长江-涨渡湖水系沉积物微塑料分布与赋存特征

探究微塑料在涨渡湖水系的分布和赋存特征,可为湖泊沉积物微塑料老化及生物毒性风险评估提供基础数据。在阻隔湖泊涨渡湖、七湖、陶家大湖、邻近长江干支流和连通水道设置11个采样点,通过采集表层沉积物,分析了长江-涨渡湖水系沉积物微塑料丰度、尺寸、形状和种类组成。结果显示,长江-涨渡湖水系所有采样点沉积物中均有微塑料存在,其干物质中微塑料平均丰度为2602.25 n/kg,其中涨渡湖的微塑料丰度最高,为5687.69 n/kg。微塑料尺寸主要分布在[20,50]μm,占微塑料总颗粒数的59.04%;尺寸大于100μm时,微塑料丰度随尺寸的增大而减小;薄膜状微塑料最多,占微塑料总颗粒数的56.06%;微塑料种类主要为聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、氟橡胶和氯化聚乙烯。研究结果有助于了解湖泊微塑料赋存现状及提升水生态环境质量。

基于智能手机的数字图像比色法增敏研究

本文指出智能手机数字图像比色法是近年来广泛应用的检测方法,图像质量是影响智能手机数字图像比色法结果灵敏度的重要因素,图像质量与光照度、色温和手机本身参数密切相关。本研究探讨了不同的光照度、色温和手机参数是否影响智能手机数字图像比色法灵敏度。实验结果表明,手机参数感光度对数字图像比色法的灵敏度几乎无影响,但是曝光补偿和快门速度的影响比较大;曝光补偿为-3和快门速度为2500 s,提高智能手机图像比色法的灵敏度;在不同的光照度和色温实验中,发现光照度和色温不能提高智能手机数字图像比色法的灵敏度。本方案检出限为0.0057μmol/L,具有较好的重复性。检测低、中、高物质的量浓度样本时,其标准偏差(RSD)分别为3.29%、3.26%、1.63%。本课题研究的优化方案提高了智能手机检测的灵敏度,为智能手机在现场检测方面提供了参考依据。

能源结构、绿色技术创新对中国二氧化碳排放的影响

为探索我国的低碳减排道路,文中建立了自回归分布式滞后(autoregressive distributed lag,ARDL)模型,使用1997~2020年的中国统计数据研究能源结构(energy structure,ES)、绿色技术创新(green technology innovation,G T I)和二氧化碳排放之间的动态关联。研究表明,二氧化碳排放量与能源结构和绿色技术创新之间存在协整关系。长期来看,能源结构的改变将会极大推动碳减排,经过ARDL模型测算,二者间的长期影响系数为1.164,提升绿色技术创新水平也能减少二氧化碳排放,影响系数为-0.429。若短期内变量间动态关系发生偏离,系统将会以70.2%的速度进行自我修正。为了加快实现碳减排的目标,应优先考虑改善能源结构,如积极寻找并开发低碳清洁能源以取代传统高碳化石能源的使用;其次要提高绿色技术创新水平,加强绿色技术的研发。

非靶标技术在新污染物识别中的应用

受人类活动的影响,来自工农业生产和生活活动等方面的化学品不断进入环境,加之各类生物和非生物转化时有发生,导致环境中存在多种污染物及复杂的转化产物.全面认识样品中的污染物是进行环境健康风险评价的前提.然而,大量的未知结构、复杂的环境基质以及低环境赋存浓度都为厘清污染物暴露带来了挑战,亟需发展高灵敏度的未知污染物识别技术.非靶标分析(nontarget analysis,NTA)作为一种新的分析手段,可以在化合物信息未知的情况下对复杂基质中的有机物进行识别,有助于最大限度揭示环境样品中存在的污染物,为风险评价奠定基础.本文回顾了非靶标技术在新污染物识别中的应用,从样品前处理、数据采集和数据处理三方面对目前使用的不同方法及策略进行讨论,讨论了各方法的优劣及适用范围,并提出了当前存在的问题及未来发展方向.

环境中微塑料检测分析方法研究进展

概述了目前较为常见的微塑料检测方法,包括目检法、光谱分析法和热分析法,归纳分析了各种方法的技术进展、研究成果及优缺点,指出微塑料形状、大小、聚合物种类等方面的定性、定量分析尤为重要,能够为微塑料污染防治、溯源和影响评估提供依据。通过对现有方法的调研总结,提出多种检测分析方法联用将成为研究微塑料的发展方向,未来仍需要改进现有技术或者开发新的检测方法,结合图像处理、深度学习、计算机视觉等手段,缩短识别时间,提高检测精度,进而为微塑料污染防治工程提供技术支撑。

液相色谱串联质谱在地下水新污染物分析中的应用

地下水是重要的战略资源,随着经济高速发展和城市化、城镇化加速,大量工业废弃物、城市生活垃圾、农药化肥排入环境(殷秀兰等,2021),这些污染物通过大气、降雨、淋滤等途径污染地表水、地下水(颜翠翠等,2023)。尤其是一些迁移性较大的组分,更容易污染地表水、地下水,部分有机污染物已经被证明具有致癌、致畸和致突变的作用(Guruge et al.,2019)。笔者等主要从样品前处理、有机物高通量快速分析等方面介绍水中新污染物分析及应用。

基于作物Cd富集系数的土壤有效态Cd化学浸提方法筛选

土壤中镉(Cd)被作物吸收的程度及其生态风险取决于土壤中Cd的赋存形态,基于Cd有效形态的污染土壤风险评价及在此基础上制订污染土壤修复安全阈值是Cd污染农田土壤风险评价和治理亟待解决的问题。目前针对土壤中重金属有效态的化学浸提方法较多,但缺乏针对不同性质土壤中有效态Cd的普适性浸提方法已成为Cd污染土壤风险评价技术瓶颈。本研究采集了全国9个不同性质农田土壤,以水稻、小白菜和玉米为测试作物,通过外源添加方法制备Cd污染土壤,结合土壤培养和盆栽实验,测定了5种常用化学浸提方法,包括中性无机盐浸提方法(CaCl_(2)浸提法)、弱酸浸提法(HCl浸提法)、络合螯合剂浸提方法(DTPA和ETPA浸提法)和组合浸提方法(Mehlich-3(M3)浸提法)对不同性质土壤中有效态Cd浸提效果及其与作物Cd吸收的量化关系,筛选适用于不同性质土壤中有效态Cd的通用浸提方法。结果表明,不同化学浸提法提取的土壤有效态Cd含量间具有显著差异,不同浸提方法对土壤中Cd的浸提率(%)为DTPA≈EDTA≈HCl>M3≈CaCl_(2)。不同化学浸提态Cd与作物Cd吸收的相关系数间具有显著差异,基于综合相关系数方法,得出5种不同浸提态Cd与作物Cd吸收的综合相关系数为I M3=0.765,I EDTA=0.641,I DTPA=0.627,I HCl=0.606,I CaCl_(2)=0.711,M3浸提态Cd含量与不同性质土壤中水稻、小白菜和玉米植株地上部Cd相关性最高,可作为不同性质土壤中有效态Cd通用浸提方法。相关研究结果可为农田土壤中Cd有效态评价及Cd污染农田的修复提供理论依据。

瓶装饮用水中微塑料的含量研究

聚焦瓶装水中微塑料污染的来源特征(水源及包装材料)和小粒径微塑料检测方法的瓶颈问题,选择市面上常见的不同品牌及不同类型的瓶装水作为研究对象,采用热脱附-气相色谱质谱法(ATD-GCMS)对水中5种微塑料(PP、PE、PS、PVC、PET)的含量进行检测。结果显示:瓶装水中微塑料主要成分为PVC[(2.95±2.03)μg/L]、PET [(1.84±2.14)μg/L]及PE [(1.86±1.84)μg/L];国内外不同品牌瓶装矿泉水中PVC和PET含量存在显著性差异(P<0.05),PE含量差异不显著;不同品牌纯净水之间PVC和PET含量差异不具有统计学意义,但PE含量存在显著差异(P<0.05)。瓶装水中微塑料的赋存情况受到水源水中微塑料污染情况的影响和包装材料微塑料的释放影响,通过比较分析瓶装饮用水中微塑料赋存特征可为未来制定降低饮用水微塑料摄入风险和健康风险防控相关管理措施提供数据支撑。

基于危害性评价的危险废物分级方法研究——以电子行业为例

为解决不同危险特性之间的风险比较及探索危险废物的分级分类管理问题,将危险废物中的有毒有害物质作为风险物质,参考GB 18218—2018《危险化学品重大危险源辨识》和HJ 941—2018《企业突发环境事件风险分级方法》中风险源评价方法中临界量的概念,提出危险废物危害值和危害率的概念,将危险废物的危害性定量化,建立危险废物分级方法,对危险废物及产废企业进行分级。对北京市5家电子行业企业的7种危险废物进行采样检测,并按建立的方法进行评价,结果表明:采集的危险废物涉及易燃性、腐蚀性、毒性,危害率从高到低分别为具有易燃性、腐蚀性、毒性的危险废物;废有机溶剂与酸洗废液的危害值较高;企业的危险废物危害值从大到小依次为A(6.13)、B(2.12)、C(1.23)、E(1.20)、D(0.82)。研究显示,危害率可以区分危险废物自身的固有危害,可作为危险废物分级的指标,比较不同危险特性废物的风险;危害值可作为企业危险废物分级管理的参考。

典型生态功能区臭氧生成敏感性及气象驱动力解析——以千岛湖地区为例

千岛湖地区是我国重要的自然保护区,属于典型生态功能区。当前,臭氧(O_(3))正频繁成为影响千岛湖地区空气质量的首要污染物,但对于与此相关的千岛湖地区O_(3)生成敏感性,研究人员目前仍未了解清楚。利用2019—2021年TROPOMI卫星观测数据,运用O_(3)生成敏感性指示剂方法,即甲醛对流层垂直柱浓度和二氧化氮对流层垂直柱浓度的比值(FNR),量化解析了千岛湖地区O_(3)生成敏感区的时空演化特征。结果表明,千岛湖地区FNR呈现逐年升高趋势,且显著高于杭州市主城区。千岛湖地区氮氧化物(NO_(x))控制区逐年扩张,自2019年开始,由西南向东北逐步蔓延。截至2021年,NO_(x)控制区已基本覆盖整个千岛湖地区。千岛湖地区O_(3)生成敏感区在夏季基本属于NO_(x)控制区,在其他季节属于NO_(x)控制区或协同控制区。结合气象再分析数据发现,FNR与温度呈强正相关(r=0.8),与相对湿度呈较弱正相关,与风速和云液态水含量呈较弱负相关。当温度大于7.0℃、风速小于6.2 m/s、云液态水含量小于5.5×10^(-5)g/m^(3)、相对湿度大于57.5%时,O_(3)生成趋向于受NO_(x)控制。此外,与杭州市相比,千岛湖地区O_(3)生成对气象参数变化更为敏感。研究成果对我国典型生态功能区O_(3)污染防控具有重要的启示作用。

尼龙-6改性纤维素纸结合高效液相色谱技术检测水中7种酚类化合物

以纤维素纸张为基底,在甲酸中通过原位合成法在纤维素纸表面中引入尼龙-6,获得改性纤维素纸,并分析了改性纤维素纸的形貌和结构。利用改性纤维素纸作为固相萃取处理材料富集浓缩水体中的7种酚类化合物,建立了一套改性纤维素纸―高效液相色谱法检测水环境中7种酚类化合物的实验方法,并用于实际样品的检测,结果表明在3种实际样品中7种酚类化合物回收率的范围为59.0%~74.7%,其中检出限(LOD)范围为0.5~4.5 ng/L,定量限(LOQ)范围为6.9%~13.8%,基质效应为96.1%~104.6%,改性纤维素纸在分析与检测领域具有较好的应用前景。

硅氧烷在环境介质中的分布研究进展

硅氧烷是一类人工合成的化合物,具有高表面活性、耐高低温、抗辐射、耐腐蚀、电气绝缘以及生理惰性等特性.由于各种硅氧烷的大量生产和使用,此类化合物会释放并进入多种环境介质乃至生物体中,又因其难以被生物降解,进入环境介质后会造成潜在的生态风险.目前,已有大量文献报道了硅氧烷的来源及其在环境中的降解情况.基于此,笔者概述了几种典型的硅氧烷的来源,综述其在全球范围内多种环境介质中的分布水平以及环境行为,为进一步评估硅氧烷的环境风险和健康风险提供参考.

温敏性超支化聚合物淋洗重金属污染底泥研究

以三羟甲基丙烷为核,缩水甘油为聚合单体,合成了超支化聚缩水甘油,再加入正辛酸进行表面改性得到一系列温敏性超支化聚合物,并主要选取第三代聚合物HPG-33采用振荡法研究了其淋洗修复重金属污染底泥的影响.结果表明,重金属去除率和聚合物分子量呈正相关关系,浓度在15mmol/L,固液比为1:10、淋洗时间为4h、pH为4时,Cd、Cu、Pb的去除率分别可达到76.33%、86.72%和49.86%,且制备的聚合物淋洗剂不会破坏底泥的酸碱度、团聚结构、内部矿物晶格等.

滁河南京段环境介质中环状挥发性甲基硅氧烷的污染水平与生态风险评价

环状挥发性甲基硅氧烷(cVMSs)因进入环境后存在潜在生态风险而受到广泛关注。研究采样测定滁河南京段地表水、沉积物及周边土壤中八甲基环四硅氧烷(D4)、十甲基环五硅氧烷(D5)和十二甲基环六硅氧烷(D6)3种cVMSs的浓度水平,并对其生态风险进行了评价。结果表明:地表水中D4、D5、D6的检出率分别为38.1%、95.2%、100%,总含量范围为13.66~77.90 ng·L^(-1),平均值为47.82 ng·L^(-1);沉积物中D4、D5、D6的检出率分别为66.7%、86.7%、100%,总含量范围为0.56~49.74μg·kg^(-1),平均值为13.95μg·kg^(-1);土壤中D4、D5、D6的检出率分别为66.7%、20%、100%,总含量范围为1.90~7.05μg·kg^(-1),平均值为3.57μg·kg^(-1)。地表水和土壤中D6的检出浓度最高,沉积物中则为D5,对比国内外其他地区的相关结果,cVMSs处于中低水平。生态风险评价结果显示,滁河南京段水体中cVMSs存在中高风险。

黔西南露天煤矿废弃地重金属污染特征研究

以黔西南某典型露天煤矿为研究对象,采集弃渣区、覆土区、植物修复区及矿区周边对照区的土壤样品,测定土壤pH值、重金属含量及其形态,采用静置淋溶方法分析重金属污染扩散过程。结果表明:废弃地弃渣区、覆土区和植物修复区土壤的pH值分别为2.86、3.49和4.90,均小于未开采对照区(6.48),废弃地土壤严重酸化;弃渣区土壤重金属Cu和Cd含量分别超过贵州省土壤背景值的4.57倍和3倍,超过土壤污染风险筛选值的1.86倍和0.73倍,弃渣区重金属Cr含量超过贵州省土壤背景值的1.14倍,超过土壤污染风险筛选值的0.37倍。弃渣区重金属Cu和Cd达中度及以上污染,重金属Cr和Pb为中度污染,植物修复区Pb、Zn、Cr污染程度与对照区无显著差异;内梅罗污染指数、土壤污染负荷指数、土壤综合潜在生态危害指数表明植物修复区、覆土区污染等级为轻度污染,弃渣区为重度污染;弃渣区、覆土区土壤Cu、Cr和Cd弱酸可提取态占比明显高于植物修复区和对照区;弃渣区土壤重金属淋溶释放速率及释放量均高于其他区域。土壤pH值与重金属Cr、Cu和Pb形态特征存在显著相关性,pH值降低显著提升了重金属弱酸可提取态占比,土壤酸化明显促进了重金属元素的迁移释放及生物有效性的提升,淋溶加剧了土壤酸化及重金属污染的扩散。

小型住宅厨房恒定自然补风下烹饪全过程室内环境数值模拟

烹饪产生的热量和颗粒物对厨房和邻室环境存在着负面影响,为了定量研究整个烹饪过程中室内环境的变化,选取小型住宅厨房一例,采用数值模拟技术,研究窗口恒定进风量工况下12 min烹饪过程中的室内环境。基于热源和颗粒物散发特性,建立颗粒物散发强度和油温随烹饪时间变化的函数关系,利用Fluent软件进行非稳态模拟计算。结果显示,油加热30 s后,热量向周围空间显著扩散;在10 min烹饪过程中,操作人员处空气温度上升约10.0℃;在烹饪进行4 min后,厨房颗粒物质量浓度显著增加,6 min后厨房邻室颗粒物质量浓度急剧增加。模拟结果为住宅厨房排油烟机的风机档位调换提供了合理的参考时间点,利于提升排油烟机的工作效率,优化其高效运行的可选方案。

水环境中锑分析检测方法的研究进展

锑(Sb)是广泛存在于水环境中的一种重金属,不断被证实对人和动植物等有慢性毒性和致癌风险。在监测和治理水环境中的Sb污染方面,建立快速、高灵敏度的Sb检测分析方法至关重要。重点阐述了分光光度法、原子荧光光谱法(AFS)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)、原子吸收光谱法(AAS)和电化学分析法在Sb分析检测中的相关研究及应用进展,探讨了水环境中Sb检测存在的问题和面临的挑战,如检测方法灵敏度低、间接测定Sb耗时且不准确、还原剂昂贵且有毒等。此外,对Sb检测未来的发展方向进行展望。未来Sb检测趋势是发展电化学分析方法。通过电极修饰和纳米材料设计提高传感器性能,如碳基材料、金属纳米颗粒和硅基材料。有机配体、纳米复合材料和裸电极的功能化可增强灵敏度和选择性,促进传感器小型化。未来Sb检测将迈向小型化、芯片化和快速化。

好氧脱氮菌剂的制备及其强化餐厨废水脱氮研究

针对餐厨废水高有机物、高氨氮的问题,采用计算机辅助菌种选择技术从餐厨垃圾中分离得到了好氧脱氮菌株。试验结果:在培养温度为35℃、间歇震荡和培养时间108 h的条件下,好氧脱氮菌株在培养液中的活菌数达到8.83×10^(7) cfu/mL。在SBR反应器中加入自制的含有菌剂的污泥,反应器出水氨氮去除率达到82.10%~87.92%,与未加菌剂时的氨氮去除率62.37%~68.65%相比脱氮率提升了19.5%,表明本研究的好氧脱氮菌剂对废水脱氮具有强化效果。

新疆农业碳排放时空特征及驱动因素研究

【目的】研究新疆农业碳排放的时空特征及驱动因素,为该地区推动农业农村绿色发展、实现“双碳”目标提供参考。【方法】以种植业、畜牧业、农业能源终端消费的19类碳源为原始数据,对2007—2021年新疆农业碳排放量和碳排放强度进行测算;以种植业和畜牧业的15类碳源为原始数据,对2010、2015、2020年新疆14个地州(市)碳排放量和碳排放强度进行测算;运用LMDI(对数平均除以指数法)模型对其驱动因素进行分析;运用灰色预测模型对新疆2022—2030年农业碳排放的发展进行趋势预测。【结果】2007—2021年新疆农业碳排放量总体呈现“平稳—上升—下降—上升”的趋势,农业碳排放强度总体呈现“下降—上升—下降”的趋势;2010、2015、2020年伊犁哈萨克自治州碳排放总量最高、克拉玛依碳排放总量最低、克孜勒苏柯尔克孜自治州碳排放强度最高,2010年巴音郭楞蒙古自治州碳排放强度最低,2015、2020年吐鲁番碳排放强度最低;农业碳排放驱动因素影响大小为:农业经济水平效应>农业结构效应>农业人口规模效应>农业生产效率;2022—2030年,预测新疆的农业碳排放量呈现增长趋势、强度呈现下降趋势。【结论】2007—2021年新疆农业碳排放总量整体呈现上升趋势,农业碳排放强度整体呈现下降趋势;农业经济水平效应对农业碳排放的增加有促进作用,农业结构效应、农业人口规模效应、农业生产效率对农业碳排放的增加有抑制作用;预计在2022—2030年,新疆农业碳排放量将逐年增加、农业碳排放强度将逐年下降,新疆农业减排固碳潜力巨大。

环境中微塑料检测技术研究进展

微塑料是一类全球性的新型环境污染物,其对环境和食物链的影响已经引起研究者的高度重视。微塑料的结构特点使得对其的准确检测变得十分困难,可靠的检测方法是微塑料环境行为研究的关键。该文从微塑料研究现状、样品前处理方法和检测方法等方面综述环境中微塑料的研究进展,分析各种方法的利弊,并展望未来微塑料检测技术的发展方向,以期为未来环境中微塑料研究提供参考。