北运河水体、沉积物和鱼类中微塑料的分布特征研究

河流水体的微塑料污染已引起国内外的广泛关注,但对人类活动影响显著的城市排水河道不同水期多环境介质中的微塑料污染研究相对较少。为揭示城市排水河道微塑料分布规律,以北京市北运河水体为例,基于汛期和非汛期北运河表层水、沉积物和鱼类样品,分析统计了不同种类微塑料的时空分布特征,讨论了组成特征差异,揭示了北运河微塑料的主要来源。结果表明,北运河表层水中微塑料丰度为4.90-22.1 items·L^-1(汛期)和3.10-14.8 items·L^-1(非汛期);沉积物中微塑料丰度为0.74×10³-2.88×10³ items·kg^-1(汛期)和0.16×10³-1.69×10³ items·kg^-1(非汛期);鱼类肠道内微塑料的丰度为0.33-3.33 items·ind^-1。与国内外其他河流对比,北运河水体和沉积物的微塑料污染处于中等水平,鱼类微塑料污染程度较低。时间尺度上,表层水和沉积物中微塑料丰...     

低碳氮比废水好氧颗粒污泥系统稳定性及微生物种群多样性研究

低碳氮比(C/N)废水处理是含氮废水处理中的难题之一.本实验在C/N为4:1和2:1(COD和NH₄⁺-N浓度分别为400 mg·L^-1和100 mg·L^-1,400 mg·L^-1和200 mg·L^-1)条件下,考察好氧颗粒污泥系统对低碳氮比废水的处理效果、长期运行稳定性,研究C/N对好氧颗粒微生物结构变化的影响.研究结果表明,在C/N为4:1的废水中接种活性污泥培养好氧颗粒污泥,形成的颗粒沉降性能良好,MLSS为4.94 g·L^-1,SVI30为40 mL·g^-1,COD去除率90%以上,氨氮去除率接近100%.降低碳氮比,即C/N为2:1后,好氧颗粒的物理及硝化性能无明显变化,MLSS为11.38 g·L^-1,SVI₃₀/SVI₅维持在1左右,COD去除率大于85%,氨氮去除率98%.碳氮比降低使颗粒微生物多样性减少,其中陶厄氏菌受影响较小,而硝化功能菌出现更替:噬氢菌、食酸菌、里德拜特氏菌消失,鞘氨醇单胞菌、束缚杆菌等成为优势菌种.实验表明,该低碳氮比条件下好氧颗粒污泥系统能够稳定运行,且具有优良的处理性能.     

长江口水体化能自养固碳过程的潮周期变化特征及影响因素

河口水体中硝化微生物的化能自养固碳(DCF)对碳氮循环过程有着重要影响,但目前关于河口水体氨氧化微生物对DCF过程的贡献鲜见报道。以长江口为研究区,利用¹⁴C和¹⁵N同位素示踪技术,分别测定了大潮和小潮期间水体DCF和硝化速率,并通过实时荧光定量PCR技术量化了相关功能基因丰度。结果表明,长江口水体大小潮期间,DCF和硝化速率分别介于170.72-1 007.35 nmol·L^-1·d^-1和1.45-70.75 nmol·L^-1·h^-1,呈现大潮速率相对较高,小潮速率低的变化特征,且底层水体DCF和硝化速率显著高于表层水体。水体中铵盐和可溶性无机碳浓度是影响DCF和硝化速率的关键环境因子。定量PCR结果表明,大潮和小潮时cbbL基因丰度分别为0.40×10⁸-3.40×10⁸ copies·L^-1和0.49×10⁸-2.27×10⁸ copies·...     

高浓度含油废水中不同组分烃的生物强化去除特性

为探究石油烃降解菌群对高浓度含油废水中不同组分烃的生物降解特性,向含油水相中接种石油烃降解菌群LW-10(Accession number:SRR15082184)进行降解实验.利用GC-MS研究了LW-10对原油中不同组分烃的降解性能,采用流式细胞术检测降解体系中的菌量变化.利用qPCR技术对控制不同组分烃降解的关键基因进行检测.结果表明,原油浓度为5000 mg·L^-1的含油废水中接种LW-10降解17 d,对原油中烷烃和多环芳烃组分的降解率分别为96.7%和28.4%.体系中的降解菌总浓度与高活性菌浓度由接种时的1.0×10⁸ cfu·mL^-1增加至2.1×10⁹ cfu·mL^-1和8.3×10⁸ cfu·mL^-1.检测的3种石油烃降解功能基因中,烷烃单加氧酶基因alkB2拷贝数由1.06×10⁸ copy·mL^-1变为2.84×10⁸copy·mL^-1...     

风浪扰动下南四湖南阳湖区底泥Hg的动态迁移规律模拟

风浪等动力扰动下底泥重金属的释放研究主要集中在含量变化上,而对其动态迁移过程,尤其是悬浮后的沉降过程则少有涉及.本文以重金属Hg污染较为严重的山东南四湖南阳湖区为研究对象,借助Y型旋浆式底泥再悬浮发生装置,通过常见风情条件下底泥原柱样再悬浮和沉降过程模拟,对不同风浪条件下典型重金属Hg在底泥-水界面的动态迁移过程进行了研究.结果表明,风浪扰动下,南阳湖水柱中Hg浓度呈增加趋势,夏季和冬季河口区Hg浓度分别由1.5μg·L^-1和0.5μg·L^-1左右增加到2.5μg·L^-1和1.0μg·L^-1左右,湖心区分别由0.1μg·L^-1和0.3μg·L^-1左右增加到0.12μg·L^-1和1.0μg·L^-1左右,风浪扰动增加了底泥Hg的释放风险,间隙水高浓度Hg向上覆水释放为其主要原因;风浪扰动停止后,水柱中Hg浓度总体呈波动性下降,但20 h很难降低到初始浓度;水柱中Hg浓度增量同风浪强度没有明显依赖关系,夏季和冬季河口区...     

夏、秋季长江口外海域沉积物-水界面溶解无机碳的交换通量

沉积物-海水界面是海洋中溶解无机碳(DIC)转移和储存的重要场所，长江口外海域拥有特定的沉积物-水界面交换的空间格局，研究其沉积物-水界面DIC的交换过程对于碳的循环和转化具有重要意义.本研究于2021年8月和2021年10月在长江口外海域采集沉积物样品及原位底层海水，通过实验室模拟培养法计算了该海域沉积物-水界面DIC的交换通量，并研究了沉积物间隙水-上覆水的DIC浓度差、温度、盐度和pH对DIC交换通量的影响.结果表明，夏季和秋季研究海域沉积物-水界面DIC交换通量平均值分别为(432.45±190.78)μmol·m^-2·h^-1和(223.05±110.39)μmol·m^-2·h^-1.夏季交换通量高于秋季，DIC扩散方向均由沉积物向上覆水释放，表明沉积物表现为DIC的“源”.此外，交换通量会随着DIC浓度差或温度升高而升高，随着盐度或pH升高而降低.     

还原态硫介导沉积物-水系统硝酸盐还原过程研究

沉积物-水系统中存在着硫元素与反硝化(DN)、硝酸盐异化还原成铵(DNRA)过程的耦合。通过向构建的沉积物-水微宇宙系统依次投加0(N组)、50(L组)和75 mg·L^-1(H组)还原态硫,解析各形态氮在上覆水、间隙水和沉积物中的浓度变化与微生物群落结构,以揭示还原态硫对反硝化、硝酸盐异化还原成铵过程的影响。结果显示,还原态硫投加量分别为50和75 mg·L^-1时,系统分别有38.02%和33.27%还原态硫被转化为SO₄^2-。硫氧化作用促进了反硝化的发生,导致L和H组总氮分别比N组减少11%和8%;但是对DNRA过程没有显著影响。此外,具有硫自养反硝化功能的Thiobacillus和Dechloromonas相对丰度之和随着还原态硫浓度增加而上升,N、L和H组两者相对丰度之和分别为5.69%、6.52%和8.70%;而N、L和H组异养硝酸盐还原菌(HNRB)相对丰度分别为0.98%、0.91%和1.05%,其中,DNRA细菌相对丰度均较低(不超过1%),且不受还原态硫浓度的影响。此结果进一步印证了...     

铁改性酵母粉对锑酸盐的吸附机理

采用氯化铁(FeCl3)制备了铁改性酵母粉，测试其对溶液中锑酸盐(Sb(V))的吸附性能，考察了FeCl3浓度、溶液pH以及酵母粉投加量对Sb(V)去除的影响，研究了Sb(V)在铁改性酵母粉表面的吸附动力学、吸附等温线特征，并用SEM-EDS、ATR-FTIR、XRD、XPS等方法对改性酵母粉进行表征以探究其吸附机理.结果表明，改性酵母粉吸附Sb(V)的最佳条件为：FeCl3浓度0.5 mol·L^-1、酵母粉投加量2 g·L^-1、pH 3.0.5 mol·L^-1 FeCl₃改性酵母粉(0.5 Fe-Y)对溶液中Sb(V)的最大去除率为91.2%，吸附容量达68.15 mg·g^-1.0.5 Fe-Y对Sb(V)的吸附符合伪二级动力学和Langmuir等温线模型，该吸附过程属于化学吸附，涉及络合反应和静电吸附. FeCl₃改性能显著增强酵母粉对Sb(V)的吸附能力，酵母粉表面羟基等官能团增多、电位增加、晶形结构更加无序以及表面羟基铁与Sb(V)形成内层络合物是...     

广东省典型水环境壬基酚生态风险评估研究

广东省积极推进地方优先控制化学品环境管理实践,在省内开展了壬基酚环境风险评估研究工作。本研究以生态环境部发布的系列文件为指导,收集不同介质中壬基酚环境暴露数据并进行质量评估,结合壬基酚危害效应最新研究进展确定预测无效应浓度(PNEC),最终采取商值法表征环境风险。研究结果表明,根据收集到的现有数据,在淡水、淡水沉积物、土壤和污水处理厂中,壬基酚的PNEC分别为0.33μg·L^-1、4.62 mg·kg^-1(以干质量计)、0.344 mg·kg^-1和9.5 mg·L^-1,经质量评估的环境浓度范围分别为ND～33 231 ng·L^-1、ND～28 830μg·kg^-1(以干质量计)、ND～6.38μg·kg^-1(以干质量计)和93～872 ng·L^-1;淡水、淡水沉积物和土壤中壬基酚浓度中位值分别为353 ng·L^-1、525.24μg·kg^-1(以干质量计)和1.86μg...     

沱江流域沉积物中合成麝香的分布特征及其潜在生态风险评估

沱江是四川省内重要水系,也是长江上游重要支流.沱江既是流域内纳污河流,也是工农业生产用水和居民饮用水水源.本文在沱江流域采集表层沉积物样品46个,研究了9种合成麝香的污染水平和分布特征.在所有沉积物中均检出佳乐麝香（HHCB）和吐纳麝香（AHTN）,浓度范围分别为0.736—25.0 ng·g^-1(中值为3.68μg·g^-1)和0.320—24.4 ng·g^-1(中值为1.55 ng·g^-1),研究结果揭示出.生活污水排放对沱江沉积物的影响.Pearson相关性分析表明HHCB与AHTN有显著正相关（r=0.894,P<0.01）,说明它们具有相似来源和环境地球化学行为.沉积物中AHTN和HHCB实测浓度远低于各化合物对应的预测无效应浓度,风险熵值远小于1,表明其生态风险有限.     

QuEChERS-液相色谱串联质谱检测沉积物和污泥中精神活性药品残留

本研究建立了沉积物和污泥中15种典型精神活性药品的QuEChERS(quick,easy,cheap,effective,rugged and safe)提取和超高效液相色谱-三重四极杆质谱(UPLC-MS/MS)痕量分析方法.冻干后的沉积物或污泥样品采用含1%乙酸的乙腈溶液提取,加入无水硫酸镁和乙酸钠促进提取和溶液分层,提取液通过无水硫酸镁/PSA/C18混合分散固相萃取(d-SPE)试剂进行净化,氮吹浓缩后供UPLCMS/MS检测.通过建立的痕量分析方法,15种目标精神活性药品在沉积物中的检出限(MDLs)和定量限(MQLs)分别为0.01—0.24 ng·g^-1和0.04—0.80 ng·g^-1,当加标浓度为5、20、50 ng·g^-1时,回收率为5 6%—121%、57%—116%和58%—115%,相对标准偏差小于15%;在污泥中的检出限(MDLs)和定量限(MQLs)分别为0.06—0.83 ng·g^-1和0.22—2.78 ng·g^-1,当加标浓度为20、80、2...     

琼北地区地热水中氟的富集规律

以海南岛的琼北地区地热水为研究对象，对研究区的地热水、地下水和地表水水样进行测试分析，运用piper图、δ²H和δ¹⁸O图、钠碱指数等方法探究琼北地区高氟地热水的富集规律及分布特征.结果表明，地热水氟浓度均超标，平均值高达14.25 mg·L^-1；而地下水和地表水的氟含量未超标，变化范围为0.02—0.44 mg·L^-1.沿海地区到内陆地区地热水氟含量呈现逐渐增大的趋势，内陆地区平均含量高达21.69 mg·L^-1.地热水水化学类型以HCO₃-Na为主，温度、pH和地层中的含氟矿物类型对地热水氟的富集具有重要的影响.地下热水补给来源为现代大气降水，并且存在轻微的“氧漂移”现象，受到一定程度的蒸发浓缩的影响.随着文石、方解石的沉淀反应、络合反应形成的络合物以及Na⁺、K⁺置换出Ca²⁺、Mg²⁺的离子交换反应，地热水中氟浓度不断增大.     

六溴环十二烷（HBCDs）在南极菲尔德斯半岛和阿德利岛的分布

2016年，六溴环十二烷(HBCDs)开始在全球禁止使用后，用它加工生产的阻燃材料的释放可能是其重要的污染来源.本文用液相色谱-三重四极杆串联质谱分析了南极菲尔德斯半岛和阿德利岛的环境和生物样品中的α-,β-,γ-HBCD. HBCDs在土壤、粪土(企鹅粪土层)和海洋沉积物中全部检出，浓度范围为7.10—792 pg·g^-1 dw(干重).其中，苔藓和地衣中的浓度范围为23.4—951 pg·g^-1 dw，海草和褐藻中浓度范围为-1 dw，水生动物样品浓度为-1 lw(脂肪重). γ-HBCD的比例从环境样品到陆生植物、水生植物、水生动物样品逐渐递减.水生动物样品中α-HBCD浓度与脂肪含量显著相关.中国长城站附近的苔藓样品中HBCDs浓度较高，表明人类活动可能是HBCDs的重要来源.     

Co-Cu双金属氧化物活化过一硫酸盐去除水中磺胺甲噁唑

采用钴铜双金属氧化物(Co-Cu)为催化剂,活化过一硫酸盐(PMS)降解水中的磺胺甲噁唑(SMX).使用场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)对催化剂的形貌和元素组成进行表征.考察了催化剂和PMS浓度、无机阴离子和富里酸(FA)对Co-Cu/PMS体系降解SMX的影响.结果表明,当pH为7.0时,在催化剂用量为50 mg·L^-1,PMS浓度为0.5 mmol·L^-1条件下,50 mg·L^-1的SMX在30 min内去除率为95.6%,增加PMS浓度或提高催化剂用量均可加快SMX的降解速率.水中FA与HCO₃^-对SMX的去除率有一定的抑制作用,而Cl^-和SO₄^2-对反应无影响.淬灭实验与电子顺磁共振(EPR)结果显示,硫酸根自由基(SO₄^·-)和单线态氧(¹O₂)为Co...     

三江源地区土壤和牧草中的有机氯污染物：分布、来源和生态风险

三江源地区是“亚洲水塔”的重要组成部分。该地区复杂的大气环流可能为持久性有机污染物(POPs)的输入提供动力。在采集三江源地区土壤和牧草的基础上,获得该地区有机氯类污染物(OCPs,POPs的一类)的污染水平并进行来源解析,以期对POPs的潜在生态风险进行评估。结果表明,1)三江源地区土壤和牧草中滴滴涕(DDTs)的含量分别为低于检出限(BDL)-2.32×10⁴ pg·g^-1(平均3 003 pg·g^-1)和BDL-2.44×10⁴ pg·g^-1(平均3 539 pg·g^-1),高于全球其他高海拔草地地区;而土壤和牧草中六氯苯(HCB)、六六六(HCHs)和多氯联苯(PCBs)的含量则与全球背景水平相当。2)三江源地区的OCPs整体呈现东高西低的空间分布特征。反向气团轨迹显示高含量的OCPs主要来自于三江源以东的地区。此外,人口密集的城镇地区具有相对高的OCPs含量,表明当地的零星地区可能存在OCPs使用/排放史。3)三江源地区土壤和牧草中的OCPs含量...     

钾改性蒙脱石磁性微球对铯的吸附性能

本研究以钙基蒙脱石(Ca-MMT)为原料,通过K⁺作用制得改性蒙脱石粉(K-MMT),经海藻酸钠交联作用,将改性蒙脱石与永磁体(BaFe₁₂O₁₉)结合,制成钾改性蒙脱石磁性微球(KMBC).对比了Ca-MMT、K-MMT、KMBC对Cs+的吸附差异,并通过SEM-EDS、FTIR、XRD、XPS分析了K-MMT的微观结构及理化性质.试验结果表明,K⁺对蒙脱石的改性以离子交换为主,改性后晶体层间距变小,吸附量K-MMT>KMBC>Ca-MMT,分别为57.08、45.13、45.05 mg·g^-1;K-MMT对Cs⁺的吸附属于吸热反应,反应在2 h内可达到平衡,35℃时KMBC的最大吸附量为136.08 mg·g^-1;随着pH的增加,KMBC对Cs+的吸附量呈先增大后减小的趋势;吸附机理主要包括离子交换和内层扩散.     

紫外/过二硫酸盐对组胺H2受体拮抗剂的降解特性及自由基模拟

研究了基于硫酸根的高级氧化技术UV/过二硫酸盐(UV/PDS)对水体中组胺H₂受体拮抗剂(HRAs)的降解,并选取HRAs中的典型物质西咪替丁(CMTD)为目标污染物.采用竞争动力学方法得到了HRAs和·OH及SO₄-·反应的二级速率常数,k_·OH/HRAs为(2.8—14.6)×10⁹ L·mol^-1·s^-1,k_SO4^-·/HRAs为(0.81—8.10)×10⁹ L·mol^-1·s^-1.研究在实验基础上建立了UV/PDS的自由基拟稳态模型,模拟结果表明,UV/PDS对污染物的降解,其间接光解起主要作用,体系中·OH和SO₄^-·是间接光解的主导自由基.在(0.1—0.5) mmol·L^-1 PDS投加量下,·OH和SO₄^-     

太湖西山岛河流秋季沉积物氮、磷特征及其对水质的响应

入湖河流沉积物营养盐的释放制约了河流与太湖水环境的改善。因目前对太湖岛上入湖河流沉积物氮、磷特征及其对水质的响应研究较少,笔者于2020年10月采集西山岛15个代表点位的沉积物样品并测定了其氮、磷含量,进行沉积物对不同初始浓度氨氮(NH₄⁺-N)、磷酸盐(PO₄^3--P)的吸附-解吸模拟实验;研究各点位沉积物对水质的响应,确定了需水质管控与沉积物疏浚的点位。结果表明,西山岛河流沉积物总氮、总磷平均含量分别为8.97和2.90 g·kg^-1;沉积物活性氮、磷平均含量分别为3.77和1.29 g·kg^-1,存在较高的氮、磷释放风险。根据模拟实验结果,7个点位的沉积物NH₄⁺-N和9个点位的沉积物PO₄^3--P处于解吸状态,磷的解吸现象更为严重。通过研究入湖河流沉积物对太湖水环境的影响发现,为维持太湖水环境的稳定,点位CZ1、CZ5在原位水质下仅需进行外源管控,点位CZ4的沉...     

表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵)辅助合成Bi2MoO6光催化剂协同PMS降解AO7

采用CTAB辅助水热法合成钼酸铋(Bi₂MoO₆,BMO)微球,并将其用于活化过一硫酸盐(PMS),在可见光下降解废水中的偶氮染料金橙Ⅱ(AO7).利用X射线衍射(XRD),傅里叶红外光谱仪(FT-IR),扫描电子显微镜(SEM),X射线能谱(XPS),透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见漫反射光谱(UV-vis)对催化剂进行了表征,并通过降解实验测试其催化性能.结果表明,合成的催化剂具有良好的吸附、催化降解AO7的性能.在中性条件下,催化剂投加量0.3 g·L^-1,AO7浓度0.1 mmol·L^-1,PMS浓度1 mmol·L^-1,可以在30 min内完全降解AO7.研究了催化剂含量、pH、共存阴离子等对AO7降解效果的影响.通过自由基消除实验,探索了0.10CTAB-BMO/光/PMS体系中存在的活性物种(h⁺、·O₂^-、¹O₂、·OH和SO₄...     

滁河南京段环境介质中环状挥发性甲基硅氧烷的污染水平与生态风险评价

环状挥发性甲基硅氧烷(cVMSs)因进入环境后存在潜在生态风险而受到广泛关注。研究采样测定滁河南京段地表水、沉积物及周边土壤中八甲基环四硅氧烷(D4)、十甲基环五硅氧烷(D5)和十二甲基环六硅氧烷(D6)3种cVMSs的浓度水平,并对其生态风险进行了评价。结果表明：地表水中D4、D5、D6的检出率分别为38.1%、95.2%、100%,总含量范围为13.66～77.90 ng·L^-1,平均值为47.82 ng·L^-1;沉积物中D4、D5、D6的检出率分别为66.7%、86.7%、100%,总含量范围为0.56～49.74μg·kg^-1,平均值为13.95μg·kg^-1;土壤中D4、D5、D6的检出率分别为66.7%、20%、100%,总含量范围为1.90～7.05μg·kg^-1,平均值为3.57μg·kg^-1。地表水和土壤中D6的检出浓度最高,沉积物中则为D5,对比国内外其他地区的相关结果,cVMSs处于中低水平。生态风险评价结果显示,滁河南京段水体中cV...