西北干旱区农田土壤磁性特征及其环境意义

为探究环境磁学方法在西北干旱区农田土壤污染监测中的可行性,以典型绿洲农业区张掖市(临泽县、甘州区、民乐县和山丹县)为研究区域,采集农田土壤样品102份并对其进行系统的环境磁学分析.结果表明,张掖市农田土壤磁性特征以亚铁磁性的磁铁矿为主导,磁晶颗粒主要为粗粒假单畴(PSD)和多畴(MD),颗粒等效粒径介于0.2~1μm之间;样品磁化率(χlf)变化范围为22.27×10~(-8)~188.36×10~(-8)m~3·kg~(-1),平均值为63.85×10~(-8)m~3·kg~(-1),磁性矿物含量总体较少但空间变化较大;磁参数空间分布表明,磁性矿物含量在甘州区、民乐县和山丹县高于临泽县,并在甘州区的中部、民乐县的西南边和山丹县的西边呈现相对高值;甘州区中部的磁性高值主要受控于工业生产等人类活动,民乐县西南边和山丹县西边的磁性高值主要与较强的自然成土作用有关.综合多种磁学参数的系统分析能够有效区分和划定农田土壤人为污染范围,为农田土壤污染防治工作提供依据.     

常州夏秋季PM2.5中碳质气溶胶特征及来源

为更好地了解碳质组分的特点和来源,在常州市采集了夏季(7~8月)和秋季(10~11月)60个细颗粒物(PM_(2.5))样品.采样期间,夏季PM_(2.5)、OC、EC平均浓度分别为73.0、14.3和3.3μg·m~(-3),秋季为84.2、13.2和3.5μg·m~(-3).总碳质组分(OC+EC)占PM_(2.5)总质量的24.3%(夏季)和20.7%(秋季).采用IMPROVE-A热/光反射法测定的碳质8组分结果表明,OC2、OC3、OC4和EC1相关性好(r0.92),EC2和EC3相关性较好(r0.65),说明可能的相似来源.OC与EC相关性中等,表明碳质组分来源复杂.秋季WSOC/OC(60.9%)略高于夏季(57.4%),而夏季SOC/OC(52.5%)略高于秋季(49.0%).夏季和秋季SOC/OC都低于WSOC/OC,说明部分水溶性有机碳是一次源.WSOC和SOC相关性强,进一步验证了大部分SOC具有水溶性.碳质组分之间的关系及主成分分析表明,采样期间燃煤和机动车尾气排放是碳质组分的两个主要来源.后向轨迹分析表明,采样点PM_(2.5)和碳质组分主要受当地排放源和短距离传输的影响,长距离传输贡献较小.     

淮南城区小学校园及其临近街道地表灰尘中汞的分布特征及污染评价

在淮南市区40个小学采集楼道、操场及学校临近街道灰尘样品.通过王水水浴-冷原子荧光法测定汞含量,地累积指数法评价其汞污染状况,健康风险模型评估其对儿童的健康风险.结果显示:小学校园及临近街道灰尘中汞含量呈现出:楼道操场街道,分别为0.329、0.164、0.118mg·kg~(-1),各介质中均出现了不同程度汞积累.对于不同功能区,街道灰尘汞呈现出:农业区商业交通区煤矿区废弃煤矿区旅游区;操场灰尘中汞表现为:废弃煤矿区商业交通区旅游区煤矿区农业区;楼道灰尘中汞表现为:商业交通区旅游区煤矿区废弃煤矿区农业区.淮南市燃煤活动对淮南城区小学校园操场和楼道灰尘汞的积累影响较大;从健康风险上而言,灰尘中汞对儿童无显著的非致癌风险,但商业交通区内小学楼道内灰尘汞的暴露量较高,可能会危害儿童健康,需加以重视.     

城市环境风险评价——基于113个环境保护重点城市分析

基于2014年113个环境保护重点城市的环境风险源和环境风险受体数据,构建环境风险评价指标体系,采用因子分析和聚类分析,对案例城市进行环境风险水平评价和环境风险类型分类。结果显示,从环境风险空间分布角度,东部城市环境风险水平两极化严重,主要影响因素是污染物排放水平的差异;西部城市环境风险处于中等偏高水平;中部城市环境风险处于中等水平;东北城市环境风险偏高,需要尽快转变经济发展结构。根据环境风险类型分布,识别出6类环境风险管理重点城市及其风险管理重点方向。资源型城市和一线城市环境风险管理的重点是污染治理,经济发展相对落后城市环境风险管理的重点是风险抵御,其余城市需要进行环境风险综合预防和管理。     

邯郸市大气颗粒物污染特征的监测研究

使用振荡天平颗粒物在线监测仪连续监测了邯郸市PM₁₀和PM_2.5浓度,分析了2012年7月31日—12月2日4个月内PM₁₀、PM_2.5的浓度水平、时变规律和PM_2.5/PM₁₀的变化情况.结果表明,监测时段内PM₁₀和PM_2.5的日均浓度平均值分别为208.4 μg·m^-3和99.1 μg·m^-3,是国家二级标准的1.4倍和1.3倍;浓度超标的天数占总观测天数的61.6%和60.0%,其污染程度与北京、天津相当,属污染较严重的地区.PM_2.5/PM₁₀在19.3%~89.8%之间周期性波动,平均值为49.4%,接近北方城市的平均水平.PM₁₀和PM_2.5的浓度变化具有很好的正相关性;日均值在4个月中呈现明显的周期性变化和月际波动,10、11月的PM₁₀和PM_2.5浓度变化剧烈且大大高于8、9月份.PM₁₀和PM_2.5浓度一天中小时均值的变化呈同步的双峰型分布,最高值出现在9:00和20:00左右,最低值出现在15:00~17:00之间.本研究系统分析了夏秋季节邯郸市大气颗粒物污染状况,以期为当地颗粒物污染的控制提供科学依据.     

厦门城市化进程中的居民食物碳消费及其环境负荷

随着城市化进程的不断推进,城市对全球生态系统碳循环的影响越来越显著,其中城市家庭食物碳消费对全球城市生态系统碳循环的贡献日益突出,已成为城市生态系统碳循环的研究热点之一.以厦门市为例,通过分析1988～2010年居民食物碳消费的动态变化和家庭分布特征,评价并预测了由食物碳消费导致的环境负荷.结果表明,1988～2010年全市人均食物消费量和人均食物碳消费量分别下降了6%和25%,但由于厦门市人口的快速增长,食物消费和食物碳消费的总量均不断增加,分别增长了116%和70%.居民食物碳消费总量的增加导致环境负荷量不断上升,由9.88万t增长至16.62万t,特别是进入土壤的碳通量近年来快速增加.预测显示2011～2024年间厦门市居民食物碳消费总量以及环境负荷量仍将继续上升,2025年将有所下降,人均食物碳消费量则从2011年起持续下降.对厦门市居民家庭食物消费的分析表明,家庭户均食物碳消费主要受到家庭收入、食物消费费用、家庭用餐人数的影响,食物碳消费较高的家庭通常平均家庭用餐人数3人、平均食物消费费用约3 125元.月-1,户均食物碳消费为1 134.91 kg,人均食物碳消费量为378.30 kg,高食物碳消费的家庭人均食物碳消费量是低食物碳消费家庭人均消费量的4.84倍.     

典型有色金属矿业城市零星菜地蔬菜重金属污染及健康风险评估

在铜陵惠溪河流域及铜陵有色金属冶炼厂周边零星菜地,选择35个点位采集8种蔬菜(226颗)及相应的土样,在对重金属As、Ni、Cu、Pb、Cd和Zn含量分析测试的基础上,开展蔬菜重金属污染评价、富集能力分析及健康风险评估.结果表明:①研究区土壤重金属污染严重,As、Ni、Cu、Pb、Cd和Zn平均含量分别达96.96、56.64、1 247.82、313.59、6.743和600.96 mg·kg-1,均显著高于铜陵市土壤元素背景值;②8种蔬菜重金属综合污染指数平均值,均超过重污染等级阈值3.0,达重污染水平;③蔬菜对Zn富集能力最强,其次是Ni和Cu,对As、Pb、Cd等的富集系数相对较小,蔬菜中6种重金属污染程度排序为Ni>Zn>Cu>Pb>As>Cd;④蔬菜重金属As、Ni、Cu、Pb、Cd和Zn相应的THQ值分别为17.92、1.01、10.14、0.73、0.21和1.93,其中As和Cu的非致癌风险贡献率最大,分别为56.10%和31.75%,是研究区蔬菜重金属危害的最重要元素;⑤成人经蔬菜途径进入人体的As、Ni、Cu、Pb、Cd和Zn,分别为324.38、1 211.25、24 326.25、176.25、12.75和34 800μg·d-1;⑥蔬菜中As的目标致癌风险TR达8.06×10-3,远超过美国环保署(US EPA)推荐的可接受风险10-6～10-4和国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险值5.0×10-5,表明长期食用这些蔬菜可能带来较高的健康风险.     

城市表层土壤磁化率与重金属含量分布的相关性研究

以西安城市表层土壤为对象,测定表层土壤样品的磁化率和Co、Cr、Cu、Pb、Sn、Sr、Ba的含量,探讨表层土壤Co、Cr、Cu、Pb、Sn、Sr、Ba含量与磁化率的空间分布规律及二者的相关性.研究表明,西安城市表层土壤重金属含量与磁化率均具有中等程度的变异水平,所测7种重金属元素的平均含量均高于西安市主要土壤类型———褐土表层土壤背景值;土壤中Co、Cr、Cu、Pb、Sn、Sr、Ba的含量均与低频磁化率(χLF)呈显著正相关,而与频率磁化率(χFD)呈显著负相关;土壤低频磁化率的空间分布与重金属Pb、Cu的变化趋势相似,频率磁化率则与Co、Cr、Ba等元素的空间变化趋势相反.污染评价结果显示,西安市土壤重金属处于中度污染,污染负荷指数的空间变化与磁化率指标高度相关.因此土壤磁化率可作为研究城市土壤重金属污染的辅助手段.     

自来水常规和深度处理工艺中挥发性有机物的变化规律

针对连云港市3个自来水厂不同的消毒处理工艺,研究了常规和深度处理对原水中挥发性有机物(VOCs)的处理效果和工艺过程中VOCs的形成规律.在所采集的水样中,67种目标VOCs有3类共30种被检出,其中羰基化合物、卤代烃和苯系物的检出浓度范围分别是0.04~61.27、0.02~35.61和0.07~2.33μg·L-1.研究表明,常规氯消毒工艺能有效去除原水中的苯系物类化合物,但会产生三卤甲烷(THMs)等消毒副产物;臭氧-生物活性炭深度处理工艺能有效降低预氯化过程中THMs的生成量,但会产生如羰基化合物等风险污染物.管网中深度处理产生的羰基化合物在余氯作用下转化形成THMs.管网水中检出的VOCs除巴豆醛的致癌风险在9.3×10-5~2.2×10-4之间,略高于US EPA的控制阈值(10-6~10-4)外,其他化合物的健康风险都处于较低水平.     

兰州及其周边区域大气降水δ18O特征及其水汽来源

根据2011年4月~2012年3月在兰州及其周边区域永登、皋兰和榆中这4个站点所采集到的243个大气降水样品及同期相关气象资料,对兰州及其周边区域大气降水中稳定同位素的时空变化特征及其环境效应进行了分析,通过回归分析建立了大气降水线方程,同时采用HYSPLIT 4.9模型对兰州及其周边区域水汽来源进行了追踪,并建立水汽输送模式.结果表明,兰州及其周边区域的大气降水线方程为δD=7.48δ18O+8.13,表明该区局地蒸发较强烈;在时间变化上,降水中同位素值表现为冬低夏高,而d-excess值变化趋势较为平稳,但不同时段下,也存在着一定的变化;从空间分布来看,由西至东加权平均δ18O值呈减小趋势;降水δ18O与温度呈正相关关系,而与降水量表现为负相关;在大尺度下,西风水汽、局地水汽以及东南季风水汽均对兰州及其周边区域有一定的影响,其中西风水汽占主导作用,而东南季风水汽的影响在时间上有一定的局限性,主要集中在6月初至8月初这一时段.