生态安全:基于多尺度的考察

生态安全是内涵丰富的概念,包含生态系统、区域、全球等多重尺度,理解生态安全的尺度,是有效进行生态安全研究,进而构建全面的生态安全体系的基础。生态安全具有空间地域性、空间差异性和空间外溢性,每个尺度生态安全都有自身特征,同时尺度间又相互关联。全球尺度生态安全关系人类整体生存发展,区域尺度生态安全较容易在相应管治单元得到政策或工程的支持,生态系统尺度生态安全是理解生态安全机制最重要的尺度。不同尺度的生态安全均受自然和社会因素共同影响,根据尺度差异,全球尺度及区域尺度更关注社会因素影响,生态系统尺度更关注自然因素影响。不同生态介质的变化及影响特征,形成不同尺度生态安全问题。由于尺度不同,全球尺度生态安全评估主要采用模型法,区域尺度生态安全主要采用综合评价法、生态模型法和景观生态学方法等,生态系统生态安全尺度主要采用生态指标法和生态系统模型法。     

3种喹诺酮类抗生素在骆马湖饮用水源地沉积物上的吸附特征

为探究喹诺酮类抗生素(QNs)在饮用水源地的吸附特征,2019年6月于江苏骆马湖饮用水源地采集沉积物样品,用5种动力学方程拟合沉积物对诺氟沙星(NOR)、环丙沙星(CIP)和氧氟沙星(OFL)的吸附动力学过程,并用Langmuir和Freundlich模型拟合以上3种QNs的吸附热力学过程,分析了pH、水土比和不同Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Al~(3+)浓度对吸附过程的影响。结果表明:骆马湖沉积物对3种QNs的吸附在8h达到平衡,准二级动力学方程和Langmuir模型能更好地描述3种QNs的吸附动力学和热力学过程。酸性条件下,3种QNs的吸附效果更好,且在pH=5时平衡吸附量最大。平衡吸附量随着水土比的上升而下降。Na~+对吸附的抑制作用不明显,Ca~(2+)和Mg~(2+)的抑制作用较强,而Al~(3+)对吸附表现为促进作用。应在枯水期和南水北调时期加强对骆马湖饮用水源地(尤其是东北部)QNs污染的关注。     

时间因素对钻屑瓦斯解吸指标K1值测定的影响分析

针对时间因素对钻屑瓦斯解吸指标K1测定结果的影响，采用恒温瓦斯放散试验深入分析钻屑瓦斯解吸指标K1测定理论的准确性，总结因时间因素导致K1值测定误差所带来的现场问题。研究结果表明:K1值的测定误差与时间关系密切，测定启动时间越晚，误差越大；测定启动时间由第1 min延后至第2 min，绝对误差和相对误差最大值分别增加0.081 cm3/(g·min1/2)和2.20%；高瓦斯压力条件矿井或煤层的局部高瓦斯压力区域、构造煤发育区的钻屑瓦斯解吸指标K1值测定结果偏低，测定误差偏大。研究结果可为煤与瓦斯突出预测水平的提升提供技术支撑。     

分段变速加载对含瓦斯突出煤力学特性影响试验研究

为探究采动应力变化对含瓦斯突出煤力学特性的影响，利用RLW-500G煤岩三轴蠕变-渗流试验系统，对新景矿含瓦斯突出煤进行了不同围压和瓦斯压力下的常规三轴和分段变速加载力学试验。结果表明:煤样在2种应力路径下的全应力应变曲线均可分为压密、线弹性、塑性变形、应力跌落和残余应力5个阶段；随着围压的升高或者瓦斯压力的降低，煤体在2种应力路径下的强度和弹性模量均增大；相较于常规三轴，煤体在分段变速加载路径下的强度普遍增大，峰值轴向应变、峰值环向应变绝对值和峰值体积应变绝对值也普遍增大，失稳破坏瞬间应力跌落和能量释放更加剧烈。Mohr-Coulomb强度准则仍然适用于分段变速加载条件下的含瓦斯突出煤，该研究对于认识煤与瓦斯突出的发生机制具有一定的指导意义。     

广西水生蔬菜和陆生蔬菜多环芳烃污染特征

为了研究水生蔬菜和陆生蔬菜产品器官(可食用部分)中16种优先控制的多环芳烃(PAHs)污染特征,采集广西4个水生蔬菜主产区的水生蔬菜与相邻地块的陆生蔬菜,分析不同蔬菜种类PAHs的含量和组成差异,并对人体摄食蔬菜暴露PAHs的健康风险进行评估。结果表明:4个蔬菜产区水生蔬菜土壤中16种PAHs的总量(G_(16PAHs))为1 235.24μg·kg~(-1),高于陆生蔬菜土壤(1 006.22μg·kg~(-1)),且水生蔬菜土壤中5～6环PAHs和7种致癌性PAHs的含量(G_(c7PAHs))显著高于陆生蔬菜土壤。水生蔬菜6环PAHs及G_(c7PAHs)含量(除贺州市外)显著高于陆生蔬菜,2～3环PAHs含量显著低于陆生蔬菜。蔬菜产品器官低中环PAHs含量大于高环PAHs。水生蔬菜5～6环PAHs及G_(16PAHs)与土壤PAHs含量呈正相关性,陆生蔬菜5环及G_(c7PAHs)含量与土壤PAHs含量呈正相关性,但两者均未达显著水平(P0.05)。人体摄食蔬菜终身致癌风险值(R_(ILC))表现为儿童成年人老人青少年,成年人和老人R_(ILC)值表现为男性女性;人群摄食不同蔬菜的R_(ILC)值表现为叶菜类果菜类水生蔬菜。     

杭州夏季一次降雨过程雨水中全氟化合物及主要化学组分的变化特征

采用分段采样的方式收集杭州市2018年8月2日—3日一场降水样品，测定其中16种全氟化合物（PFCs）及主要化学组分浓度。结果发现，此次降雨过程水样的pH值范围为5.04～5.32，均为弱酸性降水，酸雨类型为复合型，检出的主要阳离子为NH+4，主要阴离子为SO2-4和NO-3；样品中检出7种中短链PFCs，包括2种全氟烷基磺酸（PFSAs）和5种全氟烷基羧酸（PFCAs），ΣPFCs质量浓度范围为4.41 ng/L～25.2 ng/L，主要污染因子全氟辛酸（PFOA）质量浓度范围为096 ng/L～13.1 ng/L；降雨过程对大气污染清除作用的统计结果表明，区域大气环境中的主要化学组分及除全氟丁酸（PFBA）之外的PFCs污染主要吸附在云下大气颗粒物上；雨水中各污染因子浓度变化特征及相关性统计结果提示，杭州市大气中PFCAs和PFSAs两类PFCs可能来自不同的污染源。     

呼和浩特城区冬季近地面挥发性有机物污染特征初步研究

挥发性有机物(VOCs)是环境空气监测的主要目标污染物。本文运用罐采样-三级冷阱预浓缩-中心切割-气相色谱(FID)/气质联用法对人群主要活动的近地面不同高度、不同时间段及不同区域的呼和浩特冬季大气环境中挥发性有机物进行定性定量分析。发现典型天气情况下,呼和浩特城区冬季近地面挥发性有机物组分中烷烃和芳香烃占比较高,城区西侧所监测点位挥发性有机物总量(TVOCs)浓度高于其他区域,且其浓度在高度和时段上存在明显差异。