环境因子对鱼饵中磷释放影响的实验研究

通过室内模拟实验,分析了环境因子(上覆水、微生物活动、温度、pH、水动力条件)对鱼饵磷释放特征的影响及原因。结果表明:鱼饵在去离子水中总磷和正磷酸盐的平衡释放量约是潘家口水库水中的1.58倍和1.76倍;微生物作用有利于鱼饵中磷向水体释放,前者总磷和正磷酸盐的释放量约为后者的1.55倍和1.28倍;温度升高和水体扰动促进了鱼饵中磷的释放;酸性和碱性条件下鱼饵中磷的释放量高于中性条件下鱼饵中磷的释放量。各环境因子作用下,鱼饵中磷在前3h内的释放速率最大。

藻类有机物光敏化效应及其降解水中新污染物的研究进展

新污染物(又称新兴污染物)在水环境中频繁检出,引起全世界的广泛关注,如何去除水域中广泛分布的痕量水平新污染物,成为当前亟需解决的问题.藻类分泌的有机物被光照激发后能产生活性物质降解水中的污染物,同时藻类具有固碳减排作用,因此微藻光敏化被认为是一种前景广阔的技术.本文针对藻类有机物光敏化效应着重综述了藻类有机物的光敏结构特征、光敏化效能及藻类有机物光降解污染物的机制,并总结了影响藻类光敏化的因素,对后续发展藻光敏化技术提供借鉴参考.

全氟/多氟烷基化合物在水环境中污染现状

文章基于产业结构和经济发展水平,将中国水环境分为6个区域,简述了全氟/多氟烷基化合物(PFASs)物理化学性质,分析了各区域水环境PFASs污染水平、组成特点、来源解析与时空分布特征,将污染程度从高至低排序:东三省>京津冀>长三角>珠三角>华中>华西。基于研究现状,探讨了PFASs水环境中亟待解决的热点问题,对未来的研究聚焦方向提出了如下建议与展望:根据链长度和同分异构体,建立对PFASs污染水平和毒性效应的系统认识;着重关注饮用水PFASs污染水平,以明确评估其人体健康危害;针对PFASs治理手段,进一步研究其实际应用情况。

全氟化合物同分异构体的环境行为及毒性效应研究进展

以全氟辛烷磺酸盐(PFOS)和全氟辛烷羧酸(PFOA)为代表的全氟化合物(PFASs)是一类新型持久性有机污染物,目前已经在全球自然环境、野生生物及人群中广泛检出,其环境与健康问题已引起人们的高度重视。传统的电氟化法生产工艺使PFASs产品存在碳链同分异构体。这些PFAS的同分异构体可能具有不同的环境行为和毒理效应。随着分析方法的逐渐成熟,目前,国外的学者已经在该研究领域进行了一些探索性的研究,并取得了一定的进展,而我国在该领域的研究相对较少。以PFOS和PFOA为例,在介绍了PFAS同分异构体的来源、命名和世界各地生产厂家的异构体组成等基本信息的基础上,还系统介绍了环境介质中PFAS同分异构体的分析方法、环境迁移转化差异及源分析研究;生物和人体的生物累积性及毒理学差异等;并对目前存在的问题进行了讨论,为今后PFAS同分异构体的环境问题研究提供相应的参考。

沉积物中Pb和Cd对泥鳅的毒性效应及其基准阈值的验证

为探讨沉积物中AVS(acid volatile sulfide,酸挥发性硫化物)和SEM(simultaneously extracted metals,同时提取金属)对重金属生物有效性和基准验证的影响,以泥鳅为受试生物,以死亡率、鳃部渗血率和体质量变化为测试终点,研究了沉积物和上覆水中重金属Pb、Cd对底栖生物的毒性效应,并对文献中Pb、Cd沉积物基准阈值进行了验证.结果表明:沉积物中Pb、Cd对泥鳅21d的LC50(半数致死浓度)分别为391、37.0 mg/kg;上覆水中ρ(Pb2+)和ρ(Cd2+)较低,对生物毒性效应贡献可以忽略.经验证,Pb和Cd的TEL(threshold effect level,临界效应浓度)和PEL(probable effect level,必然效应浓度)基本符合其所代表的意义,Pb、Cd加标浓度(以w计)低于其对应的TEL时不具有毒性,高于其对应的PEL时具有明显毒性,介于二者之间时毒性不确定.SEM/AVS(物质的量比)和生物死亡率有明显的相关性,当该比值大于1.00时,重金属对泥鳅有明显的毒性效应.

再生水作为景观环境用水的安全评价指标探讨

景观环境用水是再生水回用的重要途径之一,对其安全性做出合理评价是再生水回用的关键。根据我国再生水中所含主要污染物及其可能的暴露途径,结合国内外相关水质标准,探讨了再生水回用于景观环境水体的安全评价指标。分析了人体健康安全指标(包括有毒有害化学物质指标和微生物学指标)和生态安全指标(包括综合毒性指标和富营养化指标)的意义和适用性,建议研究科学的指标体系和定量化评价方法。

纳米铁-微生物体系去除水中硝酸盐的柱实验研究

进行了纳米铁微生物体系去除硝酸盐的柱实验研究,探讨了纳米铁添加量、纳米铁-微生物的处理方式及水力停留时间(HRT)不同时硝酸盐的去除效果及产物的生成情况。结果表明,体系中纳米铁含量由0.056g增加到0.280g时,硝酸盐的去除率由35%上升到90%,氨氮的产生量也由3.059mg/L增加至11.692mg/L;将纳米铁与微生物在26℃培养箱中放置培养5d后对硝酸盐的去除优于直接开始实验去除硝酸盐的效果;HRT从0.50h延长到2.01h时,体系中硝酸盐的去除速率增加。

中国典型城市群PM2.5污染特征研究进展

为进一步梳理近年来我国城市区域大气PM2.5污染防治方面的研究成果,基于我国31个城市PM2.5污染现状,以城市群为视角,总结了京津冀城市群、长三角城市群与川渝城市群PM2.5组成与污染特征,分析了PM2.5及其含碳气溶胶、水溶性无机离子、地壳元素等的整体特征,并在城市群间进行对比分析.结果表明:①3个城市群的ρ(PM2.5)高低顺序依次为京津冀城市群>川渝城市群>长三角城市群,长距离传输使PM2.5污染成为京津冀城市群、长三角城市群与川渝城市群面临的共同问题.②3个城市群的PM2.5中均以SNA和OC为主,尽管ρ(PM2.5)水平有下降趋势,但个别污染物(如SNA)略呈上升趋势.③京津冀城市群与川渝城市群的ρ(OC)接近,并且均高于长三角城市群的80%,较高的ρ(OC)/ρ(EC)反映我国城市群普遍存在SOC污染.④各城市群PM2.5监测网(如监测时间和采样方法)发展水平迥异,城市群之间的相互影响和传输机制尚不清楚.建议今后的研究向以下几个方面扩展:①对城郊乡村等大气背景点,以及水库、湖泊等地化循环的重要源汇区域开展研究.②针对同一区域开展采样时段更长且研究方法和分析手段上保持一致的研究.③借用国外经验公式时需考虑我国国情,对基础研究方法开展一系列优化,建立符合我国国情的标准化研究方法.

上覆水环境因子对滨海水库沉积物氮磷释放的影响

为了解我国滨海水库富营养化过程,以北大港水库沉积物为研究对象,通过室内模拟试验,考察上覆水环境因子〔扰动、ρ(Cl-)、pH、温度、ρ(DO)〕对滨海水库沉积物氮、磷释放的影响.结果表明:1扰动促进氮、磷的释放,ρ(NH_3-N)、ρ(NO_3^--N)、ρ(TN)和ρ(TP)增加了54.4%~230.8%,扰动对滨海水库沉积物TN、TP释放通量的促进作用比淡水沉积物强;2ρ(Cl-)升高促进氮、磷释放,ρ(Cl-)越高,促进效果越强,ρ(Cl-)为1 000和5 000 mg/L时,ρ(NH_3-N)、ρ(NO_3^--N)、ρ(TN)和ρ(TP)分别增加了4.2%、3.2%、35.0%、11.9%和8.4%、4.8%、44.7%、23.8%;3与pH为7.0时相比,pH为8.5和10.0时,ρ(TP)增加了21.3%~42.6%,ρ(NH_3-N)降低了14.9%~18.6%,ρ(NO_3^--N)和ρ(TN)基本没有变化,但NO_3^--N释放通量增加了5.2%~10.3%,TN的释放通量降低了7.1%~21.5%;4温度升高促进了NH_3-N、TN和TP释放,抑制了NO_3^--N释放,滨海水库沉积物中较高的盐度减弱了温度对TP释放的促进作用,25℃时,ρ(NH_3-N)、ρ(TN)和ρ(TP)比5℃时增加了37.3%~71.0%,ρ(NO_3^--N)降低了34.0%;5好氧条件抑制了NH_3-N、TN和TP释放,促进了NO_3^--N释放,好氧条件下ρ(NH_3-N)、ρ(TN)和ρ(TP)降低了54.2%~85.6%,ρ(NO_3^--N)增加了20.5%.研究显示,上覆水环境因子会影响滨海水库沉积物氮、磷释放,其中以扰动、温度和ρ(DO)影响较大.

生物质对水体油污染吸附处理的研究进展

随着石油资源的开发与利用,水体油污染日益严重,寻求价廉、高效、环保的除油方法引起人们的关注,其中吸附法除油效率高,应用范围广,具有很好的发展前景。介绍了水体油污染现状、危害、处理方法,比较了不同类型吸油材料的吸油特性,提出生物质是兼具价廉、环保等多重优点的高效吸油材料。基于此,对生物质吸油材料的选择标准及除油影响因素进行了总结,介绍了常用的吸油机制微观分析方法,并对生物质除油的研究前景进行展望。

基于水功能区控制单元的流域突发性水污染事件风险评价区划及其应用

以水功能区控制单元为基础,结合子流域划分工作单元。采用压力-状态-响应(PSR)环境分析模型构建环境风险源危险性指标体系,进行流域环境风险源识别及其危险性等级评价。增加"环境风险源下游特征"指标以考虑风险源流经下游重要性不同的水功能区(工作单元)对其本身危险性等级的影响。结合指标数据、标准和权重,采用模糊综合评价法计算风险源的危险性(以及工作单元的脆弱性等级)。参考河流一维污染物衰减模型,建立工作单元危险性等级评价方法。工作单元危险性等级由两部分叠加构成,即本单元风险源的危险性等级和上游风险源通过河流对下游工作单元危险性的影响。结合工作单元的危险性和脆弱性等级,通过风险矩阵评价工作单元的风险等级。在此基础上,在同一水功能区控制单元,合并风险相同的工作单元,实现流域风险评价区划。将上述方法应用在滦河流域中上游。研究表明,滦河流域中上游共55个风险区,其中高风险区I有3个,较高风险区II有15个,较低风险区Ⅲ有14个,低风险区IV有23个,说明滦河流域中上游整体风险性偏低;并对不同等级风险区提出相应的管理方案。

淡水湖泊沉积物污染评价方法比较--以北大港水库为例

为了比较沉积物污染的3种典型评价方法,对北大港水库内的11个采样点进行表层沉积物采样,并测定了样品的全盐量、有机质、全磷和全氮指标。根据测定得出的数据分别利用单因子指数法、内梅罗综合指数法和模糊数学综合评价法对沉积物污染状况进行评价,结果表明:水库中心的S1、S2和S3点为中度或重度污染,其余位于库周的采样点为未污染或轻度污染,总体上库心的沉积物污染比库周严重。结合北大港水库实例,比较3种评价方法的评价结果,得出结论:单因子指数法计算简便,但评价结果偏高;内梅罗综合指数法考虑了沉积物污染评价的综合性,但忽略了评价指标的权重影响;模糊数学综合评价法利用熵值赋权的方法确定指标权重,客观性与综合性较强,评价结果更接近实际情况。

肠道微生物与环境健康关系的研究进展与展望

尽管肠道微生物群落在调节宿主多种生理功能的稳态以及抵抗环境污染物的毒性等方面至关重要,但是其在环境健康上的作用直到近几年才引起关注.本综述主要概述了环境污染物对肠道微生物的作用导致的健康效应的最新研究进展.发展迅速的高通量测序平台与合成生态学方法有助于快速确定肠道微生物组成,结合信息化综合分析方法可进一步探明肠道微生物对污染物的调节机制.本综述进一步重点举例,讨论了重金属、有机污染物、纳米颗粒、微塑料与肠道微生物群落相互作用的机制,及其对宿主健康产生的影响.目前对于肠道微生物群落介导环境污染物诱发环境健康效应的研究还不够成熟,存在诸多需要克服的科学技术难点.综述在最后从研究对象、技术方法和应用方面提出了对未来研究内容的展望.

抗生素抗性基因及其对海洋环境影响的分析研究

探讨文献计量学分析抗生素抗性基因在海洋研究中的应用。方法利用China national knowledge infrastructure(CNKI)网络数据库检索以抗性基因(n=19310)和抗生素抗性基因(n=1001)为主题的论文,从发文趋势、主题词等方面进行文献计量学分析。结果过去36年该领域的文献产量稳定快速增长,61%的论文是近7年发表的;47.8%是近5年发表的。研究主题的关联性近年来呈增加趋势,当前的研究热点主要集中在抗生素、抗性基因、抗生素抗性基因和耐药性等方面。结论文献计量学分析有助于了解抗生素抗性基因在海洋研究的总体发展态势。

悬浮型光催化纳滤膜反应器处理H酸溶液工艺中操作压力变化的机理研究:实验部分

首次通过系列黑暗条件下的膜分离空白试验对悬浮型光催化纳滤膜反应器中耦合分离膜操作压力的变化机理进行研究。为了从根本上揭示悬浮型光催化纳滤膜反应器中引起耦合分离膜操作压力规律性变化以及不同初始操作压力条件下导致变化规律明显差异性的根本原因,分别进行三组黑暗条件下的膜分离对比试验,考察不同膜分离过程中膜分离操作压力的变化规律、变化幅度和变化速度。结果表明,在不同的初始操作压力条件下,由于待分离的污染物种类、性质、组分和浓度的差异导致纳滤膜分离操作压力的变化规律存在根本性变化。

非均相催化臭氧氧化作用机理研究进展

高级氧化技术作为治理难降解污染物、污水提标改造的有效处理技术发展迅速。非均相催化臭氧氧化因氧化效率高、使用便捷等优势受到广泛关注。当前研究主要集中于对高效催化剂制备及其降解效能方面,而对非均相催化臭氧氧化机理方面的探索和总结尚不完善。本文根据非均相催化剂类型差异系统综述了催化臭氧氧化体系中重要的吸附作用机理以及催化氧化作用机理,讨论了金属氧化物材料的表面羟基、路易斯活性位点、氧化还原电偶,非金属材料的电子来源差异、表面官能团,复合材料的复合特性对臭氧的吸附与活性氧物种产生的影响。同时总结了非均相催化氧化过程中活性氧物种之间的产生、转化与鉴定以及详细的羟基自由基和超氧自由基的相互转化过程,为后续发展非均相催化臭氧氧化技术提供参考。

天津近岸海域表层沉积物中重金属的生态风险评价

分析了1997～2007年天津近岸海域表层沉积物中5种重金属(铜、锌、铅、镉、汞)的含量和时空分布特征,并对2007年表层沉积物中重金属的富集特征及潜在生态危害进行评价.结果显示,大部分年份各重金属的含量相对稳定;各种重金属空间分布差异性不大,差异性大小依次为汞>镉>铜>铅>锌;5种重金属的富集系数从大到小依次为锌>铜>铅>汞>镉,其中锌为中污染水平,其他均为低污染水平.天津近岸海域表层沉积物中的重金属对海域生态系统表现为轻微生态危害,其程度由大到小排序依次为汞>铜>铅>镉>锌.

壳聚糖-高岭土复合体去除铜绿微囊藻的试验研究

利用室内模拟试验,研究了壳聚糖和高岭土单独及复合作用对铜绿微囊藻的去除效果。以250mL烧杯作为试验容器,纯种藻为试验用藻,以叶绿素a和浊度表征藻液浓度的变化。结果表明,单独使用高岭土除藻效率较低,增加高岭土用量难以提高藻的去除率;单独使用壳聚糖对藻的去除效果较好,但是藻的絮凝沉降速度较慢。壳聚糖-高岭土复合体可以明显加快藻类的沉降速率,改善除藻效果。

BP神经网络在河流叶绿素a浓度预测中的应用

采用BP神经网络改进算法,通过对津河、卫津河叶绿素a和其他10种水质因子的分析,建立了叶绿素a预测模型,并找出了对叶绿素a浓度变化影响较大的因子。结果表明,BP神经网络在河流系统叶绿素a含量的预测中,具有很好的泛化、推广能力,预测值与实测值的相关系数达到了0.837 6;预测过程中,增加训练样本量或增加输入变量都可以提高预测效果;pH、溶解氧、叶绿素a本底浓度和温度是叶绿素a预测模型的主要参数,四者的相对重要性指数之和达45.7%,对网络输出的准确度有较大影响。