高寒沙地典型人工林土壤水分动态及其对降雨的响应

分析青海共和盆地中间锦鸡儿人工林在不同生长阶段、不同深度的土壤水分动态变化特征,探讨不同深度土壤水分对不同降雨量的响应过程,深入了解高寒沙地植物与降雨关系,为高寒沙区的植被恢复与合理配置提供科学依据。以不同生长阶段(3、5、16、30 a)的中间锦鸡儿(Caragana intermedia)人工林为研究对象,利用ECH_2O土壤含水量监测系统分别对每个林龄的不同土层深度(10、20、30、40、60、90、120、150 cm)土壤水分进行连续监测;利用Dynamet-1k科研级自动气象站记录降雨量,以3场不同降雨事件进行分析,研究其土壤水分对不同降雨量的响应状况。2008年9月-2017年9月间,试验区内降雨主要集中在5-9月,且雨量小频率高,降雨量小于2 mm的降雨事件占总降雨事件的48.21%,贡献率仅为9.68%。4种人工林土壤蓄水量的年内变化可分为土壤水分消耗期(9至次年1月)、土壤水分积累期(2-4月,7-8月)和稳定期(5-6月)。5 mm以下的降雨能够使30 cm以上的土层水分产生波动,5-18 mm的降雨量能影响0-40 cm的土壤水分,而18 mm以上的降雨量能够引起0-60 cm土层水分的变化。土壤蓄水量随着土层深度的增加而先减小后增加,林龄越大,土壤水分对于降雨量响应的滞后性越明显,土壤水分增量也相对减少。因此,在高寒沙区造林应注意苗木栽植的密度,在造林过程中加强水土保持措施,降低干旱胁迫对造林成活率的影响。     

近10年中国大陆MODIS遥感气溶胶光学厚度特征

应用2001—2010年MODIS大气气溶胶光学厚度(AOD)资料,分析中国550 nm AOD年和季节平均分布。还选取了10个代表性区域,分析AOD变化特征。这些分析建立起了近10年来中国气溶胶光学厚度的气候学特征:中国年平均AOD空间区域分布中心大体呈现两低两高。两低中心位于植被覆盖度高和人烟稀少的(1)黑龙江和内蒙古东北高纬度地区(～0.2);(2)川、滇与青藏高原交界的西南高海拔地区(0.1～0.2)。一个AOD低值带(0.2～0.3)连接这两个低中心,呈东北西南走向跨过中国大陆。在此低值带两侧,各有一片AOD高值中心(～0.8):(1)人口密集和工业化发展带来的大量人为气溶胶形成了一个覆盖了华北、长江流域(从四川盆地,两湖地区到长三角)到华南珠江三角洲相联的大片高AOD中心区域;(2)以沙尘为主的自然气气溶胶造就了西北塔克拉玛干沙漠及周边高AOD区。中国AOD这一两低两高区域分布特征基本保持四季不变,但其中心强度呈现各自区域性季节变化。中国春季AOD高值区的面积最大,其次是夏季,然后是秋季,面积最小的是冬季。南方AOD月变化规律多为双峰型,即3—5和8—9月出现2次高峰,5—7月从南向北先后出现波谷,变化规律与季风响应。北方为单峰型,6—7月为高峰,11到来年2月为低谷。用弱季风年(2002)和强季风年(2003)季风影响区域气象条件和气溶胶数据对比分析表明,大陆AOD的月空间分布和变化与季风气候,以及风速、风向、降水、温度和湿度等的变化有关。     

民用爆炸物品储存库爆炸环境风险值的计算

针对民用爆炸物品储存库所存物品具有易爆的高度危险属性,针对该类项目风险类型为爆炸的特征,建立了从爆炸导致的冲击波、飞石、爆轰产物致人死亡数求算风险事故危害值,进而计算出风险值的方法。通过实例计算,证实了该风险值计算方法是一种针对性、可操作性、实用性较强的评价方法,为类似工程的风险评价提供了有益借鉴。同时,也为民用爆炸物品储存库选址阶段提供了较为快捷的合理性判断方法。     

望虞河西岸河网重金属污染特征及生态风险评价

为探明望虞河西岸河网区的重金属污染特征及生态风险,于2018年3月调查了望虞河西岸5条河流的水体及表层沉积物中重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb和Hg)的含量及形态分布,利用多元统计分析方法研究了重金属元素的污染来源并对其污染水平给予评价.结果表明,河网区水体重金属污染较轻,除Hg外其余金属质量浓度均低于《地表水环境质量标准》的Ⅰ类标准.而表层沉积物中重金属含量较高,除Hg外其余均高于江苏省土壤环境背景值.重金属在水体-沉积物中的分配系数显示Cd、As和Hg具有较强的二次释放潜力.地累积指数法(Igeo)显示沉积物中Cu、Zn和Cd的污染程度较高,局部属于偏重度污染;潜在生态危害指数法(RI)显示Cd为研究区域主要的生态风险因子;而考虑重金属赋存形态的潜在生态风险评价(RRSP)表明,Ni、Zn和As主要以残渣态形式存在,生态风险较低,而Cd多为酸溶态,具有极高的潜在危害.多种评价结果表明,应格外重视重金属Cd的污染治理.而重金属来源分析显示望虞河西岸的重金属污染主要源于周围机械制造和金属冶炼类工厂的人为输入,这为望虞河西岸河网的重金属污染控制提供依据.     

金沙江底栖真核微生物地理分布特征及生态学机制

真核微生物在生物地球化学循环、维持生态系统健康稳定等方面发挥重要作用.目前关于大型河流真核微生物的地理分布模式和生态学机制仍知之甚少.以我国西南梯级水电开发河流金沙江为研究区域,探讨了底栖真核微生物的地理分布特征及影响因素,解析了真核微生物的种间相互作用关系.结果表明,金沙江底栖真核微生物的α多样性指数沿河流向下表现出先上升后下降的趋势;群落结构和优势属的相对丰度在上游自然河段和梯级大坝河段差异显著.距离衰减分析的结果显示,金沙江底栖真核微生物的群落构建受环境筛选和扩散限制的共同作用;方差分解分析和中性模型的结果进一步表明,其地理分布模式主要受到扩散限制的驱动.共现网络结果表明,相比于上游自然河段,梯级大坝河段的种间竞争关系和网络联通性较弱,说明了底栖真核微生物在上游自然河段的相互作用更强.研究结果补充了我国西南河流底栖真核微生物多样性和地理分布的资料不足,为梯级水电开发河流底栖真核微生物的生态响应提供数据支撑.     

污染地块层次化风险评估发展历程与研究进展

风险评估是污染地块管理的核心环节,基于风险的管控策略已被广泛认可和应用.风险评估过程中暴露情景构建、暴露模型表征和暴露参数选用等的不确定性是影响评估结果的主要因素.而层次化风险评估（Tiered Risk Assessment）通过迭代方法可有效平衡评估不确定性、结果准确性和资源有限性之间的矛盾,为污染地块提供了经济高效的风险管控思路.因此,为强化对层次化风险评估的理论认知并推动其在污染地块风险评估领域的发展和应用,本文通过文献调研,系统梳理了国内外污染地块层次化风险评估的发展历程,分析了污染物环境行为的暴露情景构建、暴露模型表征及参数本土化调整等方面的研究进展,探讨了层次化风险评估技术的发展方向.结果表明,层次化方法在污染面积较大、污染状况复杂的大型污染地块中得到广泛的重视和应用,相较于传统风险评估,这一方法可提高结果准确性、减少不必要的成本投入和避免过度修复.基于现实假设构建暴露情景和优化暴露模型、耦合不确定模型评估及参数本土化调整是目前研究的热点和趋势.基于此,结合我国污染地块风险管理的政策要求及现状,提出层次化和精细化的风险评估在污染地块风险管理中的应用建议.未来可从内涵演变、...     

我国建设用地土壤环境标准体系发展与建议

我国建设用地土壤环境标准体系先后经历了污染控制标准、环境质量标准、环境风险管控标准等发展阶段,已形成一套具有我国国情特色的成熟标准体系框架. 为探究过去30余年相关标准的发展与演变特征,以200余项国家、行业、地方及团体标准文件作为研究对象,对比分析国内外标准制定现状,重点分析得出现阶段标准制定的领域热点,提出了适合我国土壤环境标准体系的完善方案和发展方向. 结果表明,目前土壤污染物的检验方法是最主要的土壤环境标准文件类型,分光光度法是最主要的污染物测试方法. 未来发展任务可从开发污染地块精细化和本土化的风险评估模型、健全土壤环境基准研究、完善风险调查检测评估与防治相关技术规范等方面进行,切实为我国土壤环境标准体系的优化完善提供重要的方法基础,为深入打好净土保卫战提供坚实的技术支撑.      

农用地土壤Cd有效态含量的安全阈值研究

为科学评估利用累积概率分布曲线研究土壤有效态Cd含量安全阈值的可行性,该研究参考物种敏感性分布法(SSD)的方法原理,以江西省上饶市Cd污染农田为研究对象,在统计分析区域农田土壤重金属总量、有效态含量和水稻籽粒中重金属含量的基础上,采用土壤总Cd含量-土壤有效态Cd含量线性回归方程以及基于Logistic函数分布模型的累积概率分布曲线模拟计算,分别推导土壤中有效态Cd的安全阈值并对比分析. 结果表明:研究区农用地土壤存在较大范围的Pb、Cd超标现象,点位超标率分别为54.70%和68.38%,土壤有效态Cd含量较高,平均值为0.22 mg/kg;研究区有34.98%的点位存在糙米Cd含量超标,Cd是研究区农用地土壤和糙米中的主要污染物. 通过线性回归方程和《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)中的土壤筛选值,反推计算研究区农用地土壤中有效态Cd含量的阈值为0.149~0.183 mg/kg. 利用Logistic函数分布模型拟合基于有效态Cd含量的累积概率分布曲线,保护当地95%的糙米不超标的土壤有效态Cd含量的安全阈值为0.160 mg/kg. 研究显示,基于累积概率分布曲线法推定重金属有效态含量安全阈值较为科学,建议用作当地重金属污染农用地土壤钝化修复目标值,并对其他Cd污染农用地土壤的修复治理具有参考意义.      

纳米TiO2光催化氧化微量丙酮气的研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2膜。测试了TiO2光催化剂对微量丙酮气的催化氧化反应性能的测试。结合TG,XRD及TEM等对催化剂的表征,研究了纳米TiO2膜的制备条件对其结构和反应性能的影响,探索了纳米TiO2膜光催化氧化的机理。结果表明：制得的TiO2膜平均粒径为20nm,TiO2膜经550℃焙烧后呈现锐钛型和少量金红石型晶体的混晶。当金红石型的质量分数为13．6％时,TiO2光催化剂表现出较好的催化活性,丙酮的转化率最高达到45．26％。     

电镀企业周边大气颗粒物PM_(2.5)、PM_(10)和TSP中重金属分布特征及健康风险评价

以东莞市5个镇区为研究对象,采集电镀企业周边大气样品,分析了样品中重金属(包括As、Co、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Sb、V、Zn和Hg)的含量分布,使用富集因子(enrich factor)、地累积指数(index of geoaccumulation)、Hakanson法和美国国家环境保护局(US EPA)的人体暴露健康风险评价模型,对PM_(2.5)、PM_(10)、总悬浮颗粒物(TSP)中重金属进行人体健康风险评价。结果表明,PM_(2.5)、PM_(10)和TSP中As、Cd和Cr平均浓度皆超标。Cr、Ni和V元素在3种颗粒物中非富集,主要为自然源;As、Co、Cu、Pb和Zn,可能来源于自然源和叠加的工业污染。Cd、Hg和Sb浓度受人为污染影响严重。Cd、Sb、Cu、Zn、Pb为生物可利用元素(K>0.6),在环境中的可迁移性高且易于被生物体和人体吸收。Mn元素的非致癌风险值较其他重金属要高1~4个数量级,且儿童的非致癌暴露风险值HQ均高于成人的。3种颗粒物中重金属元素通过呼吸吸入途径产生的非致癌风险HI值均高于人体可接受的上限1.0,其主要贡献来源于Mn的影响,研究区非致癌风险较为严重。除PM_(10)中Co元素和TSP中Co、Cr的成人致癌风险CR值大于10-4之外,其余大部分重金属元素通过呼吸途径产生的致癌风险CR值均在可接受范围之内,此外,3种颗粒物中的成人的致癌暴露风险值CRT均高于儿童的CRT值,并且除了PM_(2.5)中儿童的重金属致癌暴露风险CRT值(4.70E-05)低于人体可接受范围的上限(10-4),其余CRT值均高于10-4,致癌风险较为严重。