北京市PM2.5中砷污染特征

本研究于2011年7月至2012年5月期间采集了北京市春夏秋冬4个季节的PM_(2.5)样品,使用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)分析了样品中的总砷,并使用高压液相色谱(HPLC)和氢化物发生-原子荧光光谱法(HG-AFS)分析了样品中的As(Ⅲ)和As(Ⅴ).结果表明,在采样期间,北京市PM_(2.5)中总As的平均浓度为(21. 82±17. 01) ng·m~(-3),总As在春夏秋冬春4个季节的平均浓度分别为(16. 62±5. 80)、(18. 34±9. 00)、(21. 49±10. 22)和(29. 52±27. 97) ng·m~(-3),呈现出冬季秋季夏季春季的季节变化特征.PM_(2.5)中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的平均浓度为(3. 15±1. 94) ng·m~(-3)和(10. 78±5. 39) ng·m~(-3).春夏秋冬四季As(Ⅲ)的平均浓度分别是(5. 42±2. 5)、(1. 61±0. 51)、(2. 88±1. 12)和(3. 27±1. 23) ng·m~(-3),表现出春季冬季秋季夏季的特征;不同季节As(Ⅴ)的平均浓度分别为夏[(13. 57±13. 34) ng·m~(-3)]秋[(12. 75±6. 54) ng·m~(-3)]冬[(8. 68±3. 57) ng·m~(-3)]春[(7. 55±1. 47) ng·m~(-3)],不同季节PM_(2.5)中As(Ⅲ)的平均浓度都高于As(Ⅴ),这种季节特征可能是由季节扩散条件、排放源和大气氧化性的差异等造成,As(Ⅲ)/As(Ⅴ)的季节变化也可以反映这些差异性,不同季节As(Ⅲ)与As(Ⅴ)的比值为春季(0. 67)冬季(0. 44)秋季(0. 27)夏季(0. 13). As(Ⅲ)/As(Ⅴ)与相对湿度(Rh)呈现出一定的负相关性,表明高湿度条件可能不利于As(Ⅲ)转化成As(Ⅴ).As(Ⅲ)/As(Ⅴ)和As(Ⅲ)与Ca~(2+)呈现出一定的正相关性,表明土壤扬尘可能是As(Ⅲ)的重要来源.     

基于磁化率和210Pbex的金沙江下游小流域泥沙来源研究

金沙江下游地区侵蚀泥沙研究基础薄弱,实测资料较少,可靠的泥沙来源信息尤其是一系列国家重点水土保持工程如"长治"工程实施后流域泥沙的主要来源及贡献,对该区未来水土保持和生态环境建设以及不同治理措施效益评价具有重要意义。利用低频磁化率χ_(lf)和放射性核素~(210)Pb_(ex)双指纹因子,开展了金沙江下游一"长治"工程治理小流域(元谋县凉山乡小流域)泥沙来源研究。结果表明,坡耕地表土、林地表土和沟谷堆积物三种物源的χ_(lf)和~(210)Pb_(ex)平均含量分别为(21.81±9.43)×10~(-8)m~3/kg和40.53±9.49 Bq/kg、(24.06±9.61)×10~(-8)m~3/kg和119.35±22.81 Bq/kg、(16.60±5.27)×10~(-8)m~3/kg和30.62±12.69 Bq/kg。流域出口泥沙的χ_(lf)和~(210)Pb_(ex)平均含量分别为(17.69±2.87)×10~(-8)m~3/kg和33.63±6.17 Bq/kg。混合模型计算结果表明凉山乡小流域泥沙主要来源于沟谷堆积物,相对贡献率为79.6%;未经治理的陡坡耕地产沙贡献率为19.1%;林地面积占比最大但泥沙贡献极微,仅1.3%。基于χ_(lf)和~(210)Pb_(ex)的双指纹泥沙来源判别结果与利用地球化学元素复合指纹分析结果一致。受地质地貌等自然因素主控,沟谷侵蚀是金沙江下游河流泥沙的主要来源;以坡改梯和植被恢复为主的小流域治理工程对坡面侵蚀泥沙减控具有积极作用。该区未来水土保持工作应重点加强流域沟谷治理,降低泥石流等泥沙灾害风险。     

短期氮添加对黄山松林土壤碳组分的影响及其微生物机制

人类活动和大气沉降增加了陆地生态系统氮的输入,显著改变了生态系统碳循环.为了更好地理解氮沉降如何调节森林土壤有机碳组分动态,及其潜在的微生物机制.本研究在福建戴云山黄山松林设置3个氮添加梯度（对照（0 kg·hm^-2·a^-1）、低氮（40 kg·hm^-2·a^-1）、高氮（80 kg·hm^-2·a^-1） ）以模拟氮沉降.通过测定土壤基本理化性质、土壤微生物生物量、酶活性和碳利用效率,利用两步硫酸水解法将土壤有机碳分为量小、周转快的活性碳组分和量大、周转慢的惰性碳组分,以探究两年氮添加对亚热带黄山松土壤有机碳组分的影响.与对照相比,氮添加显著降低0~10 cm土壤活性碳组分含量,增加土壤惰性碳含量.氮添加提高了参与碳、氮和磷获取的3种水解酶活性（β-葡萄糖苷酶、β-N-乙酰氨基酸葡糖苷酶、酸性磷酸单酯酶）,并显著降低了土壤微生物碳利用效率.冗余分析和随机森林模型表明,土壤微生物碳利用效率、微生物生物量和β-葡萄糖苷酶是影响土壤碳组分变化的主要因子,且土壤微生物碳利用效率与活性碳呈显著正相关,与惰性碳呈显著负相关;微生物生物量碳与活性碳呈显著正相关,与惰性碳无显著关系.综上所述,土壤微生物生物量减少、碳利用效率的下降导致活性碳组分含量减少,而惰性碳组分含量增加,进而提高黄山松林土壤有机碳的稳定性.     

基于Fe0的地下水混养反硝化脱氮效能与机制

以含硝态氮(NO₃--N)的模拟地下水为研究对象,采用零价铁(Fe0)与生物耦合实现混养反硝化高效脱氮。结果表明:在C/N为2.78~3.08时,1号反应器(仅添加活性污泥)平均TN和NO₃--N去除率分别为39.6%和40.1%,而2号反应器(添加活性污泥+Fe0)中平均TN和NO₃--N去除率分别为80.7%和81.4%。2号反应器单批次物质转化结果表明,1个反应周期内包含2个阶段:0~12 h混养反硝化阶段及12~24 h自养反硝化阶段,且脱氮过程集中在前12 h;零级动力学结果表明,0~12 h的反硝化速率为2.38 mg/(L·h),是12~24 h反硝化速率的9.5倍;通过理论计算可知,4~12 h自养及异养脱氮贡献比例较稳定,两者比值约为4∶6,12~24 h自养反硝化作用贡献占比为100%。SEM和XRD分析结果表明,Fe0表面有明显的微生物腐蚀现象,FeOOH和含铁有机复合物是主要的腐蚀产物。微生物群落结构分析表明,Fe0可有效提高菌落多样性与丰富性,且动胶菌属(Zoogloea)作为优势菌属在反硝化过程中起主导作用。     

中国大陆CO2浓度时空分布特征及驱动因素

以中国大陆地区为研究区域,基于全球变化大数据云共享平台的CO₂浓度时空连续数据集、欧洲中期天气预报中心(ECMWF)、MODIS以及中国年鉴筛选的驱动因子数据集(人口总数、GDP、能源消费数据),借助相关性分析方法及地理加权回归分析方法对2015～2019年CO₂浓度分布时空特征与驱动因子之间的关系进行分析.结果表明:CO₂浓度按年周期持续上升,其增长率呈明显的空间聚集性,同时重新标度极差法分析结果表明CO₂浓度仍呈增长趋势;驱动因子敏感性分析显示人类活动是导致CO₂浓度增长的主要因素;自然和人类活动对区域CO₂浓度的影响呈现出明显的空间异质性,区域位置不同,自然和人类活动等驱动因子对区域的影响作用有差异.     

施用秸秆和生物炭的茉莉园土壤微生物量及细菌多样性的差异

土壤微生物在农田生态系统的生物地球化学循环中起着重要作用，然而目前尚不清楚秸秆直接还田和炭化还田对土壤微生物量及细菌多样性影响的差异.本研究在福州茉莉(Jasminum sambac)种植基地开展了田间实验，并设置对照(0 kg·hm^-2)、秸秆(8000 kg·hm^-2)、生物炭(8000 kg·hm^-2)3个添加处理，测定了土壤微生物量碳、氮、磷(MBC、MBN、MBP)含量，分析了细菌群落多样性和组成，以期为该区域土壤配肥和改良提供科学的理论依据.结果表明：与对照相比，秸秆施用下土壤MBC含量显著降低了16.85%(p<0.05)，而生物炭施用下土壤MBC、MBN、MBP含量分别显著增加了23.17%、329.15%和40.09%(p<0.05).其次，秸秆处理对细菌群落多样性无显著影响，而生物炭的施用显著提高了细菌群落多样性(p<0.05).再之，施用生物炭促进了植物生长有益菌，如芽孢杆菌纲、α-变形菌纲、γ-变形菌纲、黏球菌纲的相对丰度.冗余分析(RDA)结果表明，土壤磷含量是影响茉莉园土壤细...     

超临界水氧化法处理剩余污泥的参数优化

为提高超临界水氧化法处理剩余污泥的效果,采用响应面分析法,以COD_Cr去除率为响应值,对超临界水氧化法处理剩余污泥的反应温度、反应压力、停留时间和氧化剂过氧比等参数进行优化. 结果表明:反应压力和反应温度是影响剩余污泥COD_Cr去除率的主要因素;反应压力、反应温度和停留时间存在交互作用;温度＜410 ℃,停留时间＜120 s时,压力对COD_Cr去除率的影响较大;最优化条件是反应温度为434 ℃,反应压力为29 MPa,停留时间为278 s和氧化剂过氧比为216%,此时,COD_Cr去除率试验值可达97.72%～98.32%.      

SHEDS-PM模型模拟杭州市人群PM10暴露水平

以杭州市为例,利用美国国家环境保护局(US EPA)国家暴露研究实验室(NERL)所开发的颗粒物人类暴露剂量随机模拟模型(SHEDS-PM),考察了人群在不同微环境中的PM₁₀暴露水平. 结合室外环境ρ(PM₁₀₎模拟结果、相关微环境参数和人群活动特征,对研究区域2004年不同季节室外环境、室内环境(住宅、办公室、学校、商店、餐馆)以及机动车内PM₁₀暴露水平进行了模拟. 结果表明:PM₁₀暴露量、吸入量和沉积量与ρ(PM₁₀₎日均值呈正相关;1月PM₁₀暴露量、吸入量和沉积量最大,分别为18.22,326.99和277.46 μg/m3>/sup>,三者在住宅环境中的剂量最大;不同微环境PM₁₀平均沉积速率有明显差异.      

我国华东某县饮用水源地多氯联苯的检测与风险评价

为研究我国农村饮用水源地中内分泌干扰物——多氯联苯对人体健康的影响,对华东某县的深层井水、浅层井水、地表沟塘水进行布点采样,采用SPE与GC-MS联用,定性定量分析水样中多氯联苯. 结果表明:华东某县多氯联苯同系物中仅有五氯联苯检出,检出率为100%;在深层井水、浅层井水和地表沟塘水中ρ(五氯联苯)分别为0.51～82.99,0.51～44.16和1.78～34.36 ng/L,枯水期平均值高于丰水期;枯水期ρ(五氯联苯)最大,超标3.15倍;丰水期超标倍数最大的样品为地表沟塘水,ρ(五氯联苯)超标1.28倍, 深层井水未超标. 健康风险评估结果,华东某县饮用水源地中的五氯联苯致癌及非致癌风险均在可接受风险范围内,五氯联苯的风险平均值为地表沟塘水>浅层井水>深层井水,枯水期健康风险高于丰水期.      

淮河下游典型农村饮用水中苯并[a]芘含量与人群健康的关系

为了解淮安市淮河两岸农村居民饮用水中ρ〔B[a]P〕(苯并[a]芘浓度)与人群肿瘤发病死亡关系,选择淮安市沿淮河分布的盱眙、金湖、楚州三县(区)14个乡镇28个村,分别在丰、枯水期采集沟塘水、浅层井水、深层井水水样并测定ρ〔B[a]P〕,分析其与当地人群肿瘤发病死亡的关系. 结果表明:在159份水样中,有89.94%的水样检测到B[a]P,ρ〔B[a]P〕平均值为9.77 ng/L(95%CI,7.01～12.54 ng/L),水样超标率为25.78%. 丰水期不同水源超标率有统计学差异(χ2=10.15,P<0.01),其中沟塘水的ρ〔B[a]P〕最高. 虽然三县(区)肿瘤发病、死亡率及各区水样中的ρ〔B[a]P〕平均值有统计学差异,但不论是丰、枯水期,沟塘水、浅层井水和深层井水中的ρ〔B[a]P〕与人群肿瘤发病、死亡率之间却均未在统计学上有相关性. 淮安市淮河流域农村居民饮用水中ρ〔B[a]P〕有一定超标,但尚未证实其与当地肿瘤高发有相关性.