吉林省西部新增灌区水田非点源污染负荷估算

吉林省西部实施土地整理和引水工程新增水田1.53×105ha,同时暴露了以T-N、T-P和总盐量为特征污染物的严重的农田非点源污染问题。应用美国通用土壤流失量方程(USLE)和美国农业非点源管理与化学径流模型(CREAMS),结合典型流域单元试验农田连续监测,估算了吉林省西部地区盐碱地改水田新增非点源污染物TN、TP和总盐量年输出负荷。研究表明:吉林省西部新增水田非点源污染物输出总负荷:氮素4 029.561 t/a(26.337 kg/ha),磷素1 407.982 5 t/a(9.242 5 kg/ha),总盐分851 537.871 t/a(5 565.607kg/ha)。按照驱动作用力分析,降雨径流与农田排水共同驱动水田氮素流失,降雨径流是磷流失主要驱动力,田间排水是总盐分流失主要驱动力。     

北方城市冬季室内环境空气中正负离子浓度分布特征

使用ITC201A空气负离子测量仪测定了中国北方地区冬季室内正负离子浓度水平,按照空气质量评价标准评价了室内空气质量等级,研究了室内空间的正负离子浓度日变化,讨论了正负离子浓度与室内温度湿度之间的相关关系。研究结果表明:①中国东北地区冬季室内正负离子浓度水平极低,负离子平均为浓度46.9个/cm3,正离子平均浓度为52.0个/cm3,室内空气质量等级为中度和重度污染。②室内正负离子平均浓度在中午时刻均达到全天中的峰值阶段,全天中大部分时间正离子浓度高于负离子浓度;在室内人群活动和环境因子等因素复杂的影响下,正负离子平均浓度此消彼长的发生波动变化。③研究期间室内正负离子浓度变化与空气温度和湿度间未发现显著线性相关关系,环境因子的综合作用影响着室内正负离子的浓度变化水平。     

高效氟吡甲禾灵对海洋生物的急性毒性与水质基准推导

高效氟吡甲禾灵(haloxyfop-P-methyl, HPME)是我国农业上大量使用的一种除草剂,因对入侵植物互花米草有明显的杀害作用,被推荐用于互花米草的化学防治. 为了预防HPME在施用过程中带来的生态风险,本文在开展HPME对海洋生物的毒性测试与搜集现有毒性数据的基础上,推导了HPME的生态安全阈值. 首先,选取8门13科本地海洋生物进行急性毒性试验,并通过查找现有毒性数据库与文献获得HPME对3门5科7种淡水生物的毒性数据. 随后,采用物种敏感性分布(species sensitivity distribution, SSD)模型与物种敏感性排序法(species sensitivity rank, SSR)分别推导HPME的水质基准. 结果表明:①HPME对安氏伪镖水蚤的96 h半数致死浓度(median lethal concentration, LC₅₀)值最小,为0.107 mg/L;对牡蛎的96 h-LC₅₀值最大,为47.111 mg/L. ②采用SSD模型,基于13种海水生物以及7种淡水生物+13种海水生物两组急性毒性数据推导出HPME的水质基准分别为37.05和44.75 μg/L. ③利用SSR法基于两组数据推导出HPME的水质基准分别为39.43和41.65 μg/L. 该文构建了HPME的水生生物毒性数据库,推导了HPME的水质基准值,可为我国互花米草治理过程中HPME的安全使用限量提供科学依据.      

蒸汽-空气混合注射修复TCE污染的二维土箱实验研究

蒸汽-空气混合注射法是一种新近发展起来的并具有较好应用前景的包气带非水相液体(NAPLs)污染修复方法.为探讨蒸汽-空气混合注射法的修复过程及机制,本研究采用石英砂模拟包气带松散介质,选取三氯乙烯作为典型污染物,在二维土箱内人工设置不同的污染方式和污染区域,开展混合注射修复实验.结果表明,混合注射有效地改善了SVE法后期出现的"拖尾"现象,其修复过程可分为SVE阶段、蒸汽加强阶段和热量穿透阶段;污染区域零散分布与单一分布相比,热量穿透土箱的时间变短,TCE去除率更高,去除速率更快.污染区域零散分布与单一分布条件下,热量穿透时间分别为60 min、69 min,去除率分别为93.5%、88.2%,去除时间分别为83.9 min、90.6 min,缩短了修复时间;另外,在污染区域单一分布的实验中发生TCE污染羽的积累与下渗现象,降低了TCE去除效率,在污染区域零散分布实验中温度过渡带更宽,温度峰前冷凝的NAPL态TCE减少.     

市售面粉及面制品中镉的人体健康风险研究

对非吸烟人群,饮食是镉暴露的首要途径.近年来农产品镉含量超标问题在我国的不同类型重金属污染区被广泛报道,严重危害人体健康.但以往研究多关注大米中镉的人体健康风险,目前对我国市场上销售的面粉及面制品镉含量及健康风险的系统报道还较缺乏.本研究从我国不同省份采集了16份白面粉、16份全麦面粉、16份小麦麸皮及10份全麦面包样品,测定样品中镉的含量;采用体外生理原理提取法(Physiologically Based Extraction Test,PBET)的胃液提取阶段测定样品中镉的人体生物可给性,并基于镉生物可给性评价了面粉及面制品中镉的人体健康风险.白面粉、全麦面粉、小麦麸皮、全麦面包样品中镉的含量分别为6.8—24.9、8.4—50.2、21.8—199.6、13.8—28.0μg·kg~(-1),平均值分别为15.6±5.1、25.7±11.8、64.7±43.5、17.5±4.0μg·kg~(-1),所有白面粉、全麦面粉和面包样品中镉含量均远低于国家安全限定值100μg·kg~(-1).镉含量的整体趋势为白面粉全麦面粉和全面面包小麦麸皮,表明了镉在小麦麸皮中富集浓度要显著高于胚乳部分.基于PBET胃液提取,全麦面粉中镉的生物可给性为60.9%—69.8%(平均值63.6%±3.1%),显著高于麸皮中镉的生物可给性18.5%—61.1%(平均值50.2%±13.5%).基于镉的人体生物可给性,成人摄入面粉及面制品导致的镉摄入量(0.02—0.13μg·kg~(-1) bw·d~(-1))远低于Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives(JECFA)规定的每日允许的最大镉暴露剂量0.5μg·kg~(-1) bw·d~(-1),表明了我国市面上销售的面粉及面制品可以安全食用.本研究通过对市场销售面粉及面制品中镉的含量、人体生物可给性的测定及健康风险的评价,为人们对面粉及面制品品牌及种类的选择提供建议,为规避食品镉危害做出重要贡献.     

钛石膏中重金属元素的浸出特性研究

研究了钛石膏中重金属含量和不同浸出条件下钛石膏中重金属的浸出特性。结果表明,钛石膏中Mn、Hg、Zn、Cr、As含量相对较高,表现出对周围环境的潜在危害性。不同浸提剂浸出实验中,由于较强的离子强度效应,海水对重金属的浸出能力强于硫酸/硝酸、去离子水(除Zn外),且海水Hg浸出浓度超出标准限值近3倍。在连续静态浸出实验中,海水浸出和酸性浸出的重金属浓度均不断降低,但重金属海水浸出量始终高于酸性浸出,表明盐度对重金属的浸出具有持续促进作用,而钛石膏则表现出较强的酸缓冲能力。同时在连续浸出过程中海水及酸性浸出的重金属累积浸出率均显著增加,说明在标准加速浸出时间以外,钛石膏液固浸出体系仍具有较强的重金属释放能力,故认为钛石膏简易堆存可能存在环境风险。     

添加植物物料对2种酸性土壤可溶性铝的影响

在室内培养试验条件下,研究了添加非豆科的油菜秸秆、小麦秸秆、稻草、玉米秸秆和豆科的大豆秸秆、花生秸秆、蚕豆秸秆、紫云英、豌豆秸秆对酸性茶园黄棕壤和红壤可溶性铝总量及其形态的影响.结果表明,黄棕壤除添加油菜秸秆、小麦秸秆和稻草处理外,其余添加植物物料处理土壤可溶性铝总量、总单核铝和3种无机单核铝的含量有不同程度的降低,因为加入这些植物物料均使土壤pH值增大.5种豆科植物物料对黄棕壤pH值的影响大于非豆科植物物料,前者对土壤中3种无机单核铝含量的影响也大于后者.9种植物物料也使红壤pH值有不同程度升高,土壤可溶性铝含量降低,其中4种非豆科植物物料、花生秸秆和蚕豆秸秆处理效果较好.因此,施用植物秸秆能够有效改良土壤酸度,缓解土壤中铝对植物的毒害.总体而言,9种植物物料中花生秸秆增加酸性土壤pH值和降低土壤有毒形态铝含量效果最好.     

克隆整合提高了入侵植物空心莲子草对北美车前的竞争力

选取北美车前Plantago virginica L.为竞争背景草,以空心莲子草Alternanthera philoxeroides（Mart.）Griseb.为研究对象,通过切断或保持其先端分株与后端分株间的匍匐茎连接,研究了克隆整合对先端分株生长以及竞争力的影响。结果显示：不管是否存在竞争,克隆整合显著提高了空心莲子草先端分株的生物量、总匍匐茎长度、叶片数目和分株数目,并降低了其对茎的生物量投资。此外,克隆整合显著提高了空心莲子草先端分株对北美车前的竞争力。种间竞争显著降低了空心莲子草的生长,但并没有显著影响其生物量分配。上述结果表明,克隆整合在一定程度上能够促进入侵克隆植物的生长和竞争力,从而可能潜在影响其入侵性。     

微波加热技术在难降解有机废水处理中的应用

论述了含酚废水、染料废水、制药废水及工业氨氮废水的特点并对微波加热技术在该类废水中的应用现状进行了深入的分析,总结了微波加热技术在含酚废水、染料废水、制药废水及工业氨氮废水处理中的应用优势,展望了微波加热技术在废水处理中的应用前景.     

金矿区中国林蛙体内DNA甲基化水平

采集金矿附近山区河流水质、沉积物和当地两栖类动物中国林蛙样品,应用高效液相色谱仪测定污染区和对照区林蛙体内各组织器官的胞嘧啶(c)和5-甲基胞嘧啶(5-mc)含量,探讨因金矿开采引起的汞污染以及对林蛙体内组织器官DNA甲基化水平的变化,研究汞胁迫下,两栖类动物体内分子水平的影响。结果表明:金矿开采区河流水质和沉积物已受到甲基汞污染,污染区林蛙体内甲基汞含量远高于对照区;林蛙体内各组织器官中DNA甲基化水平发生不同的变化:污染区林蛙肝脏和皮肤中DNA甲基化水平高于对照区,肌肉和脑干DNA甲基化水平低于对照区;雄性林蛙肝脏和脑干DNA甲基化水平高于雌性,肌肉和皮肤DNA甲基化水平却低于雌性。以上结果说明汞胁迫下,中国林蛙体内组织器官DNA甲基化水平可以发生一定的变化,环境中重金属汞离子进入林蛙体内含量的不同,可以促进或抑制其体内甲基化水平的变化,引起基因毒性作用。