海洋污染及其防治

X55 9600962浅海原油净化过程的模拟实验一一分散油的挥发降解过程/王永辰…(青岛海洋大学化学系)//海洋与湖沼/中国海洋湖沼学会一1995, 26(4)一389~396环信P一8 于1989年3~7月在青岛海洋大学进行“河口”原油和“东营”原油实验室模拟实验,以了解海上溢油进入海水中的分散(溶解和乳化)油的挥发降解过程。结果表明,分散油的蒸发速率除与原油本身性质有关外,还与环境温度、水体盐度和水面风速有关。水体中油含量随时间变化可表示为:C二coe一Kv’,温度、盐度和风速增大时,均有助于分散油的挥发,其中风速变化对Kv的影响最大,而盐度变化的影…     

nTiO2在水中的分散沉降行为研究

nTiO2进入水环境后,其存在形态及环境行为主要受水环境因素影响.以P25 nTiO2为研究对象,通过改变nTiO2悬浊液的pH值、电解质和表面活性剂种类,分析了nTiO2的分散、团聚及沉降行为.结果表明,pH通过改变nTiO2颗粒的Zeta电位影响nTiO2在水中的稳定性,等电点附近nTiO2发生显著聚沉.nTiO2颗粒选择性吸附AlCl3、CaCl2、NaCl及Na2SO4电离产生的荷电离子,阳离子的吸附中和了TiO2颗粒表面的负电荷,导致颗粒急速聚沉;阴离子的吸附使颗粒间静电斥力增强,颗粒稳定存在于水中.不同类型的表面活性剂通过改变nTiO2颗粒表面性质,增强nTiO2颗粒在水中的稳定性.运用DLVO理论建立了nTiO2的势能方程,势能曲线拟合结果表明,水环境条件通过影响颗粒间势能大小影响nTiO2在水中的分散沉降行为.     

有机质和阳离子对氧化石墨烯团聚行为的影响

利用动态光散射技术分别考察了3种天然有机质（NOM）及其浓度和阳离子对纳米氧化石墨烯（GO）在水环境中团聚动力学的影响.无NOM存在时,GO团聚行为符合经典的Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek（DLVO）理论和舒尔采-哈迪准则.Na⁺溶液中,NOM显著增强GO稳定性,顺序为腐殖酸（HA） > 富里酸（FA） > 海藻酸钠（SA）,这主要是由于HA在GO之间产生了更强的空间位阻斥力.以HA为代表性有机质,2mg/L HA对GO在水溶液中的稳定性还受阳离子种类的影响：HA增强了GO在Na⁺和Mg²⁺溶液中的稳定性,然而对GO在Ca²⁺溶液中的稳定性几乎没有影响.提高HA浓度为5mg/L时：高浓度Mg²⁺溶液中,HA的盐析效应使得其未促进GO稳定性;Ca²⁺溶液中,HA与Ca²⁺发生了较强的桥联作用,使得HA促进了GO的团聚.     

氟污染对土壤胶体稳定性影响的研究

 通过对土壤黏粒悬浮液中加入氟,研究了氟污染对1种水稻土和2种红壤胶体稳定性的影响.结果表明,氟污染使土壤黏粒的稳定性增强,土壤胶体的临界聚沉浓度增大;土壤中增加氟,对土壤胶体临界聚沉浓度增大的影响程度因土壤类型不同而不同,表现为红壤大于水稻土;氟污染使土壤胶体的临界聚沉浓度增大的机理是土壤胶体对氟的配位吸附放出羟基而使溶液的pH值升高,增大了胶体负电荷间的静电排斥力,土壤胶体趋向稳定.表明氟污染不利于土粒聚沉,且使其他污染物质易从土壤进入水体,进而污染水源.     

氧化石墨烯的水环境行为及其生物毒性

氧化石墨烯是一类石墨烯衍生物,性质独特,应用广泛,生产量急剧增加,其环境风险日益引起关注.氧化石墨烯具有高亲水性和表面活性,在水中易分散,易随水流发生迁移转化,可能对水环境和水生生物造成不利影响.因此,明确氧化石墨烯的水环境行为及其生态效应,对于正确理解和评估其环境风险,合理规划其使用和回收具有重要意义.目前,该领域的研究涵盖了氧化石墨烯在水环境中的分散/团聚、吸附、还原、降解、沉积等行为,及对微生物、浮游动物、藻类和鱼类等水生生物的毒性表现.本文综述了相关研究成果,分析了当前研究面临的挑战并展望其研究前景.     

生物监测技术在水环境监测中的应用

为持续提升水环境监测能力,增强区域生态管理效能,实现绿色化发展,科学防范潜在的污染风险,不断提升用水安全,凸显水体环境保护实效。本文从技术层面出发,整合优势资源,借助微生物群监测技术、生物行为反应监测技术等路径,构建快速、高效监测体系,实现水体环境科学管理,助推管理机制转型升级。     

盐度对真鲷胚胎发育阶段十二烷基苯磺酸钠致毒效应的影响

本文就LAS对真绸胚胎(包括前期仔鱼)发育阶段的致毒效应,以及盐度对该致毒效应的影响进行了研究和讨论.实验结果表明:胚孔封闭前的胚胎发育阶段对LAS最敏感,随盐度升高其对LAS的敏感性增加.在孵化前的胚胎发育过程中,含LAS的不同盐度的海水中均未发现有致畸和迟滞效应,但在低盐度含LAS海水中其胚胎孵化速率明显降低,大量初孵仔鱼的脊椎弯曲变形,且畸变率随盐度降低和LAS浓度升高而增加,而低盐度含LAS海水中初孵仔鱼的死亡常常伴随着这种严重畸形的现象发生。盐度对孵化前胚胎致毒效应的影响相对孵化后的卵黄期仔鱼较大.     

河口盐度梯度下溶解态核酸的微生物可利用性

核酸物质(DNA和RNA)作为自然水体中重要的溶解有机质组分之一,是水生微生物食物网的重要物质基础,因此核酸的微生物可利用性具有重要研究意义.2012年春季从长江口不同盐度区域采集水样,并分别添加鱼类DNA和酵母RNA进行培养,考察了其微生物可利用性.结果表明,在溶解态核酸添加至不同盐度的培养体系时,添加的DNA大约有20%～50%从溶解态快速转变至颗粒态,转化率随盐度增加而增加,而添加的RNA仅有约10%从溶解态转变至颗粒态,受盐度影响不大.在各培养体系中,溶解态核酸的微生物利用动力学曲线均符合Sigmoid方程,先有30～80 h不等的延滞期,而后进入快速利用期,最后为停止期,其中海水微生物对核酸的最大利用速率比河口/淡水微生物更快.当溶解态核酸进入河口水体后,分为微生物可利用的(自由溶解态/酶可水解的)、胶体结合态和颗粒态,其中RNA中微生物可利用形态百分比(80%～90%)显著高于DNA,且随盐度变化不大,而DNA中微生物可利用形态百分比随盐度升高而从78%逐渐降低至50%.因此,河口盐度梯度下的DNA和RNA赋存形态分布特征和微生物可利用性具有显著差异.     

2005年9月黄河口淡咸水混合过程中pCO_2变化规律及行为

根据2005年9月黄河口淡-咸水混合过程中表层水体CO2分压(pCO2)和盐度的同步观测资料,对黄河口淡-咸水混合过程中pCO2的变化规律进行了初步探讨.研究结果表明:黄河口pCO2与盐度总体上保持着良好的负相关关系,但在盐度5左右水体pCO2存在亏损现象,这种现象可能是由于河口水体受海水影响,其离子强度突然增加而导致黄河水体中的过饱和碳酸盐发生沉降作用引起的.     

海水中同位素Ra分析方法比较研究

对分析海水中Ra同位素的小体积(约10~20 L)alpha能谱法和大体积(200~500 L)Gamma能谱法进行了对比研究。取样水域含盖了零盐度河流(徐六泾)、近岸水体和开阔大洋,结果表明:不论在低盐度的近岸水体,还是在高盐度的外海水两种方法的结果在误差范围内可以认为是基本一致的。另外,在大体积Gamma能谱法研究中,发现富集海水所用的纤维量和过滤海水体积等因素的变化对于该方法富集效率和结果产生了影响;同时,验证了大体积方法本身的富集有效性。     

Environmental fate and behavior of silver nanoparticles in natural estuarine systems

Silver nanoparticles (AgNPs) are widely used in many consumer products, whereas their environmental behaviors in natural aquatic systems remain unknown, especially in natural brackish media. Therefore, it is urgent to investigate the environmental fate of AgNPs in natural brackish waters. Here, we investigated the stability of citrate-coated AgNPs in natural brackish water collected from 6 different sites with distinct salinities in the Xinglinwan Reservoir, located in Xiamen City, southeast China. The obtained results showed that AgNP colloids remained stable in low-salinity waters, which was mainly determined by the effects of dissolved organic matter (DOM) promoting the stability of the nanoparticles. However, the environmental fate of AgNPs in high-salinity waters was dominated by the salinity or ionic strength, especially the free ion concentrations of Cl^?, SO₄^2?, or S^2?, resulting in rapid sedimentation and dissolution. In addition, both DOM and salinity contributed to the environmental behavior of AgNPs in moderate-salinity waters, ultimately resulting in either colloidal stability or sedimentation. Overall, these results may reveal that AgNPs remain relatively stable for a long period in low-salinity natural waters, and that the stability might gradually decrease as AgNPs are transferred from freshwaters through brackish waters and eventually end up in seawater along the bay. Our findings also further indicate that the toxicity and potential risks of AgNPs may present more serious threats to the environment and organisms in natural freshwaters than in natural estuarine systems or seawater.     

氧化石墨烯对嗜热四膜虫的毒性效应

以嗜热四膜虫（Tetrahymena thermophila）作为受试生物,考察了纳米材料氧化石墨烯（GO）对其细胞生长率、乙酰胆碱酯酶（AchE）和氧化应激酶活性、生物膜损伤及细胞凋亡的影响,以探究GO的毒性效应.结果表明,GO浓度高于32mg/L时显著抑制嗜热四膜虫的细胞增殖（P<0.05）,细胞存活率低于50%;在0~64mg/L实验范围内,随GO暴露浓度增加,细胞内活性氧自由基（ROS）和超氧化物歧化酶（SOD）水平呈先升后降的趋势,AchE活性受抑;GO抑制位于线粒体内膜的琥珀酸脱氢酶（SDH）活性,促进细胞质中乳酸脱氢酶（LDH）的释放;64mg/L GO导致四膜虫细胞出现明显凋亡现象.以上结果显示,中低浓度GO（0~8mg/L）暴露下,氧化应激机制对细胞毒性起主要贡献作用;高浓度GO（32和64mg/L）作用下,四膜虫凋亡现象的产生可能是GO抑制其生长作用导致的.     

京杭运河与钱塘江沟通中的几个环境问题

而不可及.这种断头滞水,是造成市区河段严重污染的内在因素.根据航运发展需要,运河-钱塘江沟通工程已于1989年6月完成,它包活从艮山港到三堡新航道5.56km,三千吨级船闸一座和上、下游引航道1.41km.全长6.97km(图1).这是一项有很大经济效益的工程.同时,由于钱塘江水位高、水质好,沟通工程为提高运河水质提供了有利条件,因而工程又有明显的环境效益.然而,沟通工程也存在下面三个主要环境问题,必须研究其可能的影响和控制方法.     

重庆东南部岩溶水金属元素空间分布、源解析及健康风险评价

分散式岩溶水是重庆部分区县的重要供水水源,甚至是唯一供水水源,了解岩溶水金属元素分布特征及其暴露的健康风险尤为必要.以重庆东南部分散式岩溶水为主要研究对象,测定42组岩溶泉水样品中的Al、Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Ni、Mn、As和Hg金属元素浓度,利用普通克里金插值方法绘图揭示了高检出率金属元素的空间分布情况,应用多元统计方法与健康风险模型分析金属元素空间分布特征、来源及其暴露的健康风险.结果表明,重庆东南地区分散岩溶水水质整体较好,金属元素在岩溶水中赋存的空间尺度变异性较强,特别是Ni和As; Cu、Pb、As、Zn和Cr元素来源主要受到区域地质背景的影响,Al和Mn元素主要受到人类工农矿业生产活动的影响,Ni元素受到自然背景与人类活动的双重影响; 通过饮用途径暴露的总健康风险高于皮肤渗入途径,是人体主要的暴露途径,儿童通过饮用途径暴露的总健康风险高于成人,而通过皮肤渗入途径暴露的总健康风险成人高于儿童,值得注意的是,Cr元素是引起健康总风险的决定元素.从饮水安全的角度考虑,当地居民在饮用分散式岩溶地下水时需对水质给予一定的关注,以期降低人群健康风险.     

天然水体中多壁纳米碳管对纳米氧化锌颗粒团聚与沉降行为的影响

研究了淡水湖泊水体中氧化多壁纳米碳管(Oxidized-multiwalled carbon nanotubes,o-MWCNTs)对纳米氧化锌(ZnO nanoparticles,nZnO)颗粒团聚与沉降行为的影响,探讨了天然胶体及o-MWCNTs的浓度对nZnO颗粒团聚粒径、团聚速率及沉降行为的作用.结果表明,nZnO在天然水体中会发生明显沉降,相比去除天然胶体的天然水而言,天然胶体的存在显著减少了nZnO的沉降.这主要归因于nZnO-天然胶体颗粒间的作用能垒高于nZnO-nZnO颗粒间的作用能垒,使得天然胶体的存在降低了nZnO-nZnO之间的颗粒碰撞效率,从而促进nZnO悬浮.o-MWCNTs对nZnO在天然水体中沉降行为的影响与天然胶体密切相关.相比于nZnO的单独沉降,在不过膜天然水中(含天然胶体),低浓度o-MWCNTs的存在增加了颗粒间的团聚速率,从而促进nZnO的沉降,而高浓度o-MWCNTs降低了颗粒间的团聚速率和团聚体粒径,从而降低了nZnO的沉降.而在过膜天然水中(不含天然胶体),o-MWCNTs的存在显著降低了颗粒间的团聚粒径和团聚速率,从而降低了nZnO的沉降,且o-MWCNTs的浓度越高,对nZnO悬浮稳定性的促进作用越明显.     

四平市南湖重金属污染及健康风险评价研究

在分析南湖水质的基础上,对重金属进行Pearson相关性分析,并进行了健康风险评价。结果表明Cr、Cu、Zn未超过生活饮用水卫生标准,Cd 和Pb严重超标。 Cu、Zn、Cd、Cr污染存在一定的同源性,而Mn、Fe、Ni、Pb污染具有多源性。污染物通过皮肤接触途径造成的危害要远小于饮水途径,致癌物风险比非致癌物高1～8个数量级,其中Cd对总风险贡献率为62.16％,成为主要的风险污染物。8个监测点都检测到致癌物,且风险度高于可接受水平,应引起环境治理部门的关注。     

不同盐度下活性污泥中微生物群落变化规律及其处理模拟染料废水

通过逐渐提高SBR反应器中活性污泥的盐度,探索不同盐度下活性污泥的活性、性质及其微生物群落变化,并研究结晶紫废水以及纳米四氧化三铁对微生物群落的影响.结果表明,随着盐度的增加,活性污泥的COD、氨氮去除率以及污泥体积指数SVI值均降低,在质量分数2%的盐度下,COD、NH_4~+-N的去除率为80%和75%,SVI值不足35 mL·g~(-1);随着盐度的增加微生物的多样性逐渐减少,系统中革兰氏阴性菌优势菌种的位置逐渐被真菌和放线菌取代,而革兰氏阳性菌依然为优势菌;加入结晶紫染料的活性污泥与盐度为2%的活性污泥样品相比发现:红细菌属、丽水菌属含量有所增加,产黄杆菌、农杆菌属含量减小.加入MNPs的结晶紫-活性污泥与不加MNPs的结晶紫活性污泥对比:酸胞菌属、产黄杆菌含量增加,红细菌属、农杆菌属含量减小.     

水质安全的动态超声波强化混凝除藻水处理试验研究

超声波辐射能够破坏蓝藻气囊,在水处理工艺中达到强化蓝藻混凝沉淀的效果.然而不适当的超声处理会进一步破坏蓝藻细胞,导致胞内毒素大量释放,加重水质污染负荷.本研究为获得水质安全的超声波强化混凝沉淀蓝藻水处理方法,采用频率40~120 k Hz的超声波辐射蓝藻水,考察处理后蓝藻混凝沉淀去除效果及藻毒素释放情况.结果表明,频率68~120 k Hz、能量密度59.1~186.4 W·L-1的静态超声波作用10~15 s后进行混凝沉淀,藻类去除率达98%以上,且频率越高效果越好;然而各频率静态超声波作用5 s以上均会导致藻细胞内藻毒素释放.采用内衬吸声棉及动态超声方式,频率120 k Hz、能量密度38.5~196.6 W·L-1超声波作用7.5~30 s后,可避免胞内藻毒素释放,且能去除水中溶解性藻毒素18.7%~30.7%,混凝沉淀后藻类去除率97.0%以上,其它有机物也降低.     

工厂化养殖方斑东风螺消化道及养殖环境中细菌数量变动与理化因子的关系

为掌握秋冬季方斑东风螺养殖系统细菌数量变动情况及其与理化因子的关系,试验采用TCBS培养法分别检测方斑东风螺（Babylonia areolate）消化道及其养殖水体、底沙弧菌数量（Sediment Vibrio,SV）,用营养琼脂培养法检测螺消化道异养菌数量（Heterotrophic Bacteria of Alimentarytract,AHB）,用荧光显微镜法检测水体总细菌数量（Water Total Bacteria,WTB）,并对养殖理化因子（水温（T）、盐度（S）、pH、溶解氧（DO）、氨氮（AN）、亚硝酸盐氮（Nitrite））及底质营养盐（总氮（TN）、总磷（TP））进行监测。结果显示,消化道异养菌数量为4.3×104~5.9×106 CFU/g,弧菌（AlimentarytractVibrio,AV）为2.0×102~7.5×105 CFU/g;水体总细菌、水体弧菌（WaterVibrio,WV）数量分别为4.8×104~3.8×105 cells/mL、2.1×102~1.2×104 CFU/mL;底沙弧菌数量为6.0×104~1.9×106 CFU/g。消化道内异养菌及弧菌分别与亚硝酸盐氮呈极显著正相关（P < 0.01）,与pH、盐度均呈显著负相关（P < 0.05）;水体中总细菌数量与溶解氧呈显著负相关（P < 0.05）,弧菌与总磷呈显著负相关（P < 0.05）;底沙中弧菌数量与各理化因子无明显相关性。主成分分析（Principal component analysis,PCA）结果显示,东风螺消化道细菌、养殖水体总细菌及弧菌、底沙弧菌数量在秋季主要受温度、氨氮、亚硝酸盐氮的影响,而冬季受水体溶解氧的影响更多,在整个养殖期间,需加强对盐度及pH的监控。     

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2 500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2 852.8,2 586.4和2 720.5 mL/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.