水葫芦/污泥共热解法制备生物炭粒及其对Cr3+的吸附特性

为了促进水葫芦和污泥的资源化利用,探究水葫芦/污泥生物炭粒的基本理化性质及其对水中Cr3+的吸附机制,以水葫芦、污泥为原料,在300~500℃热解温度下制得生物炭粒,通过产率分析、灰分分析、比表面积和孔径分析及SEM（扫描电镜）分析,同时利用吸附动力学模型和等温吸附模型对生物炭粒吸附水中Cr3+的内在机制进行研究,最后采用TCLP（毒性浸出法）测定了不同生物炭粒中重金属的浸出毒性.结果表明:随着热解温度从300℃升至500℃,生物炭粒的产率从14.93%降至11.75%,生物炭粒的灰分含量逐渐升高,比表面积增大.SEM结果显示,水葫芦与污泥质量比为1:10时,生物炭粒比表面积较大,孔隙结构明显.当水葫芦与污泥质量比为1:10、热解温度为500℃时生物炭粒对Cr3+的吸附量最大,为44.96 mg/g.热力学分析显示,生物炭粒对溶液中Cr3+的吸附以化学吸附为主,且为单层吸附.TCLP试验表明,水葫芦/污泥生物炭粒中各重金属（Cd、Zn、Cu、Pb、Ni、Cr）的浸出浓度均低于GB 5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》的限值.研究显示,添加水葫芦能改善生物炭粒的理化性质,使得生物炭粒对Cr3+的吸附量增大,以化学吸附为主,且为单层吸附,水葫芦/污泥生物炭粒浸出毒性较低,可为生物炭类环境功能材料的研制提供选材依据.      

环境中甲基叔丁基醚的分析方法研究进展

甲基叔丁基醚(MTBE)是高辛烷值汽油添加剂的一种重要组分,由于地下储油罐及交通运输过程中的意外泄露在环境中广泛存在。不同环境介质中MTBE的前处理以及分析方法存在很大差异。综述了近年来国内外对MTBE分析方法的研究进展,分别介绍了水体、土壤及沉积物中MTBE的提取和检测方法,比较了方法的优缺点。最后,对未来MTBE相关检测方法的前景进行展望。     

中国环境基准理论与方法学研究进展及主要科学问题

环境基准是指环境介质中的环境要素对特定保护对象不产生不良或有害效应的最大限值,是环境标准制修订的科学依据。环境基准理论与方法学一直是国际环境科学和环境保护科学研究领域的前沿,也是国家环境管理的重大科技需求。本文在总结国际和我国环境基准研究成果的基础上,较为系统地阐述了环境基准的基本概况、理论方法学及重要进展。同时,结合学科特点和环境基准科技需求,综合分析了与环境基准理论方法学密切相关的系列关键科学问题。     

水质基准与标准对我国环保产业的拉动分析

水质基准与标准是国家环境保护工作的根本,是进行环境管理的重要技术依据。随着我国水环境形势的变化和管理目标的改变,为准确、客观地反映我国当前的地表水环境状况,强化水污染防治,有效引导水环境质量改善的方向,提高水环境管理的效率,要求基于水质基准研究开展《地表水环境质量标准》的修订工作,以满足新的管理需求。预测表明,"十三五"期间我国环保投资将达到约6.8万亿,为达到修订《标准》后的目标,我国水污染防治至少需投资2.04万亿。另外,修订《标准》,将带动工业和城镇水污染防治投资超过一万亿元,能够加快环保产业的技术成果转化与应用推广。水质基准与标准对环保产业创新和社会经济发展具有积极促进作用,将在我国水环境质量改善和科技进步促进方面产生重大而深远的影响。     

羟基多溴代二苯醚与甲状腺素运载蛋白相互作用的3D-QSAR研究

近年来,羟基多溴代二苯醚(OH-PBDEs)的类甲状腺素效应逐渐引起人们的关注,然而其结构效应关系和致毒机制尚不清楚。甲状腺激素结合球蛋白(TBG)和运甲状腺素蛋白(TTR)是人体转运甲状腺素的重要蛋白,通过计算毒理学手段可以揭示OH-PBDEs的微观毒理机制。利用分子对接技术研究OH-PBDEs与TBG、TTR的结合模式和构象特征,识别关键氢键氨基酸为赖氨酸Lys270(TBG),亮氨酸Leu110(TTR)和丝氨酸Ser117(TTR)。基于活性构象特征,构建14种典型OH-PBDEs的3D-QSAR模型,定量预测OH-PBDEs与TBG、TTR的结合亲和力。最佳预测模型的相关系数r2分别为0.966(TBG)和0.961(TTR),抽一法交叉验证相关系数q2分别为0.560(TBG)和0.525(TTR)。研究发现,OH-PBDEs的静电和氢键作用可增强结合亲和力,分别贡献65.4%(TBG)和68.7%(TTR)。研究结果为揭示OH-PBDEs与甲状腺素转运蛋白的相互作用提供新视角,有助于全面评价OH-PBDEs对人体甲状腺素调节功能的损伤。     

三唑酮在水环境中的环境行为、毒性效应及生态风险

三唑酮是目前应用最广泛的三唑类广谱杀菌剂之一,在我国的使用量有逐年增长的趋势。本研究综述了三唑酮在水环境中的环境行为、毒性效应及其对我国部分水体的生态风险。三唑酮使用后被土壤吸附和解吸,经雨水淋溶作用进入地表或地下水环境,在丰水期检出率与检出浓度较高,目前我国地表水中三唑酮最高检出浓度为12μg·L-1。三唑酮在环境中的半衰期为15~43.3 d,能够在水生生物体内累积代谢,在不同浓度下对不同类群、不同生命阶段的水生生物表现出不同的毒性效应,对应着多条有害结局路径,其中最重要的是通过抑制细胞色素P450酶活性干扰机体内激素水平,影响水生生物繁殖和生长发育,导致种群密度降低。在目前已知的暴露水平下,三唑酮对我国地表水具有潜在的生态风险,特别是丰水期稻田附近的地表水风险尤其需要关注。     

太湖梅梁湾、贡湖湾和胥口湾水体PAHs的生态风险评价

基于太湖梅梁湾、贡湖湾和胥口湾水体∑PAH8的等效浓度和ΣPAH8对水生生物的无观察效应浓度（NOECs）,分别采用商值法、概率密度函数重叠面积法、安全阈值法和商值概率分布法评价水体∑PAH8对水生生物的生态风险,同时进行方法学比较.商值法评价结果表明∑PAH8对水生生物的生态风险表现为大型蚤（Daphina magn...     

长江武汉段水体中多环芳烃的分布及来源分析

对长江武汉段干流7个站点、支流和湖泊23个站点的水相、悬浮颗粒相和沉积相样品中的多环芳烃进行了分析测定.结果表明,水相中多环芳烃总量的变化范围为0.242～6.235μg·L-1沉积相中的变化范围为31-4812μg·L-1悬浮颗粒相中多环芳烃含量的平均值为4677μg·L-1,含量高于沉积物.长江武汉段与国内其它河流多环芳烃污染水平相当,比国外一些河流多环芳烃的污染水平要高.沉积相中多环芳烃的含量与颗粒物中总有机碳(TOC)含量呈显著正相关.污染来源分析表明,多环芳烃主要由化石燃料、木材等的燃烧所引起,污染来源为燃烧源.在干流白沙洲和支流墨水湖的水相中检出了苯并(a)芘,且含量超出了国家饮用水标准.沉积物中PAHs对周围生物存在潜在的毒性效应,但不会引起急性毒性效应.     

基于文献计量学的环境内分泌干扰物研究热点分析

进入21世纪以来,环境内分泌干扰物(endocrine disrupting chemicals, EDCs)逐渐引起全世界的关注. 为系统梳理EDCs领域文章的知识结构与研究脉络,探究EDCs的研究热点与未来趋势,以中国知网(China National Knowledge Infrastructure, CNKI)与Web of Science (WoS)数据库中关于EDCs的文章为原始数据,分别检索到1 952与11 646篇相关文章,检索截止日期为2021年6月25日. 采用文献计量学方法,使用CiteSpace软件对文献进行可视化分析,分析文章的关键词、来源期刊、学科领域、国家机构和引用文献等,结果表明:①国际上对EDCs的研究已有近30年的历史,大致可分为早期探索(1991—2000年)、深入研究(2001—2011年)和扩展研究(2012—2021年)3个阶段,其研究热度与每年发文量均呈稳定增长趋势. ②EDCs的环境行为与毒理效应机制是国内外研究的焦点,尤其是双酚A类似物和苯甲酸酯类物质. ③美国和中国发表的EDCs相关文章较多,发文量分别为2 483和1 822篇. 关注EDCs研究的国家以欧美地区的发达国家为主;中国科学院大学与美国环境保护局为发表相关文章较多的机构,发文量分别为319和222篇. ④Environmental Health Perspectives是发文量最多的期刊,“环境科学”与“毒理学”是发文量最多的学科领域. 研究显示,国内外在EDCs领域的研究脉络大致相同,主要集中在双酚A、壬基酚等EDCs的毒性效应、机制以及环境检测领域,未来还应加强EDCs复合暴露及毒性修复的研究.      

化学预处理-人工湿地联合处理污泥中重金属

使用化学预处理联合人工湿地处理污泥重金属,考察了柠檬酸(CA)和谷氨酸N,N-二乙酸(GLDA)处理对人工湿地去除污泥重金属效果的影响。结果表明:与原污泥对照相比,人工湿地对化学预处理污泥重金属Cd、Cu、Pb和Ni的去除率分别增加了60. 19%、34. 29%、37. 22%和25. 51%。方差和差异性分析结果表明:预处理对重金属去除影响顺序依次为GLDA>CA>未处理,人工湿地对污泥重金属去除效果依次为Ni>Cu>Cd>Pb,CA和GLDA预处理系统中的植物量,在实验结束时较初始分别增长了158. 65%和172. 89%,大于对照组的89. 14%,说明化学预处理污泥有利于湿地植物生长,从而促进污泥重金属的去除。