安徽北部农村地区地下水重金属健康风险评价

为了解安徽北部农村地区地下水重金属污染对人类健康产生危害的风险,采集了26个农村地下水样品,测试分析了Mn、Zn、Cu、Pb、Ni、Cr和Cd七种重金属,并采用美国环境保护局(USEPA)推荐的风险评价模型对健康风险进行了初步评价。结果表明:非致癌污染物Mn、Zn、Cu、Pb和Ni的平均个人年风险分别为1.21×10~(-10)a~(-1)、8.46×10~(-11)a~(-1)、2.93×10~(-10)a~(-1)、8.29×10~(-10)a~(-1)和2.89×10~(-10)a~(-1),均远低于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受值(5.0×10~(-5)a~(-1))和USEPA推荐的健康风险等级标准(1×10~(-4)a~(-1)),基本不会对暴露人群构成明显危害;致癌污染物Cd和Cr饮水途径健康危害平均个人年风险分别为1.44×10~(-6)a~(-1)和1.93×10~(-5)a~(-1),超出瑞典环境保护署、荷兰建设与环境部和英国皇家协会推荐标准(1×10~(-6)a~(-1)),Cr甚至超出19倍,为研究区首要污染物,应引起环境卫生部门的重视。     

宿州市护城河沉积物重金属污染程度及来源分析

在对宿州市护城河沉积物12个采样点重金属含量测试的基础上,运用沉积物富集系数法和内梅罗指数法对该水域沉积物中V、Cr、Ni、Cu、Zn、As及Pb 7种重金属污染程度进行分析,并运用聚类分析法和因子分析法对重金属来源进行识别.结果表明:Cu和Zn处于较强污染状态,Ni、As和Pb处于中等污染状态,Cr处于轻微至中等污染状态,V处于无污染状态;护城河沉积物12个采样点7种重金属的综合污染程度由大到小依次为H7、H10、H3、H9、H1、H11、H6、H5、H12、H8、H2和H4,其中位于工业区附近的H7点污染程度最高,而位于居民区和护城河汇流处附近的H4点最低;聚类分析将7种重金属分为Ⅰ类(Cu、Zn、As和Pb)、Ⅱ类(Cr和Ni)和Ⅲ类(V),每类元素自身具有相似的地球化学过程;旋转成分矩阵后的因子分析从重金属元素变量中提取出3个主成分(PC1、PC2和PC3),与聚类分析结果相对应,可解释总变量的90.97％.PCI(Cu、Zn、As和Pb)表示交通运输和煤炭工业污染,PC2(Cr和Ni)表示机械制造业,PC3(V)表示自然作用.     

设施菜地土壤重金属累积及影响因素研究

为了解设施菜地土壤重金属累积规律及影响因,通过在全国8个省具有代表性的设施蔬菜产区采集土壤和肥料样品,系统研究了设施栽培年限、肥料施用、土壤性质对设施菜地土壤重金属Cu、Zn、Cd累积量及活度的影响.结果表明:与露天栽培相比,设施条件下随着栽培年限的延长,土壤Cu、Zn和Cd的全量和有效态浓度均呈明显的累积趋势,栽培年限>15a时的设施土壤Cu、Zn和Cd的全量和有效态浓度分别是露天栽培土壤的1.57、2.16、1.67、3.28、1.96、2.00倍.Pearson分析表明设施菜地土壤Cu、Zn、Cd均与土壤SOM呈极显著相关,说明其在来源上较强的相似性,进一步对设施栽培土壤主要投入品中Cu、Zn、Cd含量分析表明,猪粪、商品有机肥及土壤调理剂中Cu、Zn均超过了100mg/kg,Cd超过了1.0mg/kg,且投入量较大,是设施栽培土壤中Cu、Zn、Cd的主要贡献者,而秸秆和部分化肥(如尿素、硫酸钾)中的Cu、Zn、Cd含量均极低,对设施栽培土壤累积贡献微乎其微.pH值和CEC是影响Cu、Zn、Cd在土壤中累积活度的关键因素,其中随着pH值的升高土壤Cu活度表现了先升高后下降的趋势,而土壤Cd活度则表现了持续下降的趋势,仅在pH<6.26时达到了显著相关水平;土壤CEC的升高对土壤Cu活度表现了先下降后升高再下降的趋势,土壤Cd活度表现了先升高后缓慢下降再升高的趋势,而土壤Zn活度仅在CEC<5.83时随着CEC升高表现下降显著线性相关趋势.因此,防止设施栽培土壤Cu、Zn、Cd的累积与污染,选择重金属含量低的肥料和调控土壤理化特性(尤其是pH值、CEC)则是缓解设施栽培土壤重金属累积速率进而确保蔬菜质量安全的有效途径.     

1959～ 2018年淮河流域水热格局差异研究

基于淮河流域27个气象站点1959～2018年气象观测数据,通过FAO-PM56计算出蒸散量的基础上,构建以气温、降水、蒸散等9种要素在内的水热指标体系,运用气候倾向斜率、Mann-Kendall(M-K)检验和地理空间插值等方法,揭示淮河流域近60年水热格局特征.结果 表明:60年来,淮河流域总体呈湿热趋势,表现为气温、最低气温、年降水量呈波动上升,最高气温、日照时数、相对湿度和蒸散量下降趋势;年内分布表现为水热变化同期,高值集中分布在6～7月,呈单峰型分布;年代际分析表明近60年来研究区暖湿趋势显著,呈现出年均气温,最高温、最低温均先下降后上升,而日照时数变化趋势与之相反,降水要素均是先上升后下降,之后再次上升的趋势;从突变特征来看,热量要素突变稳定性高于水分要素;淮河流域热量因子空间分布呈现较为明显的对角(西南-东北)变化趋势,是南北交错带带来的经纬度地带性以及地形作用的综合结果,水分要素空间分布格局体现出较强的纬度地带性与垂直地带性.     

采煤塌陷积水区时空动态变化监测研究

基于Landsat系列4个时相数据,利用谱间关系法提取NDVI、NDWI和缨帽变换指数,并采用决策树和分类后比较法研究淮南矿区采煤塌陷积水区时空变化。结果表明:1987—2015年淮南矿区塌陷积水区域面积为189.51 km~2,年均增加6.77 km~2。其中,2000—2005年塌陷积水区域面积变化较大,年均增加15.0 km~2,其水域数量变化动态度和空间变化动态度分别高达13.66%和53.61%。凤台矿区年均增加积水面积最大,为2.60 km~2,其次为新集、潘集和孔李沉陷区,9大沉陷区及其他矿区增幅较小。在"边塌陷边治理"下,除潘集和凤台矿区水域面积增加,丁集朱集矿基本持平外,其他矿区水域面积均有所减少。     

培养方式、外源物对混合菌群DDMY2脱色蒽醌染料RB19的影响

为寻找最佳培养条件及外源物强化蒽醌染料活性艳蓝19(RB19)的微生物脱色效果,同时探究最适外源物对微生物功能酶活性及群落结构的影响,以揭示其微观作用机制,以经茶叶渣驯化而来的混合菌群DDMY2为作用微生物,将其置于不同培养方式、不同外源物条件下(复合激活剂、不同氮源、碳源等)与RB19作用,并计算脱色率.通过酶活检测、高通量测序方法,研究在菌群DDMY2对RB19脱色过程中,复合激活剂A(Activator,A)对DDMY2主要功能酶活性和菌群结构的影响.结果表明,微氧条件下菌群DDMY2对RB19(200 mg/L)在72 h的脱色率达到80.25％,比富氧条件高36.37％.加入复合激活剂A能够有效提高脱色效率,且在初期促进作用明显,样品"DDMY2+A"在24 h的脱色率较样品DDMY2高出9.38％.酵母提取物为最佳外加氮源,而外加碳源对染料脱色效率无明显提升效果.同时,Mn2+和氧化还原介体ABTS(2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)与复合激活剂A联用可使脱色效率进一步提升约5.41％.RB19的脱色效率与菌群胞外偶氮还原酶、醌还原酶活性有关,加入复合激活剂A可显著提高细菌胞外偶氮还原酶活性.高通量测序结果显示,与未加复合激活剂A的混合菌群DDMY2相比,加入复合激活剂A对混合菌群DDMY2群落结构有明显地影响,可使得肠杆菌属、产碱菌属等功能微生物更好地进行富集.因此适合的外源物(如酵母提取物、Mn2+和氧化还原介体ABTS、复合激活剂A等)能够显著提升菌群DDMY2对RB19的脱色效率,其微观作用机制主要是通过提高菌群功能酶活性及富集优势功能菌属以提高其脱色效率,为强化蒽醌染料微生物脱色效果提供新思路.     

安徽北部矿区深层地下水重金属含量特征及水质评价

测试了安徽北部矿区4个典型煤矿深层地下水中5种重金属元素的含量,水样采自松散、煤系、太灰和奥灰4个含水层。在对各含水层5种重金属质量浓度特征分析的基础上,通过加附注评分法和Nemerow综合污染指数法对矿区主要含水层深层及区域整体开展了地下水重金属污染评价。结果表明:松散和太灰含水层中水样重金属质量浓度从高到低为Ni、Pb、Cu、Cd、Cr,而煤系和奥灰含水层中水样重金属质量浓度从高到低为Ni、Pb、Cu、Cr、Cd;整体地下水中重金属质量浓度从高到低为Ni、Pb、Cu、Cd、Cr;标准差显示煤系水和太灰水可能已受到采煤活动的扰动;松散层和奥灰水质为良好,太灰水质较差,煤系水质极差(F=7.52);整个矿区地下水水质分级为较差,综合污染评价结果为警戒线(NI=1.0),污染水平为尚清洁。     

复合共基质对菌群脱色性能及群落结构的影响

文章将4种不同复合共基质葡萄糖+蔗糖、葡萄糖+蛋白胨、蔗糖+蛋白胨、蛋白胨+牛肉膏,添加到混合菌群对活性黑5的脱色体系,探讨不同复合共基质对活性黑5生物脱色效果的影响,采用Miseq高通量测序技术分析脱色菌群对不同复合共基质的响应差异性。研究结果表明,蛋白胨+牛肉膏复合共基质为最佳复合共基质,在其存在条件下,脱色菌群对活性黑5(100 mg/L,48 h)的脱色率达到69.84%。Miseq高通量测序结果表明,菌群的脱色效果与微生物多样性密切相关,且在各微生物分类学水平上,菌群群落结构均呈现出较大差异。变形菌门(Proteobacteria)是所有样品的优势菌种,而厚壁菌门(Firmicutes)在最佳复合共基质蛋白胨+牛肉膏存在条件下占较大比例。另外,推测菌种Enterococcus、Lactococcus、Escherichia-Shigella可能在脱色菌群降解活性黑5过程中扮演重要角色,且复合共基质蛋白胨+牛肉膏可以为它们的生长代谢提供良好的环境。研究结果可为今后利用不同复合共基质强化微生物脱色降解实际印染废水,以及可培养功能菌种的指导筛选奠定理论基础。     

宿州市沱河沉积物氮磷和有机碳分布及评价

通过测定沱河宿州城区段沉积物中总氮(TN)、总磷(TP)和总有机碳(TOC)的含量,分析其分布特征,运用C/N和N/P比值法研究其可能来源,采用有机指数和折算后有机氮评价沱河沉积物污染状况。结果表明:沱河城区段沉积物中TN、TP和TOC平均质量比分别为1 343 mg/kg、608 mg/kg和30 201 mg/kg;C/N和N/P比值表明河流底泥沉积物中C、N和P污染可能是外源输入,且受煤炭工业发展影响较大;有机氮达到Ⅲ级,属于尚清洁程度,有机指数达到Ⅳ级,属于有机污染范畴,5号采样点需引起有关部门注意。     

蓝藻衰亡过程中上覆水溶解性有机物变化特征

为探究蓝藻水华衰亡过程中溶解性有机物（DOM）的迁移转化机制,本文对蓝藻衰亡过程进行室内模拟实验,基于紫外-可见光谱（UV-vis）和三维荧光光谱（EEMs）表征上覆水溶解性有机物的光谱特征,同时分析水质理化指标及溶解性有机碳（DOC）、溶解性无机碳（DIC）含量变化.结果表明,蓝藻衰亡初期阶段释放出大量有机质,溶解氧（DO）急剧降低,随着反应时间延长,DOC逐渐转变为DIC,改变了水体氧化还原环境和酸碱环境;UV-vis光谱显示蓝藻衰亡释放出大量芳香性很高、腐殖化程度高的DOM,并且DOM随反应时间被逐渐降解.通过三维荧光光谱平行因子分析（EEM-PARAFAC）,解析出3种荧光组分,分别为难降解的类腐殖质（C1）,藻类产生的类蛋白质色氨酸（C2）,以及与微生物活动有关的类腐殖质富里酸（C3）.蓝藻衰亡产生的类蛋白质大部分被微生物降解成类富里酸,异养型微生物促进了藻源性DOM的生成,同时也加快了对新生DOM的降解.蓝藻衰亡产生的DOM最终大部分转化为较难降解类腐殖质.对水质参数、UV-vis光谱和EEMs光谱参数进行相关性分析可知,ORP与DO呈显著正相关（P<0.05）,pH与DOC呈显著负相关（P<0.05）,与DOC向DIC转变趋势相吻合;C1与Fn₃₅₅有显著正相关关系（P<0.05）,C2与DOC和Fn₂₈₀都有显著正相关关系（P<0.05）,C3与FI、BIX以及β∶α呈显著正相关（P<0.05）,这些光谱参数的变化趋势与DOM组分变化一致.综上所述,通过对蓝藻水华衰亡过程中上覆水DOM的水质特征和光谱特征的探究,为分析湖泊DOM的动态迁移转化和碳循环的变化提供技术支持.