保定城市土壤重金属污染及潜在生态危害评价

为了解保定城市土壤重金属污染状况及潜在生态危害,以保定城市土壤为研究对象,采用单因子指数法、尼梅罗综合指数法、潜在生态危害指数法对保定城市土壤重金属污染特征及潜在生态危害进行评价。结果表明,保定城市土壤As、Cd、Hg、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni的平均值分别为9. 75 mg/kg、0. 18 mg/kg、0. 21 mg/kg、38. 99 mg/kg、66. 30 mg/kg、29. 10mg/kg、122. 36 mg/kg、28. 05 mg/kg。保定城市土壤中重金属元素平均值(除As、Ni、Cr外)均高于河北省土壤背景值,其中Hg、Pb、Zn元素的平均值较大,分别是河北省土壤背景值的5. 28倍、1. 74倍、1. 75倍,表明这些元素受到人为因素及工业活动的影响。保定城市土壤重金属污染程度从大到小依次为Zn、Pb、Hg、Cd、Cu、Cr、Ni、As,其中Cd、Pb、Cu以清洁状态为主,Hg以安全状态为主,As、Cr、Ni元素处于完全清洁状态,Zn元素出现污染,面积达到研究区面积的2. 08%。整体而言,保定城市土壤环境良好,局部污染,清洁、安全、警戒土壤面积比例分别为64. 58%、33. 33%、2. 08%,主要出现在保定市北部地区,其形成可能与工业生产及人类活动有关。保定城市土壤重金属潜在危害程度由大到小依次为Hg、Cd、As、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni。各重金属元素中,产生潜在生态危害的重金属主要是Hg,已达到很强潜在生态危害水平,其余重金属均为轻度潜在生态危害;综合潜在生态危害指数(RI)达到中等生态危害程度,达到强生态危害和很强生态危害程度的面积之和占研究区总面积的35. 41%,其形成可能与工业生产有关。     

石化企业恶臭风险等级评估方法及应用

恶臭污染的发生具有明显的偶然性和不确定性,亟须建立科学高效的分级管理体系,通过优化管理资源、强化源头管理,真正实现恶臭污染的全过程管理.在现有企业环境风险等级评估方法的基础上,结合恶臭污染的特性,构建了基于化学品使用、生产设备及工艺、风险控制和敏感受体的恶臭风险等级评估方法.在此基础上,以某化工园为例进行了恶臭风险等级评估,并与该地区近3年恶臭投诉结果进行了比对.结果表明,在评估的51家石化企业中,存在重大恶臭风险企业1家,较大恶臭风险企业17家,这18家企业平均每家企业的年均投诉次数是一般恶臭风险等级企业的4倍.     

水环境中微塑料的生态效应及去除研究进展

以微塑料对水环境的影响为切入点,综述了其在水环境中的迁移和转化途径,分析了其对水生生态系统的危害,并探讨了现行的水体微塑料去除技术及应用,为微塑料污染的防治提供一些建议和指导。     

长江口南支表层沉积物中5种重金属分布特征及生态风险

分别采用Hakanson潜在生态风险指数法和效应区间低、中值法,分析了长江口南支表层沉积物5种重金属(Cu、Zn、Pb、Cd和Hg)的分布特征及生态风险.结果表明,南支表层沉积物中Cu的中值质量比已超过工业化前最高背景值(30 mg·kg-1),达到31.85 mg·kg-1,且Cu、Zn和Pb的中值质量比明显高于邻近区域同期调查数据;Hakanson潜在风险指数RI值范围为16.15～93.27,中值为58.56,生态风险评价属于低风险水平;除Cu外,所有站位沉积物Zn、Pb、Cd和Hg的浓度均低于相应元素效应浓度低值(ERL),约有50%的站位沉积物中的Cu会对生物产生毒性效应,不过其预期毒性概率仅为0.34,产生毒性效应的风险概率较低,毒性效应仅偶尔发生.     

滇池湖滨带沉积物重金属形态特征及生态风险研究

为提供合理预防和治理滇池湖滨带重金属污染以及修复湖滨带生态系统的基础资料,应用BCR 3步连续提取法对滇池湖滨带表层沉积物的重金属(包括Pb、Cd、Cu、Zn)形态特征进行了分析,并采用Hakanson潜在生态风险指数法评价其生态危害.结果表明,Cd和Zn主要以可提取态(弱酸溶解态、可还原态、可氧化态)形式存在,其中Cd在弱酸溶解态、可还原态和可氧化态中的质量分数分别为15.89%、26.35%和27.08%;Zn在这3者中的质量分数分别为23.47%、13.36%和20.81%;Pb和Cu则主要以残渣态形式存在,其质量分数分别为62.35%和72.61%.沉积物中可提取态Pb、Cd和Zn含量的空间分布从大到小为草海、外海北部、外海南部,Cu为草海、外海南部、外海北部.潜在生态风险评价结果表明,滇池湖滨带表层底泥已具有很强的生态风险,各重金属对滇池内湖滨带生态风险的影响程度由高到低为Cd、Cu、Pb、Zn.     

铅锌矿冶区土壤锌污染特征及评价

为了调查湖南某铅锌冶炼厂未进行防渗处理长期露天堆放废渣的渣堆场周边土壤中的锌(Zn)污染,以距渣场0~4 km的0~20cm表层土壤及0~100 cm深度土壤的Zn质量比来表征Zn污染特征,采用单项污染指数法进行评价。结果表明,铅锌冶炼厂渣堆场周边土壤受到了Zn污染,污染范围在距渣堆场1 km内,污染程度随距离增加而减弱。渣堆场下、距渣堆场10 m及1 km处0~20 cm土壤中Zn质量比超过了土壤二级和三级质量标准,渣堆场下及距渣堆场10 m处为重污染,距渣堆场1 km处为轻污染。在距渣堆场1 km处及对照土壤中Zn质量比随土壤加深而减小;但在渣堆场下及距渣堆场10 m处土壤中,80~100 cm的土壤Zn质量比大于60~80 cm的土壤Zn质量比。土壤中Zn质量比随与渣堆场距离增加而减小。     

河南省城市生态安全评价及生态安全模式分析

应用综合指数法对河南省18个省辖市的生态安全进行评价,并分析其生态安全模式.根据压力椬刺瑮响应概念模型,从系统压力、系统状态、系统响应3个方面构建4个层次的评价指标体系.结果表明,各城市生态安全指数值为0.351 8～0.494 3,其安全等级处于较差与一般之间;各城市生态安全呈6种模式;中原城市群的生态安全状况在省际范围内具有相对优势.本评价系统可为城际规划布局与管理提供依据.     

贵州省区域煤矿排水重金属污染特征及健康风险评价

贵州煤炭资源丰富,含多种重金属的煤矿排水对环境污染明显.通过对贵州省不同地区共120个煤矿排水进行采样分析,采用单因子评价、重金属污染指数法和水环境健康风险模型3种评价方法,分别对不同区域重金属污染特征及人体健康风险进行评价.结果表明,贵州省煤矿排水多呈酸性或弱酸性,12种重金属的污染超标状况从大到小为Fe、Mn、Ni、Al、Co、Zn、Cd 与 Cr、As、Pb、Cu、Sb,其中 Fe、Mn、Ni、Al、Co污染最为严重,样点超标率分别达88％、84％、70％、59％、53％.重金属污染指数HPI地区差异显著,全省平均值为576.62,是临界值的5.76倍,各地区整体污染状况从大到小为黔东南州、黔南州、黔西南州、安顺市、毕节市、遵义市、贵阳市、六盘水市.煤矿排水中化学非致癌物Cu、Pb、Zn、Ni、Al、Fe、Mn、Co、Sb的健康风险较小(均值3.66×10-10～3.63×10-7a-1),均低于美国EPA推荐最大可接受水平 1.0×10-6a-1;化学致癌物 Cr(3.90×10-4a-1)、As(3.71×10-5 a-1)和 Cd(6.82×10-6 a-1)的健康风险均较高,其中重金属Cr污染与黔西南地区As污染,应予以重视.     

排污河沉积物中重金属污染的生态风险评价

以天津市某排污河河道沉积物为研究对象,分析了底泥中Zn、Cu、Cr、Pb、Ni、Cd和Mn的质量比,并用潜在生态风险指数法和地累积指数法对7种重金属的污染状况和生态风险进行了评价。结果表明,Zn的质量比水平最高,平均达1 061.2 mg/kg;而Cd质量比水平最低,均值为4.8 mg/kg。以海滦河流域沉积物背景值为参考值,河道底泥重金属污染严重,其中Cu、Zn、Cd的质量比远远超过背景值,为主要污染风险因子。Cd和Cu在6个采样点都呈现出极大的污染风险,Pb的污染风险则较低。     

中部地区省会城市雾霾污染变化特征研究及因素分解

为了分析中部省会城市大气污染的异同性及影响因素,基于中部省会城市的空气质量监测数据,以AQI为代表指标对中部地区雾霾污染城市间异同性及分布特征进行识别,并在STIRPAT模型基础上构建空气污染影响因素模型,借助固定效应模型及2SLS进行回归分析。结果表明:1)中部省会城市在多年经济的推动下,已逐渐呈现春秋适中,夏冬偏高的污染发展趋势,且经济增长与空气质量呈现倒U形趋势;2)五省省会城市除南昌外,其余四省省会空气污染表现出相似特征,尤以南京、合肥、武汉为甚,其显著性差异值达到0.964、0.879、0.915;3)中部地区跨区域雾霾污染在协同控制时,需要着重关注城市人口的变化趋势、新增建筑面积、工业排放的总量控制等方面,并将其纳入到雾霾污染协同控制体系之中。     

城市植物叶面尘中痕量元素分布特征及其生态风险评价

为了解城市植物叶面尘中痕量元素的分布规律及污染特征,以南京市5个典型区域植物叶面尘作为研究对象,应用ICP-AES(电感耦合等离子体发射光谱仪)对其中As、Cr、Cu、Pb、Zn、Ti、Mn等痕量元素质量比进行测定,并运用地质积累指数法和Hakanson潜在生态风险法评价重金属污染程度和存在的潜在生态风险.结果表明:商业区和交通枢纽区各重金属的质量比均较高,尤其是Pb、Cu污染最为严重;工业区Cu、Zn等重金属污染较为严重;城郊结合部重金属污染相对较轻;风景名胜区部分重金属元素质量比高于南京市背景值.地质积累指数表明,南京市典型区域植物叶面尘重金属As、Cr、Cu、Pb、Zn、Ti存在着不同程度的污染,Pb、Zn和Ti元素污染最严重,已经达到了偏中度污染水平.潜在生态危害指数表明,5个区域的植物叶面尘中重金属潜在生态危害均属于中等风险等级.     

页岩气开发中压裂返排液的水质污染特征研究

页岩气压裂返排液成分复杂,为了解页岩气开采过程中压裂返排液的污染情况,对四川某页岩气典型井场不同时期的压裂返排液污染物组成进行了分析,采用超滤膜法测定溶解性有机物(DOM)相对分子质量分布特性,通过建立水质矩阵开展污染特性评价,并进行了综合生态毒性研究。结果表明,该区域不同时期压裂返排液中污染物特征相似,主要污染因子为总有机碳(TOC)和氯离子,并且生物毒性高、可生化性差。研究结果可为该区域压裂返排液处理技术的选择提供参考。     

三峡库区重庆段重点水域沉积物多环芳烃的污染特征及生态风险评价

采用液相色谱法对三峡库区重庆段9个断面沉积物样品的多环芳烃(PAHs)进行了分析。结果表明,三峡库区重庆段沉积物中ΣPAHs质量比范围为68.6~4 226 ng/g,平均质量比为685 ng/g;7种致癌单体Σ7PAHs质量比范围为23.7~1 265 ng/g,平均值为261ng/g,属中等污染水平。沉积物中ΣPAHs质量比最高点位于化工园区下游,其余断面质量比较低且变化较小;化工园区下游以2~3环为主,占总量的50.66%,其余断面以5~6环为主,占总量的25.90%~67.01%。沉积物中PAHs来源主要为木柴、煤燃料的高温燃烧。沉积物质量基准法和质量标准法评价结果表明,化工园区下游沉积物存在生态风险,有必要开展PAHs污染来源调查和底质生态修复研究;其余断面存在潜在生态风险,需加强监测。     

西安市高校土壤中As的污染特征及风险评价

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-MS)对西安市高校土壤中As的四季质量比进行测定,分析其污染特征,并利用潜在生态风险评价法和健康风险评价法对高校土壤中的As进行风险评价。结果表明,西安市高校土壤中As质量比基本超过陕西省土壤背景值,春季和冬季As质量比均值较高,而夏季和秋季相对较低。东郊、西郊、南郊和北郊高校土壤样品中As质量比最高值分别为陕西省土壤背景值的1.47倍、1.81倍、1.35倍和1.50倍,且西郊区域高校土壤中As质量比四季(除夏季外)最高。西安市高校土壤中As四季质量比均值的潜在生态风险指数均小于30,属于轻微污染水平。经口误食是土壤中As较易对人体造成健康危害的途径。土壤中As的非致癌风险HI和致癌风险指数R分别小于1和10-6,对人体健康不会造成危害,但儿童属于高风险人群。     

基于二维云模型的沙漠高速公路生态风险评价及优选研究

为研究以生态平衡为导向的沙漠高速公路方案风险评价,基于腾格里沙漠特殊的地理环境与道路施工特征,从动植物生存环境干扰、自然生态景观破坏、水土资源污染、自然资源开发利用、植物固沙及后期维护5个方面建立沙漠地区的生态风险评价指标体系,运用集值统计法优化传统AHP法,确定各评价指标权重,再以生态环境破坏情况与修复成本作为二维云模型的2组基础数字特征,建立生态风险和二维云模型间的联系;借助MATLAB输出二维风险云图,对比不同道路方案的一级指标和的综合生态风险云评价等级。按上述方法构造模型,对乌玛高速中卫穿沙段两条道路方案进行生态风险评价,结果表明：西线道路方案有效保护了沙坡头景区和水源保护地的生态平衡和安全,综合生态风险等级介于良好和优秀之间,更贴近良好,南线道路方案对原有生态环境破坏程度较大,修复成本高,综合生态风险等级介于一般和良好之间,更贴近一般,因此更推荐西线方案作为道路修建的实施方案,这也与工程实际情况一致,从而验证了数学模型对沙漠地区生态风险评价的适用性和有效性。     

有机酸对土壤中Pb和Cd淋洗动力学特征及去除机理

采集辽宁葫芦岛锌厂周边农田耕作层(0 ～ 20 cm)土样,以酒石酸、柠檬酸和草酸为淋洗剂,研究其对土壤中Pb和Cd的淋洗动力学及去除机理.结果表明,对Pb和Cd的解吸量从大到小的有机酸均为酒石酸、柠檬酸、草酸,而动力学过程均可以用Elovich方程描述(R2=0.9698～0.9968),表明该淋洗解吸过程为非均相扩散过程.试验条件下(pH值为2、3、4、5和6),pH值降低,3种有机酸对Pb和Cd的淋洗量均增加,表明有机酸分子中的质子活化了土壤中的重金属,促使其解吸.温度升高(25～ 45℃),3种有机酸对Pb和Cd的淋洗量也增加,表明温度升高加速了重金属离子的扩散,促使其解吸.3种有机酸对Pb和Cd 4种形态的淋洗去除效果不同,对Pb,去除率从高到低的不同形态为弱酸可溶态、可氧化态、可还原态、残渣态;对Cd为弱酸可溶态、可还原态、可氧化态、残渣态.     

河北曹妃甸近海沉积物中多环芳烃的含量、分布、来源及生态风险评价

2010年9月在河北曹妃甸近海采集表层沉积物样品,用气相色谱质谱仪(GC/MS)测定分析16种US EPA(美国国家环境保护署)优先控制的多环芳烃(PAHs).结果表明,曹妃甸近海9个站位沉积物中的PAHs质量比为267.2～ 858.2 ng/g,平均值为376.5 ng/g,其高值区位于原油码头东部.与国内外其他区域沉积物中的PAHs质量比进行对比发现,曹妃甸近海沉积物中PAHs的质量比总体处于中等水平.本次调查检出的PAHs种类较多,主要同系物为菲(Phe)、芴(Fl)和荧蒽(Flu).与国内研究的渤海湾近岸表层沉积物PAHs质量比进行对比发现,曹妃甸近海表层沉积物中萘、芴、菲、蒽、荧蒽、芘等组分质量比要高出很多,这与曹妃甸石油化工与机械制造等发展迅速密切相关.异构体比值法分析表明,该区表层沉积物中PAHs主要来源于生物质、煤及燃料燃烧.根据效应区间值进行生态风险评价,结果表明,曹妃甸沉积物对周围生物的影响较小.与国内一些典型区域的生态风险研究进行对比分析发现,各研究区域均存在芴超过影响范围低值(Effects Range Low,ERL)的站位.潜在影响等级(Probable Effects Level,PEL)分析表明,同系物中的芴也存在超过相应标准值的站位,应引起海洋环保部门的重视.     

重庆园博园龙景湖水体中无机硫分布特征及有机质的影响

龙景湖是一个新建的人工深水湖,夏秋季节由于H2S等产生的黑臭问题严重阻碍了园区的发展。对龙景湖沉积物、孔隙水和上覆水的无机硫、有机质进行了研究。结果表明:上覆水和孔隙水中硫酸盐(SO2-4)质量浓度分别为10.20~76.87 mg/L、7.13~20.45 mg/L,总有机碳(TOC)质量浓度分别为89.00~164.08 mg/L、12.81~116.20 mg/L,上覆水中溶解性硫化物质量浓度为16.32~64.21 mg/L;沉积物中酸挥发性硫化物(AVS)质量比为100.90~311.83 mg/kg,铬还原硫化物(CRS)质量比为106.01~471.53 mg/kg,元素硫(ES)质量比为57.87~351.63 mg/kg。上覆水中SO2-4和S2-沿深度方向分别增加和减少,沉积物中3类还原态硫(AVS、CRS、ES)沿深度方向均先增加后减少,且质量比从大到小为CRS、AVS、ES。上覆水中TOC充足,SO2-4(X)与TOC(Y)的质量浓度成反比(Y=-0.637X+147.73),SO2-4是硫酸盐还原过程的控制因素;孔隙水中SO2-4与TOC的质量浓度成正比(Y=3.1385X+14.061),TOC含量和生物有效性为SO2-4还原过程的控制因素。研究表明,原龙景水库、凌云桥等位置SO2-4还原性最强,是湖水夏秋季节产生黑臭问题的潜在位置。     

上海市街道灰尘中PBDEs的含量水平、来源及组成特性

以上海市为研究区域,对16个监测点的街道灰尘中多溴联苯醚(PBDEs)的含量水平、来源和组成特性进行研究。于2013年11月份采集16个街道灰尘样品,对其进行索氏提取和层析净化等前处理后采用GC-MS对12种待测PBDEs目标化合物进行定量定性检测分析。结果表明:12种PBDEs化合物全部被检出,16个采集点采集的街道灰尘中PBDEs质量比在12.046~82.835 ng/g,平均质量比为38.428 ng/g,不但高于苏州、无锡、南通等地的街道灰尘样本,而且远高于上海市土壤中PBDEs质量比;通过层次聚类分析得出上海市中心城区的PBDEs污染来源基本相同,主要为含有PBDEs产品在使用过程中PBDEs的释放,各郊区PBDEs污染物来源则各不相同,主要为各郊区工业区生产过程中PBDEs的释放;主要污染物有BED-47和BDE-49;监测点街道灰尘中PBDEs的质量比分布差别较大,各个监测点PBDEs的污染还处于不断变化中。