水、土环境中锑污染与控制研究进展

随着工业的发展,锑作为一种具有潜在毒性和致癌性的类金属元素,已经较为广泛地存在于水体和土壤环境中,显现出不可忽视的环境问题,并引起国际科学界的高度关注。文章综述了锑在水体和土壤环境中的污染现状、化学行为形态以及污染控制方面的研究进展。由采矿业、制造业带来的锑水土污染问题较为突出,目前的处理处置方法难以满足需求。今后需要在锑的水土环境化学方面加强研究,探讨锑的迁移转化规律;高效吸附材料的开发制备也是一个重要内容;植物组合修复土壤中的锑污染将是一个重要的突破口。     

我国环境化学研究的进展

本文综合介绍了二十年来我国环境化学研究的发展概况。在环境分析化学方面包括了环境分析监测方法、标准参考物质、环境分析方法、形态分析、采样技术与分析测试仪器化等方面。环境污染化学包括了有关大气、水体和土壤环境中化学问题的研究，着重对大气污染物表征、迁移和转化、化学模式和重金属、有机物的水环境化学、水环境中金属烷基化以及土壤中农药等环境化学研究。有关污染生态效应中的化学集中介绍了硒与地方病环境因素关系有     

《环境化学》征稿简则

《环境化学》(双月刊)是中国科学院生态环境研究中心主办的学术性刊物,国内核心期刊.自1982年创刊以来,为推动我国环境化学学科的发展,促进国际学术交流,发挥了重要作用.迄今为止,《环境化学》是我国环境化学学科的惟一科技期刊.《环境化学》主要刊登我国环境化学领域具有创新性的研究和技术成果以及国外环境化学研究趋势.范围涉及大气、水体、土壤、生态、工程等各个层面,包括大气、水和土壤环境化学、环境分析化学、环境与健康、污染生态化学、污染控制和绿色化学等方面.     

人为作用对土壤环境质量的影响及对策

人为作用引起的土壤环境变化是衡量和反映土壤资源与环境质量的标志，它与当前世界关注的全球变化和可持续发展密切相关。本文着重讨论近百年来土壤环境的变化以及未来土壤环境变化的新趋势。通过大量的数据，阐述由于人为作用，上地退化和水土污染问题日益严重。文章还进一步从气候变化、人口压力和大型工程建设等几方面对未来土壤环境的影响进行了预测。最后提出了防治土地退化、水土污染及提高土壤环境质量的对策。     

中国农业水土环境存在的问题及对策探讨

中国农业水土环境问题十分严重。水土流失、土地沙漠化、水资源日显短缺、水体过度开采和污染加剧、土壤污染和次生盐渍化是水土环境恶化的根本原因。积极恢复植被、实施虚拟水土战略、对水土资源进行优化调控、构建节约型水土资源综合体系提高水土利用效率、通过国家生态税收建立生态补偿机制等,是解决农业水土环境问题的根本途径。     

水、土环境中的锑(Sb)污染及其对植物和微生物的生态毒理效应研究进展

由于过去几十年锑(Sb)矿山开发和各行各业对Sb的广泛使用,水土环境中的Sb污染日益严重.简要回顾十几年来土壤、水体中Sb的污染途径、污染程度、环境行为、在植物和微生物中的积累特征及其生态毒理效应等方面的研究进展.植物对Sb的吸收和积累量随植物种属和污染场所差别很大,Sb从植物地下组织到地上组织的转移系数也随植物种属差别很大.Sb在自然水环境中多以Sb(III)和Sb(V)两种氧化态存在并受水环境的氧化还原条件影响.Sb在水环境微生物中积累的报道几乎全部是关于藻类的,藻类吸收Sb的机理及其在细胞中的分布特征还不是很清楚.关于Sb对植物和微生物的生态毒理效应也还知之甚少.目前对Sb在环境的行为和在大气圈、水圈、土壤圈及各圈层界面之间的迁移转化(尤其是全球尺度的迁移)、Sb对植物和微生物的生态毒理效应的分子生物学机制等诸多方面都有待深入研究.     

自然生物膜对面源污水中氮磷去除的研究进展

面源污染负荷在一些区域已经成为地表水体的第一大污染源,如何有效削减污染水体中氮磷污染负荷已成为重要科学问题之一。自然生物膜是生长在淹水固体表面的微生物群落及其与周边非生物物质交织在一起的聚集体,广泛分布于水土界面环境中,具有很强的环境适应性,能有效去除水相中的污染物,因此,近些年被广泛应用于污水净化。综述了自然生物膜去除氮(反硝化、吸收、氨挥发和吹脱)和磷(吸收降解、吸附、共沉淀)的机制,并探讨了其影响因素;总结了近年发展迅速的新型功能材料耦合自然生物膜提升氮磷去除效率的主要进展。最后,展望了将自然生物膜与不同类型生态工程相结合并应用于大尺度污染水体净化与生态修复的前景。该综述可为自然生物膜及其类似微生物聚集体净化污水以及自然生物膜群落结构优化和功能化研究方面提供理论参考。     

土壤环境污染化学与化学修复研究最新进展

概述了不同历史时期重点涉及的土壤污染物以及近年来出现的4大类新型污染物,论述了土壤环境中化学污染物的动态与归趋以及相关科学问题及今后的研究重点,介绍了在评价土壤环境中污染物(特别是有机污染物)生物有效性的方法体系方面取得的重要进展,分析了污染土壤化学修复各种方法的化学原理以及为降低成本而实施的工艺强化和技术创新方面的最新突破.     

结合态雌激素的检测方法及污染现状

结合态雌激素是天然雌激素物质的一种重要赋存形态,在环境中可水解为自由态,产生内分泌干扰效应,因此具有潜在的环境风险,并且会影响天然雌激素污染调查和毒性评估的准确性.本文详细探讨了结合态雌激素特定的化学结构对其检测、转化及环境风险等方面的影响,对比分析了目前常用的几类检测方法的优缺点,并初步总结了其在污水处理设施和环境水体中的污染浓度及归趋,以期为我国开展相关研究工作提供参考.     

废水中苯并噻唑类化合物的污染行为与控制原理分析

苯并噻唑类化合物(BTs)是广泛使用的工业添加剂,具有持久性和生物毒性,属于微量新兴污染物,近年来在环境领域受到了越来越多的关注.本文对已有的BTs污染相关文献进行了较为全面系统的归纳.首先介绍了BTs在橡胶、制革、制药等行业中的应用与排放情况,分析了BTs的化学结构特点、内分泌干扰性与微生物抑制作用,对其相分配与生物富集数据进行了总结.其次介绍了BTs在工业产品、工业废水、市政污水、城市径流和天然水体中的分布情况,及其在环境中的污染迁移行为.再次着重介绍了含BTs废水的各种生物处理技术和高级氧化技术,阐述了BTs对微生物及污水生物处理系统的影响,BTs在活性污泥系统和膜生物反应器中的降解情况,以及生物强化与电化学强化手段;对O_3、H_2O_2、UV、芬顿、光催化、电离辐射等高级氧化体系处理BTs废水的原理、效果、条件参数和动力学等方面进行了较为深入的讨论.通过分析文献中报道的BTs降解产物数据,总结了BTs污染物的生物及化学转化途径.最后,分析了BTs污染控制技术目前存在的问题,并对未来的研究重点和发展方向提出了建议.     

锑和砷对固氮菌的毒性效应及其机制研究

锑作为一种具有毒性和致癌性的类金属,其不合理的开发造成了严重的生态环境污染,尤其是土壤中高浓度锑和砷污染导致了环境中多种营养元素的缺乏。其中,氮素的缺乏严重阻碍了环境的恢复。然而,固氮微生物不仅能为氮素匮乏环境提供稳定的氮素来源,而且其固氮潜能可以作为监测土壤金属污染的敏感指标。为此,该文通过乙炔还原法(ARA)微宇宙培养试验手段,研究了不同价态锑和砷(三价及五价)在不同质量浓度(100、200、500、1 000、2 500、5 000 mg·L^-1)水平下对棕色固氮菌固氮潜能的影响,同时进一步探究了土壤固氮菌群落固氮潜能对土壤中主要锑和砷价态[Sb(Ⅴ)和As(Ⅴ)]的响应机制。结果表明,锑和砷浓度与棕色固氮菌和土壤固氮微生物的固氮潜能均呈显著负相关,验证了以固氮微生物固氮潜能作为生物指示物的可行性。此外,Sb(Ⅴ)对土壤固氮微生物的毒性显著小于As(Ⅴ)。三价锑和砷污染对固氮菌固氮潜能的毒性高于五价[As(Ⅲ)>Sb(Ⅲ)>As(Ⅴ)>Sb(Ⅴ)],这可能是由于Sb(Ⅲ)和As(Ⅲ)对细胞的致裂性强于Sb(Ⅴ)和As(Ⅴ)。相较于Sb(Ⅴ)和As(Ⅴ)对于棕色固氮菌固氮潜能的抑制作用,其对土壤固氮菌群落的固氮潜能的影响相对较弱。这一差异可能是由于土壤复杂的理化性质以及微生物群落和功能多样性而导致的。     

土壤外源Sb(Ⅲ)的老化对其形态和跳虫(Folsomia candida)毒性的影响

老化是影响土壤重金属生物可利用性和毒性的重要因素。为了解老化对土壤Sb形态和毒性的影响,结合化学分析和生物测试,以模式生物跳虫(Folsomia candida)为受试生物,研究了北京潮土中外源Sb(Ⅲ)分别老化7 d、60 d后价态、水溶态和急性/慢性毒性的变化。结果表明,老化仅7 d后,土壤较低浓度的Sb主要以Sb(Ⅴ)存在,而浓度较高(1 600、2 400、4 800 mg·kg-1)时Sb(Ⅴ)分别仅占47.4%、27.5%和2.2%,但老化长达60 d后,浓度最高(4 800 mg·kg-1)的土壤中Sb(Ⅴ)的比重上升到38.1%,其他浓度处理的土壤中,均以Sb(Ⅴ)为主。随着老化时间的延长,土壤中水溶态Sb含量占总Sb的比例显著降低。与土壤老化过程中毒性较大的Sb(Ⅲ)向毒性较小的Sb(Ⅴ)转化与水溶态Sb含量下降相一致,Sb对跳虫的毒性随老化时间的延长明显减弱:7 d老化后土壤Sb对跳虫急性存活的半数致死浓度(LC50)为2 105 mg·kg-1,对跳虫慢性存活的LC50为683 mg·kg-1,对跳虫繁殖的半数效应浓度(EC50)为307 mg·kg-1;老化60 d后土壤Sb对跳虫急性存活、慢性存活的LC50均大于设置的最高浓度,对跳虫繁殖的EC50为1 419 mg·kg-1。因此,对于Sb这种变价金属而言,当进行土壤Sb生态毒性评价时,为避免高估其生态风险,考虑老化作用显得尤为重要。     

土地利用、覆被变化（LUCC）与环境变化关系研究进展

土地利用、覆被变化（LUCC）作为环境变化的主要原因之一,已成为全球变化研究的前沿和热点问题。文章总结了国内外 LUCC 与环境变化关系的主要研究成果和方法,继而从气候、碳循环、土壤环境、水环境以及生态环境对土地利用方式的限制等方面概括了 LUCC 与环境变化之间的关系。LUCC 通过改变大气成分和下垫面性质对气候造成影响;影响着陆地生态系统的碳循环;改变土壤的理化性质,带来土壤污染、土壤养分迁移等土壤质量问题;并且引起水体的非点源污染,影响区域的产水量和水循环。同时,环境变化对LUCC具有限制作用。不仅通过特定的气候环境直接限制土地的利用方式;还间接通过借助人类生态环境意识的改变,实现对区域土地利用强度与方式的约束。LUCC既是全球环境变化的原因,也是全球环境变化的结果。LUCC 与生态环境之间存在着复杂的、非线性的动态反馈关系。进一步探讨了当前 LUCC 与环境变化关系的主要研究方向和相关研究方法,针对目前存在的缺乏统一的指标体系,研究区域、时空尺度单一,以单要素静态研究为主,实验研究相对薄弱以及动态模拟不够等问题,提出加强跨学科综合交叉研究、注重多尺度探讨LUCC的环境效应、构建一个 LUCC 环境效应研究的统一指标体系及加强“3S”技术与模拟模型的融合等建议。为寻求更科学更合理的土地利用方式提供了基础信息。     

纳米材料的环境行为及其毒理学研究进展

随着纳米科技的迅速发展,纳米材料被广泛应用于工业、农业、食品、日用品、医药等领域.在纳米材料广泛应用的同时,其不可避免地会被释放到环境中(包括水体、空气和土壤),对生态系统产生不利影响.与常规物质相比,纳米材料具有独特的物理、化学性质,其对生态系统生物种群和个体的潜在负面影响不容忽视.在总结国内外相关研究基础上,论文对纳米材料在水体、大气和土壤中的环境行为和生态毒性进行了综述.     

黄河源区生态破坏现状及保护对策

黄河源区自然条件严酷,生态环境脆弱。随着黄河源区资源开发力度逐步加大,草场和灌丛植被遭到不同程度的破坏,生态环境日趋恶化。具体表现为草原退化严重,水土流失加剧,土地荒漠化扩大,水源涵养能力大为降低。因此,保护黄河源区生态环境,建立黄河源头特殊生态功能保护区已刻不容缓。     

涕灭威农药的残留、毒性及其对生态环境的影响

本文描述了涕灭威农药在土壤、水体和生物中的残留、降解和归趋以及对生物的毒性。涕灭威是一种剧毒农药、在环境中虽能很快降解成亚砜,并能进一步降解成毒性更低的化合物,但它仍有可能造成对地下水的污染和对生物与人体的潜在危害。     

土壤条件与植物响应

植物对土壤状况的反应并不仅仅表现为根系具有吸收水分和营养元素的能力。植物根系能够感应到土壤的某些不利因素，对枝干发出信号，从而锻炼植株以抵抗退化或严酷的环境。这种信号能影响植株气孔导度、细胞伸长、细胞分裂及叶的出现速度等：对植物生长有重要影响的土壤物理条件包括土壤硬度、容器大小、孔隙大小和土壤干燥度等，在这些条件极端化的情况下，植物往往表现为生长变缓，根、叶等器官形态发牛改变。而在某些土壤化学条件不利的情况下，如土壤酸度增加、养分缺乏或发生铝毒时，植物则通过产生根际分泌物、降低生长速率及富集作用等来适应环境，维持生命。了解植物对不良环境的适应机制有利于筛选出具有一定抗性的优良基因类型。     

生产企业及周边环境中全氟化合物的污染特征

生产企业作为全氟化合物(perfluorinated compounds,PFCs)的直接来源地,现今被认为是PFCs污染的主要来源之一,同时其对周边环境具有更加直接而重大的影响。我国对生产企业周边环境中PFCs污染特性研究的报道较缺乏,补充丰富各地生产企业周边环境的PFCs污染特征,可为PFCs点源分析和污染溯源提供依据。以湖北省孝昌县某化工有限公司为典型生产企业,采集7个采样点的水体和土壤样品,分析典型地区环境介质中PFCs的污染现状与特征。结果显示,11种目标PFCs污染物在水体中有7种、土壤中有6种不同程度地检出,环境水体中PFCs的总浓度介于4.70~40.22μg·L-1,土壤中PFCs的总浓度介于58.22~2 075.60 ng·g-1之间。全氟辛基磺酸(PFOS)为典型行业周边水体和土壤中最主要的PFCs污染物,其次是水体中的全氟己基磺酸钾(PFHx S)、全氟丁烷磺酸钾(PFBS)和土壤中的全氟辛酸(PFOA)、全氟己基磺酸钾(PFHx S)。PFCs检出浓度的大小与采样点距典型企业的距离极其相关,距离与污染物总量之间呈显著负相关性,但周边环境中PFCs的种类和构成比,不受与点源之间距离的影响。     

Health risk estimates for groundwater and soil contamination in the Slovak Republic: a convenient tool for identification and mapping of risk areas

We undertook a quantitative estimation of health risks to residents living in the Slovak Republic and exposed to contaminated groundwater (ingestion by adult population) and/or soils (ingestion by adult and child population). Potential risk areas were mapped to give a visual presentation at basic administrative units of the country (municipalities, districts, regions) for easy discussion with policy and decision-makers. The health risk estimates were calculated by US EPA methods, applying threshold values for chronic risk and non-threshold values for cancer risk. The potential health risk was evaluated for As, Ba, Cd, Cu, F, Hg, Mn, NO₃ ^?, Pb, Sb, Se and Zn for groundwater and As, B, Ba, Be, Cd, Cu, F, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Sb, Se and Zn for soils. An increased health risk was identified mainly in historical mining areas highly contaminated by geogenic–anthropogenic sources (ore deposit occurrence, mining, metallurgy). Arsenic and antimony were the most significant elements in relation to health risks from groundwater and soil contamination in the Slovak Republic contributing a significant part of total chronic risk levels. Health risk estimation for soil contamination has highlighted the significance of exposure through soil ingestion in children. Increased cancer risks from groundwater and soil contamination by arsenic were noted in several municipalities and districts throughout the country in areas with significantly high arsenic levels in the environment. This approach to health risk estimations and visualization represents a fast, clear and convenient tool for delineation of risk areas at national and local levels.