流域水质目标管理技术研究(Ⅲ)——水环境流域监控技术研究

总结发达国家在水环境监控技术方面的先进经验的基础上,分析了我国当前流域水环境监控技术体系的特点,指出与发达国家相比,我国在水环境监控技术上存在的问题影响了监测的效度和效率. 提出了完善我国流域水环境监控技术体系的设计原则:监测对象与流域生态功能的一致性、监测指标与水环境污染特征的一致性、监测方法与质量控制的一致性以及监测方式与监测目的的一致性;同时提出了流域水环境监控的系统设计思路,即流域水环境监测对象与监测指标筛选、监测布点与采样技术、监测分析方法、监控质量保证、监测网络与监控信息管理等6个方面.       

我国典型工业城市夏冬季卤代烃来源解析与致癌风险

环境空气中卤代烃作为挥发性有机物的子类,不仅影响生态环境而且危害人体健康,为了解典型工业城市环境空气中卤代烃的污染特征、来源及健康风险,于2021年夏季和冬季使用5800-GM型挥发性有机物气质联用在线分析仪(GC-MS/FID)对淄博市环境空气卤代烃进行监测. 结果表明:①夏季和冬季卤代烃平均体积分数分别为9.0×10?9和7.6×10?9,其中,限制卤代烃(《蒙特利尔破坏臭氧层物质管制议定书》长期管控且淘汰物种)占比分别为16.2%和19.2%,且限制卤代烃体积分数基本不存在昼夜差异;非限制卤代烃(《蒙特利尔破坏臭氧层物质管制议定书》未列入管控的物种)占比分别为83.8%和80.8%,其体积分数呈早晚高、中午低的双峰结构. 夏季和冬季体积分数较高的物种均为二氯甲烷、一氯甲烷和1,2-二氯乙烷,三者占比之和在夏季和冬季分别为68.7%和63.4%. ②环境空气卤代烃的主要来源包括溶剂使用源、氟氯烃储库泄漏源、化学原料药源和工业排放源,其在夏季贡献率分别为40.3%、30.0%、16.0%和13.7%,在冬季贡献率分别为31.3%、30.6%、24.5%和13.7%. ③健康风险评价结果表明,1,2-二氯乙烷、1,2-二氯丙烷、三氯甲烷是具有致癌风险的主要卤代烃物种;工业排放源是造成致癌风险的最主要来源,在夏季和冬季贡献率分别为32.7%和46.6%. 研究显示,淄博市夏季和冬季环境空气体积分数较高的卤代烃为二氯甲烷、一氯甲烷和1,2-二氯乙烷,溶剂使用源和工业排放源分别为卤代烃和致癌风险的主要来源,需要重点关注.      

流域水质目标管理技术研究:V.水污染防治的环境经济政策

环境经济政策是流域水质目标管理技术的重要组成部分.通过分析国内外的环境经济政策以及主要经济手段的实施现状与特点,指出我国环境经济政策的不足与问题.以流域控制单元为对象,提出水污染防治的环境经济政策的基本内涵和特点,以"分区、分类、分级、分期"为基本理念,研究了适合我国流域水质目标管理的环境经济政策框架与构建思路,并对环境财政、环境投融资、排污收费与污染税、生态补偿与污染赔偿等具体手段进行了阐述,提出环境经济政策的综合实施机制以及相关的政策保障.     

微氧水解酸化处理石化废水的生物降解特性

本研究采用微氧水解酸化技术处理石化废水,以抑制硫酸盐的还原,减少硫化氢的产生.同时,通过与厌氧水解酸化的对比试验,研究了微氧水解酸化的生物降解特性.微氧反应器的ORP控制在(-290±71)m V,厌氧反应器的ORP为(-398±31)m V.反应器运行近7个月的结果表明,在进水COD为202~514 mg·L-1、硫酸根浓度为350~650 mg·L-1及HRT为12 h时,微氧水解酸化反应器COD的平均去除率为31.2%,高于厌氧水解酸化的26.4%.厌氧出水的VFA浓度((2.34±0.60)mmol·L-1)高于微氧出水((1.89±0.48)mmol·L-1).微氧出水的平均比紫外吸收值(UV254/DOC)为0.017,显著低于厌氧出水(0.025),表明微氧环境可以提高兼性水解酸化菌的生理代谢功能,强化难降解芳香有机物和含共轭双键大分子化合物的去除.微氧水解酸化出水的硫离子浓度((0.11±0.04)mg·L-1)显著低于厌氧出水((1.27±1.22)mg·L-1).454焦磷酸测序结果表明:微氧水解酸化菌群中,变形菌门、绿弯菌门和放线菌门菌群丰度(所占比例分别为39.7%、20.3%、1.9%)高于厌氧水解酸化菌群(分别为36.9%、17.5%、1.3%),对难降解大分子有机物的去除效果好;厌氧水解酸化菌群中拟杆菌门和酸杆菌门所占比例较大,酸化效果更好.在属的水平上,微氧水解酸化污泥中鉴定出的硫酸盐还原菌的种群多样性和丰度均低于厌氧污泥,这与其出水较低的硫离子浓度一致,表明微氧环境能够有效抑制硫酸盐还原菌的活性.上述研究结果表明,微氧水解酸化是一种很有前途的石化废水预处理技术.     

天津市冬季道路颗粒物粒径分布及来源解析

使用便携式气溶胶粒径谱仪对天津市南开区道路环境颗粒物数浓度进行观测,观测时间为2018年11月9日至2019年1月6日早高峰时段（07：30~09：20）;结合温度和相对湿度,探究冬季道路环境颗粒物的粒径分布特征及来源.结果表明,天津市冬季道路环境颗粒物总数浓度平均值为502 cm^-3,主要集中在0.25~0.50 μm粒径段,呈现单峰分布,峰值在0.28~0.30 μm粒径段.不同时间尺度下颗粒物数浓度谱分布趋势相同,但相同粒径段数浓度存在差异.机动车活动水平是不同工作日道路颗粒物数浓度主要影响因素,合理的机动车尾号组合有利于降低道路颗粒物总数浓度高值出现的概率.颗粒物数浓度与温度和相对湿度呈现正相关关系,颗粒物总数浓度和峰值粒径数浓度随着温度和相对湿度的升高整体呈上升趋势.高相对湿度条件下,由于吸湿增长,数浓度峰值粒径会有所增大.使用正定矩阵因子分解模型（PMF）对道路环境颗粒物数浓度进行来源解析,得到道路尘、刹车与轮胎磨损和机动车尾气管排放老化这3个主要来源.道路尘来源对颗粒物数浓度的贡献率为8.6%,主要分布在5.00 μm以上粒径段;刹车与轮胎磨损来源对颗粒物数浓度的贡献率为2.8%,粒径集中在0.80~4.00 μm;机动车尾气管排放老化来源对颗粒物数浓度的贡献率为88.5%,贡献率占比最大,粒径集中在0.25~0.65 μm.道路旁颗粒物主要与机动车活动有关,同时温湿度也会对颗粒物数浓度粒径分布产生影响.     

流域水质目标管理技术研究(Ⅱ)——水环境基准、标准与总量控制

水环境质量基准与标准是有效实施环境水质目标的主要基础和管理依据. 明确了水环境质量基准与标准的基本概念,系统地介绍了国外水环境质量基准与标准的研究、使用现状以及我国流域水环境污染和环境标准建立的特征,阐述了水环境质量基准与标准在环境毒理学评估、污染物风险识别、水生态污染效应、沉积物质量控制研究等方面的应用与发展趋势. 结合我国水环境质量基准与标准研究的实际,提出了建立我国在新型污染物和复合污染水质基准两方面的研究内容,并对我国水质基准支持条件下的水生态安全以及污染物总量控制研究做进一步探讨.       

海洋痕量元素采样技术和分析方法的发展及展望:厦门大学痕量元素平台建设进展

海洋中的痕量元素通常是指质量摩尔浓度在10 μmol ·kg^-1以下的元素,是海水的重要化学组分,其中既有铁和锌等海洋生物新陈代谢所必需的微量营养元素,对海洋初级生产力具有重要的调控作用,因而也与碳氮等元素的生物地球化学循环密切相关,进而影响地球环境演化与全球气候变迁;也有铅等源于人类活动的污染物.痕量元素及其同位素还可作为许多海洋学过程的示踪物和古海洋学研究的指标.然而,海水的高盐基底和痕量元素极低的浓度,加之在样品采集、处理与分析过程中极易受到科考船、采样设备和周围环境的沾污,在相当长的一段历史时期限制了科学家获得可靠的海洋痕量元素含量数据.因此,获取无沾污的样品并加以准确定量成为研究海洋痕量元素生物地球化学与环境行为的先决条件.通过回顾国际海洋学界海洋痕量元素采样技术和分析方法的发展历程,介绍了厦门大学在该领域的研究历史和平台建设进展,重点比较了不同采样技术和分析方法的优缺点及其适用性,并展望了未来的发展趋势.     

美国的交通安全宣传教育

美国十分重视交通安全宣传教育，始终将教育列为交通管理的两大主要工作之一（即教育和执法）。     

基于PSFR评估框架的太子河流域水生态安全评估

以减少人类压力、保持生态健康、维持服务功能和规避潜在生态风险为出发点,建立了基于PSFR(压力、状态、功能、风险)的太子河流域水生态安全评估指标体系.通过遥感影像解译、年鉴资料查询收集和实地调查数据相结合的数据整合方式,利用综合指数法计算了太子河流域生态安全指数,并分析了造成流域生态安全退化的原因.结果表明,太子河流域划分的105个小流域中不存在“极不安全”等级,仅有下游5个小流域处于“不安全”等级,占总数的4.8%;多数小流域均处于“较安全”和“一般”等级,呈集中分布的特点,其中处于“较安全”等级的小流域有59个,占56.2%;处于“一般”等级的小流域有38个,占36.2%;处于“安全”等级的小流域只有3个,占2.8%,说明整个太子河流域的水生态安全状况整体处于“较安全”等级.研究显示,流域内农业和城镇用地的扩张是显著影响生态安全状态及生态服务功能的主要因素.      

有机磷农药对大蒜素含量的影响及其原因

在不同浓度乐斯本、对硫磷灌根胁迫条件下,测定大蒜生长过程中大蒜素含量及农药的残留量.结果表明,低浓度胁迫条件下,大蒜素含量的变化趋势为先上升后下降再上升;高浓度时,表现为先下降后上升;大蒜素含量与两种农药使用浓度有明显的负剂量效应关系,相关系数均大于0.85,乐斯本、对硫磷残留量分别在用药后5 d、7 d未检出.通过化学分析得知,有机磷农药与大蒜素或蒜氨酸(大蒜素的前身)间可能发生两种作用:1)有机磷农药水解成碱性,与蒜氨酸或蒜酶发生酸碱中和反应;2)蒜氨酸与有机磷农药分子中都有双键,两者间发生了双键聚合反应.研究结果为大蒜的安全生产及加速有机磷农药降解剂的研究与开发提供了理论依据.