V(Ⅴ)与V(Ⅳ)在不同土壤中的吸附-解吸行为研究

选择四川攀枝花地区广泛分布的3种土壤,研究五价钒[V(Ⅴ)]与四价钒[V(Ⅳ)]在土壤中的吸附-解吸行为。分别运用Langmuir模型和Freundlich模型对V在黄棕壤、紫色土和水稻土中的等温吸附线进行拟合,计算出这2种价态的V在各土壤中的最大吸附量,比较不同土壤对不同价态V的吸附能力,同时分别分析3种土壤吸附平衡液与解吸液pH的变化。结果表明:(1)2种价态的V在3种土壤中的等温吸附线与两模型均基本吻合;(2)3种土壤对2种价态的V的吸附能力大小顺序一致,依次为:黄棕壤>水稻土>紫色土;(3)3种土壤对V(Ⅳ)的最大吸附量基本一致,但紫色土与水稻土对V(Ⅴ)的最大吸附量高于黄棕壤;(4)V(Ⅳ)在3种土壤中的解吸率高于V(Ⅴ),最高可达48.93%;(5)V(Ⅴ)的吸附平衡液与解吸液pH均随V浓度增加呈上升趋势,而V(Ⅳ)的吸附平衡液与解吸液pH均随V(Ⅳ)浓度增加呈下降趋势,且3种土壤的吸附平衡液pH变化幅度较解吸液大。     

北京市不同地区土壤中的球囊霉素荧光特征及其与土壤理化性质的关系

球囊霉素相关土壤蛋白是一种菌根真菌产生的耐热糖蛋白,因其与微生物密切联系而常用来表征土壤的健康状况.由于球囊霉素相关土壤蛋白的提取过程中容易产生干扰物质,影响了这个指标在土壤状态评估方面的进一步应用.本研究采集了北京北部山区,中部城区以及南部郊区的土壤样品,使用三维荧光-平行因子模型技术解析球囊霉素相关土壤蛋白中可溶性有机物的荧光特征,将土壤类球囊霉素蛋白分解为5个荧光组分,分别为微生物源UVC腐殖质类物质、UVA人为来源腐殖质类物质、微生物来源的氧化醌物质、土壤富里酸类物质和类蛋白物质,蛋白质在其中所占比例为0~20%.不同采样区域的荧光特征比较显示,球囊霉素土壤相关土壤蛋白的5个荧光组分总体稳定,与山区相比较,城区和郊区的类蛋白质组分受人类活动影响降低,氧化醌类物质组分含量升高.不同采样点的理化特征结果显示,以城市建设和耕作为代表的人类活动减少了土壤中的含水率、有机质含量以及总氮含量.比较球囊霉素相关土壤蛋白的荧光特征与土壤理化特征的相关性结果显示,球囊霉素土壤相关蛋白浓度、UVA腐殖质组分、UVC腐殖质组分与土壤有机质含量、总氮含量显著相关,具有表征土壤健康状况的潜力.     

攀枝花地区不同种样品锰形态差异探究

采用Tessier法与Wenzel法研究攀枝花地区不同种样品中重金属锰(Mn)的含量及形态分布差异,分析不同样品Mn的生物有效性及两种方法各形态Mn含量的相关性。结果表明,Mn全量顺序为公路灰尘钒钛磁铁矿矿石钒钛磁铁矿尾矿水稻土紫色土。两种方法测得样品中Mn均以残渣态为主;残渣态Mn含量占全量百分比顺序为供试矿物样品灰尘样品土壤样品。结合各形态Mn迁移性及生物可给性分析样品中锰的生物有效性顺序为:供试紫色土水稻土道路灰尘钒钛磁铁矿矿石钒钛磁铁矿尾矿。     

外源环烷酸在土壤中的降解过程及对微生物群落结构的影响

环烷酸类物质(naphthenic acids,NAs)是石油中的一种天然成分,所占质量分数约为2%,是除多环芳烃外最具生态毒性的石油污染物.随着能源需求的增长,大量NAs通过石油工业的各个过程进入土壤环境中,对人类健康和生态系统造成了巨大的潜在威胁.然而,目前对外源NAs在土壤中的降解过程及其对微生物群落结构的影响等研究较少.本研究以自然洁净土壤为样本,通过添加180 mg·kg~(-1)高浓度NAs,并借助液相色谱、高通量测序等技术探究了土壤中NAs的降解过程及微生物群落动态变化.研究发现,自然洁净土壤对高浓度NAs降解能力较强,5 d内降解量达到50%,15 d后稳定在80%左右,但NAs含量低于42 mg·kg~(-1)后难以被生物利用;NAs污染明显改变了土壤细菌群落结构,土样中特有OTU数目增加,主要分布在未鉴定门、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes);高含量NAs污染胁迫下,拟杆菌门、酸杆菌门(Acidobacteria)及变形菌门中的γ变形菌纲(γ-Proteobacteria)物种丰度在短期内迅速升高,显示了较强耐受性,是潜在的NAs降解菌,而放线菌门(Actinobacteria)相对丰度则大幅下降,降幅高达24.8%;研究结果揭示了外源NAs在土壤中的降解过程及对微生物群落结构的影响,为石油污染土壤的生态修复提供了科学支持.     

常温除甲醛催化剂Mn1Cex/HZSM-5的活性位点与性能分析

装修等产生的室内甲醛严重影响人体健康,因此在室温下降解甲醛的需求日益迫切。目前,常温催化氧化法被视为最有前景的甲醛处理方法之一。沸石分子筛具有较大比表面积及较多吸附位点,以此为载体,以MnO_x和CeO_x为反应活性位点,通过共沉淀法成功合成了Mn₁Ce_x/HZSM-5催化剂。该催化剂在常温下可降解96.86%的甲醛且具有良好的稳定性。此外,通过一系列的物理化学表征分析发现,Ce物种不仅能够显著提高催化剂中高价态锰的含量,还能带来更多的表面吸附羟基和吸附氧,进而提升催化剂的性能。鉴于其优异及稳定的性能、简便的合成方法,此高效除甲醛Mn₁Ce_x/HZSM-5催化剂可为室温下除甲醛催化剂的合成提供新的参考。     

基于保护目标制定的湖泊流域入湖河流河段划分方法——以滇池流域为例

通过科学合理地划分河段实现栖息地分类管理是恢复流域生物完整性的重要内容之一.湖泊流域入湖河流空间尺度小、坡降大、生态学过程差异性显著的特点导致其河段类型复杂多样,与河流流域河段类型的大尺度特征具有明显区别,因此,河流流域河段划分指标及其方法不适用于湖泊流域,亟需发展以栖息地分类管理为目的的湖泊流域河段划分方法.本文通过回顾河流分类的概念、划分依据及划分方法的发展历程,明确了湖泊流域河段划分理论基础,提出了基于保护目标制定的湖泊流域河段划分方法,为恢复湖泊流域生物完整性提供了更为精细的管理单元.同时,以滇池流域为例,通过筛选与大型底栖动物敏感种群和濒危种群显著相关的环境因子,建立了由地貌类型、土地利用方式、河水来源、河道人工化情况及水体营养程度构成的指标划分体系;在实现各划分指标空间化的基础上,利用空间叠加聚类技术手段,将滇池流域入湖河流划分为9个河段类型,为滇池流域水生态系统健康恢复提供了科学依据.     

西安市新装修公共场所空气污染物浓度分析及健康风险评价

为了解公共场所室内空气污染现状及健康风险,在2017年12月~2020年7月对西安市区内5类新装修的公共场所（办公室、教室、实验室、银行和医院）进行了空气质量监测及人体健康风险评价.监测的项目包括：甲醛、苯、甲苯、二甲苯、乙酸正丁酯、乙苯、苯乙烯、正十一烷和总挥发性有机物（TVOC）.结果表明,污染物中甲醛的超标率最高（59.4%）,其次为甲苯、TVOC、苯和二甲苯.在5类公共场所中,医院的污染物超标率最高（46.7%）,主要超标物为甲醛、苯和甲苯.结果表明,甲醛和TVOC浓度与温、湿度呈现良好的正相关.健康风险评价结果表明,不同场所的人群均存在甲醛和苯的致癌风险,且在银行工作的人群存在较高的甲醛致癌风险,在医院工作的人群存在较高的苯致癌风险.本研究对西安市公共场所室内空气污染水平提供了参考,对相关人群健康风险研究具有重要意义.     

基于水生态系统结构特征的滇池流域水生态功能三级分区

水生态功能分区的目的是为了实现中国流域的"分区、分类、分级、分期"管理的精细管理理念,而水生态系统结构是水生态系统完整性的基础,也是区分不同区域生境特征与功能差异的重要指标.因此,为了实现更精细化的湖泊流域管理,在滇池流域完成水生态功能二级分区基础上,基于水生态系统结构特征进一步对滇池流域进行三级区划,进而反映流域水生态功能的空间异质性.以反映水生态系统结构的物理、化学与生物特征为依据,分别构建了滇池流域陆域与湖体的三级分区指标体系;通过对三级分区单元指标综合值进行聚类分级,最终将滇池流域的水生态功能三级分区划分为20个陆域区和4个湖体区,并利用底栖与藻类的生物数据对分区进行合理性评价.最后基于生态服务功能理论,结合滇池流域自身特点与管理需求,将滇池流域三级分区定义为不同的水生态功能类型.通过对滇池流域水生态功能三级分区的划分以及主体功能的确定,不仅为滇池流域水生态健康管理构建了空间管理单元,而且为湖泊水生态功能分区的研究提供了案例.     

轨道交通列车内空气质量研究现状与展望

城市轨道交通因其运量大、效率高、能耗低等诸多优点,成为城市公共交通的主要方式,其中主要以地铁为主。虽然通勤者在地铁内停留时间短,但因列车及乘客的活动,其内自然通风不足,空气质量差,影响出行人员身体健康。研究表明：颗粒物（PM）、挥发性有机物（VOCs）和细菌是主要的空气污染物。其中,轨道交通颗粒物主要来源于列车与轨道之间的磨损,且颗粒物中金属元素含量丰富,遗传毒性较强。VOCs主要来源于地铁装饰物的挥发,细菌与真菌等主要受客流量、通风、温度等因素影响。此外,文章综合叙述了暴露于PM以外的各种空气污染物的健康风险。最后,指出进一步优化列车运行条件、开发先进的空气净化装置,是未来轨道列车空气质量研究与控制的方向。     

西安市住宅室内空气污染物实测分析与叠加效应

为了解居民住宅室内空气污染现状和保障公众健康,于2017年12月～2020年12月对西安市住宅小区830户居民住宅室内污染物[甲醛、苯、甲苯、二甲苯、总挥发性有机物(TVOC)、乙酸正丁酯、乙苯、苯乙烯和十一烷]浓度进行了实测分析和健康效应评估,并对污染物的叠加作用进行了分析.结果表明,室内甲醛、苯、甲苯、TVOC和二甲苯浓度超标率分别为92.1%、 39.7%、 11.7%、 8.9%和1.2%,其中甲醛污染最为严重,不同房间类型中污染物超标情况差异不大.受温湿度等因素的影响污染物浓度水平夏季最高.人体健康风险评估表明,不同年龄段人群(儿童、青少年、成人和老人)均受到室内甲醛和苯的致癌风险,且儿童和老人受到的风险更大,二甲苯、乙苯和甲苯处于低风险(HI<1).污染物叠加效应表明,室内污染物之间存在叠加作用导致污染物毒性明显增大.结果对西安市室内住宅污染物特征及健康影响提供了基础数据和科学依据.