石河子市PM2.5中重金属污染及健康风险评价

采集石河子市供暖时期的PM_(2.5)样品,使用ICP-MS对PM_(2.5)中5种重金属元素(Ni、Cu、Zn、Pb、Fe)进行检测,并对重金属元素进行健康风险评价.选取重金属元素中的Zn进行动物实验,以观察PM_(2.5)及其Zn元素对大鼠肺部的影响.将不同浓度的PM_(2.5)(0.5、3.0、15.0 mg·kg~(-1)体重)和Zn(0.06、0.3、1.5 mg·kg~(-1)体重)通过气管滴注的方式暴露于大鼠来探究PM_(2.5)中的Zn元素对大鼠肺部的损伤.处死大鼠后获取大鼠的支气管肺泡灌洗液(BALF)和肺组织,使用ELISA、比色法和HE染色来检测大鼠BALF中促炎因子白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、肺组织中氧化应激指标超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)以及观察大鼠肺组织的病理变化.结果表明供暖期间石河子市PM_(2.5)浓度为109.85±58.76μg·m~(-3),PM_(2.5)中重金属的浓度为Fe (27.766μg·m~(-3)) Zn (3.484μg·m~(-3)) Pb (1.444μg·m~(-3)) Cu (0.628μg·m~(-3)) Ni (0.094μg·m~(-3)).Ni存在一定的致癌风险,Cu,Zn,Pb不存在非致癌风险.PM_(2.5)以及Zn浓度的升高能够显著抑制SOD活性并增加MDA、IL-6、TNF-α水平,但是在同等Zn元素含量的情况下(PM_(2.5)高剂量组和Zn中剂量组),PM_(2.5)对大鼠的损伤更为严重.因此,PM_(2.5)及其Zn元素可以引起大鼠肺部的损伤,在这一过程中Zn元素发挥重要作用.     

厦门市大气降尘中重金属形态分布及生物有效性

采集了2012年11月至2013年1月期间厦门市大气降尘样品,用改进的BCR四步连续提取法分析了12种重金属元素(Ba、Ti、Co、Cr、Cu、Fe、Mn、Zn、Ni、Pb、Sr、V)的含量、赋存形态和生物有效性.结果显示,重金属元素四态含量之和均值(mg·kg~(-1))顺序为:Fe(43733)Zn(4495)Ti(2728)Ba(747)Mn(723)Cu(444.4)Sr(176)Cr(171)Pb(160)Ni(40.4)V(27.6)Co(11.2);Zn和Cu含量分别为我国土壤环境质量标准第二类标准限值(250和100 mg·kg~(-1))的18倍和4.4倍;除Fe、Ti、Ba、Cr和V外,大气降尘中其他元素生物有效态含量占有相当的比例(32.2%—88.6%).Zn、Sr主要以弱酸溶态存在,Pb主要以可还原态存在,Cu主要以可氧化态存在,其余元素主要以残渣态存在.大气降尘中重金属的平均生物有效性系数顺序为:Sr(0.87)Zn(0.85)Cu(0.80)Pb(0.67)Mn(0.50)Co(0.47)Ni(0.39)Ba(0.19)≈Cr(0.19)V(0.12)Fe(0.08)Ti(0.01),Ti、Fe、V、Cr和Ba为生物不可利用元素,Ni、Co、Mn和Pb为潜在生物可利用元素,Cu、Zn和Sr为生物可利用元素.     

长期施肥条件下水稻土磷素分布特征及对水环境的污染风险

对太湖地区稻麦轮作黄泥土进行23 a长期施肥试验,设14种处理:不施肥(C0)、氮肥(CN)、氮钾肥(CNK)、氮磷肥(CNP)、磷钾肥(CPK)、氮磷钾肥(CNPK)、稻草加氮肥(CRN)、有机肥(M0)、有机肥加氮(MN)、有机肥加氮钾(MNK)、有机肥加氮磷(MNP)、有机肥加磷钾(MPK)、有机肥加氮磷钾(MNPK)、有机肥加稻草加氮(MRN)。结果表明:(1)与无磷处理比较,耕层(0—15 cm)全磷(TP)、有效磷(O lsen-P)和无机磷(I-P)含量均显著增加,有机磷(O-P)含量仅在MNP、MPK、MNPK和CPK处理中显著增加;耕层以下O-P无显著增加,MNPK、MNP、MRN和MN处理中I-P下移可达25 cm,而MNPK处理中TP及MNPK、CNP处理中O lsen-P下移可达30 cm;耕层磷素积累量及磷素下移深度与施磷量、施肥模式(化肥磷、有机肥磷;单施、混施)和磷素形态有关。(2)有机肥I-P下移深度比化肥I-P深。(3)不同施肥处理对水体环境存在不同的污染风险,其中以MNPK处理下土壤磷素对水体环境的污染风险最大;地表水的污染风险大于地下水,稻季的污染风险大于麦季,丰水年的污染风险大于平水年。     

四氯丙烯对稀有鮈鲫的急性毒性及安全浓度评价

采用半静态试验方式测试了四氯丙烯对稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)的急性毒性,试验浓度分别设定为0.25 mg·L~(-1)、0.30mg·L~(-1)、0.36 mg·L~(-1)、0.42 mg·L~(-1)、0.50 mg·L~(-1)和0.60 mg·L~(-1),同时进行空白对照(试验用水)和分散剂对照(体积分数为0.006%的吐温-80水溶液)试验。采用气相色谱法对试验溶液进行浓度分析,实测浓度分别为0.19 mg·L~(-1)、0.25 mg·L~(-1)、0.34 mg·L~(-1)、0.40 mg·L~(-1)、0.51 mg·L~(-1)和0.64 mg·L~(-1),试验结果以实测浓度表示和统计。结果表明:四氯丙烯致稀有鮈鲫无死亡发生(EC0)的最高浓度为0.25 mg·L~(-1),导致稀有鮈鲫100%死亡(EC100)的最低浓度为0.51 mg·L~(-1)。根据实测浓度,用SPSS(17.0)概率单位法求得四氯丙烯对稀有鮈鲫的半数致死浓度96 h-LC50为0.347 mg·L~(-1),95%置信区间为0.328 mg·L~(-1)~0.361 mg·L~(-1)。     

长治市秋冬季PM2.5组分特征及来源解析

采集了2017—2018年秋冬季长治市审计局站、监测站、清华站等3个监测站点的大气PM_(2.5)样品,分析了其元素、水溶性离子及碳质组分特征,并利用化学质量平衡模型(CMB)对PM_(2.5)进行来源解析.结果表明,采样期间长治市PM_(2.5)浓度为67.9μg·m~(-3),其中审计局站PM_(2.5)浓度最高(70.6μg·m~(-3)),其次为监测站(70.0μg·m~(-3))和清华站(63.0μg·m~(-3));二次无机离子(SO_4~(2-)、NO~-_3、NH~+_4)平均浓度(20.7μg·m~(-3))占PM_(2.5)浓度的30.5%,与大量排放到大气中的SO_2、NO_2二次生成有关;OC(12.6μg·m~(-3))和EC(6.6μg·m~(-3))分别占PM_(2.5)的18.6%和9.7%;OC/EC为2.06,且SOC(5.9μg·m~(-3))在OC中占比高达63.1%,表明长治市秋冬季二次污染较重;典型地壳元素Si和Ca占元素组分平均浓度的29.8%和22.8%,说明扬尘污染对长治市PM_(2.5)的有一定影响;源解析结果表明,长治市秋冬季PM_(2.5)主要来源为:机动车源17.0%、燃煤源16.5%、扬尘源14.6%、二次硝酸盐13.9%、二次硫酸盐11.0%、二次有机气溶胶10.8%、工艺过程源9.3%、生物质燃烧源1.9%、其他源5.0%.因此,为进一步降低长治市环境空气中PM_(2.5)的污染,需在加强管控机动车,燃煤和扬尘等一次排放源的基础上,降低一次污染物SO_2、NO_2等的排放,从而实现对二次污染源前体物的控制.     

滦河流域鲫鱼体内重金属分布及风险评价

采集滦河流域鲫鱼样本并分析重金属元素(Cu、Zn、Cr、Pb、As、Cd)在其体内的分布特征及食用风险。实验结果表明鲫鱼体内重金属含量由高到低顺序为ZnCrCuPbAsCd,蓄积器官主要为肝脏和鳃部,Cu和Cr主要蓄积在肝脏,Zn、Pb、Cd主要富集在鳃部,As的蓄积器官随地域变化,而且下游样本中各组织器官重金属含量下游高于上游。针对鲫鱼肌肉的评价表明,Zn、Cr、Pb含量超出《无公害食品水产品中有毒有害物质限量》(NY5073—2006)、《食品污染物限量》(GB2762—2012)和《食品中锌限量卫生标准》(GB 13106—1991)规定的标准限值,超出倍数依次为Cr(3.34)Pb(2.24)Cd(1.15)。基于目标危险系数法(THQ)评价结果表明鲫鱼肌肉组织单一重金属THQ值均小于1,As导致的健康风险最高,Cr最低;总风险系数(TTHQ)显示下游的溯河(TTHQ=1.263)与陡河(TTHQ=1.381)存在食用风险,风险比重较高的元素是As、Pb、Zn。     

生物有机肥对香蕉枯萎病及根系分泌物的影响

生物有机肥通过调节微生物群落多样性来改善土壤生态环境,而根际微生物生态环境变化取决于根系分泌物的种类和数量.研究通过盆栽试验和离位溶液培养法研究了生物有机肥对香蕉枯萎病及香蕉根系分泌物的影响.结果表明,生物有机肥对香蕉枯萎病的防病效果高于有机肥和不施肥处理,生物有机肥和有机肥防病效果分别达到55.4%和28.5%;香蕉根系分泌物中低分子量有机酸包括草酸、苹果酸和反丁烯二酸,以草酸为主,ρ(草酸)占ρ(有机酸总量)的百分比为83.6%~93.0%;生物有机肥比有机肥更显著降低香蕉根系分泌物中ρ(苹果酸)、ρ(反丁烯二酸)和ρ(有机酸总量),不同处理处理根系分泌物的ρ(有机酸)依次为:有机肥>生物有机肥>不施肥;生物有机肥处理的氨基酸种类和质量浓度最大,有机肥次之,生物有机肥处理中根系分泌物的ρ(γ-氨基丁酸)、ρ(β-丙氨酸)、ρ(a-氨基丁酸)、ρ(谷氨酸)、ρ(天冬氨酸)和ρ(磷酸丝氨酸)均显著高于有机肥和不施肥处理;生物有机肥处理的主要氨基酸[各氨基酸质量浓度占ρ(氨基酸总量)的百分比大于5%]有磷酸丝氨酸、苏氨酸、γ-氨基丁酸、乙醇氨和肌肽,其中ρ(磷酸丝氨酸)和ρ(γ-氨基丁酸)显著高于不施肥和有机肥处理;香蕉枯萎病病情指数与ρ(磷酸丝氨酸)、ρ(丝氨酸)、ρ(异亮氨酸)呈显著负相关,相关系数分别为-0.99、-0.98和-0.95,与ρ(鹅肌肽)呈极显著正相关,相关系数为1.00.生物有机肥降低了根系分泌物中有机酸的质量浓度,增加了氨基酸的种类和质量浓度,且香蕉枯萎病病情指数与根系分泌物中一些氨基酸质量浓度存在显著相关性,这可能是生物有机肥在香蕉枯萎病防治中起作用的原因之一.     

有机磷酸酯在成都市市/郊区剖面土壤及农作物中的分布及迁移

采用气相色谱-质谱联用仪定量分析了成都市区/郊区土壤和农作物中7种典型有机磷酸酯(OPEs)的浓度及分布.成都市市/郊区采土壤中Σ7OPEs的浓度范围为91.24—544.97 ng·g~(-1),郊区比市区OPEs污染严重.磷酸三丁酯(TnBP)、磷酸三丁氧乙酯(TBEP)和磷酸三异辛酯(TEHP)含量较高,而磷酸三(2,3-二氯丙基)酯(TDCPP)和磷酸三苯酯(TPhP)均未检出.OPEs在剖面土壤中存在纵向迁移,且迁移程度有差异.蚕豆易富集磷酸三氯丙酯(TCPP),芹菜对TBEP和TEHP的富集程度相对较高,牛皮菜易富集TEHP.     

衡阳紫色土丘陵坡地微地形对土壤水分及生物量的影响

采用样方调查和随机采样相结合的方法,对衡阳紫色土丘陵坡地6种微地形(包括:原状坡(CK)、浅沟(Ⅰ)、切沟(Ⅱ)、塌陷(Ⅲ)、缓台(Ⅳ)和陡坎(Ⅴ))的土壤水分及地上生物量进行调查和研究.结果表明:(1)6种微地形两两配对的Wilcoxon秩检验,CK~Ⅰ(0.110)、Ⅱ~Ⅲ(0.109)、Ⅱ~Ⅳ(0.973)和Ⅳ~Ⅴ(0.339)的相关性不显著外(P0.05),其余两两配对的相关性达到显著或极显著正相关(P0.05或P0.01);(2)6种微地形中,从土层(0~20 cm)→土层(20~40 cm)→土层(40~60 cm),土壤含水量显著减小(P0.05).0~60 cm土层,各微地形土壤含水量的大小顺序为:Ⅲ(13.32%)Ⅳ(12.28%)Ⅰ(10.30%)Ⅱ(12.03%)CK(9.53%)Ⅴ(8.22%)(P0.05);(3)6种微地形中,从土层(0~20 cm)→土层(20~40 cm)→土层(40~60 cm),土壤水分的变异系数显著减小(P0.05).0~60 cm土层,各微地形土壤水分变异系数的大小顺序为:Ⅴ(26.0%)Ⅳ(25.9%)CK(24.9%)Ⅱ(20.7%)Ⅲ(18.0%)Ⅰ(15.1%)(P0.05);(4)不同微地形的生物量的大小顺序为:Ⅲ(263.82 g/m2)Ⅱ(254.29 g/m2)Ⅰ(238.67 g/m2)CK(193.61 g/m2)Ⅳ(154.86 g/m2)Ⅴ(122.35 g/m2)(P0.05),微地形生物量与0~60 cm土壤水分的变异系数呈负相关(y=-0.006x+35.30,**R2=0.690).研究结果表明:在衡阳紫色土丘陵坡进行植被恢复时,在按传统立地类型划分原则的基础上,还应按微地形的水分特征有区别地配置植被恢复模式.图1,表4,参24.     

南运河重金属污染状况及生态风险评价

采集南运河的水样和沉积物样品,对其重金属污染状况和生态风险进行了分析评价。利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对水、沉积物中铅(Pb)、铬(Cr)、砷(As)、铜(Cu)和镉(Cd)浓度进行分析。结果显示南运河水样中这5种重金属浓度均低于地表水环境质量标准I类水质标准,虽然运河上游沉积物中As和Cd浓度较高,但沉积物中重金属浓度总体上均处于较低水平。地累积指数法计算显示:As和Cd在部分河段达到重度和中度污染水平,Cu、Cr、Pb均处于无污染水平。各种重金属的潜在生态风险指数(Eir)从大到小的顺序为:CdAsCuPbCr,与地累积指数法结果相似。南运河总的潜在生态风险指数(RI)均值为128.85,潜在生态风险程度为"中",沉积物中Cd和As是南运河需要优先控制的重金属污染物。