磺胺类药物水环境行为及水生生物毒性研究进展

磺胺类药物(SAs)在水环境中普遍存在,大部分SAs以母体分子或代谢产物形式排放到环境中,地表水、地下水、海水甚至饮用水中都能检测到低浓度的SAs。因SAs排放量大、环境假性持久性强等特点,其对水生态环境和人类健康构成潜在风险。针对SAs在水环境中的归趋问题,总结了SAs在水环境中吸附、迁移、转化、降解、生物富集等典型行为规律,进一步分析SAs对水生植物、水生动物及水生微生物产生的毒性效应。结果表明:SAs在水环境中行为的研究多集中在环境介质表面的吸附特性与规律,而对SAs依赖水动力条件的迁移转化和生物富集规律研究较少;SAs在环境介质表面的吸附主要以阳离子交换和分子结合的形式发生,吸附质表面的电荷密度是决定吸附量的重要因素;SAs在水环境中广泛存在,虽然浓度水平较低,但对水生生物造成的负面影响会产生潜在的生态风险,主要表现为干预水生植物的生长发育过程,造成水生动物的特征性畸形,干扰水中微生物的群落结构与功能,最终会对整个水环境及其循环造成宏观的影响。未来应加强SAs在水环境中衰减过程的浓度和贡献率研究以及对水生生物毒性标准化测试,以期深入研究SAs生态毒理学、解决SAs污染问题。

黄河流域河套灌区农业面源污染模拟的难点与重点分析

黄河流域河套灌区农业面源污染问题突出,使用模型模拟是对河套灌区农业面源精准溯源、准确预测、评估治理措施治理效果和生态环境影响的有效途径,也是全面应用“监测-溯源-核算-治理-管理”农业面源污染全链条防控技术体系的关键核心步骤.经梳理发现,目前河套灌区农业面源污染模型由于缺乏对“源-汇”关系的精准表述和输移转化机制的阐明,导致存在一定的“假拟合”现象,致使后续使用模型模拟得到的结论存在较大的误差和不确定性,其结果在溯源、核算、评估等方面均无法完全成为具有实际指导意义的工具;除此之外,目前河套灌区现有的水文水质数据监测网络一定程度上难以满足日益增长的农业面源模型建立、率定和验证的需要,因此率定与模拟的结果很难具有更高的时空分辨率,导致对月尺度以下发生的面源污染行为和相应的环境危害评估与实际情况具有较大偏差.因此,建议建立流域层面农业面源污染监测网和数据分享平台以获取来自河套灌区具有更高时空精度的实测数据,并通过实地实验的方式阐明在河套灌区这一特殊“农业-环境”系统中面源污染物的输移转化机制,并在此基础上开发新的可以复现并模拟该机制的机理-大数据耦合模型来为区域内的科学研究与政策决定提供帮助.

长江上游典型丘陵山区坡耕地径流及氮磷碳流失特征

持续的坡面降雨可能引发地表径流和壤中流的形成。其中,地表径流可通过溶蚀、侵蚀、运输等方式将大量富集在表土(通常为0~20 mm厚度)的养分从土壤中转移到受纳环境。降雨强度和坡度的变化可以影响坡面径流强度,从而改变径流中总氮(TN)、总磷(TP)、溶解性有机碳(DOC)等养分浓度与通量过程。通过模拟降雨试验,设置3种典型降雨强度(40、60、90mm/h)和坡度(6°、12°、18°),探讨不同条件下丘陵山区紫色土坡面径流及坡面TN、TP、DOC流失特征。结果表明:1)产流临界坡度不是一个定值,降雨强度在60 mm/h及以下时,临界坡度介于6°~18°;降雨强度达到90 mm/h时,未出现明显的临界坡度。2)相同降雨强度下,径流中TN和DOC浓度与坡度呈正相关(18°>12°>6°);降雨强度为90 mm/h时,径流中TP浓度与坡度的关系为6°>12°>18°,其余降雨强度下,则为12°>18°>6°。除12°坡面外,DOC流失量随降雨强度增加呈上升趋势;TP最大流失量出现在90 mm/h降雨强度下的6°坡面,为0.91 mg/m^(2),表现为来源限制,其余坡度坡面的TP流失表现为携带限制。3)坡面产流量和产沙量主要受降雨强度的影响,产流量和降雨强度与径流中TP流失量和DOC流失量显著相关,坡度与碳、氮、磷流失量的相关性均不显著,径流中TN流失量与TP和DOC流失量显著相关。研究显示,高强度降雨和小坡度组合下,径流量、TP流失量、DOC流失量显著高于其余降雨强度和坡度的组合,而在高强度降雨和大坡度组合下,TN流失量达到峰值。因此,需要特别关注强降雨、小坡度下紫色土中TP、DOC流失及强降雨、大坡度下TN流失问题。

基于文献计量学的环境领域有机磷农药研究热点和趋势分析

有机磷农药(OPPs)已逐渐取代有机氯农药成为广泛应用的农药之一,其大量使用对环境构成威胁,了解环境领域中OPPs的研究动态与趋势,可为相关领域的科研工作和环境管理提供借鉴。运用文献计量学方法,对2000—2022年中国知网(CNKI)核心数据库和Web of Science(WoS)核心数据库收录的环境领域OPPs的相关文献进行了分析,系统梳理了该领域OPPs的研究现状,阐述了OPPs研究的发展态势及热点前沿,同时提出了未来重点研究方向。结果表明:2000—2022年,国内外关于环境领域OPPs的研究论文共3427篇,近10年来发文量呈显著上升趋势;环境领域OPPs的研究介质主要是水体和土壤,且对水体中OPPs的环境行为和特性探究更为深入;OPPs的检测手段以气相色谱法为主,毒死蜱[O,O-二乙基-O-(3,5,6-三氯-2-吡啶基)硫代磷酸酯]是OPPs研究中出现频率较高的目标污染物之一,且其在环境中的检出率较高;国内外关于OPPs在环境中的研究脉络基本相似,前期研究(2000—2010年)主要集中在环境中OPPs的萃取方法,中期研究(2011—2018年)主要集中在环境中OPPs的危害及对其的环境影响评价,近年来(2019—2022年)研究热点主要集中在OPPs的残留、环境检测以及高效去除等领域。未来建议加强OPPs降解产物的鉴定和环境毒性研究、OPPs复合暴露研究及环境修复研究,同时开发新型纳米材料和绿色农药替代方案等。

长江上游临江河流域颗粒态磷流失风险评价

磷流失风险评价是磷流失治理的重要依据。基于修正的土壤流失方程,结合土壤全磷含量、颗粒泥沙的磷富集系数和泥沙输移比构建颗粒态磷指数模型,估算长江上游临江河流域2010年、2015年和2020年颗粒态磷流失量分布并识别关键源区。结果表明,2010年、2015年和2020年临江河流域面源颗粒态磷流失量最大值分别为495.9、815.8和936.1 kg/hm^(2),平均值分别为0.8、0.9和2.2 kg/hm^(2);以面源磷流失阈值2 kg/hm^(2)为标准识别关键源区,2010年、2015年、2020年的关键源区面积分别为86.7、77.6、182.5 km^(2);识别出的关键源区面积分别占流域面积的11.8%、10.6%、24.9%,贡献了流域84.7%、92.0%和92.6%的面源颗粒态磷流失量。关键源区主要分布在临江河上游、圣水河、大竹溪和金门河子流域的低丘缓坡区,对关键源区进行分区治理,提出以化肥减量、工程拦截为主的临江河流域颗粒态磷流失治理措施。

老年支气管哮喘急性发作并发Ⅰ型呼吸衰竭患者应用经鼻高流量氧疗联合小剂量肾上腺素抢救治疗对其血清氧化应激指标水平的影响

目的探讨老年支气管哮喘急性发作并发Ⅰ型呼吸衰竭患者应用经鼻高流量氧疗(HFNC)联合小剂量肾上腺素抢救治疗对其血清氧化应激指标水平的影响。方法前瞻性选择2022年3月—2024年2月收治的72例老年支气管哮喘急性发作并发Ⅰ型呼吸衰竭患者为研究对象,根据随机数字表,将72例老年支气管哮喘急性发作并发Ⅰ型呼吸衰竭患者完全随机地等分为HFNC组(n=36)和联合组(n=36)。HFNC组给予HFNC干预,联合组在HFNC组干预基础上联合小剂量肾上腺素抢救治疗,均治疗3 d。观察并记录HFNC组以及联合组患者胸闷消失时间、哮鸣音消失时间、住院时间。分别于治疗前和治疗3 d后,检测患者动脉氧分压(PaO_(2))、二氧化碳分压(PaCO_(2))和pH值,计算氧合指数(OI),检测血清超氧化物歧化酶(SOD)、髓过氧化物酶(MPO)、谷胱甘肽(GSH)水平。结果HFNC组和联合组患者年龄、性别、哮喘病程、合并症(糖尿病、高血压、冠心病)和急性发作原因等临床基线资料比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。联合组患者胸闷消失时间、哮鸣音消失时间和住院时间均明显短于HFNC组(P<0.05)。治疗3 d后,HFNC组和联合组患者OI、PaO_(2)和pH值均明显升高(P<0.05);两组治疗前后的PaCO_(2)比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。联合组患者OI、PaO_(2)和pH值均明显高于HFNC组(P<0.05),两组PaCO_(2)比较,差异无统计学意义(P>0.05)。治疗3 d后,HFNC组和联合组患者血清SOD和GSH水平均明显上升,MPO水平明显下降,且联合组患者血清SOD和GSH水平均明显高于HFNC组,MPO水平明显低于HFNC组(P<0.05)。结论应用HFNC联合小剂量肾上腺素抢救治疗老年支气管哮喘急性发作并发Ⅰ型呼吸衰竭患者,可有效改善患者OI、PaO_(2)和pH值等血气指标,提高机体输氧量,减轻氧化应激,有利于病情恢复。

全氟辛酸光催化材料应用及降解机理研究进展

全氟辛酸(PFOA)是一种广泛存在于环境介质中的典型全氟化合物,具有高毒性、难降解等特点,严重威胁生态环境安全及人类遗传、免疫、神经和生殖健康,其环境危害和风险防控引起广泛关注。光催化技术具有反应条件温和、处理效率高、应用成本低且无二次污染等优势,在PFOA的降解处理方面具有广阔应用前景。为研发活性强、可见光吸收性能好、稳定性高的新型光催化材料,实现水中PFOA的高效降解,系统梳理了近20年来PFOA光催化降解材料制备的相关研究,对不同光催化降解材料的降解特性及存在问题进行全面分析;结合现有材料对PFOA的光催化降解,总结光催化降解材料的反应机理及活性增强机制,阐明PFOA的光催化降解路径。

水中微塑料来源、生态毒理效应及处理技术研究进展

微塑料作为目前被广泛关注的新污染物之一,近年来在世界各地水环境中被频繁检出。微塑料不仅具有体积小、难降解、持久性等特点,而且可作为有毒金属、微生物、农药等污染物的载体,进一步增强它们的危害潜力。全面了解微塑料的来源和处理途径是确定微塑料污染控制关键问题以及实现对其有效管理的先决条件。回顾了国内外水环境中微塑料污染研究进展,梳理分析了水环境中微塑料的分类及来源,详细阐述了微塑料分离提取、定性定量检测方法,系统总结了微塑料对典型水生生物的单一影响以及微塑料与相关污染物对水生生物的复合影响;结合现有水污染控制技术,归纳了水中微塑料去除方法的优缺点,包括吸附、过滤、混凝沉淀、光催化、电絮凝、生物降解、膜生物反应器以及活性污泥法等技术。相关研究可为水环境中微塑料的去除与污染控制提供参考。

2023年水污染治理行业评述及发展展望

文章介绍了2023年水污染治理行业的发展背景、发展概况及关键技术的发展情况,并对水污染治理行业的发展趋势进行了展望。

聚硅硫酸铁(PFSS)的混凝性能及其应用

本文研究了聚硅硫酸铁的混凝性能和稳定性,试验了它对煤矿洗煤水、矿井水,以及城市废水的混凝处理效果,结果发现,随Fe/Si摩尔比的增大,聚硅硫酸铁的混凝效果明显提高;与聚硅酸相比,聚硅硫酸铁具有较好的稳定性和较强的除浊脱色性能。

络合萃取法处理金刚烷胺制药废水

采用络合萃取法处理金刚烷胺制药废水,考察了初始pH、络合剂种类、稀释剂配比、油/水相比和反应温度等对废水中金刚烷胺萃取效率的影响,并对萃取剂中金刚烷胺进行了反萃取分离回收.结果表明:采用V(P204)〔P204为二(2-乙基己基磷酸)〕∶V(正辛醇)为3∶2的复配萃取剂处理金刚烷胺制药废水,在初始pH为8.0、油/水相比为1∶1和温度为25℃的条件下,能够去除废水中99.7%以上的金刚烷胺;在反萃取过程中,V(P204)∶V(正辛醇)为1∶4的复配萃取剂可以获得更高的反萃取效率,以1.0mol/L的HCl溶液为反萃取剂,当油/水相比为1∶1时,可将51.7%的金刚烷胺从萃取剂中反萃分离,回收得到的金刚烷胺盐酸盐溶液可以回用到生产工艺中,P204-正辛醇复配萃取剂可在萃取和反萃取过程中多次重复使用.

突发环境事件风险源识别与监控技术创新进展——(Ⅰ)环境风险源识别技术与应用

环境风险防控与环境风险源管理是我国当前环境管理的重要工作之一。为了防控重大环境污染事件,实现环境风险源有序管理、科学决策,开展了重大环境污染事件风险源识别监控与管理技术的研发创新。借鉴国外环境风险源管理经验,遵循环境风险源"分类、分级、分区"管理原则,研发了环境风险源分类、识别与定量分级方法,实现了典型化工园区、特大城市及全国尺度的环境风险源分级,初步提出了全国石化化工行业重点风险企业名单。开发了环境风险源综合管理系统,以期为重点风险源监管、环境风险防控提供技术支持。

水生植物法再生景观回用水水质稳定技术研究

建立了污水处理和景观回用中试试验系统,景观回用试验水量为11 m3,研究了城市污水经二级生物处理再生后用作景观环境用水的水质稳定性;构建了不同结构的水生植物系统,研究了该系统对再生景观环境用水水质的影响.结果表明:在晴朗天气,白天水温为(28±2)℃,夜间水温为(20±2)℃的条件下,二级生物处理的再生水在瓷砖水池中最多可以稳定3 d;结构完善的“挺水-浮叶-沉水-浮水”水生植物系统能够有效抑制再生景观回用水中藻类的滋生,并可降低其有机物和氮、磷的含量,在9 d内使ρ(CODCr),ρ(TP)和ρ(NH3-N)分别降低76.9%,95.8%和95.2%,从而使水质保持稳定并得以改善,使回用水水质完全符合再生景观回用水国家标准.因此,构建结构完善的水生植物系统可实现污水再生景观回用.

高效藻类塘与水生植物塘联用深度净化受污染河水研究

采用高效藻类塘与水生植物塘联用工艺对劣Ⅴ类河水进行深度净化,通过对出水中CODCr,NH4＋-N,TP和DO等指标的分析测定,研究了其对沈阳某河流水体的净化效果。结果表明,在HRT为4 d,水深0.5 m,进水CODCr为70-100 mg/L,DO,NH4＋-N,TN和TP浓度分别为0.89-1.65,1.6-2.9,2.3-4.5和0.6-1.2 mg/L的条件下,联用工艺出水CODCr为35.40 mg/L,DO,NH4＋-N,PO43--P,TN和TP浓度分别为5.88,0.66,0.17,1.51和0.16mg/L,水体中各项指标均达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》中规定的Ⅴ类标准。水生植物塘对藻类塘出水中的藻类有很好的去除效果,平均去除率为94.5%。联用工艺对CODCr,NH4＋-N和PO43--P的去除效果均表现为一级藻类塘〉二级藻类塘〉水生植物塘,其中藻类塘起主要作用。

浑河中游水污染控制与水环境修复技术研发与创新

浑河中游制药、石化工业水污染是最大的工业污染,废水具有有毒有害、难降解等特点;浑河中游支流河水污染严重。为了控制水污染,改善水环境,国家水体污染控制与治理科技重大专项课题开展了区域水污染控制与水环境修复技术研发和创新。针对黄连素废水和磷霉素钠废水,研发了臭氧氧化、脉冲电絮凝、铁碳微电解等物化处理工艺以及物化-生化耦合处理工艺,实现了制药废水的有效处理;针对石化腈纶废水,研发了多格室脱氮反应器、膜生物反应器-臭氧氧化-曝气生物滤池全流程处理工艺,实现了腈纶废水氨氮脱除和达标处理;针对浑河中游支流河污染问题,研发了塘和湿地组合生态净化技术、污染底泥的安全处理处置与资源化利用技术。

新型聚铝硅复合絮凝剂的制备及性能研究

本文初步制备了两种新型聚铝硅复合絮凝剂:聚铝硅(含活化硅酸聚合铝,PACSi)和聚硅铝(聚硅酸硫酸铝,PSiAS).研究对比了PACSi,PSiAS与PAC的絮凝性能,考察了硅酸聚合程度,硅、铝含量对其絮凝性能的影响。结果表明,提高硅酸聚合程度或硅、铝含量的增加均有利于增强絮凝性能,且随[Si]/[Al]比值的提高,其絮凝性能也明显增强。在铝含量相同情况下,聚铝硅和聚硅铝的絮凝性能均优于聚合氯化铝。

突发环境事件风险源识别与监控技术创新进展——(Ⅱ)环境风险源监控技术与案例

总结了国内外环境风险源监控技术方面的先进经验,分析了当前我国环境风险源监控技术体系的特点,指出与发达国家相比,我国在环境风险源监控技术上存在的问题,包括环境风险源基本信息底数不清、监控指标不能满足环境管理的需求以及环境风险源监控管理方式相对落后。在调研用户需求的基础上,提出了我国环境风险源监控技术体系的设计原则为先进性、可靠性、整体性和经济性原则。按照"数据采集—传输—处理—应用"的信息处理思路,分别从监控方案设计、监控技术与设备、监控数据采集传输、监控网络架构、监控管理系统等5个方面构建了环境风险源监控技术体系。并将环境风险源监控技术在上海市闵行区、高桥石化地区及张家口市进行了应用示范。

金刚烷胺制药胺化废水与溴化废水的中和-络合萃取处理

考察了两种废水中和反应过程对污染物的去除效果,然后采用P204/正辛醇复配萃取剂对废水进行络合萃取处理.结果表明,采用溴化废水中和滴定胺化废水可以大幅消减废水中污染物,避免后续萃取过程中的乳化现象;在pH值为8.0,油/水相比为1:1的条件下,P204:正辛醇=3:2的复配萃取剂对废水中TOC和金刚烷胺的单级萃取效率分别为49.6%和99.5%;多级萃取对TOC去除率没有明显提高;以2.0mol/L的HCl溶液为反萃取剂,在水/油相比为1:1条件下,可以将47.5%的金刚烷胺从负载有机相中反萃分离,回收得到的金刚烷胺盐酸溶液可以回用,再生后的萃取剂可以多次重复使用.

聚硅硫酸铁混凝处理煤泥水试验研究

研究了新型无机高分子混凝剂──聚硅硫酸铁对高岭土模拟水样、洗煤水、矿井水的混凝除浊效果。结果表明，聚硅硫酸铁中的铁与二氧化硅摩尔比值对混凝性能有重要影响，宜控制在１．０，聚硅硫酸铁对煤泥水具有良好的混凝除浊效果。

Ferron逐时络合比色法研究聚硅硫酸铁中铁的形态

通过实验制备了一种新型无机高分子絮凝剂聚硅硫酸铁（PFSS），用Ferron逐时络合比色法测定了PFSS中铁的形态，考察了熟化时间、Fe3+／SiO2摩尔比对铁的形态分布及转化规律的影响。不同Fe3+／SiO2摩尔比的PFSS中Fe（a）的量最多、占50％以上，Fe（c）在35％～50％之间，Fe（b）在0～5％之间。研究表明：铁的形态分布及其转化规律与溶液的高酸度及聚硅酸的存在有关。