升金湖水体优先污染物筛选与风险评价

为保护升金湖国家自然保护区湿地的生态环境,以7大类168种人类化学品为靶向分析目标物,研究其在升金湖水体中的赋存水平及空间分布特征（O）、综合化合物持久性（P）和生物积累性（B）等毒害性评价指标以及生态风险（E）和人体健康风险（H）等毒性参数,采用综合评分法筛选识别升金湖水体优先污染物,构建升金湖水体优控清单,评价升金湖优先污染物水环境生态及健康风险.结果表明,升金湖水体7大类化合物[挥发性有机物（VOCs）、多环芳烃（PAHs）、有机氯农药（OCPs）、多氯联苯（PCBs）、邻-苯二甲酸酯（PAEs）、抗生素（ANTs）以及金属元素（HMs）]污染普遍,其中上湖污染负荷高于中湖和下湖,呈现坝前蓄积现象.以污染物类别计,综合评分法优先污染物筛选结果显示升金湖水体检出化学品优先级顺序为：PAEs > OCPs > HMs > PCBs > PAHs > VOCs > ANTs.高优先级污染物清单中综合得分最高的10种化合物包括：邻-苯二甲酸二乙基己酯（DEMP）、邻-苯二甲酸二环己酯（DCHP）、PCB138、邻-苯二甲酸二正辛酯（DOP）、邻-苯二甲酸二壬酯（DNP）、七氯（HC）、p,p''-滴滴涕（DDT）、钡（Ba）、环氧七氯（HCE）和邻-苯二甲酸二己酯（DHP）.升金湖水体优先污染物生态风险商（RQ）为4.3~15.9,具有较高的生态风险,且上湖区风险高于中、下湖区.人体暴露健康风险评价表明,HMs的非致癌风险最大（风险指数HI>1）,其次为PAEs和OCPs,优先污染物通过饮水和皮肤接触途径暴露对人体健康产生的致癌风险（人体终生致癌风险ILCR<10^-6）可以忽略.本研究优化基于环境监测数据建立的优先污染物综合评分法,全面考虑了化学品毒害特性、生态及人体健康暴露风险（OPBEH）,为开展广泛的湖泊流域水环境优先污染物筛选提供统一的方法学指导,并为建立相应湖泊流域优控清单,制定优先污染物排放和管控标准提供科学依据.     

青岛市农区地下水硝态氮污染来源解析

为了提高作物产量,肥料大量投入在农业种植区日益普遍,导致了农区地下水硝态氮（NO₃^--N）污染.农业面源污染是地下水硝态氮污染的主要原因.为了保障饮用水安全,明确农区硝态氮污染的来源是十分必要的.本研究分别于2009年和2019年在青岛农区随机选取35个采样点,借助反距离加权法（IDW）对硝态氮含量进行空间分布分析,通过测定氮、氧同位素进行溯源,运用SIAR模型量化污染源的贡献率.结果表明,青岛市地下水硝态氮含量（平均值）由2009年的38.49 mg·L^-1降低为2019年的22.37 mg·L^-1,但仍高于世界卫生组织（WHO）规定的饮用水中硝态氮的最大允许含量.2009年和2019年硝态氮含量都呈现由南向北逐渐增加的趋势,南部污染轻,北部污染重.δ15N-NO₃^-和δ¹⁸O-NO₃^-的交叉图显示青岛市地下水硝态氮主要来源是化肥、土壤氮、粪肥和污水.水同位素表明降水是青岛市地下水的主要来源.贝叶斯混合模型（SIAR模型）表明污染源贡献率为：粪肥和污水（47.42%） > 土壤氮（27.80%） > 化肥（14.35%） > 大气氮沉降（10.43%）.从2009~2019年青岛市地下水质量得到了改善,但硝态氮污染状况仍不容忽视,应根据硝态氮污染来源,有针对性地防治以确保农区饮用水安全和农业的可持续发展.     

邻苯二甲酸二乙基己酯对蚕豆幼苗茎和叶POD活性和MDA含量的影响(Effects of Di-（2-ethylhexyl）Phthalate（DEHP）on POD Activities and MDA Contents in Stem and Leaves of Vicia faba Seedlings)

为了初步研究邻苯二甲酸二乙基己酯（Di-（2-ethylhexy）phthalate, DEHP）对植物幼苗的氧化损伤作用,采用不同浓度（0.2、2、20、200mg·kg-1（细沙））DEHP对蚕豆的根部染毒,分析了DEHP对蚕豆幼苗茎、叶中的过氧化物酶（POD）及丙二醛（MDA）含量的影响. 结果表明,处理7d后,随DEHP浓度的升高,蚕豆幼苗茎、叶POD活性均呈先升高后降低趋势,较高浓度组（茎：≥2mg·kg-1;叶：≥20mg·kg-1）与对照组差异显著（p<0.05）;MDA含量均呈逐渐升高趋势,较高浓度组（≥2mg·kg-1）与对照组差异显著（p<0.05或p<0.01）. 以上结果表明,DEHP可造成蚕豆幼苗氧化损伤.     

螯合剂对小麦幼苗吸收金属以及土壤金属形态的效应

本文通过盆栽试验研究三种螯合剂(EDTA、[S,S]-EDDS、DTPA)对小麦幼苗吸收土壤中重金属及其它微量元素的效应,并且通过改进的BCR连续提取法分析了种植后土壤样品中金属元素的形态。结果表明:EDTA、DTPA的添加导致小麦幼苗地上部分生物量以及叶片叶绿素a含量显著下降。螯合剂的存在明显增加了Pb和Mn在幼苗根部和茎叶的富集,并增加其由根部向茎叶的传输,但对Fe和Ni的作用比较小。小麦幼苗收获时,除Zn之外,其它元素酸溶/可交换态金属含量与对照组相比均有非常显著的增加,而各元素的可还原态由于EDTA等螯合剂的添加而有明显下降。添加螯合剂的情况下,富集量与酸溶/可交换态含量之间的相关系数大大提高,且各处理组茎叶富集量与酸溶/可交换态之间呈显著(P0.05)或极显著相关(P0.01)。因此,三种螯合剂的添加主要影响的是生物可利用形态以及潜在的生物可利用形态,并且可能导致可还原态以及可氧化态向酸溶/可交换态转变,增加金属的生物可利用性,从而也增加潜在生态风险。     

绿色水资源利用效率的测度和收敛性分析

为实现水资源的高效利用和生态环境价值,必须把非合意产出纳入水资源利用效率的研究范畴。使用2003-2013年中国30个省市的面板数据,选取Malmquist-Luenberger生产率指数测算了考虑环境污染的绿色水资源利用效率,在此基础上,进行了各地区水资源利用效率的收敛性检验,研究结果表明：1）针对全国而言,环境约束下的动态绿色水资源利用效率低于无环境约束得到的水资源利用效率,即忽视非合意产出时水资源利用效率被高估,这也表明传统的水资源利用效率数值的“虚高”是以水生态破坏为代价的。2）全国绿色水资源利用效率增长3.3%,其中,技术进步对水资源利用效率增长起到了正向作用,但技术效率却对改善水资源利用效率起了阻碍作用。3）全国、东部和中部区域绿色水资源利用效率增长率趋向于稳态,但西部区域的增长率虽存在条件β收敛,但不存在绝对β收敛。最后根据研究结果,提出高度重视水资源的经济价值和生态环境功能;紧扣自主创新和产业结构调整主线,通过技术进步大幅提升绿色水资源利用效率及建立节水减排的内在动力机制,缩小绿色水资源利用率的地区差距等建议。     

中国主要河流中硝基苯生态风险研究

基于文献报道的中国主要河流中硝基苯(NB)的浓度数据,结合USEPA毒性数据库中NB对水生生物的毒性数据,运用商值法和概率风险评价法对中国主要河流中NB的水生生态风险进行评价分析.结果表明,中国主要河流中NB的潜在生态风险相对较小:风险熵(HQ)均<1,极端情况(环境中最大暴露浓度)下,影响1%和5%的水生生物的概率分别为1.49%和0.22%.然而,按照我国污水综合排放标准中硝基苯类的一级、二级、三级最高允许排放标准,将分别有35.57%、48.38%和64.59%的生物受到影响.     

互花米草对苏北滨海湿地表土有机碳更新的影响

自互花米草引入苏北滨海湿地后,逐渐替代本土植物盐蒿并形成单一植被的互花米草湿地.选择苏北地区盐蒿湿地及不同生长年限的互花米草湿地,采集其表层土壤样品,分别测定全土和分离的土壤粒径组分中总有机碳及δ13C值,分析湿地土壤有机碳浓度及其同位素组成的变化.结果表明,互花米草引入盐蒿湿地后,表层土壤有机碳浓度显著增加(增量达70%),且随着互花米草生长时间延长而明显增加.与盐蒿湿地相比,互花米草湿地土壤中大团聚体(>250mm)和微团聚体组分(53~250mm)有机碳浓度均显著增加,而粉粒组分(2~53mm)则无明显变化.互花米草湿地土壤原状土及各粒径组分的δ13C值均明显高于盐蒿土壤,源于互花米草的新碳在各粒径组分中均有分布,但主要富集在大团聚体组分中,占该组分总碳的31%~43%,说明互花米草生长对土壤有机碳浓度增加主要反映在粗粒径组分中,而对粉、黏粒组分则影响较小.     

兰州某钢厂周边土壤中磁化率积累速率研究

为了寻找一种简便快捷的积累速率的研究方法,通过对兰州某钢厂近地表土壤进行高密度分层采样和磁化率测量,发现各土层磁化率值随着采样深度的逐渐增加而迅速减小,并且这种关系可以用可靠度很高的方程式来定量描述.在此基础上,通过对该方程式积分处理,计算了土层中磁化率的新增积累量,然后结合钢厂的排污年限计算了磁化率在各土层中的积累速率.结果表明磁化率值在1cm以上的土层中富集程度较高,约占整个土层新增磁化率总积累量的70.24%~97.56%;1cm深度以下土层中磁化率值的变化幅度较小;各采样点新增磁化率总积累速率分别为6.5472×10-8m3/(kg·a),40.4178×10-8m3/(kg·a),49.7683×10-8m3/(kg·a),31.8679×10-8m3/(kg·a),且地表1cm以上土层的积累速率最大,向下直至5cm迅速变小.同时发现下风向的积累速率约为上风向的4.87~7.60倍.因此,利用土层磁化率值纵向变化规律来计算积累速率的方法是可行、可信的,可以反映土壤中重金属的动态积累过程.     

藻源型溶解性有机氮的产生及不同时期藻类有机物的特性

研究了铜绿微囊藻藻细胞全生命周期中氮的转化过程以及藻类有机物的性质,结果表明:溶解性有机氮(DON)在藻类生长周期中总体呈现上升趋势,藻细胞在其生长初期释放量小于0.05mgDON/107cells,衰亡期释放能力约为0.40mgDON/107cells;胞外有机物(EOM)中分子量分布在对数期和衰亡期以100kDa为主,稳定期以100kDa范围内.三维荧光光谱分析表明,EOM中荧光物质主要为类腐植酸和溶解性微生物代谢产物;而IOM主要由类芳香蛋白和溶解性微生物代谢产物组成.     

U(Ⅵ)胁迫下碎米莎草体内抗氧化系统响应特征

采用水培方式研究了铀尾矿库土著优势植物——碎米莎草不同生长期各部位在不同质量浓度铀〔U(Ⅵ),记为U〕溶液胁迫下w(SP)(SP为可溶性蛋白)、C_MDA(丙二醛含量)以及SOD(superoxide dismutase,超氧化物歧化酶)、POD(peroxidase,过氧化物酶)、CAT(catalase,过氧化氢酶)、ATPase(三磷酸腺苷酶)活性的变化. 结果表明,ρ(U)≤250 mg/L时,碎米莎草各部位SOD、POD、CAT活性在整个生长阶段均受到显著诱导(P＜0.05),而C_MDA、ATPase活性与对照组相比无显著差异(P＞0.05);ρ(U)≥750 mg/L时,SOD、POD和CAT活性与对照组相比显著降低(P＜0.05);ρ(U)达到1 000 mg/L以上时,与对照组相比,降低趋势更显著(P＜0.01),而ATPase活性受到显著诱导(P＜0.05),C_MDA在幼苗期显著增加(P＜0.05),膜脂过氧化损伤程度严重. 表明碎米莎草对铀胁迫的生理响应中,以根系SOD、C_MDA的响应最为敏感.