北京地区表层土壤中含氧、含硫杂环芳烃化合物的分布特征及污染源分析

采集北京地区具有代表性的不同环境功能区62个表层土壤样品,利用GC/MS分析检测样品中含氧、含硫杂环芳烃化合物,目的是揭示表层土壤中此类化合物的组成与分布特征,并探讨其成因.结果表明,在不同环境功能区表层土壤样品中所检测到的含氧、含硫杂环芳烃化合物主要包括二苯并呋喃（氧芴）、甲基及C2-二苯并呋喃系列,二苯并噻吩（硫芴）、甲基、C2-及C3-二苯并噻吩系列和苯并萘并噻吩系列.不同环境功能区表层土壤样品中含氧、含硫杂环芳烃化合物组成和分布特征存在差别,其中工矿企业附近和城区土壤受含氧、含硫杂环芳烃化合物污染最为严重,南部地区土壤污染程度高于北部地区.表层土中氧芴系列与芴系列含量、硫芴系列与氧芴系列含量都具有很好的线性相关性.表层土中含氧、含硫杂环芳烃污染物主要来源于煤及油类燃烧产物和矿物油直接输入等,不同环境功能区污染源存在一定的差别.     

厌氧条件下有机氯代烃污染物的氧化降解

根据土柱实验,对3种弱还原条件下氯乙烷和氯乙烯类化合物的氧化降解进行了研究.结果显示,在硝酸盐和氧化锰存在条件下,1,2-二氯乙烷(1,2-DCA)和一氯乙烯(VC)可发生氧化降解,其中,1,2-DCA转化速率在反硝化和锰还原过程中分别为1.18/h和0.54/h,VC转化速率分别为0.29/h和0.15/h.在Fe(OH)³存在条件下,VC无明显降解,1,2-DCA的降解亦受到抑制.其它有机氯代烃,如1,1,1-三氯乙烷、三氯乙烯、及二氯乙烯异构体等,在3种氧化还原条件下均未发生降     

估算多氯联苯在鱼体中生物富集因子的片段常数法

根据４０种ＰＣＢ的实测数据建立了估算ＰＣＢ在鱼体中生物富集系数的片段常数模型,建模化合物的ｌｇＢＣＦ在２．６５－５．９７之间,ｌｇＫｏｗ则在３．８８－８．１８之间,由于特定氯取代位的影响以及在此Ｋｏｗ范围内ＢＣＦ与化合物憎水性之间的非线性关系,简单的片段常数模型不能有效估算ＢＣＦ。     

香港河流沉积物中有机碳对铜的吸附特性

采用厌氧序列分批滴定装置（ＡＳＢＴ）研究了香港青山湾避风塘和屯门河、城门河、林村河感潮河段沉积物中有机碳对铜的吸附特性。结果表明,在ｐＨ１６和ｐＨ７的条件下,沉积物中有机碳对铜的吸附特性可用Ｌａｎｇｍｕｉｒ等温式描述,铜在不同河流沉积物有机碳中的分配系数差别较大,吸附容量差别较小,Ｈ＾＋可以结合沉积物有机碳的重金属结合位点,导致吸附容量和分配系数随ｐＨ增大而增大。     

川产道地药材川芎重金属富集能力及健康风险分析

在中药材川芎产区随机选择了15个采样点,采集90株川芎样本和90份根系土壤样本,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了川芎块茎及其根系土壤中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、As等7种重金属的含量,通过生态风险评价模型和健康风险评价模型对其可能造成的危害进行评估,并对7种重金属的吸收富集特征进行研究.实验表明,4个产区的土壤样本中只有什邡市样点存在单一重金属Cd超标的现象,其他3个产区均存在两种或两种以上重金属超标问题,但是总的生态风险却较低.川芎块茎中也存在Cd超标现象,但是通过健康风险评价模型可以看出,在7种重金属共存的情况下,服用人群在服用川芎煎剂后并不具有非致癌风险.     

基于海外耕地投资的中国粮食供给安全研究

海外耕地投资是中国企业走出去,参与国际投资合作,获取耕地资源的重要手段。海外耕地投资能够通过国际合作和粮食进口,增加中国粮食供给,对国内粮食市场产生重大影响。基于柯布道格拉斯生产函数模型,对粮食播种面积、粮食成灾面积、农业机械总动力、农村用电量、粮食生产劳动力人数、有效灌溉面积、农业产品生产价格指数、农膜施用量、化肥施用折纯量、农药施用量等10个因素进行模型参数筛选,拟合中国粮食总产量关于粮食产量影响因子的函数关系,测算中国国内粮食生产总量;同时通过时间序列数据拟合出口粮、工业用粮、饲粮、种子粮以及粮食损耗的函数模型,测算中国国内粮食需求总量;在此基础上,通过情景分析法模拟不同情景下,中国在海外生产的粮食进入中国市场的比例,并以此作为影响中国粮食总产量的因子之一,构建关于中国粮食总供给的函数模型,分别测算不同情境中海外耕地投资生产的粮食对中国粮食供给安全的影响程度。研究结果表明,悲观情景和一般情境中,海外耕地投资生产的粮食对中国粮食安全的影响并不显著,乐观情境中中国海外耕地投资对中国粮食安全产生显著影响。进一步研究表明,当海外耕地投资粮食进口率超过75.3%时,海外耕地投资会对中国粮食供给安全产生显著影响。研究结论和建议:目前中国海外耕地投资对中国粮食安全的影响并不显著;中国的海外耕地投资能够直接或间接增加中国粮食供给,并且供给量显著提高,存在提高中国粮食供给率,保障国家粮食安全的巨大潜力,决策部门需要重视海外耕地投资,引导海外耕地投资良性发展。     

城市表层土壤磁化率与重金属含量分布的相关性研究

以西安城市表层土壤为对象,测定表层土壤样品的磁化率和Co、Cr、Cu、Pb、Sn、Sr、Ba的含量,探讨表层土壤Co、Cr、Cu、Pb、Sn、Sr、Ba含量与磁化率的空间分布规律及二者的相关性.研究表明,西安城市表层土壤重金属含量与磁化率均具有中等程度的变异水平,所测7种重金属元素的平均含量均高于西安市主要土壤类型———褐土表层土壤背景值;土壤中Co、Cr、Cu、Pb、Sn、Sr、Ba的含量均与低频磁化率(χLF)呈显著正相关,而与频率磁化率(χFD)呈显著负相关;土壤低频磁化率的空间分布与重金属Pb、Cu的变化趋势相似,频率磁化率则与Co、Cr、Ba等元素的空间变化趋势相反.污染评价结果显示,西安市土壤重金属处于中度污染,污染负荷指数的空间变化与磁化率指标高度相关.因此土壤磁化率可作为研究城市土壤重金属污染的辅助手段.     

SiB3模式对作物区CO2通量的模拟研究

以苏州东山观测站农田为对象,通过使用简单生物圈模式(SiB3),在苏州东山站选取不同植被类型作为模式输入参数进行CO2通量的模拟,并利用苏州东山站2010-04-16~2011-06-30日的观测数据进行对比,讨论不同植被对苏州东山站CO2通量的影响.结果发现,选择玉米作为站点植被类型输入模式模拟的各月CO2通量日变化趋势与观测数据比较一致;而选择普通作物类型输入模式模拟获得的CO2通量,在4月和5月,白天低估CO2通量,6月高估CO2通量;选择茶树类型作为模式植被类型输入的模拟结果,高估5月和6月白天的CO2通量.另外,本研究还使用SiB3模式对每日CO2通量进行模拟,与观测对比后发现,选择的3种植被类型模拟获得的结果能较准确模拟出每日CO2通量的收支,但存在一定偏差.这说明,选择正确的植被类型能够使SiB3模式有效地模拟出CO2通量的日变化,但对时间从小时上升到每日尺度的CO2通量进行模拟时还存在一定困难,需要进一步验证.     

Pantoea sp.IMH介导土壤中砷锑的形态转化

砷(As)、锑(Sb)污染是世界范围内比较严重的环境问题,且经常同时存在.微生物在As、Sb的氧化还原和迁移转化的过程中起着至关重要的作用.As和Sb作为同族元素,具有类似的化学性质和相关的微生物氧化还原机制.然而,砷还原菌株对As、Sb迁移转化机制的研究相对较少,特别是在As、Sb共存的土壤中.本研究的目的是探究含有ars C基因的砷还原菌株Pantoea sp.IMH对土壤中As、Sb的氧化还原和迁移转化.除了接种活细胞的活菌体系和非生物对照组,同时,考虑到自然界中细菌死亡裂解过程,还做了失活死细胞的死菌体系.结果表明,在活菌体系中,溶解态As(Ⅴ)有72.7μg·L~(-1)转化为As(Ⅲ),364.8μg·L~(-1)的溶解态的Sb(Ⅴ)没有还原,表明ars C介导的砷还原菌不能还原Sb(Ⅴ).在死菌体系中,总砷和总锑的含量分别为506.8μg·L~(-1)、821.1μg·L~(-1),是活菌体系(As=155.2μg·L~(-1);Sb=364.8μg·L~(-1))和非生物对照组中(As=57.6μg·L~(-1);Sb=271.1μg·L~(-1))砷锑含量的4倍左右.这可能是死菌体释放的胞内物质促进了砷锑的释放,3个体系中总砷和总锑释放量均显著性相关(P0.05).本研究进一步阐释了微生物对土壤中As和Sb迁移转化的影响.     

基于表面增强拉曼光谱技术的饮用水中痕量恩诺沙星和环丙沙星快速检测

近年来,抗生素的滥用引发抗生素抗性基因在环境中的传播和扩散,对生态系统与人类健康构成潜在威胁,特别是饮用水中抗生素污染事件的相关报道引发社会极大关注.因此,如何实现应急公共卫生事件中的痕量抗生素快检成为研究热点.基于表面增强拉曼光谱（SERS）技术,并结合磁性固相萃取（MSPE）样品前处理方法,构建了饮用水水样中ng ·L^-1水平喹诺酮类抗生素的快速检测方法.借助于磁性氧化石墨烯复合纳米材料（Fe₃ O₄@SiO₂-GO）的高吸附容量所提供的高富集能力,成功实现了饮用水中1.0 ng ·L^-1恩诺沙星（ENR）和5.0 ng ·L^-1环丙沙星（CIP）的加标检出,回收率在77.5%~91.5%之间,满足当前饮用水水质检测的要求.对于有机基质复杂的湖水等环境水样,萃取材料的选择性尚有待于进一步提升.