和田市城区PM_(2.5)中PAHs的浓度、来源及致癌风险

2014年在新疆和田市城区分冬、春、夏、秋4个季节采集大气PM2.5样品,分析了其中16种多环芳烃(PAHs)的含量、组成和来源,并评估了其致癌风险。结果表明:PAHs浓度年均值为99.02 ng/m~3,且具有明显的季节性分布,即冬季(241.52 ng/m~3)秋季(87.50ng/m~3)春季(30.81 ng/m~3)夏季(10.39 ng/m~3),冬季苯并[a]芘(Ba P)的浓度高达16.57 ng/m~3;全年PAHs以4~6环为主,冬季4环PAHs比例(46.03%)明显高于夏季的比例(15.97%),表明气粒两相分配对PAHs分布有显著影响。PAHs浓度与气温和风速显著负相关,与相对湿度显著正相关,表明相对低的气温和风速、相对高的湿度是冬季PAHs污染较高的重要原因。特征比值法源解析结果显示,PAHs主要来源于燃烧源,其中冬季PAHs来源以燃煤及薪柴燃烧为主,春、秋季以燃煤源和交通源的混合污染来源为主,夏季以交通源为主。后向轨迹分析表明,除和田市东北部的局地输送外,来自中亚、西亚其他国家外部输入的气团也对和田市城区PAHs有重要影响。苯并[a]芘毒性当量浓度(Ba P_(eq))年均值为10.51 ng/m~3,终身呼吸性肺癌风险(CR)为9.14×10~(-4),是美国环保署(USEPA)可接受致癌风险指数的9.14倍,表明和田市城区居民具有一定的潜在健康风险。     

焉耆盆地土壤重金属的污染及潜在生态风险评价

通过采集干旱区典型绿洲-焉耆盆地表层土壤样品,测试其中10种重金属的含量,采用多元统计分析、污染指数法及潜在生态风险指数法研究土壤中重金属的赋存特征、来源及其污染状况和潜在的生态风险.结果表明:焉耆盆地土壤中10种重金属的平均值和最大值均未超过土壤环境质量二级标准,但重金属Zn、Pb、Cu、Ni、As和Cr的最大值超过新疆土壤背景值,超标率分别为8%、7%、11%、9.2%、12%和8.1%. 统计分析表明焉耆盆地土壤中10种重金属的平均含量顺序为: Mn>Zn>Cr>Ni>Cu>Co>Pb>As>Cd>Hg. 研究表明焉耆盆地土壤中重金属Zn、Pb、Hg、Cu之间具有较高的相关性, 主要来源于人为污染;重金属Mn、Co、Cd、Cr、Ni、As之间具有较高的相关性,主要来源于自然地质背景;污染指数评价表明焉耆盆地土壤中10种重金属均未出现污染状况,处于较低的生态风险,但土壤中重金属Pb、Zn、Hg的含量在部分地区相对较高的现象应引起重视.     

多壁碳纳米管长期作用对活性污泥系统的影响

为研究MWCNTs(multi-walled carbon nanotubes,多壁碳纳米管)对活性污泥长期作用的影响,建立3组(每组包括3个平行反应器)序批式活性污泥反应器,研究了2种质量浓度(1、20 mg/L)的MWCNTs长期(120 d)作用对活性污泥系统废水处理效果的影响,并采用Illumina MiSeq高通量测序技术研究MWCNTs长期作用后活性污泥中细菌群落结构的变化. 结果表明:20 mg/L的MWCNTs对生物脱氮效果存在明显的抑制作用,TN平均去除率由83.4%降至71.7%;1 mg/L的MWCNTs长期作用后TN平均去除率由83.7%降至79.7%. 1和20 mg/L的MWCNTs对磷的去除均有抑制作用,TP平均去除率分别由98.0%和98.2%降至52.0%和34.0%. Illumina MiSeq高通量测序结果表明,不同质量浓度的MWCNTs长期作用后降低了活性污泥中细菌群落的多样性. 同时,活性污泥中细菌群落结构也发生了变化,其中α-Proteobacteria和γ-Proteobacteria的丰度升高,Bacteroidetes的丰度降低. 1 mg/L的MWCNTs长期作用可致以Defluviicoccus和Micropruina为代表的一类聚糖菌(glycogen-accumulating organisms, GAOs)丰度显著升高,20 mg/L的MWCNTs长期作用可致16个核心属的丰度明显降低.      

新疆畜牧业碳排放强度动态演变与驱动力分析

基于联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)推荐的系数法、空间自相关分析和固定效应模型等方法,揭示2001—2020年新疆14个地(州、市)畜牧业碳排放量、碳排放强度的空间演变规律及驱动因素。结果表明：就新疆整体而言,2001—2020年畜牧业碳排放量大体呈波动变化趋势;畜牧业碳排放强度大体呈下降趋势;就地(州、市)而言,2001—2020年各地(州、市)畜牧业碳排放量在空间上的分布表现为北疆>南疆>东疆,而南疆克孜勒苏柯尔克孜自治州的畜牧业碳排放强度最高,说明其生产效率最低;从空间聚集的角度来看,各地(州、市)畜牧业碳排放强度具有明显的空间集聚性和空间正相关性;另外,城镇化水平和工业化水平提升对各地(州、市)畜牧业碳排放强度降低具有显著的阻碍作用,经济发展水平、畜牧业发展水平和农业机械化水平提升对各地(州、市)畜牧业碳排放强度降低具有显著的推动作用。     

塔里木河下游阿拉干断面胡杨枝下高对应急输水的响应

根据近5 a来对塔里木河下游阿拉干断面胡杨林(Populus euphratica Oliv.)的监测数据和不同离河距离的地下水位监测信息,结合"面"上宏观调查与"点"上典型研究,集中对100 hm2长期监测样方内的4 499棵胡杨树进行了详细的调查,将胡杨个体实测数据和卫星影像信息进行对比,分析了塔里木河下游胡杨枝下高对应急生态输水的响应.结果显示,塔里木河下游的胡杨具有伴河生长的特性,不同等级枝下高的胡杨都主要分布在距离河道200 m的范围,且其分布都与离河道距离呈显著负相关关系;应急输水后,不同离河距离的胡杨枝下高都有不同程度的下降,河道附近100 m的范围内下降幅度最大,达到了0.36 m,枝下高的下降主要是由于胡杨茎部和基部萌生新枝所引起的,说明应急输水对于胡杨的自然更新产生了积极的影响.     

塔里木河下游生态输水过程中荒漠河岸林活力恢复监测

根据近5年来对塔里木河下游荒漠河岸林植被的监测数据,分析了生态输水后植物活力的恢复状况.结果显示:应急生态输水增加了塔里木河下游的生物多样性,使原本面临死亡的荒漠河岸植被重新复活,而且不同程度上促进了胡杨群落的自然更新;在近河道50 m的范围内均出现了少量的胡杨、柽柳实生苗,并且在离河道150 m的范围内已经有相当数量的胡杨次生苗,在离河道400 m范围内大约有25%的胡杨均有不同程度的基部新枝萌蘖.通过生态输水后地下水位的逐步抬升,河道两岸的低阶地发育着一定面积的草甸植被,形成了由胡杨、柽柳和草本植物所组成的干旱区非地带性河岸稀疏植被群落,说明应急生态输水对于胡杨为建群种的荒漠河岸林植被的恢复和自然更新产生了积极的影响.     

新疆焉耆盆地农田土壤重金属污染及健康风险评价

为研究新疆焉耆盆地绿洲农田土壤重金属的污染及潜在健康风险,选取194个样点采集土壤样品,测定As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn共7种重金属元素含量。利用地质累积指数(I_(geo))评价农田土壤污染水平,采用US EPA健康风险评价模型,对农田土壤重金属污染的潜在健康风险进行评估。结果表明,研究区农田土壤7种重金属平均含量均未超出《食用农产品产地环境质量评价标准》中的限值,但Cd、Cr、Ni、Pb和Zn含量平均值分别超出新疆灌耕土背景值的1.67、1.41、1.30、3.01和6.78倍。农田土壤中Zn呈现轻度污染,Cd与Pb呈现轻微污染,As、Cr、Cu与Ni呈现无污染态势。健康风险评估结果表明,经手-口摄入是研究区农田土壤重金属日均暴露量及健康风险主要途径。农田土壤7种重金属通过3种暴露途径的非致癌风险商(HQ)与非致癌风险指数(HI),单项致癌风险指数(CR)与总致癌风险指数(TCR)均小于安全阈值,属于可接受风险水平。研究区农田土壤重金属对儿童的非致癌风险低于成人,致癌风险高于成人。研究区农田土壤中As与Pb是最主要的非致癌风险因子,As是最主要的致癌风险因子,研究区农田土壤中As对人体的健康风险应当引起重视。     

塑料地膜对小麦种子萌发及幼苗抗氧化酶系统的影响

研究了中国北方地区常用的塑料地膜对小麦Triticum aestivum L.种子发芽率,芽长根长及幼苗抗氧化酶系的影响以探明塑料地膜的毒性。结果显示500~2 500 mg.kg-1两种质量分数的塑料地膜处理对小麦种子的发芽率几乎不产生影响,在高质量分数（≥5 000 mg.kg-1）处理下小麦的发芽率有所下降。500~5 000 mg.kg-1的塑料地膜能促进小麦叶和根的伸长,但在高质量分数情况下则显著抑制了根和芽的延伸,其中15 000 mg.kg-1添加量下,叶和根的抑制率分别达到了16.70%和15.07%。小麦根系抗氧化酶活性对两种塑料地膜的敏感程度大于叶片。在高质量分数条件下,根系中超氧化物歧化酶（SOD）活性随暴露时间的延长明显受到了抑制。在经地膜1和地膜2处理后,小麦叶片中过氧化物酶（POD）及过氧化氢酶（CAT）活性在不同暴露时间和不同质量分数下没有显著差异,但地膜1处理后的小麦根系中的POD随暴露时间的延长呈先降低后增加的趋势,而CAT活性变化不大。地膜2处理后的小麦根系中的POD和CAT活性随暴露时间的延长而降低。结果表明,高质量分数塑料地膜的处理会对小麦早期幼苗的抗氧化酶系统产生毒害作用。     

基于决策树分类法的塔克拉玛干南缘沙漠化信息提取方法研究

选择策勒绿洲作为典型的绿洲-荒漠交错带,采用Landsat ETM+影像,分析了沙漠化土地的光谱特征及其波段间的相互运算,用分层分离的方法,提取了沙漠化土地信息. 结果表明:利用修改型土壤调整植被指数(MSAVI),归一化差异水体指数(NDWI)和遥感图像缨帽变换后的亮度(Brightness)、绿度(Greenness)、湿度(Wetness)等复合识别指标,在决策树的各节点设计不同的分类器,可以划分沙漠化等级;决策树分类法可以有效地排除和避免提取地物时受多余信息的干扰及影响,其总体提取效果较好,是快速自动提取沙漠化土地信息的有效手段.      

CuO NPs短期暴露对SBR水处理效果的影响

研究了不同浓度氧化铜纳米颗粒(CuO NPs)对序批式活性污泥工艺(SBR)中化学需氧量、氨氮、总磷、硝态氮和亚硝态氮去除率的影响。实验结果表明,当环境中浓度为1 mg/L和10 mg/L的CuO NPs短期暴露时(1 d),其对活性污泥生存能力和周期内有机物去除、脱氮除磷都没有造成急性影响。经过20 d的短期运行,对SBR系统出水COD、氨氮、总磷、硝态氮和亚硝态氮也没有造成明显的影响。活性污泥呼吸抑制实验结果显示,CuO NPs对活性污泥的呼吸抑制作用与浓度呈正相关性,浓度越高呼吸抑制现象越明显,低浓度CuO NPs对活性污泥活性并没有明显的抑制作用。