水培和盆栽条件下碎米莎草对铀的耐受性及富集特征

碎米莎草(Cyperus iria L.)作为铀的超耐受植物,它的发现为探讨铀污染环境的植物修复和铀在植物体中的吸收和耐受机理提供了一种新的资源. 在Hoagland's营养液中加入铀标准溶液模拟铀污染水环境,以及直接在铀尾沙条件分析不同铀供应水平下碎米莎草对铀的耐受性能和富集特征. 结果表明:①碎米莎草对铀的富集特征依赖于生长介质中铀的供应水平和植物生长期等多重因素. 碎米莎草不同生长期各部位w(U)均高于生长介质中的铀供应水平,根系和地上部分w(U)最高可分别达(48 605±1 266)和(824±856)mg/kg. 根、茎和叶中w(U)基本随着铀供应水平的升高而增加,在开花期时较低,根系吸收的铀有1/10~1/5能转移至茎、叶、花籽部位,ρ(U)<250 mg/L的铀溶液对碎米莎草的生长无抑制作用. ②碎米莎草对铀尾沙具有很强的耐受性,但地上部分的富集系数在某些条件下可大于1;地上部分的w(U)在开花期相对较高,至成熟期时下降;在成熟期添加柠檬酸有助于碎米莎草根、茎和叶将铀转移至籽部位.      

基于间隔偏最小二乘法短程硝化反硝化中无机盐氮的近红外光谱

采用序批式活性污泥反应器(SBR)研究短程硝化反硝化系统中稳定条件下无机盐氮的变化规律,利用小波去噪法对无机盐氮的近红外光谱进行预处理,并用间隔偏最小二乘法(iPLS)建立无机盐氮含量的校正模型(iPLS模型).结果表明:小波去噪法对原始光谱中的部分噪声进行滤除,从而提高了模型的精度.采用最小二乘法对预处理后的光谱进行建模,优选出最佳波长区间并将光谱划分为20个子区间,优选出的氨氮特征波数为8243~8663cm-1,亚硝酸盐氮特征波数为4000~4420cm-1.所建模型对氨氮、亚硝酸盐氮校正时的相关系数(rc)分别达到0.9582、0.9544,校正均方根误差(RMSECV)分别为0.0321、0.0406;预测时的相关系数(rp)分别为0.9184、0.8816,预测均方根误差(RMSEP)分别为0.0790、0.0451.采用实际污水为原水时校正模型对氨氮、亚硝酸盐氮预测的相关系数(rp￠)分别为0.9190、0.8739,预测均方根误差(RMSEP′)分别为0.0578、0.0229.模型对氨氮和亚硝酸盐氮的预测总体效果较好.用小波去噪和最小二乘法建立模型不仅能有效减少建模所需变量数、缩短运算时间,而且模型预测精度较高,为无机盐氮的快速测定提供了一种可行的分析技术.     

外源Cl-添加对不同母质土壤溶液Cd2+浓度的影响

土壤镉(Cd)的环境行为与其在土壤溶液中的存在形态以及陪伴离子有关,然而外源Cl~-与土壤溶液中Cd~(2+)的关系以及不同母质土壤对Cd~(2+)的环境行为的影响并没有明确的结论.选取2种水稻土(第四纪红色黏土母质发育的红黄泥、紫色砂页岩母质发育的紫泥田)为研究对象,添加离子态外源Cd~(2+)(0、1、2.5、5 mg·kg~(-1)),平衡老化后添加外源Cl~-(0、0.6、1.2 mg·kg~(-1)),在保持水分恒定的情况下进行模拟培养试验,研究外源Cl~-添加对土壤溶液Cd~(2+)浓度的影响.结果表明,随着外源Cd~(2+)的增加,土壤溶液Cd~(2+)的浓度提高,红黄泥土壤溶液Cd~(2+)的浓度显著高于紫泥田;添加Cl~-会使土壤溶液中Cd~(2+)浓度升高,且Cd~(2+)浓度与外源Cl~-呈显著正相关,红黄泥和紫泥田土壤溶液中Cd~(2+)的平均浓度比不添加Cl~-时Cd~(2+)的平均浓度分别增加了12.74%、51.49%;土壤对Cd~(2+)的吸附关系符合Freundlich等温吸附方程,紫泥田对Cd~(2+)的吸附量显著高于红黄泥,添加Cl~-对红黄泥Cd~(2+)的吸附影响很小,而对紫泥田的影响显著.Cl~-存在下,红黄泥和紫泥田的解吸率分别为12.50%～19.25%、14.76%～24.99%,外源Cl~-添加对Cd~(2+)解吸影响小.综合分析认为,Cl~-对不同土壤Cd~(2+)的吸附解吸行为影响有较大的差异.     

城市不同材料屋面径流的污染负荷特性

分析不同材料屋面径流污染负荷特性,对于提高城市面源污染负荷估算精度和确定初期径流截流比具有重要意义.以扬州市为研究区域,通过对小青瓦屋面、水泥瓦屋面和混凝土屋面这3种屋面进行降雨径流监测,比较不同材料屋面径流污染物浓度、冲刷规律以及初期冲刷效应.结果表明暴雨事件中,小青瓦屋面径流中总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数和总悬浮物(TSS)的事件平均浓度(event mean concentration,EMC)约为水泥瓦屋面的4～9倍;小青瓦屋面径流污染物浓度变化受雨强影响程度大于水泥瓦屋面,其中TP和TSS的浓度变化趋势和雨强变化趋势的Pearson相关系数r分别为0. 853和0. 822;各材料屋面的初期冲刷强度呈水泥瓦屋面混凝土屋面小青瓦屋面,分别截流3种屋面初期径流的31. 5%、58. 0%和60. 4%,可以完成削减60. 0%的屋面径流污染负荷量的目标.如果未具体区分瓦屋面材料,用水泥瓦屋面径流污染物的EMC估算古建筑聚集区的屋面污染负荷量,将严重低估暴雨事件中TN、TP、TSS和高锰酸盐指数的实际排放量,表明精细化区分屋面材料对提高城市面源负荷估算精度具有重要意义.     

粤港澳大湾区污染场地土壤风险管控制度体系建设与思考

防范污染场地环境风险和保障人居环境安全是粤港澳大湾区建设世界级城市群面临的重要挑战和工作内容之一.由于粤港澳在政治制度和土地管理等方面的差异,以及珠三角9市内部城市化水平、产业结构以及环境管理能力的差别,大湾区各地污染场地风险管控模式有明显的差异,分析粤港澳大湾区典型城市污染场地风险管控特点,对加强污染场地风险管控技术交流与合作,优化大湾区污染场地风险管控制度具有重要意义.本文在简述我国污染场地风险管控制度体系的基础上,重点介绍了广州、深圳、东莞、香港和澳门的污染场地风险管控制度体系、监管对象、污染评估与整治程序等的特点,对其风险管控制度体系进行了分析与对比,并针对土地规划、政策反馈、信息公开及联盟机制探索等提出了思考与建议.总体来看,香港及珠三角部分地市构建了行之有效的污染场地风险管控制度体系,且体现了一定的地方特点,但随着污染场地的进一步开发再利用,打造粤港澳大湾区世界级城市群的建设目标将对污染场地风险管控策略的安全性、精细化和时效性等提出更高的要求,互相借鉴和充分学习,加强大湾区2区9市污染场地风险管控上的技术交流与合作,是实现大湾区污染场地安全再利用与高效开发的有效路径.     

Impact of dissolved organic matter on the photolysis of the ionizable antibiotic norfloxacin

Norfloxacin (NOR), an ionizable antibiotic frequently used in the aquaculture industry, has aroused public concern due to its persistence, bacterial resistance, and environmental ubiquity. Therefore, we investigated the photolysis of different species of NOR and the impact of a ubiquitous component of natural water — dissolved organic matter (DOM), which has a special photochemical activity and normally acts as a sensitizer or inhibiter in the photolysis of diverse organics; furthermore, scavenging experiments combined with electron paramagnetic resonance (EPR) were performed to evaluate the transformation of NOR in water. The results demonstated that NOR underwent direct photolysis and self-sensitized photolysis via hydroxyl radical (·OH) and singlet oxygen (¹O₂) based on the scavenging experiments. In addition, DOM was found to influence the photolysis of different NOR species, and its impact was related to the concentration of DOM and type of NOR species. Photolysis of cationic NOR was photosensitized by DOM at low concentration, while zwitterionic and anionic NOR were photoinhibited by DOM, where quenching of UOH predominated according to EPR experiments, accompanied by possible participation of excited triplet-state NOR and ¹O₂. Photo-intermediate identification of different NOR species in solutions with/without DOM indicated that NOR underwent different photodegradation pathways including dechlorination, cleavage of the piperazine side chain and photooxidation, and DOM had little impact on the distribution but influenced the concentration evolution of photolysis intermediates. The results implied that for accurate ecological risk assessment of emerging ionizable pollutants, the impact of DOM on the environmental photochemical behavior of all dissociated species should not be ignored.     

Changes in nitrogen budget and potential risk to the environment over 20 years (1990–2010) in the agroecosystems of the Haihe Basin,China

The nitrogen balance can serve as an indicator of the risk to the environment of nitrogen loss from agricultural land. To investigate the temporal and spatial changes in agricultural nitrogen application and its potential threat to the environment of the Haihe Basin in China, we used a database of county-level agricultural statistics to calculate agricultural nitrogen input, output, surplus intensity, and use efficiency. Chemical fertilizer nitrogen input increased by 51.7% from 1990 to 2000 and by 37.2% from 2000 to 2010, concomitant with increasing crop yields. Simultaneously, the nitrogen surplus intensity increased by 53.5% from 1990 to 2000 and by 16.5% from 2000 to 2010, presenting a continuously increased environmental risk. Nitrogen use efficiency decreased from 0.46 in 1990 to 0.42 in 2000 and remained constant at 0.42 in 2010, partly due to fertilizer composition and type improvement. This level indicates that more than half of nitrogen inputs are lost in agroecosystems. Our results suggest that although the improvement in fertilizer composition and types has partially offset the decrease in nitrogen use efficiency, the environmental risk has still increased gradually over the past 20 years, along with the increase in crop yields and nitrogen application. It is important to achieve a better nitrogen balance through more effective management to significantly reduce the environmental risk, decrease nitrogen surplus intensity, and increase nitrogen use efficiency without sacrificing crop yields.     

废塑料再生企业排污河道沉积物酞酸酯污染特征与生态风险评价

为研究酞酸酯(PAEs)的环境行为及其生态风险,特选择有近30年废塑料处理历史的莱州市沙河镇珍珠河流域为研究对象,采集了26个0～10 cm表层沉积物样品与8个10～30 cm底层沉积物样品,采用GC-MS测试了被USEPA列为优先控制污染物的6种PAEs含量,分析其污染水平、空间分布、表层与底层沉积物中PAEs含量差异并进行生态风险评价.结果表明,表层沉积物中酞酸酯总含量(∑_6PAEs)范围为nd～39.36 mg·kg~(-1),平均含量为10.42 mg·kg~(-1);DEHP含量范围为nd～35.90 mg·kg~(-1),平均含量为9.46 mg·kg~(-1),占∑_6PAEs的90.8%.底层沉积物中酞酸酯总含量(∑_6PAEs)范围为nd～97.11 mg·kg~(-1),平均含量为21.64 mg·kg~(-1);DEHP含量范围为nd～93.9 mg·kg~(-1),平均含量为20.4 mg·kg~(-1),占∑_6PAEs的94.1%.底层沉积物中DEHP与DnOP的贡献率较表层高,但表层沉积物中各类PAEs及∑_6PAEs含量高于底层沉积物.在空间特征上,PAEs与废塑料处理产业集中区域密切相关,同时显示出与河道动力学相关的不均衡性.生态风险评价显示,该地PAEs污染具有较大的不可接受的生态风险.     

长江三角洲城市群工业污染时空演化及其驱动因素

基于2003~2015年长江三角洲（以下简称长三角）城市群26个城市工业废水和工业SO₂排放数据,采用标准差椭圆、地理集中指数、工业环境绩效指数、空间形态差异指数等方法从宏观和微观视角对长三角城市群工业污染时空演化进行分析,同时采用对数平均迪氏分解（LMDI）模型对其工业污染排放主要驱动因素进行分解.研究发现：2003~2015年工业废水和工业SO₂排放量分别下降了16.97%和28.79%,但占全国比重仍然较高,尤其是工业废水对生态环境胁迫较大.2种工业污染空间形态均呈现出北（偏西）-南（偏东）的空间分布形态,而2种工业污染重心移动轨迹并不一致,工业废水重心总体上朝向东（偏南）方向迁移了12.85km,而工业SO₂重心总体上朝向西（偏北）方向迁移了26.89km.此外,2种工业污染主要集中分布于长江沿岸城市且污染集中度指数由高到低大致呈半圈层状向周围递减.工业发展与工业污染空间形态演变具有一致性,工业废水重心和工业SO₂重心与工业发展重心距离均在逐渐缩小,而2种工业污染-环境绩效空间分布格局并不完全一致.驱动因素方面,环境规制引起的技术改善效应是工业污染排放量减少的主要原因,而由环境规制引起的产业结构效应对工业污染排放量的影响则取决于区域发展政策,经济发展效应是工业污染排放量增加的主要原因,人口规模效应对工业污染排放量的影响较小.     

碱片-离子色谱法测定硫酸盐化速率影响因素

采用碱片-离子色谱法测定空气的硫酸盐化速率,方法在硫酸盐质量浓度为1.00~20.0 mg/L范围内线性良好(r≥0.999 0);碱片剪碎或不剪碎对空白碱片中硫酸根离子质量浓度的测定无明显影响,且高低两种加标浓度的回收率均在80.0%~120%之间;对于碱片实际样品,碱片剪碎更有利于硫酸根离子的快速溶出;随浸泡时间的延长,碱片中溶出的硫酸根离子质量浓度呈上升趋势,7 h硫酸根离子基本溶出完全,从保证结果质量和节省时间的角度考虑,确定最佳浸泡时间为3.5 h,建议碱片全部采取剪碎处理。