镧改性膨润土对长荡湖底泥磷的释放机制

在监测常州长荡湖水样和沉积物磷形态与含量的基础上,开展了在温度、pH、溶氧度等不同环境因子背景下镧改性膨润土对底泥磷释放的抑制效果研究。通过对比监测上覆水体磷的浓度、底泥磷的形态变化,考察了镧改性膨润土对水体磷的钝化效果以及底泥磷的固定作用。结果表明,镧改性膨润土可以很好地抑制底泥释磷,抑制底泥的释放率达到了55%—75%。温度和溶氧度的变化对镧改性膨润土的抑磷率无影响,而强酸碱(pH=4、pH=10)环境相较与中性环境（pH=7）抑磷效率减少15%;沉积物中Ex-P和Fe/Al-P等活性态磷含量下降了55%—60%,而Ca-P等稳定态磷含量上升1—1.1倍,说明镧改性膨润土可以改变沉积物磷的形态,由不稳定态转化为稳定态,提高了底泥对磷的滞留能力,降低了对上覆水释放的风险。利用镧改性膨润土控制长荡湖水体磷污染具有较好的应用前景。     

塑料的微生物降解机理研究进展

塑料结构稳定,分布广泛且生物可利用性低,其生态效应和降解方法一直备受关注。微生物降解作为一种环境友好型塑料废弃物的处理方法,具有安全、清洁、高效的特点。本文系统综述了微生物降解机理及表征方法,对参与塑料降解的微生物（细菌、真菌、生物膜和微藻）进行了总结,同时系统回顾了不同类型塑料的降解机制及降解酶,对微生物降解塑料的影响因素进行了凝练和解析。最后提出未来有关塑料降解研究的一些重点方向,以期能为进一步研究塑料污染的生态防控策略与生态环境风险提供科学参考。     

磺胺嘧啶和泰乐菌素对养猪废水硝化作用的差异性影响

养猪废水中高残留抗生素会对废水处理系统中的微生物功能产生影响,而由微生物主导的硝化作用是养猪废水脱氮首要环节。为解析抗生素对养猪废水处理系统中硝化反应的影响机制,选取磺胺嘧啶(SDZ)和泰乐菌素(TYL)为代表性抗生素,对比研究了2种典型抗生素不同暴露水平下养猪废水好氧污泥体系氨氧化和硝化反应的变化规律,并结合扩增子测序分析了2种抗生素对硝化反应功能微生物的影响差异。结果表明,在环境浓度下(100～1 000 μg·L^-1)SDZ和TYL对体系氨氧化速率均具有显著抑制作用且与抗生素暴露浓度正相关,1 000 μg·L^-1浓度抗生素试验组中氨氮去除率最高分别下降72%和65%,同时显著降低了体系中微生物丰富度和多样性,抗生素作用时间的影响大于浓度的影响。相比TYL,SDZ对细菌和氨氧化功能菌群结构产生显著影响。SDZ主要显著抑制了亚硝化单胞菌目(Nitrosomonadales)、亚硝化单胞菌科(Nitrosomonadaceae)和亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)等硝化功能菌群。本研究结果为揭示抗生素的环境效应提供基础数据。     

新烟碱类杀虫剂吡虫啉和啶虫脒对人神经母细胞瘤SK-N-SH细胞的毒性作用

吡虫啉和啶虫脒是目前使用较广的2种新烟碱类杀虫剂,它们在环境、食品和人体样品中的普遍残留,对人体健康构成威胁,但目前关于其对人的神经毒性仍知之甚少。本文以人神经母细胞瘤SK-N-SH细胞为模型,采用体外细胞实验,研究不同浓度吡虫啉和啶虫脒暴露对细胞活力、细胞形态、烟碱型乙酰胆碱受体（nAChRs）α7亚基的mRNA和蛋白表达、乙酰胆碱酯酶活性以及氧化应激的影响,为这2种杀虫剂的健康风险评价提供依据。实验中,先将SK-N-SH细胞分别暴露于不同浓度的吡虫啉和啶虫脒24 h,通过测定细胞活力,确定2种杀虫剂的10%抑制浓度（IC₁₀）值。在此基础上,设定3个梯度的低暴露浓度（0.01、0.1和1 mmol·L^-1）和溶剂对照,研究吡虫啉和啶虫脒对SK-N-SH细胞其他指标的影响（暴露24 h后）。细胞活力、氧化损伤和乙酰胆碱酯酶活性分别用相应的试剂盒测定,细胞形态用倒置光学显微镜观察,nAChRs α7亚基的mRNA和蛋白表达分别用RT-qPCR和Western Blot测定。结果表明,吡虫啉和啶虫脒的IC₁₀值分别约为1.5 mmol·L^-1和2.0 mmol·L^-1。1 mmol·L^-1吡虫啉对nAChR α7的mRNA表达和蛋白表达均显著提高,对乙酰胆碱酯酶活性有显著抑制,并引起细胞显著的氧化应激（P<0.05）。0.1 mmol·L^-1吡虫啉对乙酰胆碱酯酶活性有显著抑制（P<0.05）。1 mmol·L^-1啶虫脒对nAChR α7的mRNA表达和蛋白表达均有显著提高（P<0.05）。为进一步揭示吡虫啉的影响,对0.1 mmol·L^-1吡虫啉暴露组和溶剂对照组细胞进行了转录组分析,发现吡虫啉暴露对一些神经退行性疾病相关基因及其他一些重要通路相关基因有显著影响。本研究证明,吡虫啉和啶虫脒在非致死浓度条件下会对细胞产生一系列显著影响,吡虫啉的影响大于啶虫脒。     

锰铁氧体吸附及催化柠檬酸还原六价铬的过程及机理

本文探究了磁性纳米铁锰氧体（MnFe2O4）及其黏土矿物负载材料对六价铬（Cr（Ⅵ））的吸附作用,同时研究了锰铁氧体-柠檬酸溶液体系中,铁锰氧体催化柠檬酸还原Cr（Ⅵ）的机理.结果表明,MnFe2O4材料对Cr（Ⅵ）的吸附量随着吸附时间的增加而增加,在0—5 min内快速吸附并达到平衡,符合准二级动力学模型.伴随MnFe2O4负载量的增加,凹凸棒土负载铁锰氧体（ATP-FeMn）的吸附量大幅增加,ATP-FeMn14吸附量最大达到了29.2 mg·g-1,且吸附等温线均可用Langmuir方程或Freundlich方程拟合,属于单分子层吸附.MnFe2O4和负载ATP材料吸附Cr（Ⅵ）的最佳pH值为3—4,ATP-FeMn14对六价铬的去除率最高,最佳投加量为5 g·L-1.在铁锰氧体-柠檬酸体系中,溶液pH值是影响Cr（Ⅵ）的去除效率的重要因素,当溶液pH值在4和5时,Cr（Ⅵ）的去除率（76.5%、66.2%）显著高于其他处理;4 mmol· L-1柠檬酸的处理去除率（89.8%）显著高于其他浓度柠檬酸的处理去除率;而在相同体系中,MnFe2O4的处理去除率（89.8%）显著高于其他研究材料.本研究表明铁锰氧体不仅对Cr（Ⅵ）具有良好的吸附性能,在与有机酸共存时,还可以催化有机酸还原Cr（Ⅵ）,降低Cr（Ⅵ）的环境风险.     

舟山市环境空气PM25及水溶性离子污染特征分析

为探究舟山市PM2.5及水溶性离子组分的污染特征,于2016年4月、7月、10月和2017年1月在舟山市区3个国控点采集了168个PM2.5样品,利用离子色谱仪测定颗粒物中的9种水溶性离子（Cl-、NO3-、SO42-、NH4+、K+、F-、Na+、Mg2+和Ca2+）,结合气象数据和数值分析手段对舟山市区PM2.5和水溶性离子质量浓度特征、颗粒物酸碱度及二次离子的影响因素（气象参数、前体物）进行研究.结果表明,采样期内,舟山市PM2.5质量浓度时间变化规律为春季 > 冬季 > 夏季 > 秋季,空间分布较为均匀;二次离子是舟山PM2.5主要水溶性组成,且在PM2.5中具有一致的季节变化特征;阴阳离子平衡分析显示舟山市PM2.5整体呈现酸性,并以夏季酸度最低、秋季酸度最高;温度是影响舟山市二次离子浓度的主要气象因素;以燃煤源为主的固定源是舟山市水溶性污染物的主要污染来源,檀枫和临城采样点的SO42-和NO3-受电厂和燃煤锅炉的污染排放影响严重,普陀区船舶客货运输量大,是普陀点二次离子前体物的主要污染来源.     

In vitro evaluation of inorganic and methyl mercury mediated cytotoxic effect on neural cells derived from different animal species

To extend the current understanding of the mercury-mediated cytotoxic effect,five neural cell lines established from different animal species were comparatively analyzed using three different endpoint bioassays:thiazolyl blue tetrazolium bromide,3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide assay(MTT),neutral red uptake assay(NRU),and Coomassie blue assay(CB).Following a 24-hr exposure to selected concentrations of mercury chloride(HgCl_2) and methylmercury(Ⅱ) chloride(MeHgCl),the cytotoxic effect on test cells was characterized by comparing their 50%inhibition concentration(IC_(50)) values.Experimental results indicated that both these forms of mercury were toxic to all the neural cells,but at very different degrees.The IC_(50)values of MeHgCl among these cell lines ranged from 1.15±0.22 to 10.31 ± 0.70 μmol/L while the IC_(50) values for HgCl_2 were much higher,ranging from 6.44 ± 0.36 to 160.97±19.63 μmol/L,indicating the more toxic nature of MeHgCl.The IC_(50) ratio between HgCl_2and MeHgCl ranged from 1.75 to 96.0,which confirms that organic mercury is much more toxic to these neural cells than inorganic mercury.Among these cell lines,HGST-BR and TriG44 derived from marine sea turtles showed a significantly high tolerance to HgCl_2 as compared to the three mammalian neural cells.Among these neural cells,SK-N-SH represented the most sensitive cells to both chemical forms of mercury.     

湖南省工业领域碳减排与空气质量改善协同

气候变暖和空气污染是我国当前面临的主要环境问题.综合使用中国碳核算数据库、能源经济模型和空气质量模型,研究我国湖南省工业领域潜在碳达峰路径及其空气质量协同改善增益.基于中国碳核算数据库和相关工业/能源统计年鉴分析指出,湖南省2019年CO₂排放总量为310.6 Mt,其中工业领域排放占比超70%,主要来自于电力、蒸汽、热力的生产和供应业,非金属矿物制品业及黑色金属的冶炼和压延业等行业.综合考虑未来各工业行业经济增长速率、能源技术进步程度和能源结构优化调整等因素,使用LEAP能源经济模型设置并分析了3种潜在的工业碳达峰情景,包括趋势照常情景（2030年达峰）、中度减排情景（2028年达峰）和强化减排情景（2025年达峰）.进一步结合人为源大气污染物排放清单和区域空气质量模型WRF-Chem,以排放行业-部门的同源对应关系为桥梁,模拟分析不同碳达峰路径下空气质量改善响应.结果指出,在3种碳达峰情景中,主要大气污染物浓度均有所降低,长株潭地区尤为显著;强化减排情景力度最大,中度减排情景次之,趋势照常情景相对最弱.制造业减污降碳的协同效果最佳,在不同情景实现碳达峰时,可分别减少ρ（PM_2.5）和ρ（PM₁₀）年均值0.6~1.8 μg·m^-3和1.8~8.9 μg·m^-3.研究可为国家和区域的减污降碳协同实践提供参考和决策依据.     

山东省不同水土保持区划NDVI变化及影响因素

探究植被动态变化及其影响因素对区域生态环境建设具有重要意义.基于2000~2020年NDVI数据集,采用Sen趋势分析法与重心迁移模型等方法分析了山东省NDVI时空变化特征,并基于人口、 气象、 地形、 土壤和植被等数据,利用地理探测器定量分析了全域及不同水土保持区划的NDVI空间分异影响因素.结果表明：①2000~2020年,山东省NDVI整体呈波动上升趋势,年内变化季节性特征显著且各区存在差异,Ⅲ-4-2t区、 Ⅲ-4-1xt区和Ⅲ-5-2w区年内NDVI呈单峰型变化,而Ⅲ-5-3fn区呈双峰型变化.②空间上,山东省NDVI呈西北、 西南高,北部及沿海地区较低的分布格局,21年间NDVI以“中高覆盖→高覆盖”转移为主,主要集中在Ⅲ-4-2t区东北部、 Ⅲ-4-1xt区西部及Ⅲ-5-2w区,61.47%区域植被覆盖呈正向演进趋势,高覆盖重心向东北方向迁移,生态环境整体向好.③土壤类型和人口密度是影响山东省NDVI的主导因子,q值分别为0.174和0.130;Ⅲ-5-3fn区、 Ⅲ-4-2t区和Ⅲ-4-1xt区的主导因子是人口密度,q值均高于0.22,Ⅲ-5-2w区的主导因子为土壤类型和植被类型,q值分别为0.326和0.227.各影响因子之间均表现出双因子增强和非线性增强的关系,其中Ⅲ-5-3fn区人口密度∩相对湿度q值最高,为0.257,Ⅲ-4-2t区、 Ⅲ-4-1xt区人口密度∩土壤类型q值最高,分别为0.297和0.378,Ⅲ-5-2w区土壤类型∩植被类型q值最高,为0.444.研究结果可为山东省生态环境建设提供有益参考,为制定分区植被保护策略提供科学依据.     

平震结合理念下的城市应急避难场所震后应急厕所设计研究∗

探讨平震结合理念在城市应急避难场所中的运用方法,以解决震后缺乏正常运转厕所的问题并降低灾时专用应急厕所建造过程中的资源浪费,进一步讨论未来城市应急避难场所厕所的发展趋势,为研究者提供相关设计思路与发展动向。通过对震后城市应急避难场所人群流量、活动时长以及人群组成的详细分析,梳理受灾人群对应急厕所的需求。在此基础上,从应急厕所规划配置、内部空间、围护结构以及地下结构4 个方面构建符合群众需求的应急厕所设计架构。在应急厕所设计中,引入平震结合的理念有助于降低建造震后应急厕所所需的耗材,同时满足不同使用人群的需求。这一理念为应急厕所设计提供了新的路径与理念,成为设计过程的重要依据,为今后应急避难场所及设施的建设与发展提供新思路。