磺胺类药物水环境行为及水生生物毒性研究进展

磺胺类药物(SAs)在水环境中普遍存在,大部分SAs以母体分子或代谢产物形式排放到环境中,地表水、地下水、海水甚至饮用水中都能检测到低浓度的SAs。因SAs排放量大、环境假性持久性强等特点,其对水生态环境和人类健康构成潜在风险。针对SAs在水环境中的归趋问题,总结了SAs在水环境中吸附、迁移、转化、降解、生物富集等典型行为规律,进一步分析SAs对水生植物、水生动物及水生微生物产生的毒性效应。结果表明:SAs在水环境中行为的研究多集中在环境介质表面的吸附特性与规律,而对SAs依赖水动力条件的迁移转化和生物富集规律研究较少;SAs在环境介质表面的吸附主要以阳离子交换和分子结合的形式发生,吸附质表面的电荷密度是决定吸附量的重要因素;SAs在水环境中广泛存在,虽然浓度水平较低,但对水生生物造成的负面影响会产生潜在的生态风险,主要表现为干预水生植物的生长发育过程,造成水生动物的特征性畸形,干扰水中微生物的群落结构与功能,最终会对整个水环境及其循环造成宏观的影响。未来应加强SAs在水环境中衰减过程的浓度和贡献率研究以及对水生生物毒性标准化测试,以期深入研究SAs生态毒理学、解决SAs污染问题。

基于文献计量学的环境领域有机磷农药研究热点和趋势分析

有机磷农药(OPPs)已逐渐取代有机氯农药成为广泛应用的农药之一,其大量使用对环境构成威胁,了解环境领域中OPPs的研究动态与趋势,可为相关领域的科研工作和环境管理提供借鉴。运用文献计量学方法,对2000—2022年中国知网(CNKI)核心数据库和Web of Science(WoS)核心数据库收录的环境领域OPPs的相关文献进行了分析,系统梳理了该领域OPPs的研究现状,阐述了OPPs研究的发展态势及热点前沿,同时提出了未来重点研究方向。结果表明:2000—2022年,国内外关于环境领域OPPs的研究论文共3427篇,近10年来发文量呈显著上升趋势;环境领域OPPs的研究介质主要是水体和土壤,且对水体中OPPs的环境行为和特性探究更为深入;OPPs的检测手段以气相色谱法为主,毒死蜱[O,O-二乙基-O-(3,5,6-三氯-2-吡啶基)硫代磷酸酯]是OPPs研究中出现频率较高的目标污染物之一,且其在环境中的检出率较高;国内外关于OPPs在环境中的研究脉络基本相似,前期研究(2000—2010年)主要集中在环境中OPPs的萃取方法,中期研究(2011—2018年)主要集中在环境中OPPs的危害及对其的环境影响评价,近年来(2019—2022年)研究热点主要集中在OPPs的残留、环境检测以及高效去除等领域。未来建议加强OPPs降解产物的鉴定和环境毒性研究、OPPs复合暴露研究及环境修复研究,同时开发新型纳米材料和绿色农药替代方案等。

林丹淡水生物水质基准、生态风险及有害结局路径研究

为多角度评估我国淡水水体中林丹生态风险,按照HJ 831—2022《淡水生物水质基准推导技术指南》方法推导,获得林丹短期和长期淡水水质基准值分别为6.15和0.12μg/L,再依据林丹基准值对我国主要淡水水体中林丹生态风险进行评价。结果显示,我国长江流域的太湖以及岷江、黄河、海河和大辽河河口等水体林丹生态风险处于高风险水平。目前生态风险评价的毒性效应终点仍为一般毒性效应终点(MATC、EC_(10)、EC_(20)、NOEC、LOEC、EC_(50)和LC_(50)等),而有害结局路径(AOP)从基因、细胞、组织及器官水平对污染物毒性效应的因果关系进行定性和定量,可为未来精细化生态风险评价提供科学依据。因此,基于林丹淡水生物毒性研究的文献计量学分析结果,按照经济合作与发展组织(OECD)指导原则,从生物毒性机制的角度构建了肝损伤、生殖损伤和神经损伤3条有害结局路径。

国内外累积性环境风险评估研究进展

随着环境风险评估的重点由单一源、单一传播途径、单受体转向多来源、多传播途径、多受体的评估,累积性环境风险评估逐渐成为当前研究热点。通过概念辨析和文献调研的方法,综述了美国累积性环境风险评估的发展历史、评估流程,并对国内外累积性环境风险评估方法、应用研究进展进行了评述。指出了目前国内开展累积性环境风险评估存在的方法不完善、基础科研工作不足、宏观环境管理政策亟待加强等问题。建议应尽快明确累积性环境风险评估概念与管理要求,制订累积性环境风险评估的流程、框架与技术指南,加强基础数据库建立和实践探索,为长效的环境风险管理提供决策依据。

化工园区重点液态环境风险源监控布点研究

对环境风险源进行科学监控是从源头规避重大环境污染事故发生的有效途径,迄今为止我国在环境风险源监控布点方面尚未形成系统的技术方法。以化工园区重点液态环境风险源为对象,借鉴流域水质目标管理的理念,按照"分区、分类、分级"监控的原则,初步建立了化工园区重点液态环境风险源的监控布点方法,在阐述不同级别重点液态环境风险源监控布点区域一般要求的同时,提出了不同区域重点液态环境风险源监控布点的方法和依据,并以某化工园区为例进行了监控布点示范。

腐殖酸改良脱碱赤泥的环境风险评估

处理过酸性矿涌水的赤泥如果未经处理大量堆存会对环境造成严重的危害,对其进行土壤化改良是实现其大宗消纳的一种可行性方法。腐殖酸呈酸性,是自然界中广泛存在的大分子有机物质,其对土壤的修复和改良作用十分明显。为研究腐殖酸改良脱碱赤泥的环境风险,通过腐殖酸联合脱碱赤泥试验,对脱碱赤泥及其浸出液的理化性质进行了分析,并对添加腐殖酸后脱碱赤泥的浸出风险进行了评估。结果表明:添加质量百分比(腐殖酸:赤泥)为10%的腐殖酸改良脱碱赤泥效果最好。此时,脱碱赤泥pH由9.1降至7.8左右;脱碱赤泥在pH较高时电动电位(Zeta电位)绝对值由20增大到28;腐殖酸中的富里酸类物质会逐渐转变成更加稳定的胡敏酸类物质;脱碱赤泥浸出液金属离子浓度降低,对赤泥金属离子固定有一定积极作用。综上,腐殖酸改良脱碱赤泥可以降低脱碱赤泥的环境风险。

重点环境风险源监控技术库设计研究

基于我国重大环境污染事故频繁发生,环境风险防范管理需求日益迫切,针对风险源的环境监测监控技术缺乏系统的梳理和分类的现状,开展了重点环境风险源监控技术库设计研究。通过资料收集和对现有污染物监测技术、原理等的分析,借鉴成熟的仪器设备信息,从监控技术的指标、参数、原理、技术方法、设备优选等方面对重点环境风险源监控技术库进行了设计,以期为我国环境风险管理提供技术支持。

活化过氧乙酸技术降解环境有机污染物的研究进展

近年来,以抗生素、内分泌干扰物等为代表的新污染物在环境中被频繁检出,对生态系统和人类健康构成潜在风险,高效稳定的有机污染物控制技术研发是当前环境领域的研究热点。以活化过氧乙酸的高级氧化技术为研究对象,对过渡金属、碳材料及其复合材料活化过氧乙酸的效果及其降解有机污染物的机制进行系统论述,重点探讨反应过程中的自由基(有机自由基、羟基自由基)和非自由基(单线态氧、高价金属氧物种、电子转移和表面络合的复合物)降解机制,总结了活化过氧乙酸技术在废水、土壤或沉积物、地下水等环境介质中对污染物的降解效果。提出了未来研究重点,即开发高效稳定的活化过氧乙酸催化剂,加强活化过氧乙酸技术在土壤和沉积物中降解有机污染物机制的探索,深入联合其他处理技术的应用研究。

尾矿库环境事故因素分析及建议

基于我国尾矿库环境风险特征,分析近年来尾矿库环境事故原因,并针对环境事故发生后的应急处理及环境次生灾害应急处理展开讨论。针对我国尾矿资源存量大、类型多,资源综合利用率较低以及矿山企业生产管理水平不高的实际问题,提出建议:一是要实现尾矿资源的综合利用,达到减量减排的目的;二是要对尾矿库采取系统性的污染治理,特别是针对因不可抗拒因素而引起的环境污染问题;三是要加强安全管理,减少溃坝等安全风险,从源头降低安全事故次生环境污染风险。

基于环境DNA的长江中华鲟分布特征探究

中华鲟(Acipenser sinensis)是我国长江流域的旗舰物种,在长江十年禁渔的大背景下,研究中华鲟无损化检测技术具有重要意义。环境DNA(eDNA)技术是一种环境友好型生物监测技术,可以在不直接观察或捕获生物体的情况下对物种进行检测。从文献中筛选出可以用于检测中华鲟eDNA的特异性引物,于2020年9月在长江中下游选取4个中华鲟常出现的区域,进行各断面立体式采样;提取16个点位的e DNA,使用筛选得到的引物对中华鲟进行eDNA的检测,以探究中华鲟的分布特征。结果显示,成功筛选到1组可以检测中华鲟eDNA的引物,使用该引物成功检测到包括中华鲟在内的长江4种鲟类的eDNA,共计测得约300万条鲟类序列。依据测序结果分析不同断面检测到的中华鲟eDNA的差异,发现宜昌江段断面的中华鲟eDNA最多,洞庭湖口断面最少,且表层和底层水体的中华鲟eDNA检出也有显著差异。筛选得到的引物可以用于中华鲟eDNA的检测,中华鲟e DNA的检测结果与中华鲟的历史调查和洄游特征较为吻合。不同水深条件中华鲟eDNA的检出量有显著差异,表明在今后的调查中采用混合或者立体采样可以更加全面地进行中华鲟eDNA的检测。

城市企业环境风险源分级方法与应用研究

近年来,城市高风险工业行业引发的环境安全问题受到广泛关注。开展城市环境风险源分级是完善城市环境应急管理体系、保障城市环境安全的重要内容。从环境风险系统理论出发,综合考虑风险源固有属性、风险释放与控制水平、环境保护目标,构建了基于环境风险物质数量、生产工艺过程与风险控制技术水平、环境风险受体敏感性的分级评估指标体系,建立了环境风险源分级矩阵表征方法。将城市环境风险源划分为重大风险、一般风险和低风险3个等级。选择上海市开展了案例应用研究,对上海市17个区县的882家重点企业进行了环境风险源识别和分级,共确定重大风险企业151家,占总数的17.1%;一般风险企业161家,占总数的18.3%。对金山区、宝山区、闵行区几个重点区域提出了风险防控对策。

填埋场及周边地下水中氯代有机物组成与风险研究

氯代有机物降解难、毒性大,填埋场是氯代有机物的重要汇集地。针对填埋场渗滤液泄漏进入地下水中氯代有机物风险不明现状,采集了一个非正规填埋场的地下水样品,并结合收集的中国、德国、美国、西班牙、波兰、挪威共6个国家13个填埋场附近地下水氯代有机物组成与浓度数据,采用风险评价模型对其健康风险进行评估。结果显示:所研究填埋场地下水总共检出10类41种氯代有机物,这些氯代有机物中,氯代环烷烃类的致癌风险最大,均超过了10^(-4),远超人体可接受的水平,具有明确风险;氯代多氟烷基醚磺酸盐的F-53B的致癌风险最低,为10^(-6)~10^(-4),具有可能致癌风险。氯代烷烃类的非致癌风险最大,其中α-六氯环己烷的非致癌风险值均超过1,超过人类可接受水平;而氯代有机农药类如丙环唑和氯菊酯的非致癌风险最低,其非致癌风险值未超过人体可接受的水平。需要加强关注γ-六氯环己烷、氯苯、1,2-二氯苯等氯代有机物风险管控,可采用氧化脱氯、还原脱氯及共代谢脱氯等途径,加速其脱氯和降解,消除其风险。

土壤理化性质对污染场地环境风险不确定性的影响

以某化工污染场地中挥发性有机物苯的环境风险评价为例,研究了土壤有机质含量、土壤含水率、土壤容重等理化性质对风险评价结果的影响.在土壤污染物苯浓度不变的前提下,土壤有机质含量、土壤含水率和土壤容重在场地条件下随机取值的变异范围分别为0.31%～2.31%、0.12～0.25和1.25～1.75 g/cm3.10 000次蒙特卡罗模拟结果表明,在95%置信水平下,苯的总致癌风险(概率值)在1.45×10-5～2.74×10-5之间.在该场地条件下,土壤有机质含量是影响苯风险不确定性的最主要因素,其对风险评价结果不确定性的贡献率高达90.2%;土壤含水率和土壤容重的贡献率分别为5.6%和4.2%.因此,在土壤污染健康风险评价过程中,应对理化参数进行敏感性分析,对评价结果影响较大的关键参数取值需慎重.

污染场地环境风险的工程控制技术及其应用

工程控制技术通过限制场地污染物的迁移扩散控制污染风险,由于成本低、风险控制效果好,在国外污染场地风险控制中应用比较广泛。目前国内污染场地治理仍主要采用高成本的清除修复手段,工程控制等技术应用很少。为推动工程控制技术在我国污染场地的应用,介绍了工程控制技术的主要类型及其技术原理,并结合美国超级基金场地20多年来的应用情况,探讨了工程控制技术的应用及发展趋势。基于污染场地应用案例,总结了各类工程控制技术的应用频率和污染风险控制效果。我国污染场地数量众多,污染情况复杂,而修复资金有限,对所有场地都实施清除修复不太现实。因此,非常有必要开展工程控制技术研究及应用,完善我国污染场地风险控制技术体系。

突发环境事件风险源识别与监控技术创新进展——(Ⅰ)环境风险源识别技术与应用

环境风险防控与环境风险源管理是我国当前环境管理的重要工作之一。为了防控重大环境污染事件,实现环境风险源有序管理、科学决策,开展了重大环境污染事件风险源识别监控与管理技术的研发创新。借鉴国外环境风险源管理经验,遵循环境风险源"分类、分级、分区"管理原则,研发了环境风险源分类、识别与定量分级方法,实现了典型化工园区、特大城市及全国尺度的环境风险源分级,初步提出了全国石化化工行业重点风险企业名单。开发了环境风险源综合管理系统,以期为重点风险源监管、环境风险防控提供技术支持。

我国生态环境预警研究进展

通过回顾国内生态环境预警研究历程,系统分析、总结了生态环境预警研究基本原理、研究内容与研究方法,指出国内生态环境预警研究视野涵盖生态环境要素与生态系统、人居生活与产业经济、流域与不同级别行政区等众多领域,但由于基础理论及关键技术研究成果积累有限,研究内容设置欠合理、研究技术方法体系不健全,难以支撑国家及地方生态安全保障需求;提出今后生态环境预警研究亟须强化基础理论建设,补充生态安全问题辨识、诊断及其产生发展、驱动机制等重要研究内容,重视不同类型生态风险在时间上延续、空间上扩展的发展特征,并采用多尺度研究技术获取全面的数据信息充实研究细节、提高生态环境预警精准度,进而健全生态环境预警研究体系,切实为区域生态环境管理提供支撑。

突发环境事件风险源识别与监控技术创新进展——(Ⅱ)环境风险源监控技术与案例

总结了国内外环境风险源监控技术方面的先进经验,分析了当前我国环境风险源监控技术体系的特点,指出与发达国家相比,我国在环境风险源监控技术上存在的问题,包括环境风险源基本信息底数不清、监控指标不能满足环境管理的需求以及环境风险源监控管理方式相对落后。在调研用户需求的基础上,提出了我国环境风险源监控技术体系的设计原则为先进性、可靠性、整体性和经济性原则。按照"数据采集—传输—处理—应用"的信息处理思路,分别从监控方案设计、监控技术与设备、监控数据采集传输、监控网络架构、监控管理系统等5个方面构建了环境风险源监控技术体系。并将环境风险源监控技术在上海市闵行区、高桥石化地区及张家口市进行了应用示范。

固废填埋长期环境安全和寿命预测研究综述

我国固废填埋场数量多、运行水平低、设施老化快、预期寿命偏短且寿命到期后老化严重.与此相对,固废填埋场寿命相关研究却存在关注度较少、研究方向不明确、研究内容不系统等问题.本文综述了通用工程领域寿命预测的基本概念及其发展历程,分门别类地梳理工程寿命预测的主要研究对象和研究方法;在此基础上,结合固体废物填埋工程和实际特征,系统描述了固废填埋场工程材料性能退化的主要机理和预测方法、填埋整体性能评估方法等,并提出当前研究存在的不足和进一步开展的工作.主要结论如下:通用工程寿命研究遍布国民生产生活的各个领域,研究对象包罗万象覆盖机械设备、建筑工程、以及各种通用材料和零部件等,形成了基于系统学和决策论、基于仿真模拟模型、以及基于经验方法的三种工程寿命预测方法;固废填埋领域目前重点针对HDPE膜防渗材料和导排介质材料,基本明确了上述材料的老化机理和老化预测方法,形成了填埋场整体性能预测的方法,并耦合整体性能预测模型和材料老化预测模型探索开展了固废填埋场长期性能演化预测研究.论文最后指出固废填埋工程寿命预测研究应该加强和完善的内容,包括完善寿命预测理论体系基础理论与框架体系、深入开展极端服役条件下的核心材料老化机理和预测方法研究、开展中晚期寿命(剩余寿命)预测技术研究,以及强化寿命预测应用研究等.

退役工业固废填埋场地再利用的全寿命环境风险特征

通过现场采样和过程模型模拟等方法研究了典型退役工业固废填埋场地(DISWL)原位开发条件下的健康风险及长期演化规律.结果表明,经过近20a的浸出和降解,86%的废物浸出浓度依然处于有害水平,70%的废物不宜直接作为建设用地土壤.直接作为建筑用地开发利用条件下,由于DISWL的性能退化会导致有害组分的浸出和渗漏增加,由此导致地下水水质超标概率经历从无(短期)到有(中期,个别物质如总氰化物T-CN和易释放氰化物F-CN),再到后期的较大概率超标(T-CN和F-CN)的渐变过程;同时,场地利用过程的健康风险也逐步增加,来自于As的致癌风险和自于T-CN的非致癌风险,分别超过风险可接受水平的81~179倍和55.32~224.3倍.上述结果提示DISWL场地开发再利用的风险评估和管控策略应重点考虑长期风险.对于长期风险不可接受的场地,通过降低废物中毒性物质的浸出浓度可实现长期风险可接受,并提出了相应浸出浓度限值的计算框架和方法.

基于CiteSpace分析的突发性环境污染应急技术研究进展

梳理我国环境污染应急处理技术领域的研究进展,对我国突发环境事件应急的技术创新和科学管理具有重要意义。以1995—2020年中国知网数据库为数据源,基于文献计量学分析方法,应用CiteSpace软件对文献特征、研究热点和研究趋势等进行可视化研究。结果表明:我国环境污染应急处理技术领域起步较晚,文献数量不多,研究基础较薄弱,领军人物和核心研究团队还比较缺乏;应急处理技术主要集中在水环境领域,聚类分析发现,应急处理技术研究主要围绕应急监测、技术筛选、活性炭吸附、混凝沉淀等方面开展,关键词聚类时间线显示,未来发展的方向主要是技术筛选、活性炭吸附和应急监测等。