居民农产品消费系统氮磷流动环境影响分析

居民农产品消费中的氮磷流动造成的环境问题突出,基于生命周期评价方法,以居民农产品消费系统(包括作物初加工、畜禽屠宰加工、农村居民农产品消费和城镇居民农产品消费等过程)为研究系统边界,构建了居民农产品消费氮磷环境影响分析模型,并以安徽省为例,分析了2015年安徽省居民农产品消费系统氮磷流动造成的资源消耗、酸化、富营养化和全球变暖等环境影响,同时比较了不同子过程中氮磷物质流动对各类环境影响的贡献。结果表明:在农产品加工过程中,小麦对磷资源消耗量最大,猪对富营养化的贡献最大,分别达到43. 05%和41. 48%;另外,城镇居民和农村居民的谷物消费造成的磷资源消耗较高,分别达到51. 09%和65. 22%,农村居民粪便对环境的富营养化和酸化贡献率最大,分别达91. 05%和99. 49%,而农村固废对环境的全球变暖贡献率最大,达77. 76%。提高加工工艺,合理地改善饮食结构,加强对农村生活粪便、生活污水以及生活固废的处理是减轻居民农产品消费过程中氮磷环境影响的有效途径。     

辽河干流沉积物重金属污染特征及潜在生态风险评价

在辽河干流共设置24个监测点位,进行表层沉积物样品的采集,测定沉积物样品中Cr、Ni、Zn、Pb、Cu和As的浓度,并在此基础上,采用单因子污染指数法、富集系数法和潜在生态风险评价指标法对沉积物中重金属污染状况和潜在生态风险进行了评价。结果表明:沉积物中6种元素平均浓度顺序为Cr>Zn>Cu>Ni>Pb>As,但均未超过GB15618—2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》中的标准值,且沉积物中Pb、Zn、Cu、Ni和Cr的浓度相比南方部分省份河流较低。各种重金属的富集程度较低,其中As和Zn处于中度污染程度,Ni、Pb、Cu和Cr处于轻度污染程度。单因子污染指数法和潜在生态风险评价指标结果表明:辽河干流沉积物中重金属污染处于低风险状态,但As存在中度风险点位,应予以关注。研究结果为治理辽河污染,加强环境保护和水环境管理水平提供参考。     

典型经济快速发展区耕地变化区域分异研究

耕地变化的区域分异研究可为确保国家粮食安全和生态安全提供重要依据。基于RS和GIS技术,分析太湖流域1985~2015年耕地数量、质量和动态结构的时空演化格局。结果表明:近30a流域耕地呈现以城镇为中心面的边缘扩散和以乡镇为中心点的散布流失特征,导致耕地净减少了38.87%,其中环湖、沿江城市密集区及县域空间拓展区是耕地流失的热点区域。耕地集中连片分布区与经济发展快速区的空间复合导致耕地缩减与建设用地扩张呈现空间对应关系,建设占用始终是驱动耕地减少的主要因素。不同阶段受经济发展水平和农业政策影响,不同地类对耕地转移的贡献率和空间分布差异明显,且转移比例在数量和质量上均不对等。总体上,耕地变化呈现由缓慢零散占用到快速集聚流失的过程,耕地数量和质量变化高值和低值区亦表现由分散到集中的格局,最终驱动了耕地优势区由环湖平原区向西南丘陵区的空间转移。     

3种基因型芹菜修复DDT老化污染农田土壤初探

为了筛选出适于修复DDT污染土壤的芹菜品种,以两个污染水平[低污染水平:(46.0±2.8)μg·kg~(-1)、高污染水平:(72.2±3.0)μg·kg~(-1)]的老化DDT污染农田土壤为研究对象,选定3种基因型芹菜——西芹(Apium graveolens Linn)、美国红芹(Rubrum apium)、中华药芹(Libanotis seseloides Turcz)为修复植物对污染土壤进行实际修复试验,3个月后,采用GC-ECD对芹菜根际土中DDT质量分数进行测定。结果发现,3种不同基因型芹菜皆对老化DDT污染土壤均有一定修复作用,西芹对DDT污染的去除率最高,在高、低两种污染水平下的去除率分别为48.8%和39.41%;美国红芹在高、低两种污染水平下有较为稳定的DDT去除率,分别为33.96%和35.14%。ANOVA方差分析表明,芹菜在不同污染水平下对DDT的修复效果存在显著性差异(P0.05)。DDT主要富集在芹菜地下部分(根系)。3种芹菜根际土中多酚氧化酶活性以中华药芹为最高,转化酶活性以西芹为最高;Pearson双变量相关性分析发现,转化酶相对于多酚氧化酶更有利于指示DDT的去除效果。此外,美国红芹对于高污染水平土壤有较好的DDT富集性去除稳定性,可以作为富集植物对其最大耐受程度作进一步研究;西芹对DDT存在较好的生物去除效果且无显著富集性,可实现"边修复边生产",同时其对土壤酶有一定促进作用,在未来生物修复DDT污染土壤实际应用中具有较大潜力。     

北部湾海域表层水体中微塑料分布特征

为了研究北部湾海域表层水体中微塑料形态特性及分布特征,采用孔径为330 μm的Manta网对该区域表层水体12个站位微塑料样品进行采集,通过硫酸亚铁溶液和过氧化氢对海水中的干扰物质进行消解,并用滤膜进行微塑料分离,采用体式显微镜和傅里叶变换红外光谱仪对微塑料的尺寸、形状、颜色和成分进行分析.结果表明:①北部湾海域表层水体中微塑料的平均丰度为（0.56±1.02）个/m3,与国内外其他海湾相比处于中等水平.②1~2 mm粒径范围内的微塑料数量最多,占全部微塑料数量的30.4%;主要形状为泡沫和薄膜,占比分别为62.7%和15.4%;颜色以白色和半透明为主,占比分别为68.8%和16.4%;微塑料主要成分为聚苯乙烯、聚丙烯和聚乙烯,占比分别为59.8%、20.9%和17.6%.③受人类活动、河流输入、盛行风和海洋环流结构等因素的影响,北部湾海域表层水体中微塑料的空间分布呈现近岸高、远岸低的特征.④根据对微塑料的形状、成分特征的分析,推测北部湾海域表层水体中微塑料的主要来源是海水养殖和海洋渔业捕捞活动.研究显示,北部湾海域表层水体中微塑料污染呈现近岸高于远岸的特征,受海洋渔业活动影响显著,建议加强对北部湾海水养殖和海洋渔业捕捞活动的管控,预防和减少渔业塑料垃圾污染.      

辽河干流水环境质量监测网络优化研究

通过构建适宜度方法对水环境质量监测网络优化方法进行定量筛选,并以辽河干流为研究区进行水环境监测网络优化方法的筛选、应用和优化结果验证。结果表明,通过适宜度方法的定量筛选,最优分割法更适宜于辽河干流水环境监测网络的优化,优化后辽河干流水环境监测网络由8个断面优化为4个断面。采用T检验和F检验对优化结果验证,优化后的监测网络能很好地代表原监测网络,且相邻断面监测数据相关率降低,监测网络合理性得到提高。     

浑河水环境健康风险特征研究

随着经济发展,水环境污染不断加剧,已经严重危害到人们的正常身体健康。水环境评价可以得到准确的水质状况及其污染程度,但却无法直观反映对人体健康危害的风险程度,因此需要对水环境健康风险进行评价。应用美国环保局(USEPA)推荐的暴露计算方法和健康风险评价模型,以2009年和2010年11项水环境监测指标的数据为基础,首次对浑河河流中11项污染物的健康风险进行评价,对监测指标和健康风险的时空变化特征进行分析。结果表明:在监测的指标中,重金属和氰化物等未超标,挥发酚和氨氮超标,其中氨氮超标严重。对人体健康风险中,化学致癌物中Cr(VI)最大,非致癌物中氨氮的健康风险最大;与化学致癌物对人体健康危害的个人年风险相比,非致癌物由饮用途径所导致的健康危害较小。浑河干流总健康风险在丰水期最小,平水期最大。浑河干流从上游到下游各断面总健康风险总体上呈降低趋势,均高于国际辐射防护委员会(ICRP)的最大可接受风险水平。结果证明水体中Cr(VI)为主要风险因子,应对含Cr(VI)废水进行控制和治理,加强农业面源和工业废水的治理。     

物元分析法的改进及在辽河干流水质监测断面优化中的应用

在物元分析的基础上,引入各监测断面到其所在类别的重心距离,构建了一种定量的监测断面优化方法。以2009年1月—2010年12月辽河干流水环境监测数据为基础,对辽河干流水质监测断面进行优化,并采用T检验、F检验和相邻断面监测数据相关性对优化结果验证。结果表明,使用改进的物元分析法优化后,辽河干流监测断面减少为6个,监测效率提高了25%。在优化后的监测断面与在原监测断面监测获得的数据均值无显著差异、方差齐,而且经过优化后的断面重复布设情况得到显著改善,水质监测断面合理性显著增强。     

沈阳市老城区表层土壤重金属分布特征及风险评价

以沈阳市老城区表层土壤为研究对象,共设置了10个采样点采集表层土壤样品。通过火焰原子吸收分光光度法和原子荧光法测定土壤样品中Zn、Cr、Ni、Pb、Cu、As、Cd元素的含量,分析了其分布特征,并使用单因子污染指数法、潜在生态危害和人体暴露风险评价模型评价了环境风险及人体暴露风险。结果表明:除As外,其他6种重金属平均含量均高于沈阳市土壤背景值,其中,金属Zn、Cd和Pb的平均含量分别是土壤背景值的3.45,3.03,2.67倍;单因子污染指数法结果表明:除As处于清洁状态外,其余元素均有不同程度的污染,尤其是Zn和Cd已达到重度污染;潜在生态风险指数评价结果表明:Cd的生态风险程度达到较强危害,其余都属于轻度潜在生态风险,城市总潜在生态风险指数RI=44.28,处于潜在中等生态危害;人体暴露风险评价结果表明:儿童的日平均暴露量和非致癌风险均高于成人,但总非致癌风险未超过1,致癌风险值也较低。     

表面活性剂强化甲基营养型芽孢杆菌修复柴油污染土壤

使用吐温80(Tween80)、鼠里糖脂(RL)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和十二烷基苯硫酸钠(SDS)强化甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)修复柴油污染土壤,研究了表面活性剂对甲基营养型芽孢杆菌的影响。结果表明:甲基营养型芽孢杆菌可以较好地降解柴油,但由于土壤的吸附,土壤中柴油的修复效率较低,仅为22.68%;因此,需要使用表面活性剂进行强化。浓度为3 000 mg·L~(-1)的SDBS和SDS、2 000 mg·L~(-1)的Tween80、500 mg·L~(-1)的RL具有较好的洗脱效果。微生物毒性实验表明,Tween80和RL对甲基营养型芽孢杆菌具有促进作用,可以用于强化修复柴油污染土壤。2 000 mg·L~(-1)Tween80强化甲基营养型芽孢杆菌修复柴油土壤的修复效果(46.11%)优于500 mg·L~(-1)RL的修复效果(45.32%),同时具有较好的经济性,具有较好的应用前景。