化工区化学品及特征化学污染物环境管理初探

化学品环境管理在我国尚处于起步阶段。本文针对化学品生产使用的聚集地——化工区探讨化学品环境管理背景、主要内容、相关制度、管理支撑技术,并给出简要实例,旨在阐明如何从化学物质环境危害性角度强化化工区环境管理及风险防范工作。

基于情景分析的长三角城市群机动车污染排放控制研究

机动车污染已成为大气污染的重要来源,对机动车污染排放控制策略的研究已经成为中国空气污染防治最重要的工作之一。选取长三角城市群为研究区域,研究未来长三角城市群机动车污染排放控制措施的减排效果。应用COPERTⅣ模型构建1999-2015年长三角城市群机动车污染物CO、NMVOC、NOx、PM2.5、PM10、CO2、CH4、N2O、NH3和SO2排放清单,以2015年为基准年,设置8种减排情景评估2025年各情景下的机动车污染物减排效果,并对新能源车推广情景采用GREET模型从生命周期的角度进行研究。结果表明,长三角城市群1999-2015年间不同机动车污染物排放趋势存在差异,除污染物CO2和NH3排放增长趋势显著外,其余污染物排放近年来均呈现下降趋势;与基准情景相比,不同情景设置下的机动车污染物减排效果不同,淘汰高排放车辆情景对污染物NOx、PM2.5和CH4削减效果较为显著,削减率分别为14.41%、16.65%和12.49%;实施激进新能源车推广情景对污染物CO、NMVOC、PM10、CO2、N2O和NH3减排效果较为明显,削减率分别为13.66%、20.03%、15.48%、20.56%、18.31%和21.46%;提升燃油品质情景对污染物SO2减排效果最为明显,削减率为93.64%;激进综合情景综合所有削减控制措施并对污染物CO、NMVOC、NOx、PM2.5、PM10、CO2、N2O和NH3达到最大的削减效果,表明长三角城市群未来控制机动车污染物排放需结合多种污染减排措施,以达到最佳减排效果。

大数据在危险废物环境违法犯罪线索筛查中的应用研究

近年来,危险废物环境违法犯罪呈现出作案手段多样化、犯罪地点隐蔽性强、活动分布区域广、污染后果严重等特点,如何及时发现并高效处理危险废物违法犯罪线索成为新形势下环境执法面临的重大挑战。该文针对信息化管理模式下的危险废物环境违法犯罪问题,提出了一种基于多源数据集成的危险废物环境违法犯罪线索智能识别技术框架,通过构建多源数据库指标体系、开发多源异构数据集成和预处理关键技术、建立危险废物环境违法行为特征预警模型、制定预警规则和确认机制等,旨在提升环境违法行为的发现与处理效率。最后,针对跨部门协同执法提出了明确违法线索信息传递规则、统一数据处理与应用标准、建立跨部门数据共享机制的建议,以期精准打击危险废物环境违法犯罪行为,增强危险废物生态环境执法效能。

水葫芦能源化利用研究进展

水葫芦能源化利用,可获得数量可观的生物质能。水葫芦对生长环境要求不高,生长迅速,将其用于环境治理、生态修复、以及用作堆肥、饲料等领域,符合经济可持续发展的要求。近年来水葫芦能源化利用主要集中在水解和发酵、炭化、气化、固化成型、厌氧消化以及综合利用等方面,取得了一定进展,也存在一定问题。今后将重点研究如何提高水葫芦能源化利用的效率以及拓展水葫芦的利用途径,提高水葫芦的环境友好性。

稻草中温厌氧消化产气初步研究

在中温(35℃)条件下,采用批式厌氧消化工艺对稻草厌氧消化特性进行了初步研究,分析了消化过程中日产气量、累积产气量、甲烷含量、pH值、挥发性脂肪酸以及硝态氮、氨态氮和总氮的变化。结果表明:经过45 d的厌氧消化处理,稻草的累积产气量为11 439 ml,单位VS产气量达417.52 ml/g,沼气中甲烷平均含量为59.93%;pH值先降低后增加,最后保持相对稳定,在整个发酵液过程中pH值始终处在产甲烷微生物的正常范围内;发酵液中硝态氮含量先下降后上升,较发酵前提高了47.76%,而氨态氮含量则大幅降低了52.91%,表明稻草厌氧消化不会出现氨抑制现象,总氮在发酵前后变化不大。由此可以认为:稻草厌氧消化产沼气是完全可行的,不但具有很好的环境效益,而且具有可观的经济价值,具有广阔的应用前景。

商品的环境经济属性与区际环境影响研究

文章从商品的环境经济属性出发,分析商品在生产、交换、使用、废弃等生命周期过程中对生态环境的影响,通过对商品在区际流通过程中对不同区域环境成本和环境影响的分析,得出两个一般性结论:区际生态环境利益不公平律和区际生态环境影响不平衡律,从而揭示了隐藏在商品市场交换背后区际环境利益不公平的原因,为实现区际生态环境补偿、解决区域环境问题提供了理论指导。基于上述结论,文章对减小区际环境影响和环境贸易逆差、改善资源型城市生态环境以及构建健康和谐的区际生态环境关系等若干问题提出了对策建议。

中国典型湖区湖泊富营养化现状、历史演变趋势及成因分析

通过现场调研及资料收集,对中国典型湖区25个湖泊的富营养化现状及演变趋势进行分析,并对其成因进行探讨。结果表明,2009—2010年,有52%的调研湖泊处于富营养状态,其中内蒙古呼伦湖和江苏湖泊富营养化最为严重,东北地区湖泊富营养化程度中等,新疆湖泊富营养化程度最低,而云南湖泊富营养化程度则呈现两级分化趋势。近30 a来,有16个湖泊的富营养化水平有所上升,占调研湖泊总数的80%,表明这一阶段是我国湖泊富营养化的快速发展期。其中云南高原湖泊富营养化趋势最为严重,而江苏湖泊的富营养化趋势也不容乐观。人类活动是导致我国湖泊富营养化的主要原因,但是随着点源污染得到逐步治理,农业面源污染已成为江苏、云南和东北3个地区湖泊营养物的主要来源,必须加以重视。

孔雀石绿降解菌M3的分离鉴定及降解特性研究

从鱼塘底泥中筛选分离出1株能高效降解低含量孔雀石绿(MG)的细菌M3。经16S rDNA同源性序列分析,鉴定为泛菌属(Pantoeasp.)。30℃静止培养条件下,该菌株对0.5、1.0、2.0和5.0 mg.L-1孔雀石绿5 d的降解率分别为97.54%、97.1%、100%和77.8%。菌株M3不能以MG为唯一碳源进行生长和代谢。葡萄糖、NH4NO3、KH2PO4/K2HPO4均能影响菌株M3对MG的降解。20～30℃温度范围内菌株M3对MG有明显降解效果,且降解速率随温度上升而提高。

腐殖酸对汞污染稻田中甲基汞行为的影响

近期研究表明汞矿区水稻中汞富集可能对居民健康产生潜在威胁。因此,研究关键生物地球化学因素对于稻田汞,特别是甲基汞(Me Hg)的形态及其植物可利用性的影响显得尤为重要。通过温室土培试验,探究汞污染土壤中添加腐殖酸对于甲基汞的生成及水稻甲基汞富集的影响。结果表明,腐殖酸的添加可显著降低土壤中汞的甲基化(抑制甲基化效应),相比对照组,腐殖酸组土壤甲基汞浓度时间加权平均值显著下降41.7%,然而土壤间隙水中甲基汞浓度(时间加权平均值)却显著增加277.0%,这可能是由于间隙水中溶解性有机质浓度的增加(甲基汞溶出效应)。水稻地上部组织中富集的甲基汞总量也相应增加25.6%。此外,腐殖酸的加入还导致甲基汞的转运系数显著增加(甲基汞转运效应),糙米中甲基汞总量也显著增加26.4%。与此同时,腐殖酸的加入促进了水稻产量的增加(25.4%),从而稀释了糙米中甲基汞浓度(甲基汞生物稀释效应)。最终,腐殖酸处理组糙米甲基汞浓度与对照组甲基汞浓度相当。

巢湖流域十五里河水体与表层沉积物生物可利用磷(BAP)研究

研究了巢湖十五里河水体与表层沉积物的氮磷分布,并采用传统化学分析法和梯度扩散膜技术(DGT)分析了沉积物中生物可利用磷(BAP)含量。结果表明,十五里河水体正磷酸盐(DIP)和总磷(TP)浓度自上游至下游呈现先上升后下降的趋势,且一直保持在富营养化水平〔ρ(DIP)≥0.343 mg·L-1,ρ(TP)≥0.676 mg·L-1〕,上游的污水汇入是导致水体磷浓度急剧升高的主要原因,中游污染源少而使磷浓度下降,下游农业面源与支流的汇入又使磷浓度有所增加。沉积物中4种BAP含量由高到低依次为藻类可利用磷(AAP)含量、NaHCO3提取磷(Olsen-P)含量、水溶性磷(WSP)含量和易解吸磷(RDP)含量,其中沉积物w(AAP)和w(Olsen-P)与沉积物w(TP)之间呈显著正相关(P<0.01)。中下游河段沉积物孔隙水中磷具有向水体迁移的趋势,说明这些沉积物磷有自孔隙水向上覆水扩散的潜在风险。十五里河BAP含量检测结果表明,DGT技术与传统化学方法检测结果相关性显著,因此DGT技术可作为今后十五里河BAP分析研究的重要工具。

蚯蚓体腔细胞彗星试验检测阿散酸在泥浆体系中降解前后的遗传毒性变化

配制不同浓度的阿散酸标准液,与某养猪场附近的表层土壤混合形成泥浆系统,放在摇床上连续培养30d.在第0、1、2、3、4周取出适量降解液,分别用分光光度法测定阿散酸的降解率;用彗星试验检测降解液对赤子爱胜蚓体腔细胞DNA的损伤.结果表明,阿散酸低浓度时在泥浆体系中能被较快降解,500mg/L的降解率达到了25%;蚯蚓体腔细胞彗星试验表明,所有降解液均具有遗传毒性,可导致蚯蚓体腔细胞DNA明显损伤,与对照相比具有显著性差异(P<0.05).

好氧反硝化菌处理低浓度含氮污水

目前好氧反硝化菌生物脱氮的研究还处于试验阶段，且主要集中在对高浓度含氮废水的处理方面，对低浓度含氮污水很难做到深度处理。为解决这一问题，从富营养化的太湖表层水体中筛选3株好氧反硝化菌，经生理生化性能测定及分子生物学方法鉴定，分别为施氏假单胞菌（ Pseudomonas stutzeri）、不动杆菌（ Acinetobacter sp.）、布鲁氏菌（ Brucella sp.），株系分别命名为T1、N2、ADB-7。当碳氮比为9、pH值为7-9、温度为30℃、摇床转速为180 r/min时，菌株ADB-7的好氧反硝化效率最高。随后研究菌株T1、N2、ADB-7对人工生活污水及富营养化湖泊水样的氮素脱除情况。结果表明：24 h内菌株ADB-7对人工生活污水中硝态氮、氨态氮的去除率分别达54.32%、83.36%；菌株T1、N2对富营养化湖泊水样硝态氮、氨态氮脱除效果较好，终浓度分别低于1.0、0.2 mg/L。由结果可知，菌株ADB-7短期脱氮效果好，而菌株T1、N2脱氮效果持久，可将3种菌制作混合微生物菌剂，用于环境水体氮素的脱除。

转基因植物的生态适合度研究现状与展望

本文对油菜、水稻、向日葵等转基因植物的生态适合度研究进行综述,分析外源基因的转入在赋予受体植物新性状的同时,是否会对植物的适合度造成影响,特别关注了外源基因转入是否会给受体植物带来适合度净成本以及在何种环境条件下可以为受体植物带来适合度利益。通过对已有研究资料的分析总结,发现外源基因转入受体植物所导致的适合度效应与受体植物的品种和遗传背景密切相关,外源基因类型与构建方式的差异可能导致不同的适合度效应,环境因子的选择性也是影响外源基因适合度效应的重要因素。

苏锡常地区制造业污染减排综合分析与评价

以太湖流域苏锡常为例,通过构建制造业污染物排放强度、制造业污染物排放量、制造业集聚度、水环境健康水平4个指数对制造业污染物排放特征进行综合评价和分析,通过前3个指标的叠加,得到污染综合程度指数,反映制造业的污染物排放程度和减排效应,然后与水环境健康指数进行叠加,得到制造业污染程度与水环境健康之间的作用关系。结果显示:①研究区污染程度"高""较高""中等""较低""低"区域面积分别为816.12、3314.56、7628.25、2500.67和2861.75 km2,分别占研究区总面积的4.77%,19.36%,44.55%,14.61%和16.71%,并在空间上存在明显的分异性,太湖上游地区和环太湖地区主要为污染程度"低"和"较低"区域,中游和下游环湖区域主要为污染程度"中等"区域,中下游远离太湖的地区主要污染程度为"高"和"较高"区域;②制造业的污染程度对水环境的健康存在重要影响作用,在很大程度上呈现强烈的空间正相关性,主要表现为较健康-轻污染、中健康-中污染和低健康-重污染等分布面积广泛(约45%),在空间上呈现太湖上游地区主要为较健康-轻污染和中健康-轻污染区域,中下游地区则主要为较健康-中污染、中健康-重污染和低健康-重污染分布区域。

蓝藻水华对太湖氧化亚氮排放的影响

为考察蓝藻水华对氧化亚氮(N2O)排放的影响,于2016年8月对太湖不同藻华暴发区表层水体中N2O浓度进行了测定。结果表明,太湖水体中N2O浓度具有较大的空间差异性,其中河口区最高,平均约26.8μmol·m-3,而梅梁湾东北部区和太湖开敞区最低,平均仅4.0μmol·m-3。相关性分析结果表明,太湖表层水体中N2O与叶绿素a(Chl-a)浓度呈显著正相关(P<0.05)。室内微宇宙模拟试验结果显示,在硝酸盐氮充足的条件下添加少量蓝藻的处理组[ρ(Chl-a)约为80μg·L-1]N2O释放通量显著高于对照组[ρ(Chl-a)约为30μg·L-1,P<0.001]。但是随着蓝藻添加量的增加,N2O的释放通量又呈显著下降趋势(P<0.001),这表明在氮不受限的条件下,一定浓度的蓝藻可促进N2O的产生,而高浓度的蓝藻则可能对N2O的释放起抑制效应。乙炔抑制试验中,N2O产生速率则随着Chl-a浓度的增加急剧升高,说明微宇宙中的高浓度蓝藻可能同时加快了N2O的产生和消耗,从而抑制了水体中N2O的排放。

引江济太通道望虞河的水质变化特征及磷通量计算

基于2007—2021年望虞河流域的每月巡测水质数据和2个水利枢纽调水数据,以及2021年沿望虞河布设的13个采样点数据,分析望虞河—贡湖在引江济太工程下的水质时空变化特征并计算望虞河出入湖磷通量。结果表明,长江来水除TN外可达到Ⅲ类水标准,西岸支流恶化望虞河水质,使得沿程水质变化特征复杂并抬升入湖污染负荷。2007—2021年引江济太调水期间,望虞河入湖的COD_(Mn)、TP相较长江来水分别上升40.2%和13.3%,长江来水本身也有导致贡湖水质恶化的风险。同期望虞河引江入湖磷通量累计1306.3 t,净通量237.5 t,对贡湖造成高磷素负荷冲击。

我国环境健康风险管理问题与挑战

近年来环境污染事件的频繁发生使区域流域居民的健康受到严重威胁。为推进“健康中国”“美丽中国”建设,需逐步开展降低环境健康风险的研究与管理实践。本文首先从立法依据、制度建设和技术支撑三个维度国内外环境健康风险管理现状进行了系统梳理,在此基础上识别了我国环境健康风险管理实践中面临的挑战,并提出了相应的对策与建议。

基于Phillips滞留模型的洪泽湖生态缓冲带边界划定

生态缓冲带在统筹湖泊生态环境治理与修复方面具有重要作用。以面源污染阻控为目标,利用Phillips滞留模型,结合Sentinel-2卫星数据,对洪泽湖生态缓冲带边界进行划定,并通过景观生态风险评价比较未划定、固定和非固定宽度缓冲带对生态环境的贡献。结果表明:(1)洪泽湖生态缓冲带宽度集中分布在2~60 m,其占比为85.50%,且在该区间内分布较均匀。(2)参考《河湖生态缓冲带保护修复技术指南》,将湖滨带分为植被良好型、农田型、养殖塘型、村落型、城镇型和河口型6种类型,并分别提出57.62、34.05、32.79、40.18、38.99和22.99 m的优化生态缓冲带宽度值。(3)单一地表覆盖类型构建下,非固定宽度生态缓冲带对洪泽湖湖滨带生态风险具有降低作用,而固定宽度缓冲带的生态风险却有所提升。影响洪泽湖生态缓冲带缓冲效率的关键因子为坡度和土壤条件,因此地方政府划定缓冲带时应适当进行地形调整和土壤改良,优先考虑非固定宽度的缓冲带划定,并在确定固定宽度时及时进行生态风险评估。

巢湖水体-沉积物磷形态与有效性

为探讨巢湖磷形态内源污染特征及生物有效性,采用传统化学方法和梯度扩散膜技术(DGT),分析了巢湖水体和沉积物磷形态的空间分布特征和不同区域沉积物对磷的吸附特性。结果表明,西部湖区水体中总磷(TP)和可溶性无机磷(DIP)浓度高于中、东部湖区,处于富营养化水平。不同湖区沉积物中TP、铁/铝结合态磷(Fe/AlP)和藻类可利用磷(AAP)由大到小依次为西部、东部和中部,钙结合态磷(Ca-P)分布没有明显差异,有机磷(OP)含量由大到小依次为东部、西部和中部湖区;沉积物中生物有效性磷(DGT-P)含量全湖分布差异较小,河口处波动较大,说明河口受河流携带污染物影响较大;沉积物中DGT-P含量与高活性AAP、Fe/Al-P、OP和DIP含量相关系数R分别为0.541、0.547、0.731(P<0.01)和0.438(P<0.05),因此可考虑将DGT作为生物有效性磷监测手段。等温吸附实验表明东、西部湖区沉积物对磷酸盐具有较高吸附潜能,中部湖区较低;然而平衡溶液中DGT-P却存在较大差异,西部湖区9号样点最大平衡浓度(0.62 mg·L-1)约为东部湖区3号样点(0.07 mg·L-1)的9倍,说明沉积物对上覆水磷的生物有效性存在较大影响。

废旧家电逆向物流构建模式的经济模型分析

以生产者延伸责任制为基本前提,将目前的废旧家电逆向物流模式划分为3类:制造商独立回收模式、联合回收模式、委托代理回收模式。基于7个假设条件,构建了制造商独立回收模式和委托代理回收模式的利润函数模型,通过制造商最优利润函数的分析比较,提出了制造商对不同回收模式的选择。基于模型,探讨了影响利润函数的三方面因素:原材料价格、使用回收材料的成本和企业规模、实力、技术、管理等综合要素,并在此基础上提出了废旧家电逆向物流体系的动态优化概念模型。WHARL的构建决策分析是基于家电制造商的角度进行的,模型中最优利润函数均在理想的市场均衡条件下求得,并未考虑不完全竞争等非市场因素。而实践表明,非正规回收处理市场的存在已经成为WHARL构建的最大阻碍。