基于土地利用变化的区域生态安全评价 ——以鄂尔多斯市为例

在人类活动导致的生态环境问题中,土地利用变化对区域生态安全起着决定性的作用。选择地处我国北方农牧交错带的鄂尔多斯市作为案例区,以GIS和SPSS软件为平台,通过区域生态安全评价指标体系的构建、指标标准阈值的确定、区域生态安全评价模型的建立,对研究区1988、2000及2008年的区域生态安全状况进行了研究。结果表明:①研究区20 a来整体生态安全状况呈现"先恶化、后改善"的趋势,与2000年后"退耕还林还草"、"禁牧和休牧"政策的实施直接相关;②高覆盖度草地是最安全的土地利用方式,其次是中覆盖度草地,林地的生态安全水平非常稳定,水域和低覆盖度草地的生态安全多处于"临界安全"水平,相比之下,耕地、建设用地和未利用地最不安全;③各旗区生态安全水平差异较大,鄂托克旗"较为安全",鄂托克前旗和准格尔旗为"临界安全",达拉特旗和东胜区的生态安全值最低。研究结果可为当地生态环境管理提供更为有效的理论依据。     

提取土壤中23种有机氯农药:微波法与索氏法对比

本文研究了微波辅助提取土壤中23种有机氯农药的提取效果，并与传统的索氏提取方法作了系统对比．另外，对采集于河北省某地污灌土壤的样品进行两种方法提取效率的对比分析．     

污水中新精神活性物质的分析方法优化及验证

随着对传统毒品打击力度的增大,各种为规避现行法律管制而合成的新精神活性物质(new psychoactive substances,NPS)层出不穷.NPS被滥用后,经人体新陈代谢所生成的代谢产物和未被代谢的原药随尿液进入生活污水,从而汇入污水处理厂,经处理后被排入自然水体.因此在国内外以往相关研究的基础上,应用固相萃取和UPLC-MS/MS技术,建立并优化了污水中11种常见NPS的前处理及检测方法.比较了污水前处理条件(如SPE柱、样品p H值、淋洗和复溶等)对目标物回收率的影响.结果表明最优前处理条件为:选用Oasis MCX柱,在p H=2的条件下加载样品,用2 m L p H=2的超纯水和2m L甲醇淋洗SPE柱,400μL 20%的甲醇水溶液复溶.通过对目标物的保留时间、回收率、基质效应、检出限和定量限、精密度等指标的评价,说明优化后的前处理方法和C18-UPLC-MS/MS检测方法高效可靠.应用优化后的方法对北京市11家污水处理厂的进、出水样进行了分析,验证了方法的可靠性,为进一步开展NPS的污水流行病学研究及健康风险评价提供了参考依据.     

土地利用回归模型在大气污染时空分异研究中的应用

随着城市化、工业化、机动化进程的加快,大气污染已成为我国最严重的环境问题之一,对公众健康和生态环境造成了诸多负面影响.土地利用回归,即Land-use Regression(LUR)模型是目前模拟城市尺度大气污染时空分异的常用方法之一,其在欧洲和北美得到广泛的应用,而在国内,相关研究却不多.本文在整理国内外文献的基础上,从构建LUR模型的主要步骤入手,包括监测数据获取、模型自变量生成、模型构建、模型检验和回归映射等方面,对LUR模型在大气污染时空分异研究中的进展进行归纳总结,进而展望了未来的研究重点与方向,即突出时空分异、扩展模型变量类别和改进模型构建方法.本文旨在普及LUR模型在我国的应用,为人口暴露、流行病学研究和健康风险评价等提供方法论基础.     

华北地区城镇多环芳烃干沉降特征

分别于冬季和夏季采集了北京、天津和秦皇岛3个城市,遵化、沧县、涞源和张北4个县城以及两处人为活动较少的背景地区降尘样品,分析了降尘量及降尘中多环芳烃含量,据此计算了各样点多环芳烃干沉降通量.结果表明,所研究城市夏季和冬季多环芳烃平均沉降通量分别为(6.3±7.4)μg·m-2·d-1和(16.4±14.9)μg·m-2.d-1,县城为(2.2 4±0.9)μg·m-2 d-1和(16.3±3.8)μg·m-2·d-1,对照点明显低于城镇,两季多环芳烃沉降通量分别为(1.0±0.3)μg·m-2 d-1和(1.6 4±0.7)μg·m-2,d-1.两季节获得的所有样点多环芳烃干沉降通量与降尘量显著相关,若分季节统计,相关性更加明显,且冬季降尘中多环芳烃含量显著高于夏季.由此可见,对多数样点而言,导致其多环芳烃干沉降通量差别的首要因素是降尘量,其次为季节差异.仅个别数据(夏季秦皇岛)表现出不同.降尘中多环芳烃成分谱具有明显的季节差异,城市与县城冬季降尘中菲的相对含量显著高于夏季.不同类型样点间差别较小,表现出区域性趋同现象,同种类型样点之间的多环芳烃成分谱则非常一致.     

土壤经不同氧化剂梯度氧化后吸附芘的模型拟合

使用芬顿试剂(F)和次氯酸钠(Na)2种氧化剂对北京东灵山(DL)和云南曲靖(YN)2种山地土壤进行梯度氧化控制,并将氧化前后的土壤进行芘的批量吸附实验.实验结果用6种土壤吸附疏水性有机污染物(HOCs)拟合模型进行拟合,利用判定系数R2和加权方差MWSE判定拟合优劣程度.Polanyl-Manes模型(PMM)在各氧化梯度下具有较小的1-R2和MWSE值.模型模拟得到饱和吸附容量(Q0),次氯酸钠氧化的YN土壤的Q0大于芬顿试剂氧化的YN土壤的Q0,DL则与之相反;次氯酸钠氧化的YN土壤的Q0大于其氧化的DL土壤Q0.2种氧化剂条件下,TOC含量较高的DL土壤(0～2.5%)对芘的最大吸附容量与TOC的含量呈正相关.相反,TOC含量较低的YN土壤(0.1%～0.5%)对芘的最大吸附容量则与TOC含量呈负相关,2个分别被芬顿试剂和次氯酸钠氧化后的梯度组吸附容量不由TOC含量主导.4个氧化梯度组中有效吸附潜力均和TOC之间存在线性相关关系,DL土壤被次氯酸钠氧化后有效吸附潜力与TOC呈负相关,其余3个组呈正相关.     

黄海近岸表层沉积物中DDTs、PCBs与酞酸酯的地理分布

依据第二次全国海洋污染基线调查数据,考察黄海近岸表层沉积物中PAEs、DDTs和PCBs污染物的地理分布、组成特征,并基于相应的沉积物质量警戒水平,进行初步的生态风险评价.结果表明,黄海近岸海区PAEs的高值站点集中在大连湾(1389.8 ng/g)和旅顺(1928.0 ng/g)周边海域,已超出相应的警戒水平,各海区主要组分为二丁基和2-乙基己基酞酸酯.黄海近岸海区只有大连湾出口海域沉积物中PCBs浓度(24.2 ng/g)稍高于ERL警戒水平(22.7ng/g);而超过ERL警戒水平(1.58ng/g)的DDTs较高浓度站点则主要位于大连湾(6.3～7.6 ng/g)、烟台-威海近岸(4.5～10.3 ng/g)、胶州湾(5.5～21.2 ng/g)和海州湾(27.4～62.9 ng/g)近海区域,其中海州湾一站点沉积物浓度甚至超过ERM警戒水平(46.1 ng/g).DDTs组成分析显示,p,p′-DDT的代谢产物主要是p,p′-DDD;在大连湾、威海、胶州湾和海州湾近岸海区以及山东半岛东部外海仍存在有DDT的输入,其来源可能是工业三氯杀螨醇和/或工业DDT产品.这些海区表层沉积物存在一定的生态风险,尤其是海州湾的个别站点,潜在生态风险更高.     

海河干流水产品汞污染特征及摄入风险评估

通过现场实地采样和实验测定分析了天津市海河干流水产品中汞含量水平及食用人群的暴露风险.结果表明,海河淡水水产品中甲基汞和总汞的含量(以湿重计)分别为42.51 ng·g~(-1)和77.31 ng·g~(-1),甲基汞是水生生物中汞的最主要存在形式,且与鱼体中总汞含量水平显著相关.鱼体在不同器官中和不同养殖方式下的汞含量水平差异显著.海河淡水鱼类和底栖动物的甲基汞富集系数(BCF)分别为1.00×105m L·g~(-1)和4.23×104m L·g~(-1),与总汞相比,甲基汞具有更强的生物富集特性.海河淡水生物生物链中的甲基汞和总汞营养级放大系数分别为1.38和1.36.水产品中的甲基汞和总汞含量最大允许含量均低于我国国家标准限定值,但同时应该注意,以海河淡水野生鱼类为食的儿童,汞摄入风险相对较高,其总汞和甲基汞摄入量分别达到154.07 ng·(kg·d)~(-1)和81.11 ng·(kg·d)~(-1).     

关于有序填海的思路与方法

填海造陆在扩展土地和发展经济的同时也对海岸带环境造成了不利影响。将有序人类活动贯穿于整个填海造陆过程,通过科学合理的规划、组织和实施而进行有序填海,从而增加填海造陆的积极效应,限制其破坏性影响,是实现海岸带可持续发展的必由之路。整体性、矛盾论、动态平衡和因地制宜是有序填海的基本观点。要实现有序填海,首先必须在对填海造陆的效益和损失进行科学评价的基础上进行可行性论证,然后制定不同尺度的填海规划并确定填海造陆的适宜规模,最后利用一系列有效方法加以实施,包括：维护海岸带自然系统功能、完善监督管理制度、实行生态补偿与生态系统重建、加速改良填海区环境等。     

Cu2+对普通小球藻的光合毒性：初始藻密度的影响

为了研究Cu2+对普通小球藻的光合毒性以及初始藻密度对Cu2+光合毒性的影响,将初始密度为107mL-1的普通小球藻暴露于Cu2+的6个浓度(0、5、10、20、30和40μmol.L-1)中进行96 h的毒性暴露实验,在2、48和96 h分别利用叶绿素荧光仪(MAXI-Imaging-PAM)测定各项叶绿素荧光参数,同时,针对3个不同初始密度的普通小球藻(2×106、5×106和2×107mL-1),测定并比较了其暴露于0、20和40μmol.L-1的Cu2+12 h后,叶绿素荧光参数的变化。不同初始藻密度的毒性实验结果显示,初始藻密度为2×106mL-1时,20和40μmol.L-1Cu2+可完全抑制普通小球藻的光合作用;当初始藻密度增加到5×106和2×107mL-1时,40μmol.L-1Cu2+对普通小球藻的实际光合作用效率仅有约75%和25%的抑制。这表明初始藻密度越大,Cu2+的光合毒性越弱。但随着初始藻密度的增加,初始藻密度的变化对Cu2+光合毒性的影响减弱。初始藻密度为107mL-1时的毒性实验结果显示,暴露于20~40μmol.L-1Cu2+2 h后,普通小球藻的光合作用即受到抑制,且该抑制程度随Cu2+浓度的增加而增强,并随着暴露时间的延长有所缓解。随着Cu2+浓度的增加,最大量子产量(Fv/Fm)、实际量子产量(Yield)、相对电子传递速率(ETR)和光化学淬灭系数(qP)逐渐降低,非光化学淬灭系数(NPQ/4)逐渐上升。研究结果表明,Cu2+对普通小球藻的光合作用有一定的抑制作用,其机理可能为通过引起PSII系统反应中心的部分失活,导致PSII系统反应中心的开放比例减少,引起电子传递速率降低以及ATP和NADPH的合成减慢,从而使光合作用速率下降;初始藻密度对Cu2+的光合毒性大小有较大的影响,故在进行藻类的毒性实验时,也应关注初始藻密度的影响。