人工合成麝香的环境污染、生态行为与毒理效应研究进展

人工合成麝香作为一种替代型香料被广泛应用于日用化工行业,由于其持续不断地输入环境,其中的一些典型化合物如加乐麝香和吐纳麝香等在水、土壤和大气环境中的浓度日益升高,并且在动物体和人体组织中产生了蓄积作用,其效应相当于持久性有机污染物.因此,人工合成麝香作为一种新型污染物,已成为药物和个人护理品污染物(PPCPs)的重要组成部分.首先对人工合成麝香的种类与应用情况、环境来源和污染水平进行了简要介绍.在此基础上,从人工合成麝香的生物蓄积行为、环境降解行为和生物转化行为等3个方面,对人工合成麝香所具有的持久性有机污染物的行为特征进行了分析;概述了人工合成麝香的环境激素毒性、遗传毒性效应、生理生态毒性、对酶活性的影响以及对微生物毒性效应的研究进展,展示了人工合成麝香所可能产生的不良生态效应.最后,根据目前对人工合成麝香的研究进展,提出了今后有关重点研究内容的建议,为合理评价和降低人工合成麝香的生态风险提供理论基础.

碳纳米材料的环境行为及其对环境中污染物迁移归趋的影响

碳纳米材料具有广阔的应用前景,近年来已成为一大研究热点.工程碳纳米材料的大量生产和使用将不可避免地造成这些材料向环境中的释放,可能带来环境和生态风险.一方面,碳纳米材料本身具有环境毒性,另一方面碳纳米材料对环境中有毒有害污染物有较强的吸附性能,因此会影响污染物迁移转化等环境行为.目前,对碳纳米材料生态风险的研究主要集中于碳纳米材料对生物体可能的毒性,而对其自身环境行为以及影响污染物迁移归趋等方面的研究较少.本文简要概述了碳纳米材料的来源、暴露途径、环境行为以及对污染物迁移归趋的影响,阐述了这些研究对于评估碳纳米材料的环境和生态风险所具有的重要意义.

全氟辛酸的污染状况及环境行为研究进展

作为一种新型的持久性有机环境污染物,全氟辛酸(PFOA)及其盐类所造成的全球性生态系统污染已成事实,并成为持久性有机污染物研究的又一个新热点.动物实验表明,PFOA能引起肝脏、生殖、发育、遗传和免疫等毒性.美国国家环保局科学顾问委员会有关报告将PFOA描述为"可能的(likely)致癌物",美国国家环保局已制订了有关计划促使生产企业主动削减PFOA物质在产品中含量,以削减PFOA及其母体物质在环境中的排放.此外,欧美等发达国家也正在推进PFOA及其相关物质的风险评价研究,并积极寻求较为安全的替代产品.本文简要概述了PFOA的理化特性、环境来源及其在环境中的迁移转化、归宿及污染现状,并展望了今后PFOA的研究趋势.

土壤和沉积物中疏水性有机污染物的锁定及其环境效应

大量研究表明,吸附到土壤和沉积物中的疏水性有机物只有部分能够较容易地解吸出来,而残留的部分很难解吸.这种现象常被称为"解吸滞后","不可逆吸附",或者"锁定".锁定会导致受污染土壤和沉积物修复效率的降低;但与此同时,锁定也会降低受污染土壤和沉积物的环境风险.本文综述了土壤和沉积物中疏水性有机污染物锁定的典型热力学和动力学特征、以及锁定的形成机理,介绍了一个能够以简单参数准确量化污染物从土壤和沉积物中解吸行为的数学模型,并探讨了锁定对疏水性有机污染物迁移归宿、生物可利用性、以及污染场地生态风险的影响.

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。

金属硫化物超细颗粒的环境行为和生物效应

微纳尺度的金属硫化物超细颗粒在自然环境中分布广泛且可长期稳定存在,具有不同于大尺寸矿物的理化性质和反应活性.正确认识金属硫化物超细颗粒的来源、环境行为和生物效应,准确评估其对人体和环境的潜在健康风险,已成为环境科学领域热点之一.基于此,本文综述了金属硫化物超细颗粒的自然来源和人为来源,重点分析了金属硫化物超细颗粒的团聚、转化和吸附等环境行为及其对微生物、植物、动物等生物体的影响效应.最后,针对目前研究中存在的难点问题,着重从金属硫化物超细颗粒精准识别和定量、超细颗粒与污染物及生物细胞的界面反应过程、超细颗粒与生物体作用的分子学机制和原位表征技术开发等方面进行了展望.

天津郊区土壤-蔬菜系统中Cd的积累特征及污染风险

在对天津郊区蔬菜地大规模采样调查的基础上,对土壤和蔬菜系统中Cd积累特征进行分析,比较了不同种类蔬菜吸收Cd的能力,利用Monte-Carlo模型研究了土壤Cd通过饮食途径对人体健康造成的风险.结果表明,研究区内Cd积累呈log正态分布,其含量范围、算术平均值和中值分别为0.04～3.2,0.31,0.24mg/kg,土壤Cd含量均值远高于天津市土壤Cd背景水平,呈现明显的积累趋势.圆白菜、芥菜、黄瓜、西葫芦、西红柿、茄子、豆角和大葱中Cd积累量均有超过国家食品卫生标准的样本检出,综合超标率为7.6%.根据各类蔬菜对Cd的富集系数,采用CHAID系统聚类方法,将天津郊区蔬菜分为4类,各类蔬菜吸收Cd能力的差异显著.基于Monte-Carlo模型的分析结果表明,达到重污染水平时,土壤Cd会对人体健康产生较大风险.

添加不同营养助剂对石油污染土壤生物修复的影响

实验室条件下研究NPK复合肥、诺沃肥和腐殖酸三种物质不同配比添加对石油污染土壤的生物修复效果.在60d的修复实验中,定期取样测定土壤含油量、总异养菌数、石油烃降解菌数和脱氢酶活性,并采用PCR-DGGE技术研究修复过程中微生物多样性变化.结果表明,NPK肥的添加和NPK肥-诺沃肥-腐殖酸复合添加能够提高土壤中微生物的数量、微生物多样性和脱氢酶活性.在含油量为84600mg.kg-1的土壤中,添加营养助剂的处理60d后石油烃降解率为31.3%—39.5%,不添加营养助剂的石油烃降解率仅为3.5%.NPK肥-诺沃肥-腐殖酸复合添加对石油烃的降解率要高于NPK肥的单独添加(高8%),其原因可能是诺沃肥-腐殖酸能够有效提高土著微生物的活性,增加微生物的多样性,增强石油烃的降解.

淋洗技术在土壤污染修复中的应用与挑战

土壤污染一般包括重金属污染、有机污染以及重金属-有机复合污染,具有富集性、长期性和隐蔽性的特点,给自然环境和人类社会带来了诸多负面影响.如何快速、高效地去除土壤污染物,在一定程度上恢复土壤的生态和经济功能,是土壤修复领域的热点和难点问题.土壤淋洗作为一种能够永久去除土壤污染物的技术,具有良好的发展前景,引起了学者们的广泛关注.本文对土壤淋洗的原理,淋洗剂的分类,土壤淋洗的实施方式以及影响土壤淋洗的因素等方面进行了综述,为淋洗技术在污染土壤修复中的应用提供理论基础.

纳米材料在治理复合污染土壤中的应用与展望

近年来,由于人类活动而造成的土壤污染越发严重,尤其是土壤的复合污染问题亟待解决。复合污染主要分为重金属复合污染、有机物复合污染还有重金属-有机物复合污染。目前,针对复合污染土壤的处理主要有物理方法、化学方法以及生物方法3种,但都有一定的局限性。纳米材料因其具有大比表面积、强还原和吸附能力以及小粒径尺寸等优点为土壤修复提供了新的视角,并在实践中有很大的应用价值。对此综述了纳米材料在治理复合污染土壤中的应用、纳米材料应用于复合污染土壤的修复机理以及纳米材料修复复合污染土壤的影响因素,对纳米材料在复合污染土壤中的应用前景进行展望,以期为纳米材料在复合污染土壤中的安全有效应用提供科学参考。

中国城市再生水安全回用农业的对策研究

中国面临着严重的水资源危机,农用水资源严重不足。城市生活污水经适当处理再生后达到农业回用标准,可在很大程度上缓解农业水资源紧缺的状况。由于城市生活污水来源复杂,污水中往往含有大量污染物质,不适当的使用就会对农业环境、农产品安全乃至人体健康造成潜在的风险。本文介绍了国内外开展城市再生水农业回用的现状,阐述了城市再生水农业回用可能造成的健康和环境污染问题,在此基础上提出了城市再生水安全回用农业的对策建议。

城市再生水农田灌溉水质标准及灌溉规范研究

城市再生水灌溉农田是再生水回用的一个重要方面。本文概述了城市再生水农田灌溉控制项目和指标的制定原则,对城市再生水农田灌溉用水的水质控制项目、水质及处理要求进行了详细分析和阐述。将城市再生水用于农业灌溉的水质要求与国内外农田灌溉水质控制项目和指标进行了对比。结合我国农业灌溉的实际情况,提出了城市再生水农田安全灌溉的控制规范和要求。

基于信息扩散理论的天津旱涝灾害危险性评估

采用基于信息扩散理论的评估模型、应用天津近22年的旱涝指数为样本,对天津旱涝危险性进行评估,给出了天津旱涝指数概率密度曲线及不同程度旱涝危害发生的可能性。结果表明,重旱、重涝几乎不可能发生;大旱发生的可能性也很小——约700多年一遇;偏旱、大涝、偏涝这3种强度的灾害则比较频发,年发生概率分别为0.231 3、0.159 1、0.073 4。评估结果与天津近22年的实际情况基本吻合,说明应用此模型,对信息量不足的自然灾害进行危险性评估是可行的。

土水界面污染物迁移转化的影响机制研究

分析了土壤污染、大气干湿沉降、工业生产和城市径流等土水界面污染流形成的主要影响因素。在此基础上,探讨了降雨雨水酸度、降雨强度、土壤坡度以及土地利用方式等对土水界面污染流污染物产生及迁移转化的影响机制。

四溴双酚-A污染对颤蚓的氧化胁迫及毒性

在实验室模拟条件下分别采用动、静态生物慢性实验的方法,研究了不同浓度的四溴双-酚A(Tetrabromobisphenol A,TBBPA)对颤蚓(Monopylephorus limosus)体内抗氧化酶系统及相Ⅱ结合酶系统活性的影响以及颤蚓暴露于单一浓度的TBBPA后,其体内抗氧化酶系统的活性随时间的响应.结果表明,暴露8 d后,颤蚓体内SOD的活性发生显著变化,变化趋势明显分为升高、降低、再升高3阶段,在0.05 mg/L时SOD的活性被最大诱导(p<0.01),达到对照组的7.8倍,各浓度组SOD的活性均显著高于对照组,由对照组的1.5倍到对照组的7.8倍;同时,CAT的活性变化则呈升高、降低、再升高、再降低4阶段,0.5 mg/L时其活性达到最大值(p<0.01),除0.005 mg/L和0.25 mg/L浓度组CAT活性受抑制外,其余浓度组CAT的活性均高于对照组,由对照组的1.1倍到1.9倍.染毒浓度为0.25 mg/L时,GST的活性达到最大诱导(p<0.01),其活性先缓慢上升后下降,并且各处理组GST的活性均显著高于对照组(p<0.05).在单一浓度TBBPA污染暴露的10 d时间内,颤蚓体内SOD的活性变化趋势形成了一个变形的'M'形曲线,在第3 d时其活性达到最大诱导,而CAT活性的变化则表现为一个不规则的'N'形曲线,在第5 d时其活性达到最大诱导,并且SOD的活性比CAT的活性受时间的影响小,相对来说更稳定.可见,SOD与GST的活性变化似乎更能反映出TBBPA对颤蚓的污染效应及其毒性作用,而SOD的活性变化似乎更为灵敏,但是二者能否作为指示TBBPA污染的生物标志物尚需进一步研究.

天津地区农业旱灾脆弱性综合评价及区划研究

在同一致灾强度下,灾情随脆弱性的增强而加重,降低灾害脆弱性是减轻灾害损失的有效途径,因此旱灾脆弱性研究对地区防灾减灾规划等工作有着重要意义。根据影响旱灾脆弱性的自然、社会经济因素,选取8项指标,运用数学模型及相关优化方法,对天津地区旱灾脆弱性进行了综合评价,并借助聚类分析和M apInfo工具按旱灾脆弱度大小对天津地区进行了区划。结果表明,除个别区/县需加强措施,降低旱灾脆弱度外,整体上,天津农业旱灾脆弱度较弱,有较强的防旱抗旱能力。

四溴双酚-A的代谢转化与生态毒理效应研究进展

四溴双酚-A(TBBPA)是全球产量最大、使用最广泛的溴化阻燃剂,主要应用于印刷线路板及ABS、HIPS等多种材料的阻燃。随着它的大量使用,引起了大气、水体、沉积物和土壤等环境介质及相关生态系统的严重污染。本文综合了国内外相关研究,对其降解性能、代谢转化以及生态毒理效应3方面进行了综述,并对TBBPA今后的研究方向进行了探讨,以推进我国在此方面的研究。

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。

纳米零价铁的生态毒性效应研究进展

纳米零价铁(n ZVI)由于其比表面积大、表面反应活性高以及强还原性,可以作为一种高效的环境修复材料,广泛运用于污染地下水及土壤修复。大量的n ZVI颗粒直接注射到污染位点会增加生态系统的暴露可能性,并且由于n ZVI粒径特别小,能穿过细胞膜和生物体的各类天然屏障,对环境及生态系统存在潜在风险,因此科学家们开始更多地关注n ZVI的生物安全性研究。鉴于n ZVI在环境修复应用中的巨大潜力和可能的毒性效应,对n ZVI环境风险的研究也显得尤为重要。综述了近几年国内外关于n ZVI生态毒性的研究成果,n ZVI对病毒、细菌、微生物群落、以及动植物等都能导致一定的负面效应,尽管其毒性机制尚不明确,但普遍认为n ZVI暴露后铁离子的释放和氧化损伤确实可以引起生物效应,部分研究还分析了环境因素和表面改性对其毒性的影响。文章对其未来的发展方向进行了展望,以期为今后纳米零价铁的研究提供参考。

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。