微塑料的老化技术、特征及其毒性效应研究进展

环境中的微塑料通常会受到紫外辐照、热辐射、化学氧化、生物降解等环境因素的影响,进而经历光老化、热老化、化学老化、生物老化等过程,并且其物理化学性质均发生一定程度的改变.环境中微塑料的自然老化过程需要很长的时间,极大限制了对老化微塑料的研究.本文综述了微塑料的实验室加速老化技术,包括紫外老化、化学老化和生物降解等技术,阐述了老化后微塑料的表面形貌与官能团的变化及对吸附污染物的影响,并总结了老化微塑料对生物的发育毒性、生殖毒性、神经毒性和氧化应激等效应.本文旨在使人们更了解微塑料实验室加速老化技术及其对生物的潜在风险效应.

磁控溅射镀膜技术在(Cr,Ti,Al)N涂层上的应用

过渡金属氮化物硬质涂层在切削刀具、精密模具和机械零部件等领域有着广泛的应用。随着切削技术的进步和难加工材料的增多,硬质涂层已由传统的二元涂层向着三元、四元涂层不断发展。(Cr,Ti,Al)N四元涂层因其优异的综合性能而备受研究人员的关注。本文从磁控溅射镀膜的基本原理和技术特点出发,介绍了制备(Cr,Ti,Al)N涂层常见的磁控溅射镀膜技术,分析了采用单质靶与合金靶沉积镀膜的效果及其各自的优缺点,研究了磁控溅射工艺参数对(Cr,Ti,Al)N涂层机械性能的影响,最后讨论了(Cr,Ti,Al)N梯度涂层的作用及其制备方法。本文可为设计(Cr,Ti,Al)N涂层制备工艺、改善(Cr,Ti,Al)N涂层性能提供理论参考与指导。

典型流域农田土壤重金属污染特征及生态风险评价

采用野外采样和室内分析相结合的方法,以原有工业污染较严重的某流域农田表层土壤为研究对象,分析了土壤中重金属Hg,Cr,Cd,As,Pb,Cu,Zn和Mn的含量及污染特征,并采用地累积指数法和潜在生态危害指数法对农田土壤重金属污染进行了生态风险评价.结果表明:研究区农田土壤中各元素的含量均高于背景值,仍存在一定程度的污染,其污染程度由强至弱依次为Cd>As>Zn>Cu>Pb>Cr>Hg>Mn;研究区农田土壤存在较高的潜在生态风险,在8种重金属中镉的风险指数最高.表明流域内历史工业污染对农田土壤环境仍具有一定的生态危害性.

不同风沙条件对几种植物生态生理特征的影响

在野外风洞条件下 ,就不同风况的风沙胁迫对几种固沙植物生态生理特征的影响进行了实验研究。实验采用了沙坡头地区的野外植物和盆栽植物。在不同风速 (5 .9m·s-1,7.9m·s-1,9.9m·s-1,14m·s-1,10m·s-1,15m·s-1,2 0m·s-1)和吹袭时间间隔 (2d ,4d ,9d)下测定了植物 3个生理生态参数的变化。实验结果表明 :1)净风和风沙流胁迫均可使植物的净光合速率 (Pn)降低 ,蒸腾速率 (E)升高 ,从而导致水分利用效率 (WUE)下降。净风和风沙流对植物生理生态特征的影响显著不同。同样为 14m·s-1的风速时 ,风沙流使植物的Pn降低 40 .7% ,而净风使其降低了 35 .88%。 2 )吹袭的时间间隔越短 ,植物的净光合速率降幅越大 ;风沙流比净风的影响更大。在 2d ,4d ,9d为间隔的风沙流吹袭下 ,油蒿 (Artemisiaordosica)的Pn分别下降了 2 0 .13%、11.76 %、7.72 %。风沙胁迫强度越大 ,物质积累越少 ,植物的高生长越慢。 3)由于风沙流降低了水分利用率 ,从而增加了对植物的干燥作用。从总体来看 ,沙生植物对风沙流胁迫有一定的适应响应 ,实验所用灌木较草本植物有更强的抗风性。

兰州市大气主要污染物环境与健康风险评价

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NOx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3.2～7.9μm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PM2.5和PM10的健康风险属于可接受风险范围.

包兰铁路沙坡头段人工植被区生境与植被变化研究

综合土壤、气候、植被等诸多因子 ,结合时间尺度上的环境变迁对植被的变化进行了研究。结果表明 ,( 1 )沙子水分随着人工植被建立时间延长而线性地减少 ,30 a后人工植被的水分得以稳定 ,对降水量增加的响应也变弱。 ( 2 )虽然人工植被盖度有所下降 ,但以油蒿为建群种的群落能够适应沙坡头环境的变化 ,不断的自我繁衍 ,保持可持续性。 ( 3)随着环境的变化 ,该地的生物多样性增加了 ;藻类、藓类以及浅根性植物和动物等的侵入 ,使简单的人工植被已演变到多层次的复杂的人工 +自然生态系统。该生态系统能够维持草原化荒漠条件下较高的盖度 ,有利于沙面形成结皮并向成土过程发育 ,从而可保持固沙系统较长时期的稳定。

风沙流对植物生长影响的研究

在中国乃至全球 ,风沙活动都十分频繁 ,它直接影响着风沙地区植物资源的可持续利用与发展 ,因此 ,研究风沙流对植物生长的影响十分必要。以往 ,相关的研究主要是围绕沙漠逆境的综合条件 (如降水、温度、湿度、土壤水分、养分等综合因子 )进行的 ,研究内容涉及植物的生理、生化、物质代谢以及生态适应性等。但国内外就风沙流单因子对植物生理生化影响的研究还没有深入展开 ,为此 ,作者利用野外风洞条件 ,就不同风况下的风沙胁迫对某些植物生长特征的影响进行了实验研究 ;结果表明 :风沙流胁迫可使植物的净光合速率 (Pn)、气孔导度 (Cs)、叶温 (Tl)、叶片水势(Wp)降低 ,使蒸腾速率 (Tr)升高 ;且风速越大 ,吹风间隔越短 ,这些参数变幅越大 ;风沙流比净风的影响更大。风沙流能降低试验植物的水分利用率 ,进而增加植物的干燥作用 ;同时可使脯氨酸含量增加。由于风沙流运动和植物的复杂多样性 ,因此这个研究领域还有许多问题需要探索。

环境砷污染对人体健康影响的研究进展

环境砷污染的危害日益受到人们的重视。该文综述了环境砷污染对人体皮肤、消化系统、泌尿系统、免疫功能、神经系统、心血管系统、呼吸系统和生殖发育毒性的损害,为全面深入地认识环境砷污染对人体健康的危害及其作用机制提供了理论依据,并为今后进一步的研究提出了建议。

从植被演替和抗风性研究包兰线沙坡头段人工植被稳定性

运用群落演替与风沙流因子分析相结合的方法论证了群落的稳定性。在沙坡头地区,以油蒿为主的人工群落在长期的自然演替过程中已达到与生境条件相互适应的动态稳定过程。通过沙坡头与周边地区植被演替的比较研究,表明了该地区现有植被正形成(或已形成)偏途顶极序列,该植被在相当长的时间内会稳定存在,这些演替可促使沙坡头地区的人工植被向更为稳定的人工+自然复合生态系统以及自然生态系统方向变化。此外,风洞实验结果显示,沙坡头现有主要植被和地表能够抵抗较大风沙流胁迫,已形成了能够忍耐沙尘暴的生态系统。

太湖流域(苏南地区)经口介质中邻苯二甲酸酯的生物有效性及人体暴露评估

选取太湖流域(常州、无锡、镇江3市)为研究区,对其地下水、土壤、农作物等经口介质中邻苯二甲酸酯(PAEs)含量进行实验室检测,并通过体外实验(in vitro test)方法模拟不同介质PAEs对人体的生物有效性,同时考虑不同烹饪方式的PAEs消解规律,运用美国EPA推荐的暴露评价模型在对流域人群暴露参数优化的基础上推导流域人群暴露剂量.结果表明,流域内各经口介质中除部分蔬菜种类外PAEs均有不同程度的检出,水、土壤、主食、蔬菜4大类经口介质人体PAEs生物有效性范围为11.0%—78.5%,且不同单体差别较大.经不同烹饪方式后主食、蔬菜的PAEs残留量比例为60.7%—72.1%.结合前期暴露参数优化结果,考虑综合方式后人群!PAEs经口暴露剂量为1.59×10-1mg·kg-1·d-1,且男性低于女性,春、冬季节低于夏、秋季节,与国内外已有的报道相比均较高.

兰州市大气颗粒物中化学特征污染物的筛选

采用综合评分法对兰州市大气颗粒物中化学特征污染物进行筛选.综合评分法的指标体系主要由环境检出率、潜在危害指数和环境影响度等9项指标组成,综合分值总分为280分.筛选结果表明:苯并[a]芘(综合评分为272,下同)、Pb(262)、Cr(262)、Ni(262)、Cd(262)、Cu(246)、苯并[a]蒽(230)、二苯并[a,h]蒽(215)、Zn(214)、苯并[b]荧蒽(212)10种化学污染物得分较高,为兰州市大气颗粒物中重点关注的化学污染物.而Hasse图解法筛选结果表明,苯并[a]芘、Pb、Cr、二苯并[a,h]蒽、Ni、Cd、Cu、Zn、苯并[a]蒽9种化学污染物的危害性排序靠前.在综合评分法的基础上利用Hasse图解法对化学特征污染物进行筛选,按照危害性大小,兰州市大气颗粒物中化学特征污染物可分为5个层次,依次为:①苯并[a]芘、Pb和Cr;②Ni、二苯并[a,h]蒽;③Cu、Cd;④苯并[a]蒽、Zn;⑤苯并[b]荧蒽.综合评分法和Hasse图解法的结合应用既简化了单一Hasse图解法筛选化学特征污染物的繁琐过程,又可实现对污染物危害性的较全面认识.

风和风沙流对不同固沙植物生理状况的影响

在野外风洞条件下，对风和风沙流影响固沙植物的生理状况进行了研究。结果表明：风和风沙流对不同植物的影响不同，风对结皮和苔藓的影响在于吹蚀和干燥，对草本和灌木的影响主要是：１．通过迫使气孔关闭、降低叶温和胞间ＣＯ２浓度来抑制光合作用；２．加强蒸腾作用，减小水分利用率；３．降低叶片水势和土壤含水量，从而加强干燥作用。而风沙流对结皮和苔藓的影响主要在于剥蚀和堆积，对草本和灌木的影响主要是机械损伤作用，对光合和水分利用的影响将更加剧烈。不同类型植物对两种胁迫的适应程度不同。

基于GIS的松花江沿岸某区浅层地下水污染特征及人群暴露风险评价

对松花江流域吉林段某区浅层地下水进行采样监测,并筛选流域特征污染物包括有机污染物:芴、蒽、八氯联苯、芘、苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、苯并(a)芘、茚(1,2,3-cd)芘、四氯联苯、五氯联苯、硝基苯、α-六氯环己烷、β-六氯环己烷、γ-六氯环己烷、七氯、p,p'-DDD、O,O-二甲基-O-2,2-二氯乙烯磷酸酯,重金属污染物:Cr、Cd、Pb、Hg,共21种,采用US EPA推荐的健康风险评价"四步法",对研究区人群经口途径健康风险进行科学评估.结果表明:∑PCBs、七氯、滴滴涕、O,O-二甲基-O-2,2-二氯乙烯磷酸酯、硝基苯和Hg、Cr、Cd、Pb均未超出相关标准.∑PAHs低于报道的∑PAHs水平,芴浓度最高,六氯环己烷总量超标;研究区地下水污染物成人经口暴露总剂量为2.79×10-4mg/(kg d),儿童为5.34×10-5mg/(kg d),成人经口暴露剂量是儿童的5.23倍.成人和儿童经口暴露剂量中Cr的贡献率均最高分别为46.67%、42.82%,其次是β-六氯环己烷分别为27.29%、25.15%;采用Arcgis 9.3软件的插值运算功能,估算流域成人和儿童的健康风险,生成健康风险图,可以从地域上发现,流域人群非致癌风险由北向南呈现递减趋势,松花江两岸非致癌风险波动不大,上游风险大于下游风险;人群致癌风险总体趋势不明显.人群致癌风险高于非致癌风险,成人健康风险水平均高于USEPA推荐的最大可接受风险水平1.0×10-4,儿童健康风险水平仅小部分区域高于1.0×10-4.

松花江吉林市江段水体特征污染物筛选研究

目的筛选松花江吉林市江段水体特征污染物。方法选择松花江吉林市江段上游丰满区和下游龙潭区两个断面分别作为对照区和研究区,对其水体中的主要有机污染物和重金属离子进行检测。运用潜在危害指数法和综合评分法相结合的方法对其特征污染物进行筛选。结果该流域的特征污染物分别为:铬、七氯、砷、苯并(a)芘、β-六六六、甲基毒死蜱、铅、汞、苯并(a)蒽、硝基苯、四氯间二甲基苯等。结论此方法避免了单一方法的不足,筛选的特征污染物能够反映该流域的污染物及污染源特征。

青藏铁路客城区段风沙流特点及沙害防治措施的研究

青藏线哈（尔盖）－格（尔木）段位于青藏高原，横穿柴达木沙漠，集沙漠特征与高原气候于一体。不少地段曾因沙害造成行车中断和机车掉道等事故，其中以客城最为突出．在以往相关研究的文献中，确定主风向是以风的频率为主．但在以防止沙子上道为主要目标的铁路防沙中，本文提出的以输沙量为依据所确定的主风向，能为防沙措施提供更为合理的依据．在该段铁路防沙中，采用了竹片栅栏与碎石方格相结合的阻、固措施，其中碎石方格系在铁路防沙中首次使用．经过观测，证实阻沙措施降低了风速；固沙措施增加了地面的粗糙度，大大减少了输沙量，为植物的生长创造了有利条件。在该地采用碎石方格固沙既有使用寿命长，又有取材方便的优点．自防沙工程竣工以来取得了明显的经济效益，同时减轻了工人的劳动强度，确保了该段行车安全．

青藏线客城区段沙害成因与防治途径的研究

青藏铁路哈 (尔盖 )～格 (尔木 )段位于青藏高原 ,横穿柴达木沙漠 ,不少地段曾因沙害造成中断行车和机车掉道等事故 ,其中以客城最为突出。对青藏线客城区段气候、地质、地貌等自然因素和人为因素的研究表明 :风大多风是该区段风沙猖獗的动力因素 ,分布广泛的洪积沙层则构成了风沙流的物质基础 ,不适当的人为活动加剧了当地的沙漠化 ,致使线路沙害日趋严重。在该段铁路防沙中 ,采用的竹片栅栏与碎石方格相结合的机械措施取得较好的防沙效果 ,经过观测 ,阻沙措施降低了风速 ;固沙措施增加了地面的粗糙度 ,减少了沙面的流动性 ,为植物的生长创造了有利条件。植物固沙试验表明 ,白刺是当地最佳的治沙植物种 ,它具有冠幅大 ,根系发达、固沙效果好等特点 ,虽然地下水矿化度高 ,但用它浇灌 ,可提高白刺成活率。防沙措施取得了明显的防沙效果和经济效益 ,确保了该段行车安全。

环境健康风险评价中我国居民呼吸速率暴露参数研究

呼吸速率是人体暴露和健康风险评价中的关键性暴露参数之一,然而迄今为止鲜见我国进行的系统调查研究和分析总结,以及公开发布能够代表我国居民的呼吸速率参数的报道,而通常是以引用美国发布的参数为主,导致评价结果的误差并增加了不确定性.采用呼吸速率的能量估算方法,根据我国2004年大规模的膳食能量调查数据,计算了各类人群的呼吸速率参数.结果表明：我国男、女性居民长期暴露的呼吸速率为4.7-13.9 m3/d;20-45岁男、女性居民轻、中、重3种活动强度下的呼吸速率为13.5-16.7 m3/d;2-5和6-17岁的城市居民呼吸速率分别比农村居民高15.8%和12.4%,而18-45和45岁以上的农村居民的呼吸速率分别比城市居民高3.9%和7.6%,城市和农村居民的呼吸速率存在差异;各年龄段长期暴露的日均呼吸速率是静息通气量的1.1-1.3倍,与相关文献的报道相符;如果直接引用美国的呼吸速率参数,将会造成2.6%-30.9%的误差.

我国北方某地区居民饮水暴露参数研究

饮水率是决定人体对水中污染物暴露和健康风险评估准确性的关键暴露参数之一,但我国至今没有其公开的调查结果,更未发布过与其相关的参数手册.采用问卷调查和实际测量的方法,对我国北方某地区城、乡2500名居民的夏、秋季节直接饮水和食物间接饮水的特征进行了研究,并与国外情况进行了对比分析.结果表明:该地区男性、女性和全体被调查者饮水率平均值分别为2852.8,2586.4和2720.5mL/d,各年龄段居民的食物间接饮水率都明显大于直接饮水率,在总饮水率中间接饮水率所占比例平均值达到62.4%;全体被调查者直接饮水率比美国和日本分别高36.0%和54.0%.开展饮水健康风险评价时,应考虑城、乡人群的差异,且不可忽略间接饮用水的影响,采用国外的饮水率将可能增加风险的不确定性.

贵州万山汞矿周边土壤重金属污染特征及风险评价

贵州矿产资源丰富,伴随着矿山的开采、冶炼等人为活动,矿区周边重金属污染问题非常突出.为了掌握贵州万山汞矿政策性关停后对周边环境的产生的不利影响,以贵州万山汞矿周边主要乡镇作为研究区域,利用随机布点的方法在汞矿周边6 个乡镇采集30 个土壤样品,通过湿法消解的前处理方法,采用电感耦合等离子体质谱仪和原子荧光仪测定所有土壤样品中的Cr、Ni、Cu、Cd、Pb、As、Hg.以贵州省土壤环境背景值作为参照标准,采用单因子污染指数法、综合污染指数法、地积累指数法和潜在生态危害指数法对贵州万山汞矿周边土壤中重金属污染特征及其生态风险进行评价.结果表明,贵州万山汞矿周边土壤中Cr、Ni、Cu、Cd、Pb、As 和Hg 的平均含量水平分别为353.22、33.58、41.45、0.87、59.30、14.34、14.15mg·kg^-1,其中Hg 污染最严重,最高超标倍数为135 倍.地积累指数评价结果表明,Cr 的地积累指数为1-2 之间,属于偏中度污染范畴;Hg 的地累积指数为4-10 之间,处于严重~极重污染范畴;潜在生态危害综合指数（RI）评价结果显示：万山汞矿周边土壤中重金属污染处于较强的生态风险程度,其中汞的潜在生态危害系数（Eir）最高.主成分分析结果显示：该区域土壤中的Cr、Ni、Cu 的来源可能与土壤背景值有关;Cd、Pb、As、Hg 的来源与大气沉降、汞矿采选冶炼等外源性污染因素有关.