两类生物炭的元素组分分析及其热稳定性

通过元素分析、红外光谱和热重分析探讨了4种不同来源生物炭(玉米芯、香蕉杆、草海底泥、泥炭土)的理化性质及热稳定性.结果表明,生物炭的制备是一个逐渐从"软质碳"向"硬质碳"过渡的过程,制备过程中生物炭含碳量增加,芳香性增强,形成致密的碳结构,其中的含氧官能团被大量烧失,极性减弱,憎水性增强,不易被土壤中的微生物利用,有利于增加生物炭在土壤中的稳定性.热重实验显示,沉积物生物炭拥有比植物生物炭更好的热稳定性,这是因为沉积物中无机矿物对有机质起到了保护作用.     

苯急性暴露对Sprague-Dawley大鼠全基因组DNA甲基化的影响

现有文献表明,DNA甲基化异常与肿瘤的发生密切相关,其中全基因组DNA甲基化水平的改变已经被认为是癌症发生的生物标志物;同时,大量遗传毒理学实验证明苯可以引起DNA突变和断裂,然而苯暴露引起全基因组DNA甲基化异常的现象,目前鲜有文献报道。为了揭示苯引起全基因组DNA甲基化变化的致毒机制,本实验中,Sprague-Dawley（SD）雄性大鼠经口灌胃急性暴露于以500 mg.kg-1（以体质量计）的苯中,在暴露6、12、24、30 h后采集SD雄性大鼠体内血液、肝脏、肾脏和肺,利用高效液相色谱分析方法检测全基因组DNA甲基化水平。结果表明,SD雄性大鼠血液和肝脏的全基因组DNA甲基化水平显著下降,而在肾脏和肺中没有显著地变化,表现出组织特异性。本实验率先报道了苯的暴露可以引起全基因组DNA甲基化水平的异常,从表观遗传学的角度解释了苯影响人体健康的机制。     

燃煤PM_(2.5)不同组分对血管内皮细胞的氧化损伤效应

为了解细颗粒物不同组分在心血管系统损伤中的毒性机制,以大同散煤为样品煤,提取燃煤PM2.5全颗粒物、无机组分及有机组分,分别对人脐静脉内皮细胞EA.hy926进行染毒,采用超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)及丙二醛(MDA)指标检测PM2.5不同组分对EA.hy926细胞氧化损伤程度的影响.结果表明,燃煤PM2.5各组分对EA.hy926细胞染毒24h后,随着染毒剂量的增加,细胞上清液中SOD活力均下降,与对照组相比差异显著,而相同剂量组比较,其抑制SOD活力能力依次为:有机组分无机组分全颗粒物,且相同剂量组不同组分间的比较均有统计学差异;GSH-Px活力均下降,具有剂量依赖性,引起GSH-Px活力下降程度基本具有无机组分有机组分全颗粒物的趋势,但统计学意义不显著;MDA含量分别有不同程度的增加,各组分所致的MDA含量大小存在低剂量组有机组分全颗粒物无机组分,高剂量组全颗粒物无机组分有机组分趋势,随着剂量增加,全颗粒物和无机组分引起MDA含量明显增加,而有机组分则变化趋于平缓.可见,燃煤PM2.5不同组分均对血管内皮细胞EA.hy926氧化损伤作用明显,SOD、GSH-PX等抗氧化酶的活性降低.     

膨润土-白云石复合吸附剂对Fe2+和Mn2+的吸附性能

针对煤矿排出的大量含重金属离子的酸性矿山废水污染问题,采用自制膨润土-白云石复合颗粒吸附剂对含Fe2+和Mn2+的酸性矿山废水进行吸附试验研究。结果表明:膨润土-白云石复合颗粒吸附剂释放总碱度达118.39mg/g(以CaCO3计),可中和酸性矿山废水;随着废水中Fe2+和Mn2+浓度增加,膨润土复合颗粒吸附剂的吸附量在不断增加,且大于原膨润土颗粒吸附剂;建立了膨润土复合颗粒吸附剂对Fe2+和Mn2+的吸附等温式和吸附动力学方程式:膨润土复合颗粒吸附剂对Fe2+的吸附符合BET吸附,对Mn2+的吸附符合Freundlich吸附,对Fe2+、Mn2+的吸附动力学均符合准二级动力学。膨润土-白云石复合颗粒吸附剂既能释放碱度、又对Fe2+和Mn2+具有优良的吸附性能,可作为处理含重金属离子酸性矿山废水的绿色环保矿物材料应用于实际。     

陕北油区石油污染水体现状调查

通过对陕北油区的走访和抽样调查,了解石油开采对水体的污染情况.调查结果显示,陕北大部分地区的水体污染程度较轻,可用于农作物的灌溉,仅少部分地区水体污染较重不能用于灌溉,采油污水都远远超过国家相关标准,必须经过处理方可排放.     

BF-BAF+微滤工艺对黑臭河道治理示范工程

黑臭水体形成原因主要是大量污染物进入水体,其总量超过水体自净极限,造成环境恶化。采用"BF-BAF+微滤"处理工艺,对黑臭河道进行异位治理。结果表明:系统运行60 d,ρ(COD)从(77. 30±21. 04) mg/L降低到(46. 75±8. 64) mg/L;ρ(NH_4~+-N)从(19. 71±4. 64) mg/L降低到(6. 67±1. 22) mg/L;氧化还原电位从(-57. 01±36. 87) mV提升到(88. 25±18. 64) mV;ρ(DO)从(0. 30±0. 14) mg/L提升到(5. 21±1. 85) mg/L;透明度从(14. 00±4. 55) cm提升到(48. 25±3. 30) cm。系统运行费用仅为0. 4元/t(水)。项目采用"BF-BAF+微滤"处理工艺对黑臭水体进行异位治理,经济投资低,占地面积小,操作简单,且可快速消除水体黑臭。     

土壤中微塑料对陆生植物的毒性及其降解机制研究进展

微塑料(MPs)作为一种新型环境污染物,自2004年被英国科学家提出以来受到广泛关注.土壤作为微塑料的重要聚集地,随农田灌水和翻耕等农业操作的进行,微塑料污染范围和积累量不断扩大并对陆生植物产生多种毒性,且由于其粒径小、难降解和吸附能力强的特点给土壤微塑料污染治理带来了较大挑战.从微塑料的直接和间接毒性及其与其他污染物结合时产生的联合毒性这3个方面综述了微塑料对陆生植物的毒性,主要表现为微塑料存在对植物造成机械损伤、诱导植物产生氧化应激、细胞毒性和基因毒性,导致植物生长和植物组织代谢受阻等一系列问题.进一步,基于当前研究阐述了微塑料的物理、化学和微生物降解机制：微塑料的物理和化学降解主要通过改变微塑料的粒径大小和表面性质并产生中间产物;而更小粒径微塑料及其中间产物可以在物理、化学和微生物这3种因素同步影响下最终转化为水和二氧化碳,但该过程极其复杂和缓慢.最后,对微塑料的进一步研究方向进行展望,可为未来微塑料的陆地生态系统领域研究重点和污染控制提供资料借鉴.     

有机磷酸酯阻燃剂的环境暴露与迁移转化研究进展

有机磷酸酯(organophosphate esters,OPEs)是目前被广泛使用的阻燃剂添加成份,其具有神经、生殖、基因等生物毒性,且具有致癌性。作为新一类污染物,有机磷酸酯在环境中越来越多的释放引起了环境研究者的关注。文章综述了OPEs在水体、土壤、空气和生物体中的暴露浓度,并介绍了OPEs在环境中的各种迁移转化途径。目前针对OPEs的环境暴露研究仍十分有限,需要更全面调查其在多环境介质中的暴露状况以综合评价其生态风险。OPEs的多种迁移途径已得到证实,但相关物理化学转化和生物转化机制研究尚不完整。最后对OPEs的进一步研究提出了展望,以期促进我国OPEs的生态风险研究。     

基于遥感影像的近30年西宁市热岛效应时空变化

利用1987?—?2015年多个时相的Landsat卫星影像及同期气象和社会经济数据,结合多年建成区边界,利用单窗算法反演了地表温度,结合热场变异指数定量分析了西宁市城市建成区热岛强度时空演化特征,探讨了其与城市绿化程度、车辆数等要素的关系,提出了城市化进程中城市热岛效应的调控措施。研究结果显示:(1)西宁市夏季表现为"热岛"效应,冬季为"冷岛"效应;(2)西宁市热岛效应强度在时间序列有三个节点,2000年以前西宁市夏季和冬季白天各个热岛区面积变化不明显,2000年以后热岛区面积,尤其是较强热岛区面积和中热岛区面积都出现迅速增加的趋势,2003年热岛区面积达到最高,2003年以后热岛区面积渐渐回落,2011年以后又增强;(3)夏季"热岛"区面积变化趋势和冬季"冷岛"区面积变化趋势一致,且与建成区变化一致。     

印度梨形孢联合紫花苜蓿修复土壤镉污染研究

重金属污染土壤修复中,植物-微生物联合修复技术以其生态友好、成本低等优势越来越受到人们关注。印度梨形孢作为内生真菌,可与大多数植物形成互利共生的关系,增强植物局部和系统抗性,显示出独特的生物调控潜力。利用印度梨形孢定殖紫花苜蓿根部开展植物-微生物联合修复土壤重金属镉污染,设置印度梨形孢侵染与未侵染对照,分别实施不同浓度的(10、20、40、80 mg/kg)镉污染模拟,在不同浓度镉污染的土壤上种植紫花苜蓿,通过对植物生理、生化及分子水平的分析,确定印度梨形孢在重金属镉污染土壤植物修复中的强化机制。结果表明,印度梨形孢可在紫花苜蓿根部定殖,并可分泌生长素增加植物产量;其有效定殖能提高根际微生物活性;该真菌可以减轻宿主植物中的镉金属毒性,促进镉污染土壤的植物稳定过程;该真菌可诱导植物病程相关基因表达,提高植物在重金属环境中的抗逆能力。