渤海湾大气金属元素沉降和来源解析研究

干湿沉降是污染物从大气进入到地表生态环境的主要途径.渤海湾临近大气污染严重的京津冀地区,同时受航运交通排放影响,但渤海湾大气金属元素沉降量及其来源并不十分清楚.本研究于2016年11月—2017年10月在渤海西岸采集了大气沉降样品,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对样品中25种金属元素的含量进行了测定分析,估算了大气金属沉降量并进行了源解析.结果表明:沉降样品中25种元素的浓度变化范围为2458.8μg·L~(-1)(Ca)～9.9 ng·L~(-1)(Th),年沉降量变化为1229.9 mg·m~(-2)·a~(-1)(Ca)～5.0μg·m~(-2)·a~(-1)(Th).受降水量季节分布的影响,多数金属元素的沉降量在夏季最高,春秋季较低.除Be、Fe、Ni、Cr、Al、Th和U等元素外,其余18种元素都有不同程度的富集,特别是Cd、Ag、Se和Sb等元素已高度富集.燃煤(12.8%)、扬尘(25.9%)、工业(33.1%)和航运(28.2%)是渤海湾沉降样品中金属元素的主要来源,尤其是航运排放对海湾大气Sb、Cd和Mo沉降具有显著贡献.研究结果可为京津冀区域海陆协同发展和环境质量改善提供科学参考.     

抗生素生产废水的处理技术研究

介绍了抗生素制药废水的来源及成因。根据抗生素制药废水高浓度、难降解、可生化性差等特点,综述了近年国内外抗生素制药废水处理中应用各种物理、化学、生物处理技术处理的试验情况及进展。其中物理处理技术有:混凝、沉淀、气浮、吸附和膜过滤等,化学处理技术有:氯氧化、高铁酸盐氧化、铁碳微电解、高级氧化工艺等,生物处理技术有好氧处理法、厌氧处理法等。指出需根据当前形势从技术经济角度选用合适的组合工艺处理不同种类的抗生素制药废水,并提出展望。     

我国矿山地质环境评价方法研究现状及展望

中国矿山地质环境研究起步比较晚,但发展迅猛。本文阐述了中国矿山地质环境评价方法现状,介绍和评论了中国矿山地质环境评价的常用工作方法,分析了中国矿山地质环境评价存在的主要问题,并就未来中国矿山地质环境评价方向提出了一些建议。     

中国履行斯德哥尔摩公约淘汰硫丹的社会经济影响

通过构建化学品风险管理SEA(社会经济影响分析)方法学,结合中国硫丹生产、使用及替代技术状况的调研,对中国履约淘汰硫丹的社会经济影响进行了分析. 结果表明:中国5 a淘汰情景下的总成本为5 007.2×104元,其中产业经济成本为4 852.2×104元,管理成本为155.0×104元,沉没成本约为651.0×104元;10 a淘汰情景下的总成本为2 748.5×104元,其中产业经济成本为2 507.6×104元,管理成本为240.9×104元,而沉没成本约为651.0×104元. 硫丹淘汰对现有硫丹原药生产企业会产生一定的经济及化工生产链影响,但总体经济影响不大. 对履约淘汰硫丹的主要利益攸关方、就业影响和消费者福利等因素的分析表明,除对硫丹长期集中使用的棉花种植者构成一定的短期影响外,中国履约淘汰硫丹产生的社会影响较小. 其中,5 a淘汰情景比10 a淘汰情景可减少约2 000 t硫丹环境排放量,具有更显著的环境和健康效益. 因而,建议中国采用5 a淘汰情景履约淘汰硫丹,研究成果可为国家硫丹履约行动计划的制订和实施提供参考.      

白洋淀底泥在芦苇生境下的变化规律初探

底泥是湖泊水库的重要组成部分,能够反映湖泊水库演化的历史过程.水体底泥污染已经成为世界范围内的一个环境问题.文章采用人工湿地控制(生态滤池)试验与野外布点调查取样相结合的方法,以芦苇(Phragmites australis Dar.Baiyangdiansis)为供试植物,系统地研究了白洋淀地区底泥现状和污染程度及在芦苇生境下其化学性质等所发生的一系列转化和演变情况,并针对芦苇对底泥的净化及受污染底泥异地的无害化处理进行了研究.结果表明:随着底泥用量的增加,芦苇的长势、生物量、株高等也增加.底泥用量大(3#池)则底泥中污染物含量动态变化明显.在一年的时间里,各滤池底泥中营养元素的含量总体趋势是降低的,其中以碱解氮降低幅度最大;有效态Cu的含量有所上升,有效态Zn、Cd、Pb含量变化幅度小,只是略微有所下降.因为芦苇生长带走了一部分有效态元素物质,底泥内各种元素总量有所降低,其有效态重金属含量变化不明显,只是略有下降,说明芦苇根系会影响底泥中重金属的存在形态.     

旋流诱导介质振荡再生增强含油污水微通道分离

受微通道分离介质再生后截滤残留污染物影响,常规微通道分离效率持续衰减,成为抑制微通道分离广泛高效应用的关键瓶颈。通过开发旋流振荡再生单元,研究了旋流振荡再生强度和振荡再生结构对微通道分离装置过滤介质再生效率的影响,由此集成研发沸腾床分离器,考察了装置对实际含油污水的分离效率,并分析了微通道振荡再生对沸腾床分离的强化原理以及装置的分离经济性。结果表明,当再生强度为5.0 L·(s·m²)⁻¹时、再生15 min后采用轴向振荡再生结构,沸腾床分离器达到最佳再生工况。在最佳再生工况下开展10 m³·h⁻¹实际含油污水连续处理实验,针对油质量浓度为30~200 mg·L⁻¹、悬浮物质量浓度为25~200 mg·L⁻¹的来水,装置出水平均油分和悬浮物质量浓度分别降至11.4 mg·L⁻¹和23.5 mg·L⁻¹,并可在来水最高油质量浓度和悬浮物质量浓度接近50 000 mg·L⁻¹的冲击工况下,确保出水平均油分和悬浮物质量浓度降至15.9 mg·L⁻¹和29.8 mg·L⁻¹。利用沸腾床分离器再生结构中旋流诱导的过滤介质表界面污染物振荡运动,分离过程中截滤残留的油分和悬浮物等污染物被及时脱附,实现颗粒介质表界面彻底更新,确保装置长周期稳定运行。以200 m³·h⁻¹规模实际含油污水处理为例,沸腾床分离工艺相对涡凹气浮和溶气气浮的组合工艺,可完全取消化学絮凝药剂消耗且不产生化学浮渣,且具有显著的经济环保效益。     

基于大涡模拟的甲烷点源排放无人机观测实验：排放速率及其不确定度估算

无人机已被证明是适用于甲烷点源排放速率估算的一种新颖且有效的观测平台,然而对其估算的准确度与不确定度尚缺乏有效分析与量化。利用包含已知排放速率被动示踪物的大涡模拟,再现了1种强湍流混合环境下的甲烷羽流并对羽流进行了连续多次模拟飞行观测实验,通过逆高斯方法（IG）和质量平衡方法（MB）对排放速率进行了估算并量化了其准确度与不确定度,最后对不同的飞行时间安排及差异化的空间飞行策略进行了探究以提升估算效果。结果表明,对于研究所涉及的大气混合条件,通过IG和MB方法对多次模拟飞行估算的排放均值可达到既定排放值的95.3%和86.1%,不确定度为56.6%和56.9%;通过单架无人机多次重复飞行采样进行估算可显著降低不确定度,5次重复飞行可降至＜30%;2架无人机在不同高度的同步飞行可使MB方法估算的不确定度降至35.2%～51.9%,IG方法则对该措施不敏感。研究仅考虑甲烷的传输扩散过程,结果也适用于其他被动示踪物的点源排放估算。     

接种微生物对油菜吸收Cd效果的影响研究

采用盆栽土壤模拟试验方法,以油菜（Brassica campestris）为供试植物,通过向土壤中接种微生物,研究了四种菌株JA1,JA2,JA3,JA4对油菜吸收Cd的效果影响。结果表明：菌株JA1,JA2,JA4不仅可以促进植株的生长,分别使油菜的生物量提高17%,28%和32%,而且增强了植株对土壤Cd的吸收,使油菜地上部富集量较对照提高了26.8%,48.8%和65.9%,植物提取量较对照增加了48.9%,76.1%和119%,并且可有效促进土壤Cd的活化,分别使土壤Cd的有效态含量提高了25.9%,59.2%和41.9%;菌株JA3则使其植株地上部富集量、植物提取量和土壤Cd有效态含量降低,较对照降低了14.6%,11.8%和13.6%。各处理的叶绿素和可溶性蛋白含量均略高于对照。     

滏阳河河流水体中重金属污染特征及其对青海弧菌和斜生栅藻的毒性效应

为调查滏阳河水系的重金属污染状况,研究河流重金属污染对水生生物的毒性,根据河流结构、水文条件、排污口分布并考虑空间分布的均匀性,选取66个采样位点,采集河水及对应的表层沉积物样品,分析了样品中的重金属含量。用斜生栅藻和青海弧菌Q67作为模式生物,根据滏阳河水重金属污染较严重的邯郸近郊2号采样点采集水样的重金属含量配制系列重金属浓度的模拟河水进行重金属污染河水的生态毒性测试。结果表明,在全部66个采样点中,29个采样点河水重金属含量超过国家地表水III类水体重金属含量标准,主要污染元素是Hg、Pb、Cr、Zn。几乎所有采样点河水Mn和Fe含量都大大高于国家集中式生活饮用水地表水源地补充项目规定的标准限值。根据2号采样点河水样品中的重金属含量配成的模拟河水对青海弧菌Q67的EC_(50)值为6.65%,为毒性极强的污染物。模拟河水样品对斜生栅藻的抑制作用较小,在实验的最高浓度下(1 000倍河水重金属含量)暴露4 d尚未引起半数藻细胞死亡。随河水重金属浓度上升,斜生栅藻超氧化物歧化酶(SOD)活性总体上呈现先升高后降低的趋势,丙二醛(MDA)含量变化则与此相反,反映河水重金属污染可引起藻细胞的氧化损伤。叶绿素a和b含量则随暴露浓度的提高逐渐降低。在重金属浓度达到2号采样点河水的10%时,斜生栅藻叶绿素a含量已有显著降低,MDA含量显著升高,海河流域重金属污染对生态系统的影响应予以重视。河水发光菌Q67的生长抑制率、斜生栅藻的叶绿素a和MDA含量可以作为评估河流重金属污染生态危害的指标。     

Comparison of PM10 concentrations in high- and medium-volume samplers in a desert environment

The USEPA replaced TSP with PM₁₀ as the National Ambient Air Quality Standard for particulate matter. The commercially available PM₁₀ sampler is a high-volume model using quartz fiber filters. In certain investigations, such as source apportionment studies, chemical analysis of the filter is necessary, however, many analyses cannot be run on quartz filters. An alternate filter such as Teflon is amenable to XRF and ion chemical analyses but is not amenable to analysis for carbon. To overcome these problems DRI constructed a medium-volume PM₁₀ sampler that is capable of collecting particulates on both Teflon and quartz fiber filters simultaneously. This paper describes the design of the DRI medium-volume PM₁₀ sampler, discusses a method for determining equivalence of two samplers, the results of applying the method to test the equivalence of the medium-volume sampler and a commerical high-volume sampler, and examines differences between PM₁₀ and TSP measurements in a southwestern desert.