工业用水与经济发展的关系——用水库兹涅茨曲线

经验数据显示,发达国家工业用水随经济发展的变化存在着一个由上升转而下降的转折点。因此,工业用水随收入增长的演变模式可以用库兹涅茨曲线形式来表示。工业用水下降点对应的人均GDP的阈值是3700-17 000US$(PPP,以1985年为基数)。与之相应的第二产业在GDP总量中所占份额是30％～50％。工业用水下降的直接原因是用水效率的提高,其来源有两方面:部门用水效率的提高和经济结构调整。这提供了一个积极的信号,即发展中国家的工业用水将不会一直持续增长,从而为更好地预测发展中国家的工业用水量提供非常重要的思路,也为正确把握用水变化规律,制定符合规律的水资源对策提供科学基础。     

Formation of multiple trimethylsilyl derivatives in the derivatization of 17α-ethinylestradiol with BSTFA or MSTFA followed by gas chromatography-mass spectrometry determination

N,O-bis(trimethylsily)trifluoroacetamide (BSTFA) and N-methyl-N(trimethylsily) trifluoroacetamide (MSTFA) are common derivatization reagents used in the GC-MS analysis of estrogen steroids such as estrone (E1) and 17(-ethinylestradiol (EE2). In this study, three trimethylsilyl (TMS) steroid derivatives, mono-and di-trimethylsilyl EE2 and mono-trimethylsilyl E1, were observed during the derivatization of EE2 with BSTFA or MSTFA and/or GC separation. Factors influencing the production of multiple TMS derivatives and their relative abundance were examined. It was found that both methanol and bisphenol A competed with estrogenic esteroids when reacting with silylation reagents, and thus affected the formation of TMS derivatives and their relative abundance in the derivatization products. Methanol was found to be more reactive than bisphenol A with the BSTFA reagent. None of the three solvents tested in this study could prevent the generation of multiple TMS derivatives during the derivatization of EE2 with BSTFA, followed by GC analysis. A similar result was observed using MSTFA as the derivative reagent followed by GC analysis. Thus, the suitability of BSTFA or MSTFA as the derivatization reagent for the determination of E1 and EE2 by GC-MS, under the conditions reported here, is questionable. This problem can be solved by adding trimethylsilylimidaz (TMSI) in the BSTFA reagent as recommended, and the performance of the method has been proved in this study.     

不同堆肥工艺处理的城市污水污泥对滨海湿地土壤中养分释放特征和潜力的影响

通过土壤培养实验研究了4种不同堆肥［纯城市污水污泥堆肥、玉米秸秆生物炭（CSB）改良堆肥、益生菌菌剂（EM）改良堆肥和CSB+EM改良堆肥］在土壤中的碳、氮、磷和钾等养分释放特性及其对土壤溶解有机质（DOM）光谱特征、微生物群落的影响.结果表明,堆肥添加可显著降低土壤的pH,提高土壤的电导率,同时提高土壤中植物可利用养分［如可溶性有机碳（DOC）、NH₄⁺-N、NO₃^--N、速效磷（AP）和速效钾（AK）］含量;比较不同堆肥发现CSB+EM改良堆肥（CSB+EM-C）具备更高的养分释放潜力,且同时显著提高土壤DOM的腐殖化程度;高通量测序结果发现堆肥添加可以增加优势菌门水平上的相对丰度（如变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门和放线菌门）,但不同堆肥之间有所差异,其中CSB+EM-C的提高潜力最大.综合上述结果证实CSB+EM的堆肥工艺具有最佳的堆肥养分供应和改善土壤质量的潜力.该研究能够为建立有效的城市污水污泥资源化利用和滨海湿地退化土壤改良综合技术策略提供科学的理论依据.     

典型生态脆弱区水库周边大气降尘重金属风险评价及APCS-MLR模型溯源

为评估生态脆弱区大气中重金属的健康风险状况及污染来源,以锡林郭勒盟大河口水库周边为研究区,2021~2022年对布设的12个大气降尘监测点进行为期1a的采集工作,共收集到样品144份,测定Cr、Ni、Pb、Cu、Zn、Mn、As和Cd共8种重金属的含量,运用潜在生态指数（E_rⁱ）和健康风险评价模型评估大气中重金属对生态安全和人体健康的风险水平,利用富集因子分析法,主成分分析法及绝对主成分-多元线性回归（APCS-MLR）受体模型定性与定量地解析研究区大气重金属污染来源.结果表明：①研究区全年大气降尘重金属综合潜在生态风险均值属于强生态风险,各重金属元素中仅Cd元素处于极高风险程度,其余均为轻微风险.②健康风险评价结果表明,手口途径和皮肤接触途径摄入是引起非致癌风险和致癌风险的主要暴露途径,儿童在个别月份存在非致癌风险与可接受的致癌风险,其中As元素是非致癌风险与致癌风险的主要贡献来源.③通过富集因子分析、主成分分析和APCS-MLR受体模型计算表明：风沙扬尘源占比最大,为37.82%,煤炭燃烧与交通源对Cu、Cd、Pb和Zn的贡献率分别为：73.01%、40.22%、70.31%和32.82%;采矿活动对As贡献率为42.59%;工业源对Cd元素的贡献率为22.01%;人类其他活动源对Cd、As、Pb和Zn的贡献分别为：21.12%、34.40%、23.04%和32.15%.     

青岛市大气颗粒物来源的定量解析——化学质量平衡方法

在青岛采集了夏、冬两季的飘尘样品。用10μm入口切割和两级核孔膜滤膜,实现了飘尘粗、细颗粒的分极采样。分别用扫描电镜-X射线能谱分析技术和多元素化学分析数据的因子分析方法,定性识别排放源。用化学质量平衡方法定量解析源贡献:土壤扬尘和燃煤飞灰,硫酸盐二次颗粒物,以及海盐颗粒是3种主要来源;汽车尾气和2种工业排放的贡献较小。根据定量解析的结果,论述源排放的粒径分布和季节变化的特点。      

嘧草醚在水稻中的残留消解动态及膳食风险评估

为了评价嘧草醚在水稻生长过程中使用的安全性,于2018—2019年分别在佳木斯、济宁、南昌、宁波4地进行了为期2年的田间试验,研究了嘧草醚在田水、土壤、稻株中的消解动态及稻米、稻壳、稻杆中的最终残留.结果表明：嘧草醚在田水、土壤及稻株中的消解规律均符合一级动力学模型,在4地田水中的消解半衰期（t_1/2）为1.07~3.48 d,土壤中的消解半衰期（t_1/2）为3.14~5.42 d,稻株中的消解半衰期（t_1/2）为4.47~8.08 d.通过对消解半衰期与土壤性质和气候条件的线性回归分析可得,嘧草醚在不同基质中的消解速率均与土壤有机质含量和平均气温呈显著相关.施用1.5倍或2倍推荐使用剂量的嘧草醚后（90或120 g·hm^-2）,收获的稻米籽实中检测出嘧草醚的残留量均未超过日本和韩国规定的最大残留限量（MRL）值（0.05 mg·kg^-1）.通过计算得出每人每天从稻米中所摄入的嘧草醚为0.0037 mg,其风险商值（RQ）为0.0028,处于安全水平.     

伊逊河流域总磷污染来源解析

2017—2018年TP成为滦河一级支流伊逊河流域的主要污染因子,部分国控断面水质主要以GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类、Ⅴ类为主.为开展伊逊河TP污染定量识别研究,在2017年和2018年伊逊河流域水体TP污染时空特征分析的基础上,从流域磷铁矿工业污染、城镇生活污水、雨水径流、河道内源释放以及农业非点源等方面开展TP污染研究.结果表明:①伊逊河流域上游至下游TP污染程度呈加剧恶化趋势,上游唐三营控制单元污染较轻,下游李台控制单元TP污染最重;丰水期TP污染较重,枯/平水期污染较轻;从年度看,2017年TP污染严重,2018年年均ρ（TP）下降了50.00%.②2017年、2018年伊逊河流域TP污染来源差异显著,2017年磷输入主要来自于磷铁矿工业污染,占比为33.46%;选矿企业整改后,2018年磷输入主要来源变为畜禽养殖和城镇生活污染,二者占比合计为59.91%.针对伊逊河流域TP污染特征,提出伊逊河流域TP污染控制建议:加强选矿企业环境监管,进一步完善监管体系;加强流域水土流失治理,实施矿山披绿;大力实施绿色农业工程,加强畜禽养殖布局优化.      

中国西北地区一次典型沙尘过程分析

基于卫星遥感资料、再分析数据、数值模式和中国环境监测数据,分析了2018年4月1～4日中国西北地区一次典型的沙尘爆发、输送过程,并探讨了该次沙尘事件对空气质量的影响。结果表明,该次沙尘事件主要是由冷锋和大风引起的,分为两个阶段:4月1～3日,翻越天山和绕流而至的冷空气与该地暖空气交汇形成冷锋,引起塔克拉玛干沙漠起沙,这些沙尘随西风向东输送,使得哈密、嘉峪关、张掖、武威和兰州等城市PM10、PM2.5质量浓度自西向东依次升高,空气污染加重;4月4日,西北风在地形的作用下风力加大,强风掠过植被稀疏地表产生较强的起沙,西北地区多个城市的PM10、PM2.5质量浓度几乎同时剧增,引发了严重的空气污染。其中,PM10是该次沙尘过程中的主要的大气污染物,是导致空气质量下降的主要原因。     

白洋淀典型持久性有机污染物污染特征与风险评估

对白洋淀表层水体和表层沉积物中多环芳烃（PAHs）、有机氯农药（OCPs）和多溴联苯醚（PBDEs）三类典型持久性有机污染物（POPs）的污染特征进行综合调查和分析.结果表明：①白洋淀水体中PAHs、OCPs和PBDEs浓度范围分别是71.32~228.27、2.62~6.13和0~6.5 ng·L^-1;沉积物中PAHs、OCPs和PBDEs含量范围分别是163.20~861.43 ng·g^-1、2.25~6.07 ng·g^-1和230.96~1224.13 pg·g^-1.与历史数据相比,白洋淀沉积物PAHs和OCPs含量均有明显下降;与国内外湖泊相比,白洋淀沉积物中PBDEs含量处于较低水平.②水体和沉积物PAHs污染来自于油类排放和木材、煤炭燃烧的共同作用;白洋淀水体和沉积物中OCPs组成均以HCHs为主（93.76%和63.10%）,水体中HCHs主要来源于工业HCHs的降解,部分地区来源于大气的远距离传输和林丹的使用,DDTs则主要来源于历史残留.沉积物中HCHs主要来源于新的林丹使用,也有少量工业HCHs的输入,DDTs则以历史残留为主,可能部分地区存在新的DDTs输入;白洋淀水体中PBDEs组成以BDE-2为主（65.80%）,可能主要来源于大气远距离传输和高溴代联苯醚的降解,沉积物中PBDEs组成以BDE-209为主（63.82%）,主要来源为商用的十溴联苯醚.③生态风险评价结果表明,白洋淀尚无明显生态风险,但部分采样点存在生态风险的可能性,应加强监控.     

1989~2010年广东沿海牡蛎体内Pb的时空分布及风险评价

通过对1989~2010年广东沿岸15个采样点牡蛎体内Pb含量的监测和有关历史资料,分析了粤东、珠江口和粤西沿岸海域牡蛎体内Pb的时空分布特征,并采用单因子指数和非致癌性风险指数法(NCHI)评价了Pb的食用风险.结果表明,广东沿海牡蛎体内Pb的浓度范围为N.D.~3.65mg/kg,总体平均值为0.41mg/kg,从总体看其出现频数呈偏正态分布.牡蛎体内Pb的年际变化呈现逐渐降低的趋势,从2001年后波动趋于平缓并有微弱的上升;其空间分布特征表现为珠江口>粤西3粤东的变化规律,具体表现为粤东和粤西牡蛎体内Pb浓度随时间延长均表现为明显的下降趋势,珠江口牡蛎体内Pb浓度从2006~2010年开始有明显的下降.单因子指数和非致癌性风险指数评价结果均表明,广东沿岸牡蛎体内Pb的浓度未产生明显污染,对人体不具有非致癌性风险.