Adsorption and biodegradation of three selected endocrine disrupting chemicals in river-based artificial groundwater recharge with reclaimed municipal wastewater

Endocrine disrupting chemical(EDC) pollution in river-based artificial groundwater recharge using reclaimed municipal wastewater poses a potential threat to groundwater-based drinking water supplies in Beijing, China. Lab-scale leaching column experiments simulating recharge were conducted to study the adsorption, biodegradation, and transport characteristics of three selected EDCs: 17β-estradiol(E2), 17α-ethinylestradiol(EE2) and bisphenol A(BPA). The three recharge columns were operated under the conditions of continual sterilization recharge(CSR), continual recharge(CR), and wetting and drying alternative recharge(WDAR). The results showed that the attenuation effect of the EDCs was in the order of WDAR CR CSR system and E2 EE2 BPA, which followed first-order kinetics. The EDC attenuation rate constants were 0.0783, 0.0505, and 0.0479 m-1 for E2, EE2 and BPA in the CR system, respectively. The removal rates of E2, EE2, and BPA in the CR system were 98%, 96% and 92%, which mainly depended on biodegradation and were affected by water temperature.In the CR system, the concentrations of BPA, EE2, and E2 in soil were 4, 6 and 10 times higher than in the WDAR system, respectively. According to the DGGE fingerprints, the bacterial community in the bottom layer was more diverse than in the upper layer, which was related to the EDC concentrations in the water-soil system. The dominant group was found to be proteobacteria, including Betaproteobacteria and Alphaproteobacteria, suggesting that these microbes might play an important role in EDC degradation.     

New insights into disruption of iron homeostasis by environmental pollutants

Among the numerous health conditions environmental pollutants can cause, chronic exposure to pollutants including persistent organic pollutants (POPs) and heavy metals has been shown to disturb a specific biological homeostatic process, the iron metabolism in human body. Disorders of iron metabolism are among the common diseases of humans and encompass a broad spectrum of diseases with different clinical manifestations, ranging from anemia to iron overload, and possibly to neurodegenerative diseases and cancer. Hepcidin–ferroportin (FPN) signaling is one of the key mechanisms responsible for iron supply, utilization, recycling, and storage, and recent studies demonstrated that exposure to environmental pollutants including POPs and heavy metals could lead to disruption of the hepcidin–FPN axis along with disordered systemic iron homeostasis and diseases. This article introduces and highlights the accompanying review article by Drs. Xu and Liu in this journal, which elaborates in detail the adverse effects of environmental pollutants on iron metabolism, and the mechanisms responsible for these toxicological outcomes. It also points out the knowledge gaps still existing in this subject matter. Research that will fill these gaps will improve our understanding of the issue and provide useful information to prevent or treat diseases induced by environmental pollutants.     

基于QSAR和ICE模型的磺胺类药物的水质基准研究

药物水环境污染是一个严重的环境问题,引起了人们越来越多的关注。磺胺类药物是一类广泛使用的药物。文章应用水质毒性快速检测仪测定一系列磺胺类药物的发光菌毒性,建立发光菌毒性QSAR模型,从而解决ICE模型的基准物种毒性数据缺失的问题。基于发光菌毒性测试和QSAR、ICE毒性估算方法获得更多毒性数据,初步推导了保护水生生物的磺胺类化合物的水质基准,并为建立更加具有生态统计学意义的物种敏感性分布(SSD)模型提供一定的数据支撑。同时,结合国内外水环境中磺胺类药物的暴露水平,对我国磺胺类药物的风险水平做了初步评估,其中磺胺甲恶唑、磺胺嘧啶和磺胺喹恶林的风险较高。     

膨润土负载纳米铁的改性及对水中As(Ⅴ)的吸附

用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对膨润土负载纳米零价铁(Bent-n ZVI)进行表面改性,得到表面改性膨润土负载纳米铁(Bent-n ZVI)/CTMAB。通过SEM、Zeta电位和中位径d(50)分析,与膨润土(Bent)、改性膨润土(CTMAB-Bent)、Bent-n ZVI进行了对比,结果表明:相比Bent-n ZVI,(Bent-n ZVI)/CTMAB中的纳米铁颗粒更为分散且呈链状分布,d(50)仅为5.21μm,并且Zeta电位为+0.65 m V,更易静电吸引和吸附阴离子As O43-。4种材料的除砷结果亦表明其中(Bent-n ZVI)/CTMAB去除率最高,达到了93.9%。光电子能谱(XPS)分析表明(Bent-n ZVI)/CTMAB的除砷产物中只有As(Ⅴ),并不存在其还原态As(Ⅲ),说明(Bent-n ZVI)/CTMAB是通过吸附作用去除As(Ⅴ)。     

战场环境下装备保障信息系统安全风险与防护

目的研究战场环境下装备保障信息系统的安全问题。方法从装备保障及装备保障信息系统的概念、分类和复杂战场环境下装备保障信息系统所面临的安全威胁入手,依照五分法把装备保障信息系统安全风险划分为5个等级,推导出风险评估模型,提出实施装备保障信息系统安全防护的技战术策略。结果战场环境下,为确保整个作战进程中装备保障活动安全、有效、稳定地进行,装备保障信息系统防护必须遵循统一协调、综合利用的积极防护原则,采用有效的风险控制措施加以应对。结论通过积极探索和发展装备保障信息安全与防护理论,找准战场环境信息防护中存在的薄弱环节,制定了装备保障信息安全防护策略,加强装备保障信息系统的安全管理工作,最终提高我军装备保障信息系统的防护能力。     

案例城市环境基本公共服务与现状比较研究

日益严重的环境问题带来了越来越多的关注度,同时,以为公众提供良好的环境质量为目标的环境基本公共服务,也逐步进入人们的视野。环境基本公共服务是由政府或主要由政府提供的,保障公民最基本的环境权益的服务,包括环境基本公共硬服务和软服务两大方面,其内涵主要由公众、政府、相关企业三方之间的相互供求关系而决定。以环境基本公共服务的具体承载单元———城市为依托进行案例研究,选取纽约、新加坡、广州三所城市进行环境基本公共服务现状对比,结合中国环境基本公共服务外延性不足和无差别受益性两大特点,为中国加强环境基本公共服务水平提供建设性意见。     

浙江省排污权有偿使用价格的实例研究

以浙江省各地市排污权有偿使用价格为基础进行研究,介绍了浙江省排污权初始价格计算方法和浙江省各试点地区相关情况,进行了影响排污权有偿使用价格的相关性分析,提出影响排污权有偿使用价格的回归分析,文中运用实证分析,就排污权有偿使用价格与影响其价格的各个因子分别进行了单因素的相关性分析和多因素的线性回归分析,得出回归模型,认为污染治理成本大小对价格有着显著的影响,污染治理法是现阶段理想的初始排污权定价方法.     

基于变更平衡表的土地利用演化信息提取与预测方法研究——以苏州市为例

变更平衡表为国土资源管理部门历年实地调查、汇总所得,精度高,目前的研究中对其深入的应用较少,基于变更平衡表的应用方法研究可为区域土地利用演变信息提取与预测提供帮助。推导了由连续年份的年度变更平衡表求多年周期的平衡表的方法,提出了基于土地利用综合动态度分析土地利用有序程度的思路,探讨了利用连续年份的变更平衡表预测任意年份土地利用结构的方法,并基于传统方法进行了改进,提出了利用矩阵开方法求预测概率矩阵。应用苏州市一定时期的连续年份的年度变更平衡表对上述方法进行了验证,结果表明:提出的信息提取方法有效,预测结果可信;在分析期内(1998~2008年),苏州市耕地大量减少的去向是各类建设用地增加的来源,区域土地利用有序程度较高;预测显示至2020年土地利用结构变化仍将维持农用地、耕地不断减少和建设用地总量不断增加的趋势,但转化的速率将有所放缓;对变更平衡表的深入应用有一定的借鉴意义。     

基于Copula函数的汉江中上游流域极端降雨洪水联合分布特征

选取汉江中上游流域作为研究对象,根据流域九个气象站点1969~2008年逐日降雨资料以及丹江口水库同时期日入库流量资料,采用年最大值法(AM)和百分位法两种选样方式选取1 d、3 d降雨和1 d、3 d洪量极值样本,分别运用广义极值分布(GEV)、广义帕累托分布(GPD)、伽玛分布(Gamma)3种极值统计模型对样本进行单变量边缘分布拟合,运用Gumbel、Clayton以及Frank Copula函数模型对样本进行多变量联合分布拟合,遴选出描述流域降雨和洪水联合分布规律的最优概率模型。结果显示:对于AM选样样本,边缘分布为GEV时降雨洪量的二维和三维联合分布Frank Copula函数拟合效果最优;对于百分位选样样本,边缘分布为GPD时降雨洪量的二维联合分布Gumbel Copula函数拟合效果最优,三维联合分布则是Frank Copula函数拟合效果最优;比较二维和三维Copula函数模拟结果,三维联合Copula函数推求的设计值更大,说明三维联合分布考虑了更多的变量和极值信息,能更全面地反映极端降雨洪水事件的真实特征,对工程设计更显安全。     

岷江上游水电开发特点及其空间格局分析

研究流域的水电开发类型与空间格局,可为水库群的累积环境影响评价、流域水电优化布局等提供科学参考。在流域分割的基础上,对岷江上游水电站的基本类型、水电站的空间分布格局进行了全面分析,并构建水电开发率、水电开发密度和水电开发强度3个指标对流域水电开发程度作出综合评价。结果表明岷江上游流域水电站类型以高水头低闸坝的引水式小水电为主,高坝大库相对较少。梯级水电开发已拓展至岷江三级支流,汶川—都江堰河段是干流水电开发程度最高的河段,杂谷脑河是水电开发程度最高的一级支流流域。岷江上游流域的水电开发率远高于全国平均水平,梯级水电开发密度大于国内主要河流。农村小水电占水电站总数的82%,梯级农村小水电对生态环境的累积影响是将来值得深入探讨的问题。