跨世纪环境化学展望

l 形势和任务,挑战和机会什么是21世纪的重要环境问题?在21世纪来临之际,世界各国、联合国教科文组织(UNESCO)、联合国环境规划署(UNEP)以及国际科联(SCOPE和IGBP)等组织纷纷对当前全球性、区域性环境形势以及21世纪环境问题进行了研讨.UNEP1997年出版《全球环境展望》(Global Environmental Outlook,简称GEO-l),提出了全球性、地区性的主要环境问题.环境化学方面涉及到淡水、大气污染、土地退化、海洋和沿海破坏、城市污染、废物增加等.还指出了温室气体的排放、化学品和能源应用增长、可再生资源使用的非持续化、城市发展无计划以及全球生物地球化学循环     

淡水与工业:事实和数字

国际淡水年,2003年已经过去了,但是增加安全的饮用水和改善卫生设备的工作还在继续.这里所讲的"事实和数字"并不包括所有这些工作的背景.它们只集中在"淡水和工业"这个主题,包括淡水的供应(例如,供水服务和瓶装水工业)、工业用水、工业排放对水利资源的影响以及与工业有关的一些机会(和挑战).     

全球生物多样性评估方法及研究进展

评估和预测全球生物多样性丧失趋势及其对人类福祉的影响,是当前国际生物多样性研究的重要方向之一。结合全球生物多样性评估的最新研究进展,对全球生物多样性评估的内涵、方法和成果进行了阐述。驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)概念框架是当前生物多样性评估项目主要使用的评估框架。按照评估目的的不同,可将生物多样性评估方法划分为指标评估、模型模拟和情景分析3种主要方法,其中全球2010年目标评估指标框架、全球环境综合评估模型(IMAGE)/全球生物多样性评估模型(GLOBIO)组合以及政府间气候变化专门委员会(IPCC)的《排放情景特别报告》(SRES)以及千年生态系统评估(MA)、全球环境展望(GEO)和世界经济合作组织(OECD)环境展望等项目建立的情景模式是全球评估项目中主要采用的评估方法。多个全球评估项目的研究结果表明,全球生物多样性丧失趋势没有得到有效遏制,在21世纪,其速度将进一步加快。在今后的研究中,仍需在理解生物多样性、生态系统服务和人类福祉之间的关系,全球2020年评估指标框架,以及发展基于多情景、多模型和多生态系统的综合评估方法等方面进行深入探讨。中国应认真总结全球生物多样性评估理论和方法方面的研究经验,加强中国2020年目标评估指标体系和中国生物多样性监测网络建设,发展适合中国区域特点的具有自主知识产权的生物多样性综合评估模型和情景分析方法,定期对全国生物多样性进行综合评估,切实掌握全国生物多样性现状及变化趋势,为中国生物多样性保护和管理决策提供服务。     

环境水样中Se(Ⅳ)/Se(Ⅵ)的分析方法研究进展

硒是生物体中不可缺少的微量元素,具有双重生物效应.摄入量不足,会引发缺硒性疾病,而摄入量过多,又会引起硒中毒,其在人体中的日均摄入量安全范围为40—400μg·d~(-1).近些年来,由于硒的污染日趋严重,硒在环境水体(包括淡水、海水、工业废水和生活污水)中的形态分布及其含量测定备受关注.本文在对硒的来源、物理化学性质、生物效应及环境行为总结的基础上,重点综述了环境水体中Se(Ⅳ)/Se(Ⅵ)的分离富集和分析测定方法,并就硒的形态分析进行了展望.     

桂林会仙岩溶湿地产甲烷菌的数量、群落组成和活性

甲烷产生过程是湿地生态系统中最活跃的生物地球化学进程之一,岩溶湿地是一类具有典型岩溶地区水文特征和重要环境影响的特殊内陆淡水湿地.为了解岩溶湿地产甲烷菌的类型及其在碳循环中的贡献,综合运用分子生物学、微生物学和地球化学的方法对桂林会仙岩溶湿地沉积物中产甲烷菌的数量、群落组成、活性以及相关的环境因子进行研究.分析15-35 cm沉积物中甲基辅酶M还原酶基因mcr A的数量、种类以及与环境因子之间的关系,发现mcr A基因的拷贝数为106~(-1)07,主要来自5类产甲烷古菌目,分别是甲烷微菌目(Methanomicrobiales)、甲烷八叠球菌目(Methanosarcinales)、甲烷胞菌目(Methanocellales)、甲烷杆菌目(Methanobacteriales)以及一类尚未鉴定的产甲烷古菌,这些序列中有一半的序列与已知Mcr A蛋白序列相似度在95%以下,并且mcr A基因的多样性和数量分布主要受到有机碳和硫酸盐含量的影响.在产甲烷活性方面,沉积物的乙酸型产甲烷速率为1 024(±447)pmol g~(~(-1)) d~(-1),氢型产甲烷量约为650(±155)pmol g~(~(-1)) d~(-1).上述结果表明,会仙岩溶湿地具有同普通淡水湿地类似的产甲烷菌群落组成和较高的产甲烷潜力,并且该环境中可能蕴藏着许多尚未被研究的微生物资源.     

环境署焦点

全球环境展望?3:处在十字路口的地球根据联合国环境署新出版的《全球环境展望?3》(GEO?3)报告,如果不采取紧急行动,在未来30年里70%以上的地球陆地表面会受到道路、采矿、城市和其他基础设施发展的影响.报告说拉丁美洲和加勒比地区遭受的影响可能最大,其次是亚洲和太平洋地区.GEO?3回顾了过去30年中的政策和环境影响,概括了未来30年要采取的4个政策手段,并对它们可能对人类和自然界产生的影响进行了比较.结果发现:◆如果由市场力量推动全球政治、经济和社会发展,那么到2032年全球将有一半以上的人口生活在严重缺水地区.包括阿拉伯半岛在…     

环境促进发展：人、地球、繁荣

在联合国环境署新出版的《全球环境展望3》中提出的严酷事实揭示了我们这个神奇的蓝色星球的现状以及我们要恢复其健康和自然财富所亟需的坚定选择.目前全球20%的人口消耗着全球90%的资源,而40亿人口的日均消费却不足2美元.这种模式以及资源消耗率都是不可持续性的.如果我们不马上行动,到2032年全世界一半以上的人口将生活在水资源紧张地区.另外,城市、道路和其他基础设施的扩张将会干扰甚至彻底破坏占地球陆地总面积70%以上的自然生境和野生生物.《全球环境展望3》还列举了许多其他例子表明了我们当前的方式是不可持续性的.本期《产业与环…     

淡水水体中氮污染源的识别——利用硝酸根中氮和氧同位素组成

氮营养盐污染在全球很多区域都是一个备受关注的环境问题,尤其是以农业为主的区域和人口密集的区域,因此,关于水体中氮污染源识别技术尤为重要.硝酸根离子中的氮、氧同位素组成在过去的十几年中频繁地应用于识别淡水水体中氮污染源的研究中.本文总结了已知氮污染源中氮、氧同位素组成的特征变化区间,阐述了影响氮、氧同位素组成的主要因素,描述了3种氮、氧同位素组成主流的测试方法,展望了未来定量测算各种氮污染源贡献比例的前景.在实际研究中,还将氮、氧同位素组成和水体化学特征结合,则可以有效地识别淡水水体的氮污染源.随着检测精度的不断提高,各种代表性端元污染物同位素值经验区间也变得更加准确.     

化学工业和国际化学品风险管理合作:事实与数据

我们生活在一个化学品的世界.我们使用或消费的几乎任何一种产品都含有人造化学品1930年全球化学品产量约为10万吨;而现在却达到了4亿吨.去年全球化学品产量估计接近2万亿美元.125个欧盟成员国形成了全世界最大的、专一的化学品生产区域(占2003年总销售量的34%)全球三分之二的化学品生产是在欧洲和美国进行的(图1).欧盟是最主要的化学品进出口商,贸易量占全球贸易量的一半.最大的化学品贸易区是欧盟、亚洲和北美.在1998年到2003年期间,欧盟的化学品生产增幅大大超过了美国或者日本(年增长率分别为2.7%、0.7%、1.3%)(图2).这一时期“新兴”国…     

四溴双酚A在土壤中的降解转化及残留研究进展

四溴双酚A(tetrabromobisphenol A,TBBPA)是全球生产量最大的溴代阻燃剂,广泛应用于电子产品和塑料等高分子材料的生产中.由于高的亲脂性及环境稳定性,TBBPA在土壤中易于累积.土壤作为污染物主要的汇之一,污染物在土壤中的环境过程和归趋对正确评价污染物的环境风险至关重要.本文综述了土壤中TBBPA...     

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.     

区域可持续性挑战：事实和数字

本篇事实和数字文章聚焦于联合国环境规划署区域环境和可持续性的状况,特别就工业而言.这里的主要数据来自联合国环境规划署的全球环境展望3(GEO-3).这份新的出版物覆盖了自联合国斯德哥尔摩人类环境大会以来的情况.个别例外用(*)标出.本期产业与环境使用了GEO-3提供的最新图表.     

环境中汞的微生物还原过程及机制

汞是一种全球性的环境污染物.汞的还原过程可降低地表环境汞浓度,促进汞的大气传输,对汞的区域/全球循环、甲基化及生物积累具有重要的作用.地表环境微生物还原是汞还原的重要过程,在多种环境介质中均可发生.本文介绍了多种环境介质中微生物汞还原在汞生物地球化学循环中的重要作用,详细总结了有氧与缺氧条件下微生物汞还原的途径与机制,提出了微生物还原汞的其它可能机制,并对相关领域的研究进行了展望.     

城市环境:事实与数据

城市化：21世纪面临的一种与日俱增的挑战世界人口中近一半居住在市区.随着城市化长期发展趋势的继续，在未来几十年，这个比 例还将提高.正如联合国环境规划署的《2000年全球环境展望》1所报导的，由于农村人口向 城市迁移，市区人口的出生和农村转变为城市，市区人口每一年都要增加6000万左右(相当 于法国的人口).城市居民人数的增加，尤其是发展中国家的，相当于世界总人口数的增加. 表1和图1表明城市化趋势.世界人口当前的增长，几乎全部都发生在发展中国家，而且市区 将继续吸纳这一增长的大部分.发展中国家的人口总数掩盖着巨大的地区…     

图书与报告

总论—2002-2003生命信号:规划我们未来的趋势世界观察年度《世界现状》系列的姐妹刊物,《生命信号》的目的是指出世界观察所觉察到的趋势大多没有被公众、媒体、政治家和经济学家注意到.今年提供的45个指标的范围包括全球变暖、人口增长、转基因作物、HIV/AIDS、互联网使用、国际贸易、慈善捐赠、软饮料消费、哮喘和城市扩张.WorldwatchInstitute(2002).EarthscanPublicationsLtd.,120PentonvilleRoad,London,N19JN,UK,Tel:+442072780433,Fax:+442072781142,E-mail:earthinfo@earthscan.co.uk,Internet:www.earthscan.co.uk.Pbk.…     

洞庭湖底泥中二噁英污染现状及水动力对其分布的影响

2013年9月采集洞庭湖区三口四水入湖口,东、西、南洞庭湖湖区以及出湖口沉积物,采用同位素稀释高分辨气相色谱-高分辨质谱法测定了沉积物中的二噁英(PCDD/Fs).结果表明洞庭湖沉积物中二噁英的浓度范围为153—7144 pg·g-1dw(干重),小河嘴最低,虞公庙最高.对比国内外其他淡水湖泊河流二噁英浓度,洞庭湖污染程度相对较低.二噁英污染水平依次为洞庭湖湖区出湖口入湖口,湖区内污染水平依次为南洞庭湖东洞庭湖西洞庭湖.主要同类物为OCDD,贡献率范围为77%—97%.PCDD/Fs的污染水平比1995年下降1—2个数量级,但和2004年污染水平相当.沉积物中二噁英的含量与水的流速成反比.洞庭湖出口处PCDD/Fs浓度相比入湖口和湖区浓度处于中间水平,表明洞庭湖中的二噁英可能会随水流进入长江中下游.     

水环境中尼泊金酯类防腐剂的赋存及生物降解研究进展

尼泊金酯类防腐剂(parabens)具有潜在内分泌干扰效应,近年来开始受到环境学者关注.这类化合物使用广泛且具有亲脂性,易通过污水排放进入水体/沉积物体系.本文综述了parabens在水环境中的赋存特征,以及在水环境中的生物降解转化行为,并对今后研究趋势进行了展望.国内外最新文献总结表明,parabens在水环境介质中分布广泛,检出率高,母体化合物虽然可以被生物降解,但在污水处理系统中仍不能被完全去除,尤其parabens卤代转化产物的半衰期及潜在毒性不容忽视.此外,对于parabens在水体/沉积物中好氧及厌氧降解过程中的功能微生物鉴定及群落结构分析还有待深入揭示.因此利用功能微生物开发出污水中尼泊金酯类防腐剂高效痕量去除工艺将是今后研究主要方向,后续研究工作的开展将为今后针对水体/沉积物中这类痕量污染物利用微生物群落进行污染场地原位修复提供基础科学依据.     

使用超高效液相色谱ACQUITY UPLC快速分析醛酮类化合物

醛酮类化合物是焚烧过程扩散到环境中的产物,这些化合物大部分都是已知的致癌物.因此,美国EPA和一些州开发了分析这些化合物的方法,包括US EPA TO5 (空气),方法554 (饮用水),方法8315 A选项1和2 (废水、土壤和空气),以及加利福尼亚州方法1004 (羰基化合物,机动车排放尾气中的醇类氧化物).这些方法使用二硝基苯肼(DNPH)衍生化这些化合物,然后用HPLC分离并紫外检测(吸收波长360nm),目标分析物因方法的不同而略有不同.当前使用的方法运行时间超过40min以上,需要设置多种色谱柱方可达到可接受的化合物分离度.     

环境中短链和中链氯化石蜡的来源、污染特征及环境行为研究进展

短链氯化石蜡(SCCPs)是持久性有机污染物,已于2017年5月被正式列入《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》附件A的受控名单.中链氯化石蜡(MCCPs)具有相似的性质.由于氯化石蜡(CPs)大量生产以及广泛应用,其在环境介质中的含量处于较高水平.本文综述了 SCCPs和MCCPs的生产和排放,以及2016年以后文...     

2010年生物多样性目标:指标与进展

针对全球生物多样性急剧下降的态势,2002年<生物多样性公约>缔约方大会通过了2010年生物多样性目标,即"到2010年大幅度降低全球、区域和国家的生物多样性丧失速度".文章分析了2010年生物多样性目标的产生背景和主要内容,讨论了2010年目标评估指标,阐述了全球和国家层次的2010年目标实施进展.最后,展望了2020年生物多样性目标及其战略重点、实施支持机制.