烃类污染物在大气气溶胶源解析方面的应用

分析了国内外的资料,并结合几年来对北京地区的研究成果,讨论了饱和烃、多环芳烃等有机污染物在源解析方面的应用。利用饱和烃进行源解析主要依靠正构烷烃的分布特征和主峰碳、CPI、OEP等参数,以及姥鲛烷和植烷的Pr/Ph、Pr/C17、Ph/C18比值;甾烷及萜烷等环状化合物,性质非常稳定,可以作为化石燃料燃烧的有机示踪物。通常情况下,不同来源的多环芳烃,Ant/Phe、Flua/Pyr、BaA/Chr等比值有一定的差别;因此这些比值也可以作为重要的诊断参数。     

基于化学氧化法修复石油烃污染土壤研究进展

石油作为现代工业的血液,被广泛应用于各行各业.但是,其带来的环境污染问题不容忽视,尤其是泄漏等生产事故诱发的土壤污染.化学氧化法因具有修复效能高、成本低及操作便利等优势,常用于石油烃污染土壤修复.本文重点综述了基于过氧化氢和过硫酸盐的高级氧化技术修复石油烃污染土壤过程中常用的活化剂、强化措施、关键影响因素及其效能;汇总了其他氧化剂在修复石油烃污染土壤方面的效果;分析了不同高级氧化技术应用于石油烃污染土壤修复的优缺点;展望了化学氧化法修复石油烃污染土壤未来的发展方向与挑战.     

双通道双毛细管柱测定非甲烷总烃分析方法探究

建立了毛细管柱-双氢火焰检测器测定非甲烷总烃的方法,经优化色谱条件,获得了最佳的实验条件,并根据氢火焰检测器(FID)的原理探讨氧及非烃类等含碳化合物的响应及影响.研究结果表明,本方法测定总烃的标准曲线为0.9994,当色谱进样量为0.25 m L时,方法精密度为0.12%、方法检出限为0.016 mg·m-3(以碳计)等均符合HJ/T38—1999性能指标的要求.实验结果表明含Cl、O、S类的挥发性化合物在测定非甲烷总烃时,也有不同程度的响应值,对计算总烃浓度产生影响.     

人工微宇宙环境下油气指示微生物的异常特征

为了解烃类对微生物的作用机制,通过人工微宇宙装置进行实验室水平模拟,结合培养法和分子生物学检测技术,以典型含油气区块土壤样品中的油气指示微生物为研究对象,探讨在模拟微渗漏条件下,一定驯化周期内不同轻烃组分驯化下油气指示微生物的数量变化和群落结构演替特征.结果显示,在微量轻烃(1×10~(-8))持续驯化下,土壤中油气指示微生物数量发生了不同程度的增长,甲烷驯化组中甲烷氧化菌的菌落数量增长了76.5%,pmo A基因丰度增幅达180.0%;丁烷驯化组中丁烷氧化菌的菌落数量增长了212.0%,bmo X基因丰度增幅达285.0%.16S rRNA高通量测序进一步显示,在模拟微渗漏(1×10~(-8))的条件下,油气指示微生物属于低丰度种群,其中Methylococcaceae(甲基球菌)、Methylophilaceae(嗜甲基菌)、Methylocystis(甲基孢囊菌)等微生物与甲烷正相关,Rhodosprillaceae(红螺菌)、Pseudonocardia(伪诺卡式菌)等微生物与丁烷正相关,其他的一些硝化微生物Nitrospira(硝化螺旋菌)、Xanthomonas(黄单胞菌)等则与烃类负相关.本研究深化了关于气态烃对油气微生物作用机制的认识,可为油气微生物勘探技术提供新思路.(图6表2参33)     

天津地区表层土中饱和烃的组成与分布特征

为揭示天津地区不同环境功能区表层土壤中饱和烃污染特征及其来源,分析了该地区几个具代表性的环境功能区表层土(0～25cm)中饱和烃化合物的组成和分布特征,重点讨论了正构烷烃和甾、萜烷烃类化合物的组成、分布及环境意义,比较了不同层次(亚层)(0～5cm,5～10cm,10～15cm,15～20cm,20～25cm)中这些化合物及相关的地球化学参数的变化规律。结果表明,不同采样点以及同一采样点的不同亚层之间正构烷烃的组成特征存在不同程度的差别,而甾、萜烷烃类化合物组成与分布特征均较为接近。正构烷烃以及甾、萜类地球化学参数综合分析揭示,不同采样点之间正构烷烃的来源多样,中低分子量的正构烷烃主要来源于石油等化石燃料,高分子量正构烷烃主要来源于高等植物蜡的分解产物,但甾、萜烷烃类化合物的来源是一致的,且主要来源于石油烃污染。不同采样点表层土中饱和烃的来源及污染程度均存在一定的差别,市区、油田附近、经济开发区以及近郊区受石油源影响较重,北部山区污染较轻,且主要来源于高等植物的降解。除个别采样点外,同一采样点不同亚层之间饱和烃的组成特征基本一致,表明污染源是一致的,主要来源由表层污染物往下迁移所致。     

渤海中部油气开采区石油烃环境质量评价及源解析

对渤海中部油气开采区表层沉积物中的石油烃含量进行了环境质量评价,分析了正构烷烃和多环芳烃分子组成特征,并对其来源进行了解析.结果表明,石油类浓度为12.5—860μg·g~(-1)之间,污染指数为0.61—41.97;随着与采油平台距离的增加,平台周边海域石油烃含量和污染水平呈现降低的趋势;沉积物沉积时为缺氧还原的沉积环境.正构烷烃的分布特征和甾萜烷生物标志化合物表明,源自大陆高等植物和海洋浮游生物的烷烃共存于渤海近代沉积物中,石油类产品和化石燃料燃烧产物对其贡献不能忽视;石油平台站位PAHs主要来自石油的直接输入,其它站位主要来自燃烧源.     

某润滑油污染场地健康风险评估

总石油烃(total petroleum hydrocarbons, TPH)是烃总量的一个表征,包含各种烃类化合物,对人体具有极大的危害.通过对四川省某润滑油厂拆迁场地采样调查,分析了污染物分布特征,在明确未来规划用途的条件下,用分馏法以高碳石油烃毒性参数对污染地块的石油烃进行了风险评估.结果表明,场地主要污染物为石油烃C10～C40,主要污染区域为生产车间、室外原油堆放区、油桶堆放区、油罐堆放区和废水处理池.不同功能区石油烃C10～C40垂直分布特征不同,同一土壤层不同功能区域石油烃C10～C40污染程度也不同.对不同组成成分的石油烃C10～C40进行风险评估,其评价结果也不同.总的来说HI(脂肪族∶芳香族含量比为100∶0)＜HI(脂肪族∶芳香族含量比为79.4∶20.6)＜HI(脂肪族∶芳香族含量比为0∶100).当脂肪族∶芳香族含量比为100∶0和79.4∶20.6时,石油烃C10～C40总危害商＜1,石油烃C10～C40浓度在人体健康可接受的范围内,不需要进行土壤风险控制值计算;当脂肪族∶芳香族含量比为0∶100时,石油烃C10～C40总危害商＞1,存在非致癌风险;综合非致癌效应的土壤风险控制值为8 168.58 mg·kg-1 .     

石油烃厌氧生物降解代谢产物研究进展

石油烃厌氧生物降解代谢产物的分析对于石油烃厌氧降解机制的研究、功能微生物的筛选以及微生物活动的原位监测具有指示性作用.综述了近年来石油烃厌氧生物降解代谢产物的研究进展.石油烃厌氧降解的初始活化方式主要包括脱氢羟基化、加延胡索酸以及羧化等.其中,加延胡索酸是不同种类的微生物通常采用的代谢方式.同时,将代谢产物按照气体、无机离子和有机酸进行分类,并针对各类物质特别是瞬时性、低浓度的有机酸类产物常采用的分析方法进行归纳.通过实例强调了代谢产物作为潜在生物标记物的应用,并对石油烃厌氧降解代谢产物分析方法的发展提出展望.图3参58     

石油烃降解酶及其基因的结构、功能和表达调控

研究烃降解酶及其基因是进行石油微生物分子检测和工程菌构建的重要基础.本文对目前烃降解酶及其基因的结构、功能和调控机制的最新研究进展进行了总结.催化烷烃好氧降解的起始酶有几类加氧酶,膜整合甲烷单加氧酶、萘-1,2-双加氧酶和异丙苯双加氧酶的晶体结构已经被解析.烷基或芳基琥珀酸合酶催化烃厌氧代谢的主要起始反应,而Azoarcus sp.乙苯厌氧代谢起始反应由乙苯脱氢酶催化.在细菌中,烃代谢相关基因主要通过形成操纵子进行表达调控,基因转录受烃或类似物诱导,并受细胞全局调控.一些微生物由于存在多种烃代谢途径而可能具有复杂的基因调控机制.此外,生态学研究表明,环境中烃降解基因的诱导动态与实验室内纯培养分析不同.在分析石油降解工程菌构建有待解决问题的基础上,提出了烃代谢综合调控和环境中相关酶及基因诱导研究的重要性,并对未来烃降解酶及其基因在有毒物降解理论研究和生物修复上的应用进行了展望.     

石油污染与微生物群落结构的相互影响

从两种土壤中分别分离出石油烃降解菌,并从中筛选出6株石油烃高效降解菌A1、A2、A6、A8和B2及B5,然后将各菌株鉴定至属,分别为A1假单胞菌属、A2鞘氨醇单胞菌属、A6微球菌属、A8节杆菌属、B2不动杆菌属和B5诺卡氏菌属。另外对比分析了单菌株及不同菌株重组对不同石油烃组分的利用情况,结果发现,从不同石油污染的土壤中分离到的菌株对石油烃组分的利用能力不同,从胜利原油污染的土壤中分离到的菌株A1、A2、A6和A8对石油烃组分的利用范围窄,主要利用饱和烃组分;而从经芳香烃驯化过的土壤中分离到的菌株B2及B5对石油烃利用组分的利用范围较宽,能同时利用饱和烃和芳香烃组分。     

Considerations of temperature in the context of the persistence classification in the EU

Simulation degradation studies for industrial chemicals, biocidal products and plant protection products are required in the EU to estimate half-lives in soil, water and sediment for the comparison to persistence criteria for hazard (P/vP) assessment, and for use in exposure assessments. There is a discrepancy between European regulatory approaches regarding the temperature at which degradation half-lives should be (1) measured in simulation degradation testing of environmental compartments, and (2) compared to the P/vP criteria. In this paper, an opinion is provided on the options for the experimental temperature and extrapolation to other conditions. A review of the historical development of persistence criteria did not give conclusive evidence of the temperature at which the half-lives that underpin the P-criteria were measured, but room temperature is likely. Half-lives measured at 20 °C are in line with the intentions of some international agreements, but in the EU there is a continued political debate regarding the relevant temperature for comparison with persistence criteria. Measuring degradation at 20 °C has the advantage that metabolites/transformation products can be identified with greater accuracy, and that kinetic fits to determine half-lives for parent compounds and metabolites carry less uncertainty. Extrapolation of half-lives to lower temperatures is possible for assessing environmental exposure, but the uncertainty of the persistence classification is smaller when measured half-lives are used for direct comparison with P/vP criteria, without extrapolation. Model simulations demonstrate the pattern of concentrations that can be expected for realistic worst case climate scenarios in the EU based on the half-life of 120 days in soil at 20 °C and of 40 days in water at 20 °C, and their temporal and spatial variability.     

Geochemical Characteristics of the Acid Mine Drainage in the Water System in the Vicinity of the Dogye Coal Mine in Korea

This study investigated geochemical characteristics of the acid mine drainage (AMD) discharged from the abandoned mine adits in the vicinity of the Dogye coal mine in Korea. Acid mine drainage discharged from Jeoncha pit adit of the Dogye coal mine, which is the main source of the AMD in the study area, had a pH value of 3.0 and concentrations of 2148mg SO₄ ^2– L^–1, 229mg Fe L^–1, 71mg A1 L^–1 and 11mg Mn L^–1. The reduction of some metal concentrations downstream from the discharge point could be explained on the basis of dilution and precipitation. The order of removal of metal ions downstream from the discharge point was Fe>A1, Cu>Zn, Mn. Acidity could be used as a good determining factor offering comprehensive and quantitative values for the polluting extent of acid mine drainage. The acidities existing in all acidic water samples in the Gunahan district originated primarily from mineral acidity, especially in the upper Nahan Creek from dissolved Fe and Al and in the middle and down Nahan Creek from dissolved Al. From the application of the WATEQ4F program, it was determined that predominant species of dissolved Fe in all water samples was Fe²⁺, and those of dissolved Al were AlSO₄ ⁺ and Al³⁺ except for IW2 sample which was associated with white precipitates. The species of dissolved Al in IW2 sample include also AlOH²⁺ and Al(OH)₂ ⁺. The saturation indices of goethite and haematite were positive in the water samples associated with ochrous precipitates (usually called Yellow Boy), therefore these solids might be precipitated. For the IW2 sample, the saturation indices of amorphous Al(OH)₃ and gibbsite were positive, so theoretically these solids might also be precipitated. By XRD analysis, it was found that goethite occurs in ochrous precipitates, and gibbsite in white precipitates.     

滆湖东岸生态修复试验区的水质净化效果

在滆湖东岸的小庙港湾,构建由沉水、浮叶和挺水植物组成的生态修复试验区,研究其水质净化效果.于2009年12月至2010年11月,跟踪监测敞水区(对照区)和试验区的水体理化指标.结果表明:(1)试验区水体悬浮物(SS)的去除效果较好,周年平均去除率达24.85％.(2)试验区水体透明度改善较明显,比敞水区提高11.24％. (3)试验区水体总磷(TP)和叶绿素a(Chl-a)的去除效果明显,两者浓度周年平均值分别比敞水区下降21.90％和22.83％.(4)试验区水体总氮(TN)、氨氮(NH3-N)和高锰酸钾盐指数(CODMn)的周年去除率较低.与敞水区相比,CODMn和NiH3-N浓度的周年平均值分别仅下降9.49％和3.52％,TN浓度周年平均值比敞水区增加6.69％.(5)试验区水体水质的净化效果受季节、水生植物生长状况等因素的影响.     

湿地对水中磷素净化作用的研究进展

随着对湿地功能认识的加强，湿地科学研究从资源考察开始向湿地过程研究转变，尤其是全球环境问题的加剧，使得湿地对营养物质的截留功能倍受关注。磷是农业非点源污染的重要元素之一，又是导致湿地及下游水体富营养化的重要原因，研究湿地对水中磷素的净化作用是湿地生物地球化学研究和流域水环境保护研究的重要环节。文章综述了湿地系统各因子(土壤、植被、水文、微生物)及其它环境因子(如温度、CO2浓度、污染物负荷)对磷的净化作用的影响以及湿地中磷的动态模型等方面的国内外研究进展，指出在研究手段、方法和内容方面的不足，强调今后研究应注重长期连续的湿地动态监测，湿地净化功能模型和净化能力阈值以及景观生态学在湿地净化功能方面的应用。     

珠江三角洲第四纪各地层生成与存储天然铵能力的探讨与对比

珠江三角洲第四纪底部含水层当中的天异常高然铵,来自于第四纪沉积当中的有机质在厌氧条件下的矿化。珠江三角洲第四纪晚期的沉积序列,主要包括两层海相沉积层（M1和 M2）,以及两层陆相沉积层（T1和 T2）。然而,截至目前,上述地层对天然铵的生成与存储作用,尚不明确。从三角洲的内陆到近岸,选取重点钻孔BJ8、SD1、SD14和MZ4,利用准确的定年数据,以及钻孔剖面各类铵以及总有机碳等数据,探讨与比较了珠江三角洲第四纪各地层生成与储存天然铵的能力。结果表明：全新世时期的海相沉积层（M1）,具有高达17.4 g·kg-1的沉积有机质质量分数。对 SD14钻孔剖面上高精度的有机碳分析表明,M1、M2层平均有机质质量分数分别为11.7和10.1 g·kg-1。因此,相对于晚更新世时期的海相沉积层（M2）来说,全新世海相沉积层M1具备生成更多铵的能力。对SD14钻孔剖面上各类铵的分析表明,M1和M2总铵质量分数的平均值分别为0.41和0.31 g·kg-1;M1、M2和T2各地层单位面积所储存铵的平均值分别为28.6、11.25和0.34 kg·m-2。而不同地层铵含量的差异,在该研究关注的其他钻孔 BJ8,SD1和 MZ4也非常明显。因此得出结论,全新世海相沉积层M1,是主要的储铵层,而M2则是次要的储铵层。两个陆相沉积层T1和T2,不论在生铵和储铵的功能上,远远小于两个海相沉积层。在 M1层中,铵的量呈现随深度增加而升高的趋势,原因在于铵不断生成累积,并通过扩散作用向下运移。而M2层中铵的含量呈现由上至下递减的趋势,说明M2层中的铵主要来自于上部M1层的扩散,其本身生成铵的量比M1少。M1层在珠江三角洲广泛发育,M2层经过长期的风化和剥蚀,在珠江三角洲许多地方已缺失。珠江三角洲底部含水层中天然高铵的浓度,主要由M1层生成与存储的铵的总量所决定。     

环境中丙烯酰胺检测方法和健康危害的研究进展

丙烯酰胺广泛应用于工业生产,是一种潜在的环境污染物。本文从丙烯酰胺的检测方法和健康危害2个方面总结了目前的研究进展。检测方法上,以高效液相色谱-质谱串联法(HPLC-MS/MS)最为常用,一些新技术也逐渐应用到分析中。健康危害方面,丙烯酰胺可引起实验生物的神经、生殖、遗传和发育等毒性和潜在致癌性。其毒性机理为:直接损坏神经元;使活性氧(ROS)积累导致氧化损伤;诱发基因位点突变,或与DNA形成加合物而致其损伤等。鉴于目前研究存在的问题,对以后的工作进行了展望:加强监管与治理工作,保护生态环境和人类健康;深入开展丙烯酰胺对生物体的毒性效应研究;加强我国环境中丙烯酰胺的跟踪监测工作;建立一种快捷的生物测试系统来评估水体(尤其是海洋环境)中丙烯酰胺的毒性风险。     

Problems in the assessment of the package effect in five small phytoplankters

The magnitude of the package effect in five small phytoplankters [Thalassiosira sp., Clone 2601 (an unidentified eucaryote), Nannochloris atomus, Synechococcus Syn and Synechococcus WH 7803] was assessed by comparison of the absorption spectra of intact and disrupted cells. The package effect was considerably reduced with reductions in cell size and this was broadly in agreement with theoretical predictions based on Mie theory. However, the quantitative assessment of the package effect is confounded by an inability to assign attenuation (apparent absorption) measurements at =750 nm to either scattering or absorption. The magnitude of the apparent absorption at =750 nm was greatest with the smallest picoplankton species examined, and was reduced, but not eliminated, after cell disruption. Whilst the apparent absorption at =750 nm is commonly thought to be due to residual scattering losses, the available evidence does not exclude the possibility that this may be due in part to absorption by cells or cell constituents and this requires further examination. Although these difficulties are particularly evident with the small picoplankton species, there is no reason to expect that they will not complicate the assessment of the package effect in larger phytoplankton cells.