城市不同级别道路尘土的粒径特性分析

城市道路尘土粒径与城市径流污染物关系密切,是地表污染物的重要物理指标之一,直接影响着城市地表径流水质和排水管网以及下游纳污河道的水环境。选取天津市西青区4个级别道路(快速路、主干路、次干路、支路),共12个断面43个采样点,对道路尘土的采样方法进行规范化后,采集了5种下垫面,即非机动车道、人行道、隔离带(机动车道)、隔离带内草地以及道路侧边绿化带等处的尘土或表土样品共129个。粒径分析表明,除支路之外,快速路、主干路和次干路各处尘土的平均粒径差异明显。各级道路不同下垫面上的尘土粒径主要分布在0~50μm范围内。在不同下垫面上,道路级别越高,尘土粒级分布越小且越集中,道路级别越低,尘土粒级分布范围越广。各断面的尘土粒径都呈非正态分布,主要呈双峰变化,少有单峰,峰值粒径主要出现在50μm和400μm左右,粒径最大值、最小值也与道路级别有关。一般地,同一断面的非机动车道、人行道、隔离带的尘土粒径范围有一定的相似性,但各粒径所占比例不同。不同级别道路粒径特征的差异主要受道路功能、周边环境和道路清扫方式的影响。快速路和主干路交通功能显著,汽车扬尘对尘土粒径的影响较大;次干路和支路以服务功能为主,周边环境复杂,尘土累积量较多,粒径较大;机械水洗清扫可大大降低尘土总量和尘土粒级,而人工清扫对尘土总量和粒级影响有限。道路尘土粒径的分析为进一步研究其与污染状况的关系奠定基础,同时可为城市道路清洁管理提供参考。     

纳米Al_2O_3和Cd联合暴露对铜锈环棱螺体内Cd的生物积累和抗氧化酶活性的影响

金属氧化物纳米颗粒的广泛应用导致它们大量地释放到水环境中,其独特的理化性质有可能改变水环境中其他共存污染物(如重金属)的生态毒性。为评价沉积物中纳米氧化铝(Al2O3-NPs)对重金属Cd生态毒性的影响,采用底栖生物慢性暴露研究了Al2O3-NPs存在条件下Cd在底栖动物铜锈环棱螺体内生物积累的变化和Cd对肝胰脏抗氧化防御系统关键成分超氧化物歧化酶(SOD)与脂质过氧化指标丙二醛(MDA)以及Ⅱ相反应的关键酶谷胱甘肽-S-转移酶(GST)的影响。结果表明,低Cd浓度(5μg·g-1)时,Al2O3-NPs对Cd生物积累没有影响;中、高Cd浓度(25、100μg·g-1)时,Al2O3-NPs显著促进Cd的生物积累,Al2O3-NPs对Cd的生物转运具有明显的携带效应。低Cd浓度时,无Al2O3-NPs处理组和Al2O3-NPs处理组的SOD活性与对照组相比均没有显著差异;中Cd浓度时,SOD活性显著升高,而高Cd浓度时,SOD活性显著下降,而且Al2O3-NPs处理组的SOD活性显著低于无Al2O3-NPs处理组,Al2O3-NPs的存在加重了Cd对肝胰脏细胞的氧化胁迫或损伤。高Cd浓度时,无Al2O3-NPs处理组和Al2O3-NPs处理组的MDA水平均显著升高,但Al2O3-NPs处理组的MDA水平显著低于无Al2O3-NPs处理组,进一步证明Al2O3-NPs对Cd氧化损伤的增强作用。中、高Cd浓度时,无Al2O3-NPs处理组和Al2O3-NPs处理组的GST活性均显著下降,但Al2O3-NPs处理组的GST活性均显著低于无Al2O3-NPs处理组,同样说明了Al2O3-NPs对Cd毒性的增强作用。本研究提供了在沉积物-底栖动物体系中Al2O3-NPs促进重金属生物积累的证据,而且Cd毒性的变化与肝胰脏中Cd的生物积累水平的变化基本一致,在中、高Cd浓度下,由于Al2O3-NPs的存在显著促进了Cd的生物积累,因而增强了Cd对铜锈环棱螺的生态毒性。     

沉积物中不同浓度多壁碳纳米管对Cd和BDE-47生态毒性的影响

随着碳纳米管的广泛应用,其将不可避免地进入环境中.由于其具有极好的吸附亲和力和吸附容量,碳纳米管可以充当环境中持久性有毒污染物的载体,从而改变共存污染物的生物有效性和生态毒性.为评价淡水沉积物中不同多壁碳纳米管(MWCNTs)对Cd和BDE-47生态毒性的影响,采用沉积物慢性生物测试研究了不同浓度MWCNTs存在下Cd和BDE-47对铜锈环棱螺肝胰脏抗氧化防御系统关键成分超氧化物歧化酶(SOD)与Ⅱ相解毒反应的关键酶谷胱甘肽-S-转移酶(GST)以及脂质过氧化损伤指标丙二醛(MDA)的影响.结果表明,沉积物中低浓度MWCNTs(0.5 mg·g~(-1))增强Cd对铜锈环棱螺的氧化胁迫,中、高浓度(5、50 mg·g~(-1))MWCNTs引起Cd对铜锈环棱螺的氧化损伤,MWCNTs的存在显著增强了沉积物中Cd对铜锈环棱螺的毒性,而且具有浓度-效应关系;低浓度MWCNTs不影响BDE-47对铜锈环棱螺的毒性,中、高浓度MWCNTs显著降低BDE-47的毒性,同样具有明显的浓度-效应关系.因此,在评价MWCNTs的潜在环境风险时,不仅考虑MWCNTs自身的毒性,还应当考虑MWCNTs的浓度、共存污染物的种类和MWCNTs与共存污染物之间的相互作用.     

基于灰色预测模型的水资源可持续利用研究——以常州武进区为例

基于常州武进区2008年-2013年用水量,建立灰色预测GM(1,1)模型,并利用该模型预测了武进区2015年-2020年的用水量.根据武进区供水能力的现状,并结合预测结果,对武进区2015年-2020年日用水量进行供需平衡分析,以发现水资源供需缺口,然后提出解决对策,缓解供需矛盾.结果表明2017年武进区开始出现供水不足现象,缺口为6.8万m3/d.为实现水资源可持续利用,提出新增滆湖供水水量,落实工业、农业和社会生活的节水措施,提高污水资源化率的三项策略.     

西太平洋添加营养盐培养实验中挥发性卤代烃含量动态变化

于2018年10月9日~11月1日采集西太平洋表层海水，通过营养盐添加船基培养实验，研究了不同营养盐条件下浮游植物的生长及其释放挥发性卤代烃（VHCs）含量的动态变化规律.结果表明，与对照组相比，氮磷营养盐的添加对叶绿素a（Chl-a）的含量和三氯乙烯（C₂HCl₃），四氯乙烯（C₂Cl₄），一氯二溴甲烷（CHBr₂Cl），三溴甲烷（CHBr₃）的释放量表现出显著促进作用，但促进程度与添加氮磷营养盐的浓度及比值密切相关.高浓度氮更有利于浮游植物的生长及C₂HCl₃和C₂Cl₄的释放.N/P比符合Redfield比值更有利于CHBr₂Cl和CHBr₃的释放.相比NO₃^--N，NH₄⁺-N的添加更有利于4种VHCs释放.     

青岛近海底质沉积物重金属元素分布特征及环境质量评价

根据青岛近海海域采集的157个和周边入海河流46个表层沉积物样品的重金属元素(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn)测试结果,系统地研究了该区重金属元素分布特征及影响因素,并运用内梅罗综合污染指数法(Nemerow Index)对其环境质量做出了评价。结果表明:青岛近岸海域沉积物重金属Cu、Pb、Zn、Cr、As、Hg、Cd含量分布特征基本上分为3种类型:(1)Cr、Cu、Zn为一类,其高值区主要呈条带状或舌状自东北向西南延伸;(2)As、Cd、Pb为一类,其高值区集中分布在崂山东南部海域;(3)Hg自成一类,其高值区集中在胶州湾北部。尼梅罗指数综合计算结果表明青岛近岸海域部分站位表层沉积物已经受到重金属的污染,污染主要集中分布在崂山东南部海域和胶州湾东北部区域。通过与河流表层样作重金属元素的对比研究,河流沉积物是该区重金属的可能来源之一。     

环境保护规划与武汉的城市生态建设

鉴于城市规划在环境保护方面的局限性，本文以武汉市九峰城市森林保护区环境保护规划为例，提出了环境保护规划的技术路线、环境规划目标以及结论等，指出了城市大气、水体、声、固体废物和生态环境综合整治规划，并探讨环境保护规划与武汉的城市生态建设。     

阴极原位产H2O2强化光电催化降解水中EDTA的研究

本研究构建了以活性碳纤维(Activated Carbon Fiber,ACF)为阴极,TiO_2/Ti与Ru O_2/Ti为双阳极的光电催化体系.该体系中,Ru O_2/Ti电阳极和TiO_2/Ti光阳极均有氧化作用,可同时氧化降解污染物;且电阳极具有较强析氧作用,能产生大量O_2;ACF阴极具有还原作用,可将体系中产生的O_2原位还原为H_2O_2;H_2O_2在紫外光下产生·OH,进而强化光电催化与电催化氧化过程,实现对水中乙二胺四乙酸二钠(EDTA)的高效去除.本论文详细考察了电流密度、pH、曝气等因素对EDTA降解效果的影响.结果表明,在EDTA初始浓度为300 mg·L~(-1)、溶液初始pH=4.84、电流密度为12 m A·cm~(-2)和光电流密度为0.012 m A·cm~(-2)的条件下,反应90 min后,EDTA降解率高于90%.该催化体系实现了EDTA的高效降解.     

腐殖酸作用下沉积物中纳米氧化铜对铜锈环棱螺生态毒性的影响

为了探讨不同水平腐殖酸作用下沉积物中纳米氧化铜(CuO-NPs)对底栖生物生态毒理学效应的影响,以铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)为受试生物,通过腐殖酸和CuO-NPs加标沉积物的慢性(28 d)生物测试,研究了肝胰脏中Cu的生物积累、Na+K+-ATP酶(ATPase)、超氧化物歧化酶(SOD)以及过氧化氢酶(CAT)活性的变化规律.结果表明,在低浓度CuO-NPs处理组(60 μg·g1),沉积物中腐殖酸水平对Cu的生物积累以及ATPase、SOD和CAT活性均没有显著影响.在中、高浓度CuO-NPs处理组(≥180 μg·g-1),Cu的生物积累均随腐殖酸水平的增加而显著升高;肝胰脏ATPase活性随腐殖酸水平的增加而显著下降;当腐殖酸水平为0.05 g·g-1时,SOD活性显著高于未添加腐殖酸组,表现为显著诱导,当腐殖酸水平≥0.1g·g-1时,SOD活性开始下降,并具有浓度依赖性;随腐殖酸水平的增加,肝胰脏CAT活性总体上表现为浓度依赖性显著下降.由于沉积物中腐殖酸的存在,显著增加CuO-NPs在沉积物中的分散稳定性,更容易被铜锈环棱螺摄取,从而通过增加CuO-NPs的生物积累而增强对铜锈环棱螺的生态毒性.