偏远高山湖泊沉积物中持久性有机污染物的沉积记录研究

持久性有机污染物(POPs)因具有半挥发性,可随大气长距离传输迁移到偏远的高山地区,对当地生态环境造成潜在威胁,因而POPs在这些地区的归趋及行为受到广泛关注.偏远高山地区环境中的POPs主要来源于大气沉降过程,湖芯能较好地保存大气污染物的沉降信息以及年代信息,被称为"天然档案室",常被用于研究污染物的沉降历史和演变规律.本文首先介绍了几种常用于湖芯定年的放射性核素定年方法,然后综述了不同区域高山湖芯中POPs的时空变化趋势以及影响因素,最后针对偏远高山沉积物研究存在的不足对未来研究提出了几点建议.     

植物影响空气中持久性有机污染物的研究进展

持久性有机污染物(POPs)在植物与空气两相界面之间存在动态交换过程,一方面,植物叶片吸附、吸收空气中的POPs,净化了空气,并将其转移到食物链和土壤等其它环境介质中;另一方面,植物叶片通过挥发使其吸附的POPs重新回到空气中,最终对全球范围内POPs的循环和环境归趋产生重要影响.本文综述了植物与空气中POPs的动态交换过程,分析了影响植物吸附和挥发POPs的主要因素,包括POPs的理化性质、植物特征和环境条件.同时,就城市绿地对空气中POPs浓度水平的影响展开讨论,由于该过程受多种因素共同影响,植被清除的POPs是否足以改善空气质量仍有争议,其中影响机制有待深入研究.此外,本文总结了植物中POPs的检测技术,传统检测技术灵敏性和准确性高,而原位检测技术可以直接观察活体植物中POPs的吸收、迁移、存储等环境行为.最后,本文探讨了现有研究的不足和未来发展的方向,以期为今后研究植物-空气界面过程以及POPs多介质环境行为提供理论和技术参考.     

卷首语

持久性有机污染物(POPs)由于在环境中难降解,可沿食物链累积放大,可以长距离迁移至世界各地且具有很高的毒性,是一类对环境和人类生存威胁最大的化学污染物.POPs的甄别、环境过程、健康影响与污染控制是二十一世纪环境科学领域的重大科学问题.为避免环境和人类健康受到POPs危害,国际社会于2001年5月共同通过了《关于持久性有机污     

典型土壤持久性有机污染物空间分布特征及环境行为研究进展

持久性有机污染物(POPs)由于具有致癌性、致畸性和致突变效应的"三致性",近年来已经越来越受到人们的关注.本文综合分析了有机氯农药(OCPs)、多氯联苯(PCBs)、二英类(PCDD/Fs)、多环芳烃(PAHs)及多溴联苯醚(PBDEs)等几种典型土壤持久性有机污染物的空间分布特征.同时,对土壤POPs的挥发作用、吸附/解吸、迁移、生物降解、化学降解等环境行为进行了深入分析,并指出了这些环境行为的影响因素,包括POPs的物质属性、土壤理化性质及周围环境等共性影响因素及其它因素.此外,针对国内外研究现状中存在的问题,提出了相关建议,指出控制土壤POPs污染的根本手段在于管理措施的完善.     

HRGC-HRMS测定卧龙高海拔地区冰雪和水中OCPs和PCBs

由于持久性有机污染物(POPs)可进行大气远程迁移,在一些看来是清洁的边远地区也能被检出.季风可将它们携带到气候较寒冷的地区,在那里它们冷凝下来并被捕集.在冰雪中直至春季融雪时被重新释放到生态系统中,发生所谓的"冷凝结"积聚过程.     

模拟氮沉降对云杉人工林土壤有机碳组分及理化性质的影响

大气氮沉降已成为目前全球性的环境问题之一。氮沉降可能影响森林生态系统碳循环的过程,研究氮沉降对森林土壤有机碳库的影响,有利于正确评估森林生态系统碳循环过程及其对全球气候变化的响应。为探究氮沉降对森林生态系统碳循环的影响,以四川云杉Picea asperata人工林为研究对象,研究了氮沉降(N0,N 0 kg·hm~(-2)·a~(-1);N1,N 60 kg·hm~(-2)·a~(-1);N2,N 120 kg·hm~(-2)·a~(-1);N3,N 240 kg·hm~(-2)·a~(-1))对云杉人工林土壤有机碳组分的影响。结果表明,模拟氮沉降处理下,土壤总孔隙度(TPO)与土壤容重(BD)变化趋势相反;土壤pH值变化范围在6.58~7.02之间,随N浓度的增加而降低。土壤养分(有机碳SOC、全氮TN、全钾TK、有效磷AP和有效钾AK)和有效养分均呈现出一致性规律,随着N浓度的增加而增加,模拟氮沉降处理下土壤全磷含量差异均不显著(P0.05)。与对照相比(N0),土壤易氧化有机碳(EOC)、颗粒有机碳(POC)、轻组有机碳(LFOC)、水溶性有机碳(WSOC)和微生物量碳(SMBC)明显受氮沉降的影响。EOC、POC、轻组有机碳(LFOC)和WSOC均呈现出一致性规律,随N处理水平的增加而增加。EOC/SOC比例和微生物熵(MBC/SOC)均随N浓度的增加而增加。通径分析结果表明:1~0.05 mm粒径和TPO对土壤有机碳组分产生直接效应;0.002 mm和pH对土壤有机碳组分产生间接效应;土壤理化性质对土壤有机碳组分产生的总效应值具体表现为1~0.05 mmpHTPO=(0.002)mmBD0.05~0.002 mm;土壤养分对土壤有机碳组分产生直接和间接负作用,其中SOC、TN和AK对土壤有机碳组分产生直接效应;TK和AP对土壤有机碳组分产生间接效应;总效应值大小依次为SOCTNAKTKTPAP。综合分析表明,氮沉降有利于云杉人工林土壤有机碳组分稳定性的提高,利于土壤有机碳的累积。     

苔藓和地衣在指示偏远地区大气持久性有机污染物中的应用

持久性有机污染物(POPs)因具有半挥发性和持久性,可随大气迁移到偏远的高山地区甚至人迹罕至的两极地区,对当地生态环境带来严重威胁,因而受到大量关注.苔藓和地衣在偏远高山地区分布广泛,通常被用作高山地区大气POPs分析的天然被动采样器.本文首先介绍了苔藓/地衣用于指示POPs污染的特点,然后分别阐述了苔藓/地衣在指示偏远地区POPs时间变化和空间分布两方面的应用,最后本文对苔藓/地衣用于指示大气POPs污染所存在的问题提出了几点建议,并分析了未来研究的发展趋势.     

持久性有机污染物的水污染控制:吸附富集、生物降解与过程分析

介绍了持久性有机污染物(POPs)的定义、来源以及我国涉及POPs的工业生产与数量分布,明确氯碱工业、有机氯工业等精细化工业与垃圾焚烧厂产生的POPs成为未来的主要污染源;对统计数据进行分析指出,由于历史上POPs的应用以及排放,我国工业发达地区河段水体中普遍检出POPs,浓度为几到几十ng·L-1范围,部分流域超标;...     

青藏高原纳木错流域持久性有机污染物的多介质迁移与归趋模拟

南亚排放的持久性有机污染物(POPs)可随大气传输到青藏高原,然而POPs在高原多介质间的迁移与分配尚不清晰。本研究利用三级逸度模型对4种POPs(六六六α-HCH,滴滴涕p,p'-DDT,菲Phe和苯并芘Ba P)在纳木错流域的迁移与归趋进行了模拟。结果表明,大气沉降是该区域污染物的主要输入过程,而降解损失则是主要的输出途径。就最终归趋而言,土壤是POPs在纳木错流域的重要储库,其存储了大于50%的POPs。此外,湖水和沉积物分别对α-HCH和PAHs具有较强的存储能力。灵敏度分析的结果表明,环境温度、大气中POPs的浓度及其理化性质是影响POPs在环境中分布的关键参数。本研究明确了纳木错流域不同POPs的迁移方向和归趋特征,这将为青藏高原生态安全评估提供科学依据。     

气相色谱法分析南极贼鸥粪土层中的多氯联苯和有机氯农药

多氯联苯(PCBs)和有机氯农药(OCPs)这类持久性有机污染物(POPs)的化学性质稳定,难以降解,而且具有亲脂性和高毒性,极易在生物体内积蓄.各大洋中的POPs经由浮游植物细胞吸收再进入生物体内,并能沿着食物链逐级传递,最终富集于顶级生物体内产生毒害作用.Sladen等人在1966年从罗斯岛的阿德雷企鹅的肝和脂肪样品中检测到滴滴涕     

Advances on Toxicological Mechanism of AhR Pathway and Early Biomonitoring of Persistent Organic Pollutants (POPs)in Aquatic Animals

过去30年,随着工农业的不断发展,由持久性有机污染物(POPs)导致的癌症患者不断增加.目前POPs已广泛存在于水生态系统中,对水生动物的生长发育、种群繁衍、群落结构等产生重要影响.虽然POPs对水生动物的毒理机制非常复杂,但研究表明其毒理机制主要通过芳香烃受体通道(Ah Rpathway)来进行调控.为全面理解水生动物AhR通道中每一个基因在毒理调控过程中的作用,论文从水生动物芳香烃通道的角度详细阐述了POPs的毒理机制,同时对水生动物中POPs的早期监测进行了讨论,最后提出了未来POPs毒理机制研究的发展方向.     

持久性有机污染物在食物链中积累与放大研究进展

研究持久性有机污染物(Persistent organic pollutants,POPs)在食物链中的积累与放大是进行环境风险评估和有效污染控制的生态学基础.本文综述了POPs的基本特征,POPs在食物链中的生物积累与放大的机制、影响因素以及POPs在食物链中积累与放大的模型等的研究进展.国外学者对POPs在水生食物链的积累与放大方面研究较多,并提出了较为完善的预测模型,而有关POPs在陆生食物链中的生物积累与放大的研究报道较少.大部分学者并未对完整食物链进行过系统而完整的研究.与国外相比,国内学者对POPs在水生陆生食物链中的生物积累、生物放大和预测模型探讨较少.目前POPs对环境和人体健康危害越来越严重,开展对POPs在食物链中积累、放大及相关预测模型更深入更完整的研究,已成为当前生态学和环境科学研究的重点课题和前沿领域.     

中国高山及高原边缘过渡区环境中持久性有机污染物研究进展

根据近十年的国内外文献报道,本文系统介绍了目前中国高山及高原边缘过渡区环境中持久性有机污染物(POPs)研究进展,内容涉及大气、降水、土壤等介质,重点对表层土壤中典型POPs沿海拔高度的分布进行了阐述和讨论.由于影响因素众多,在不同地理位置和气象条件下,"高山冷凝效应"表现不同.本文对比了中国南方、北方以及西南地区高山表层土壤中典型POPs的观测数据并与Mountain-POP模型进行了比较.Mountain-POP模型对海拔2500 m以下多雨且植被丰富的高山体现出来一些规律性,但对降水少、海拔高度大于2500 m的荒原型土壤则有其应用的局限性.因此在应用于具体的高海拔地区时,要将化合物的物化性质与局地气象、地形、植被等环境特点相结合进行考虑.高海拔高山与高原有不同的机理和归宿.根据POPs大气沉降可能受到的影响,可将高山和高原区分为"海拔梯度降水型"和"极地型"两类.本文提出了在此领域存在的问题和发展方向.     

土壤PM_(10)和PM_(2.5)组分中铬、砷和多环芳烃的累积及健康风险评估

污染物在土壤细颗粒组分(PM_(10)和PM_(2.5))中的累积对其呼吸颗粒物途径的健康风险评估存在重要影响。针对铬、砷及多环芳烃污染土壤,分析了3种污染物在土壤细颗粒组分中的累积特征及有机质含量对累积因子的可能影响,并基于不同方法比较了呼吸颗粒物途径的健康风险评估结果的差异。结果表明,(1)不同污染物在土壤细颗粒组分中的累积因子存在明显差异。土壤PM_(10)组分中污染物的累积因子在0.008-216.367之间,土壤PM_(2.5)组分中污染物的累积因子在0.005-415.533之间。六价铬和总铬在细颗粒组分中的累积程度较低,而砷和多环芳烃在细颗粒组分中累积明显。相对于砷和铬,多环芳烃在细颗粒中的累积因子更高且变化范围大,土壤PM_(10)和PM_(2.5)组分中4环及5-6环多环芳烃所占比例平均值分别达63.11%和58.98%,远高于粒径小于250μm组分中的39.05%。(2)有机质对污染物在细颗粒组分中的累积影响不同,仅当有机质含量较低时,六价铬累积因子大于1;相同有机质或炭黑条件下,4环及5-6环多环芳烃累积因子约为2-3环的1.14-74.69倍;而砷在土壤中的累积基本不受有机质含量的影响。(3)基于不同方法得到的呼吸颗粒物途径健康风险评估结果差异较大,最高相差7个数量级,建议通过实测表层土壤PM_(10)组分中污染物的浓度,作为我国风险评估模型中的暴露参数更为合理可行。     

珠三角地区POPs农药的污染现状及控制对策

概述了中国及国际社会对持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants,POPs）的关注情况。并通过对POPs农药在珠江三角洲地区（Pearl River Delta Area,PRD）使用情况的调查，以及对珠江三角洲地区POPs农药在各环境介质中的污染现状的文献综述，结合环境污染数据以及POPs农药污染调查工作中得到的数据和信息，对该地区POPs污染的可能原因和环境中可能存在的新近污染源进行了初步探讨。同时也指出了当前珠江三角洲地区在POPs农药削减与淘汰工作中所遭遇到的缺乏完善的管理体系等困难，并针对问题提出了包括加大科研投入，加强基础研究，掌握污染物来源和去向，加强替代药物的研究，建立和实施更严格的环境法规以及标准，加强环境监测能力建设，建立POPs农药污染的信息公开机制等一系列的控制对策。     

森林土壤中持久性有机污染物环境行为及其影响研究进展

持久性有机污染物(persistent organic pollutants, POPs)因其高毒、持久、生物积累、远距离迁移的特性而广受关注.森林土壤含有丰富的有机质,是POPs天然的储存库,对POPs的全球迁移与分配产生重要影响.森林土壤中POPs来源途径不仅包括POPs的干湿沉降,还存在着POPs随落叶迁移至森林土壤的特征途径.森林土壤富集大量POPs,有必要对其在土壤中的环境行为及其环境影响进行总结,因此本文从土-气交换、储存和迁移、降解转化等方面对POPs在森林土壤中的典型环境行为进行综述,分析其对森林土壤根际环境、微生物和微型动物以及食物链传递的环境影响,最后对森林土壤中POPs未来研究方向提出几点建议.     

模拟气候变暖对小麦幼苗亚细胞中Cd的动态累积的影响

采用气候变暖模拟实验,在高浓度Cd胁迫下,研究模拟温度与CO_2浓度联合升高对小麦幼苗亚细胞中Cd的动态累积的影响,该研究旨在探索全球气候变暖背景下,作物对毒性元素Cd胁迫的微观响应过程及其机制.研究显示,随处理温度和CO_2浓度的增加,根、叶部的富集系数(BF)总体呈现显著的上升趋势,叶部相比对照增加了1.98—3.37倍,根部增加1.90—2.48倍.根、叶部各亚细胞组分中的Cd浓度也呈现显著的增加趋势,但各组分中的Cd相对比例维持稳定,细胞可溶性组分占比最高,是Cd在小麦幼苗细胞中的主要贮存位点.在最高处理温度和CO_2浓度条件下,Cd自根部向叶部的迁移相对对照增加1.34倍.结果表明,气候变暖将在一定程度上影响Cd在小麦幼苗中的动态富集,这很可能在多个层面上进一步强化气候变暖对生态系统、人类食品安全等方面的负性效应.     

浮水植物处理对猪场污水中可溶性有机物组成的影响

采集江西省余江县规模化猪场污水,选取青萍(Lemna minor)、紫背浮萍(Spriodela polyrrhiza)和大薸(Pistia stratiotes)等3种浮水植物分别进行处理.通过布置4个半月的温室试验,研究浮水植物处理对污水中可溶性有机物(Dissolved organic matter,DOM)组成及其荧光特性的影响.在试验过程中,定期采样监测污水中可溶性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)、总氮(Total nitrogen,TN)和总磷(Total phosphorus,TP)去除效率的变化.试验结束后,收获浮水植物并测定其生物量、TN和TP浓度,以及叶绿素含量.同时,基于三维同步荧光和平行因子分析方法,对污水中DOM组分进行识别和分析.结果表明,浮萍科植物的生物量倍增时间更短,而大薸生物量和养分日累积量更大.随着培养天数的增加,浮水植物处理污水中DOC、TN和TP去除率分别达到75%、90%和80%以上,且明显高于对照处理.在猪场污水中,DOM组分主要包括一个类蛋白质组分和两个类腐殖质组分;培养初期,猪场污水以类蛋白质组分为主.随着试验天数的增加,类蛋白质组分比例呈显著降低的趋势,而类腐殖质组分逐渐增加.与对照相比,种植浮水植物显著降低污水中类蛋白质组分比例,而提高类腐殖质组分比例.此外,浮水植物处理显著降低污水DOM的新鲜度指数,而增加微生物性来源类腐殖质组分的比例.综上,浮水植物在改善猪场污水中有机养分去除效率的同时,提高了DOM组分的腐殖化程度.     

大气中全氟与多氟有机化合物研究进展

全氟与多氟有机化合物(PFCs)作为表面活性剂被广泛应用于工业生产及生活家居领域,部分PFCs已被列为斯德哥尔摩公约受控持久性有机污染物(POPs).PFCs具有一些特殊的理化性质(如高表面活性、憎水憎油性等),使其采样、分析、环境迁移转化过程等都不同于"传统"POPs(如PCBs、PAHs等).相对于其它环境介质(水、沉积物和生物等)研究,大气中PFCs的研究相对较少.本文针对大气中PFCs的研究现状进行综述,内容涵盖了大气PFCs的样品采集、前处理、仪器分析、含量水平和迁移转化过程,其中重点概述了大气中PFCs的气-颗粒两相分配、长距离迁移、干湿沉降和大气降解,并提出了今后的重点研究方向建议.     

持久性有机污染物在大气与植物间交换过程研究进展

大气、植物间持久性有机物污染物(POPs)的交换行为是控制POPs进入食物链,及影响其全球范围内迁移、分布的重要环节.本文着重介绍了大气、植物间POPs交换过程方面的研究现状;总结了其影响因素,主要包括POPs本身的理化性质(lgKOA)、植物特性(叶片表面形态、脂质含量、表皮的可渗透性)以及环境温度;提出了目前大气、植物间POPs交换过程研究中存在的部分问题,以及今后可能的发展方向.