92%以上.②污水中微塑料类型主要为碎片类、泡沫类、薄膜类和纤维类.③FTIR结果证实,该方法所提取的微塑料颗粒中有聚乙烯、聚丙烯等成分,且发现了羰基、聚酯类物质存在,说明提取到的微塑料中可能有可降解塑料颗粒.④SEM-EDS结果显示,各类微塑料表面粗糙、撕裂程度不同,存在不同程度的风化痕迹,并在其表面发现Si、Cu、O、Al、Na、Ca、Ba等元素的富集.研究显示:改进的微塑料分离方法能够实现对污水中微塑料的高效提取;同时,明确了武汉城市污水微塑料的表面形貌特征及赋存特征,为未来武汉城市污水中微塑料污染的针对性治理提供理论依据.
城市雨水管道沉积物氮磷污染溶出特性试验研究
徐强强, 李阳, 马黎, 王一啸, 左晓俊, 陈斌
2021, 34(3): 646-654. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.07.18
摘要(655) HTML (57) PDF(181)
摘要:
针对城市雨水管道沉积物氮磷溶出特性不清楚的问题,以南京江北新区3种不同功能区(文教区、交通区及商业区)分流制雨水管道为研究对象,考察了管道沉积物中氮磷溶出随时间的变化关系,分析了不同pH、盐度等环境因素下氮磷溶出特征,并探讨了不同氮磷浓度的来流对出流中氮磷的影响.结果表明:①各功能区管道沉积物中溶出ρ(NH3-N)、ρ(NO3-N)、ρ(TP)随淋溶时间先增大后趋于稳定,且达到峰值的先后顺序均表现为交通区>文教区>商业区.②各功能区管道沉积物中NH3-N和TP在pH影响下溶出趋势基本一致,均表现为酸性条件>碱性条件>中性条件,而NO3-N溶出均在pH=7附近(中性条件)达到峰值(交通区溶出率最大,为35.21%).③各功能区管道沉积物中NH3-N和NO3-N的溶出均随盐度增加而逐渐增加,而TP的溶出却在盐度超过1%后呈不同程度的波动.④NO3-N溶出率最小且TP溶出率最大的交通区雨水管道出流受来流影响最明显,相关系数均超过0.97.研究显示,与文教区、商业区相比,pH、盐度等环境因素对交通区雨水管道沉积物氮磷溶出影响最大,在雨水管道径流氮磷输出负荷的定量评估过程中应被重点关注.
生态环境
生态产品概念再定义及其内涵辨析
张林波, 虞慧怡, 郝超志, 王昊, 罗仁娟
2021, 34(3): 655-660. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.11.19
摘要(1557) HTML (413) PDF(456)
摘要:
准确界定生态产品概念定义及其内涵是深入开展其理论研究和实践创新的前提和基础.该研究深入剖析了生态产品现有概念定义存在的问题,从我国提出生态产品价值实现理念的战略意图入手,在指明生产者的基础上,将生态产品定义为生态系统生物生产和人类社会生产共同作用提供给人类社会使用和消费的终端产品或服务,包括保障人居环境、维系生态安全、提供物质原料和精神文化服务等人类福祉或惠益,是与农产品和工业产品并列的、满足人类美好生活需求的生活必需品,分为公共性生态产品、准公共生态产品和经营性生态产品三类.阐明了生态产品与生态系统服务、经济产品、非生态自然资源之间的边界关系,明确了生态产品不仅反映了自然生态与人类之间的供给消费关系,还反映了人与人之间的供给消费关系.建议组织自然科学和社会科学领域的科研人员开展中长期联合攻关,解决生态产品价值实现过程中面临的科学技术难题,通过理论突破和技术创新抢占国际生态经济学研究的学术制高点.
2015—2017年“2+26”城市生态文明发展水平评估及动态变化分析
王昊, 张林波, 宝明涛, 郝超志, 虞慧怡, 王世曦, 罗仁娟
2021, 34(3): 661-670. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.10.29
摘要(746) HTML (31) PDF(247)
摘要:
“2+26”城市是我国实施大气污染防治攻坚战的重点地区之一.为量化评估“2+26”城市生态文明建设取得的成效,在全国生态文明发展水平评估的研究基础上,进一步完善了评估技术方法,基于双基准渐进法评估了2015年和2017年“2+26”城市生态文明发展水平,揭示了该区域生态文明发展的短板;对比分析了2015—2017年生态文明发展水平的年际变化及其主要原因,特别是空气质量改善对该区域生态文明发展水平提升的影响.结果表明:①2017年“2+26”城市生态文明中国指数(ECC)得分为64.98分,整体上达到一般水平,但与长三角、珠三角等城市群以及全国平均水平相比,生态文明发展水平相对落后,依然存在生态环境质量较差、区域与城乡发展不协调、经济发展与环境保护不协调等短板.②2015—2017年“2+26”城市生态文明发展水平明显提升,ECC得分增加了3.64分,高于长三角、珠三角等城市群及全国平均水平,地表水环境质量、主要水污染物排放强度及主要大气污染物排放强度是其生态文明发展水平提升的主要贡献指标.③2015—2017年“2+26”城市空气质量改善不明显,对生态文明发展水平提升的贡献相对较小,这可能与气象条件变化、大气治理成效的滞后效应有关.研究显示,“2+26”城市生态文明发展取得了明显成效,但依然存在突出短板,应优化国土生态空间、转变经济发展方式、建立协同发展机制,补齐短板,从而进一步提升生态文明发展水平.
我国近岸海域环境功能区划制度发展现状及对策
王艳, 张震宇, 孙明东, 徐香勤, 雷坤
2021, 34(3): 671-677. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.10.11
摘要(679) HTML (92) PDF(373)
摘要:
近岸海域环境功能区划制度在保护近海环境质量、维护海洋生态功能等方面发挥了重要作用,已经成为近岸海域环境保护规划的基础和环境监督管理的依据.在国家加快推进陆海、城乡国土空间统筹和优化的背景下,要实现近岸海域生态系统服务功能保护、水质持续改善等目标要求,仅明确近岸海域和沿岸陆域生态环境保护空间格局难以满足海洋生态环境保护需求,还需进一步明确近岸海域生态环境保护目标体系.近岸海域环境功能区划制度已经实施20余年,目前呈现出法律地位不足、功能分类体系与近岸海域生态环境保护要求不一致、功能区目标间协调性不足、调整频繁、各省份近岸海域环境功能区监管工作不统一等问题.因此,应重新定位近岸海域环境功能区在海洋环境管理中的作用,强化对其所确定的近岸海域环境功能的保护,并由环境功能保护的需求进一步提出水质保护、生态保护目标,将近岸海域环境功能区划作为全国近岸海域生态环境目标空间管理的依据.在此基础上,提出提升近岸海域环境功能区的法律地位、构建科学合理的近岸海域环境功能区分类体系、基于生态系统管理理念制定海洋环境保护目标、严格功能区划调整程序、完善近岸海域环境功能区监管制度等对策建议,为完善近岸海域环境功能区划制度提供借鉴.
黔西南喀斯特地区国土空间规划“双评价”技术与实践:以义龙新区为例
付梦娣, 李晨旭, 刘伟玮, 冯朝阳, 马凌, 朱彦鹏
2021, 34(3): 678-686. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.07.13
摘要(887) HTML (132) PDF(174)
摘要:
国土空间规划是落实主体功能区战略、绘制未来“美丽国土一张蓝图”的重要抓手,资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价是国土空间规划编制的前提和基础.以贵州省黔西南布依族苗族自治州义龙新区为研究对象,围绕生态保护、农业生产、城镇建设功能特征,以定量方法为主、定性方法为辅,依次开展了资源环境要素单项评价、资源环境承载能力集成评价、国土空间开发适宜性评价,并与现状土地利用进行对比,识别其国土空间开发问题和潜力.结果表明:①义龙新区生态保护极重要区面积占比为36.93%,农业生产适宜区面积占比为24.84%,城镇建设适宜区面积占比为25.08%,三者可分别作为重点生态功能区、农产品主产区、城市化发展区.②生态保护极重要区中基本农田面积为23.60 km2、一般农用地面积为15.21 km2,农业生产不适宜区中基本农田面积为72.17 km2、一般农用地面积为27.63 km2,地块功能指向重叠性较大,建议结合城市发展意向,明确不同区域功能指向的侧重.③后备耕地面积为131.87 km2,后备建设用地面积为114.85 km2,与实地核查结果相符.研究显示,构建的喀斯特地区“双评价”方法体系可以很好地应用于区域国土空间规划,实现了格网单元地域功能优化分区.
呼伦贝尔草原采煤沉陷对土壤-植物系统的影响及评价
韩煜, 肖能文, 赵伟, 史娜娜, 王琦, 高晓奇, 郭志强, 温建忠, 全占军
2021, 34(3): 687-697. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.10.18
摘要(594) HTML (37) PDF(275)
摘要:
为研究采煤沉陷对土壤-植物系统的影响,以呼伦贝尔草原煤矿为研究对象,通过在沉陷区与对照区不同坡位〔坡顶(地表沉陷边界附近)、坡中(沉陷边缘区)、坡底(沉陷中心区)〕设置样地进行土壤性质和植物群落的调查测试,对比分析沉陷干扰下土壤水分和养分、植物物种组成以及群落结构的变化,研究土壤性质与植物群落特征之间的关系,并对沉陷区和对照区土壤-植物系统进行综合评价.结果表明:①采煤沉陷后,沉陷区土壤体积含水量(简称“土壤含水量”)较对照区下降了4.8%(P < 0.05),坡中土壤水分损失最严重,比对照区同一坡位减少了8.4%(P < 0.05).沉陷区0~60 cm土壤TN(全氮)、TP(全磷)、OM(有机质)和AK(速效钾)含量平均值分别比对照区下降了17.8%、28.9%、38.0%和46.5%(P < 0.05),坡中和坡底土壤养分流失明显,TN含量在坡中比对照区相同坡位下降了29.7%(P < 0.05),OM、AK含量在坡底减少了54.1%、64.1%(P < 0.05).②沉陷区植物种类比对照区减少了28.6%~37.0%,原有优势种羊草(Leymus chinensis)、贝加尔针茅(Stipa Baicalensis)的重要值下降,而双齿葱(Allium bidentatum)、寸草苔(Carex duriuscula)等旱生植物种类和数量增多,植物群落发生退化,群落Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数明显低于对照区(P < 0.05).③通过冗余分析可知,土壤性质与群落多样性指数相关性显著(P < 0.05),其中TP、TN、OM和AK含量与多样性指数的相关系数均大于0.5(P < 0.05),TN含量是影响群落多样性的关键因子.④利用因子分析法对土壤-植物系统进行综合评价,显示沉陷区各样地土壤-植物系统与对照区相比呈退化状态,不同坡位的退化程度表现为坡中>坡顶>坡底.研究显示,受沉陷干扰影响,土壤水分和养分发生损失,群落物种多样性下降,土壤-植物系统退化趋势明显,坡中部位(沉陷边缘区)退化最严重.
荒漠河岸多枝柽柳灌丛碳氮磷化学计量特征及其影响因素
张晓龙, 周继华, 来利明, 姜联合, 郑元润
2021, 34(3): 698-706. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.08.04
摘要(651) HTML (36) PDF(234)
摘要:
为了解群落水平下荒漠河岸多枝柽柳(Tamarix ramosissima Ledeb.)灌丛的碳氮磷化学计量特征及其影响因素,在黑河下游荒漠河岸3 800 m范围内,沿垂直河道方向上设置9个采样点,采用相关性分析、冗余分析(RDA)和偏冗余分析(pRDA)方法,对多枝柽柳群落的碳氮磷化学计量格局及其与环境因子的关系进行研究.结果表明:黑河下游荒漠河岸多枝柽柳群落TC、TN、TP含量平均值分别为380.27、30.42和1.54 mg/g,C:N、C:P和N:P平均值分别为12.98、257.09和20.04.与全球和区域尺度物种水平研究相比,黑河下游荒漠河岸多枝柽柳灌丛群落具有较低的TC含量、较高的TN含量和N:P以及相对稳定的TP含量.多枝柽柳灌丛群落碳氮磷化学计量特征变异系数相对较小,内稳性较强,相对较高的N:P(14.55~27.20)表明群落水平下多枝柽柳灌丛更倾向于受磷元素的限制.在沿河梯度上,多枝柽柳群落TC含量和TN含量均随沿河距离的增加呈显著下降的变化趋势,而C:N随沿河距离的增加呈波动上升的变化趋势;TP含量呈先降后升的变化趋势,而C:P和N:P大致呈先上升后下降的变化趋势.多枝柽柳灌丛群落的碳氮磷化学计量特征与土壤理化属性存在一定相关性,土壤含水量、土壤容重和土壤pH是影响多枝柽柳群落碳氮磷化学计量特征变化的关键因子,三者共同解释了总变异的57.7%,其中土壤含水量解释了总变异的32.8%.研究显示,土壤水盐与多枝柽柳灌丛的碳氮磷化学计量特征关系密切,土壤含水量在解释多枝柽柳灌丛碳氮磷化学计量特征变化方面比土壤pH更为重要.
土壤水分含量和凋落物特性对陌上菅细根和叶片凋落物分解的影响
孟盈盈, 张黎明, 远勇帅, 贾璇, 程桦, 皇甫超河
2021, 34(3): 707-714. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.05.17
摘要(803) HTML (59) PDF(341)
摘要:
凋落物分解是湿地生态系统中碳和养分循环的关键过程.对比叶片凋落物和细根的分解速率,有助于阐明水分变化条件下不同凋落物类型对湿地碳循环的相对贡献,提高人们对不同有机碳源分解驱动机制的理解.以安徽省升金湖湿地典型湿生植物——陌上菅(Carex thunbergii)为研究对象,采用分解袋法进行凋落物分解试验,分析叶片凋落物和细根在不同土壤水分含量(30%、50%和70%)下的分解动态.结果表明:①经过5个月的分解,在30%、50%和70%的土壤水分含量下,陌上菅的细根质量残留率分别为46.7%、58.1%和60.1%,叶片凋落物的质量残留率分别为37.9%、31.6%、33.9%.②在30%、50%和70%的土壤水分含量下,陌上菅的细根分解速率常数分别为1.78、1.27、1.12,叶片凋落物的分解速率常数分别为2.56、2.94、2.54,且它们之间存在显著性差异(P < 0.05).③细根的分解速率与土壤水分含量之间呈负相关(P < 0.001),而叶片凋落物的分解速率与土壤水分含量呈正相关(P=0.01).④根据重复测量方差分析结果可知,凋落物分解受凋落物类型、分解时间及二者交互作用的影响,且凋落物类型是主导因素.分别对细根和叶片凋落物的质量损失进行重复测量方差分析,发现在细根的分解过程中,土壤水分含量是主要影响因素,而在叶片凋落物分解过程中,分解时间是主导因素.研究显示,相同土壤水分含量下,叶片凋落物的分解速率比细根快;湿地水位变化条件下,土壤水分含量对细根和叶片凋落物分解具有不同的影响,土壤水分含量的增加促进了叶片凋落物的分解,但对细根的分解产生了抑制作用.
土壤与固废
湖南省某典型流域农用地土壤重金属污染及影响因素
沈洪艳, 安冉, 师华定, 刘孝阳, 张安迪
2021, 34(3): 715-724. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.10.06
摘要(1032) HTML (182) PDF(225)
摘要:
农田土壤环境直接关系到农产品质量安全,是维系“菜篮子”工程、保障“吃的放心”的重要基础,近年来受到广泛关注.为探明农田土壤重金属污染分布特征及主要影响因子,以污染问题突出、地势起伏较大、水网密布的我国湖南省某典型流域为研究区,以流域主干河流沿线的农田土壤为研究对象,借助单因子指数、内梅罗指数和潜在生态危害指数,综合评价土壤Cd、Hg、As、Pb、Cr这5种重金属的污染状况;结合多元统计分析与地统计分析的方法,分析土地利用类型、地形因子与重金属含量的关系,并对土壤重金属空间分布和污染来源进行探究.结果表明:①研究区土壤Cd、Hg、As、Pb、Cr的平均含量分别为1.59、0.19、33.01、229.95、72.78 mg/kg.其中,Cd、As、Pb的平均含量均超过研究区土壤背景值.②内梅罗指数分析显示,研究区中77.16%的土壤点位评价结果为重度污染;与GB 15618—2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》中农用地土壤污染风险管制值相比,土壤点位中Cd、As、Pb超标现象突出,主要分布于流域上游西部;综合潜在生态危害评价结果表明,3.05%的土壤点位表现为强生态风险及以上.③不同土地利用类型中,土壤重金属含量存在显著差异.旱地、水田、果园土壤中Cd、Hg、As、Pb的含量依次降低.高程与各重金属(除Hg外)含量均呈显著相关(P < 0.05),坡度、坡向与各重金属含量的相关性均不显著(P < 0.05).④源解析结果表明,流域农田土壤中Cd、As、Pb受到工业生产活动、交通运输、农业活动的综合影响,Hg、Cr主要来源于成土母质等自然因素.研究显示,研究区土壤中重金属存在一定程度的污染,重金属富集受土地利用类型、高程及人为因素的影响较明显.
环丙沙星在亚高山草甸土和沼泽土中的吸附特性
黄燕, 白英臣, 王彬, 刘畅, 刘伟, 梁馨予, 王启铭, 谌书
2021, 34(3): 725-733. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.12.16
摘要(740) HTML (63) PDF(372)
摘要:
为了研究环丙沙星(Ciprfloxacin,CIP)在土壤中的吸附过程及主要影响因素,以川西北高原亚高山草甸土和沼泽土为研究对象,采用OECD guideline 106批平衡方法,分析了亚高山草甸土和沼泽土对CIP的吸附动力学特征、吸附热力学特征以及pH、温度、CIP初始浓度等对其吸附过程的影响.结果表明:①不同初始浓度CIP在两种土壤中的吸附过程均符合准二级吸附动力学模型,R2为0.920 2~0.988 6.②Freundlich等温吸附模型能够较好地拟合两种土壤对CIP的吸附热力学过程,吸附等温线符合“L”型.③在15~35℃范围内,吸附热力学参数ΔHθ(吉布斯自由能)和ΔGθ(焓变)均小于0,ΔSθ(熵变)大于0,表明两种土壤对CIP的吸附过程以物理吸附为主,属于吸附体系混乱度增加的自发进行的放热反应.④吸附容量lg Kf满足沼泽土大于亚高山草甸土,说明沼泽土对CIP的吸附能力强于亚高山草甸土,且两种土壤的吸附能力与CIP的初始浓度呈正相关.⑤在pH为3~9条件下,吸附量均随pH的增加呈现先增后减的趋势,当pH为5时,两种土壤对CIP的吸附效果均最好,表明强酸和碱性环境均不利于土壤对CIP的吸附.研究显示,CIP在两种土壤中的吸附容量、吸附强度以及吸附速率均存在较大差异,温度、CIP的初始浓度和pH对两种土壤吸附CIP存在一定影响.
厌氧环境下美人蕉根表铁膜对重金属积累转运的影响
宋阳煜, 吴娟, 成水平
2021, 34(3): 734-741. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.07.20
摘要(869) HTML (211) PDF(194)
摘要:
根表铁膜作为污染物进入植物体内的门户,对植物修复重金属污染底泥起着重要作用.有机物降解消耗DO导致的底泥厌氧环境会显著影响根表铁膜的形成,并改变重金属的生物地球化学特征,从而影响重金属污染底泥的植物修复效果.为了探讨底泥厌氧环境中植物根表铁膜对重金属积累和转运的影响,采用向底泥中投加蔗糖模拟底泥厌氧条件的方法,测定不同底泥厌氧水平下挺水植物美人蕉(Canna indica)的生物量、根表铁膜和植物组织内重金属的含量.结果表明:①底泥厌氧环境不利于美人蕉对Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的吸收,随着厌氧程度的增加,美人蕉对重金属的吸收量逐渐减少.②底泥厌氧环境能促进根表铁膜的形成及其对Cr和Ni的富集,重度厌氧环境中根表铁膜的含量为(10.40±0.30)g/kg(以根干质量计),但厌氧环境抑制了铁膜对Cd、Pb和Zn的富集.③底泥厌氧环境不利于Ni从根表铁膜转运至植物组织,但轻度厌氧环境能促进Cr和Zn从根表铁膜转运至根系,且底泥厌氧环境对Cd、Pb和Cu的迁移转运无显著影响.研究显示,底泥厌氧环境促进了植物根表铁膜的形成,根表铁膜对重金属积累和转运的影响因底泥厌氧水平和重金属元素种类不同而不同.
污染场地卤代烃非生物自然衰减研究进展
廖高明, 马杰, 谷春云, 杜显元, 宋权威
2021, 34(3): 742-754. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.09.14
摘要(788) HTML (149) PDF(235)
摘要:
传统的卤代烃自然衰减研究主要关注生物降解过程,然而近年有研究发现卤代烃可以被地层中的活性矿物还原降解.对天然活性矿物介导下卤代烃非生物自然衰减的研究进展总结显示,可以还原降解卤代烃的天然矿物主要包括铁硫矿物、铁氧矿物和含铁黏土矿物等,其中铁硫矿物在含水层中分布最为广泛.常见的反应机制包括还原消除、氢解、自由基加成、自由基偶联、脱卤化氢、水解,其中还原消除和氢解是其中最重要的两种反应机制,常见于卤代烷烃和卤代烯烃的非生物降解.卤代烃的非生物降解产物主要取决于还原降解途径和母体卤代烃.不同矿物对卤代烃的降解活性大致表现为马基诺矿≫黄铁矿>黑云母>蛭石≈绿锈>磁铁矿≈蒙脱石.卤代烃的降解速率除受矿物种类影响外,还受到卤代烃种类、pH、硫化物浓度、共存金属离子、天然有机物、矿物形态等因素的影响.现有的研究已经确证活性矿物的还原降解是卤代烃自然衰减的重要机制,但该领域中仍然有一些重要知识点有待进一步研究.关于活性铁矿物Fe(Ⅱ)类型和反应能力之间的关系、还原卤代烃过程中Fe(Ⅱ)的结构变化以及结构态Fe(Ⅱ)向卤代烃的电子转移方式等仍然不清楚,建议进行更深入的研究;现有研究大都基于实验室小试装置,实际场地的研究不多,建议今后进一步探究实验室发现的规律是否符合场地中的实际情况;地下水位波动导致活性矿物间歇性暴露在溶解氧中,可能产生羟自由基(·OH)实现并导致卤代烃的氧化降解,这方面的研究目前尚存在不足,建议给予更多关注.
多溴联苯醚及其衍生物在土壤中的分布、转化和生物效应研究进展
王国庆, 许学慧, 李跃进
2021, 34(3): 755-765. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.08.13
摘要(749) HTML (119) PDF(501)
摘要:
多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)作为一种良好的溴系阻燃剂被大量地添加到工业产品中,随着产品的使用、回收和废弃处理会进入各种环境介质中,是一类分布十分广泛的持久性有机污染物.PBDEs的衍生物羟基化多溴联苯醚(hydroxylated polybrominated diphenyl ethers,OH-PBDEs)和甲氧基化多溴联苯醚(methoxylated polybrominated diphenyl ethers,MeO-PBDEs),由于具有比母体化合物更大的毒性效应和更复杂的环境行为也受到人们广泛关注.通过对PBDEs及其衍生物在土壤中的分布特征、转化规律及生物效应研究的最新进展进行综述发现,PBDEs在土壤中的分布浓度随离工业区距离增加而减小,且大多数污染地区土壤中以高溴代PBDEs为主,偏远地区土壤中则以低溴代PBDEs为主.进入土壤的PBDEs在动物、植物体内及微生物作用下均可发生脱溴代谢转化产生低溴代PBDEs,也可发生羟基化生成OH-PBDEs和甲氧基化生成MeO-PBDEs,与此同时,OH-PBDEs和MeO-PBDEs之间也会发生相互转化.PBDEs及其衍生物作为一种环境内分泌的干扰物对大部分的植物、动物都有显著的毒性效应,对植物而言能够抑制植物种子萌发、幼苗生长、损伤细胞结构以及影响植物代谢活动等;对动物而言能够影响动物的内分泌功能、妨碍动物生殖系统的发育以及对神经系统产生毒性等.目前,关于PBDEs及其衍生物在土壤生态系统中环境化学行为和生态毒性的报道十分有限,探讨土壤中PBDEs的代谢转化过程和毒性效应可为全面深刻地认识PBDEs的环境行为和潜在生态风险提供科学参考.
环境污染与健康
室内人体行走引起颗粒物再悬浮的试验研究
蔡宁宁, 王宝庆, 胡新鑫, 唐真真, 姜卓, 杨家豪, 李坤键
2021, 34(3): 766-771. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.09.03
摘要(631) HTML (46) PDF(246)
摘要:
室内人员活动是室内颗粒物再悬浮的重要因素,研究室内颗粒物再悬浮对评估室内空气质量有重要意义.以南开大学津南校区某公共教室为研究区域,通过现场试验研究了室内地面不同积尘负荷下,人员行走引起的PM2.5再悬浮浓度及其扩散速率.结果表明:①不同时间间隔内的室内地面总颗粒积尘负荷不同,时间间隔为3、7、15 d时,室内PM2.5积尘负荷分别为0.11、0.18、0.30 g/m2.②室内地面不同总颗粒积尘负荷下,在室内中心过道处行走时引起的PM2.5再悬浮浓度约1 min后达到最高值,PM2.5再悬浮浓度达到最高值的时间与地面不同总颗粒积尘负荷的关系不明显.③随着室内地面总颗粒积尘负荷的增加,人体行走引起的PM2.5再悬浮浓度也会增加.当室内PM2.5积尘负荷为0.30 g/m2时,行走路径中游坐姿1.1 m处与站姿呼吸平面1.5 m处的PM2.5再悬浮浓度平均值分别为3.03、2.68 μg/m3,约是室内PM2.5积尘负荷为0.18与0.11 g/m2时引起的PM2.5再悬浮浓度平均值的2~3倍.④利用颗粒物传输模型对PM2.5再悬浮进行量化分析发现,室内地面不同总颗粒积尘负荷的大小与PM2.5再悬浮分数无关,PM2.5再悬浮分数为2.2×10-8;室内PM2.5积尘负荷为0.11、0.18、0.30 g/m2时,行走引起的再悬浮PM2.5扩散速率分别为7.62×10-11、1.25×10-10、2.08×10-10 kg/s.研究显示,地面积尘负荷的大小会影响人体行走时颗粒物的扩散速率与室内PM2.5浓度.
环境经济与管理
广东省CO2排放变化的社会经济影响因素
吴晓慧, 余亚东, 梁赛
2021, 34(3): 772-782. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2020.06.25
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摘要:
作为我国经济最为发达的省份之一,广东省社会经济可持续发展面临CO2排放量增长的挑战.从多角度分析广东省CO2排放变化的社会经济影响因素,有助于其实现低碳发展.基于投入产出模型,从生产、需求和供应角度分析1987—2015年广东省CO2排放量的变化;此外,采用结构分解分析方法,从需求和供应角度量化广东省各种社会经济因素对CO2排放变化的相对贡献.结果表明:①与生产端相比,需求侧和供给侧的研究有助于识别不同的关键行业,如建筑业(需求侧)、金融和保险业(供给侧).②降低碳排放强度是减少广东省CO2排放的主要因素,而人均最终需求水平和人均初始投入增加是推动广东省CO2排放增加的主要因素.③生产结构、最终需求结构和初始投入结构变化导致CO2排放量略有增加,表明广东省具有较大的通过调整结构性因素减排CO2的潜力.综上,建议除了生产端CO2减排措施外,广东省还应采取需求侧和供给侧相关措施,如优化消费行为、产品分配行为和初始投入结构等.