高氯酸盐环境行为与生态毒理研究进展

高氯酸盐是一种无机污染物质,其特点是扩散速度快、稳定性高、难降解,较低浓度的高氯酸盐可干扰甲状腺的正常功能,从而影响人体正常的新陈代谢,阻碍人体正常的生长和发育,其环境污染问题已引起了人们高度关注,成为近年环境科学和医学的研究热点.文章在介绍高氯酸盐的理化性质和用途的基础上,综述了各地水体环境、饮用水以及牛奶、蔬菜等食品中高氯酸盐的污染现状,发现很多国家境内都存在不同程度的高氯酸盐污染,高氯酸盐在中国环境中也是普遍存在的,在污水淤泥、水稻、瓶装饮用水和牛奶中均能检测到;初步探讨了高氯酸盐在土壤和水体中的环境行为,认为环境中高氯酸根离子的降解主要是生化降解,微生物在其降解过程中起主要作用;综述了高氯酸盐对植物、动物、微生物和人体的急慢性毒性效应,指出自然环境中的高氯酸盐浓度很有可能具有慢性毒性;最后就高氯酸盐在生态环境中的检测方法和生物降解等研究前沿进行了展望,为今后高氯酸盐的使用、污染预防及治理提供参考.     

污泥处置方式对污水处理系统可持续性的影响

脱水污泥的污染问题影响了城市污水处理厂的生存和发展,不同的中水处置方式对经济和环境的影响也不一样.将污水处理、脱水污泥和中水处置结合起来构建污水处理生态系统有利于研究污水处理的综合效益、探索促进污水处理事业可持续发展的途径.在考虑废物处理处置和排放的影响基础上,提出了针对污水处理生态系统的改进的能值分析方法和指标体系,即能值产出率(WEYR)、环境负载率(WELR) 和可持续发展指标(WESI), 指标反映了资源消耗和废物排放对系统可持续性的影响.以明镜滩污水处理生态系统作为案例,评价了"污水处理系统 污泥填埋系统 中水排放"(方案1)、"污水处理系统 陶粒生产系统 中水排放"(方案2)、"污水处理系统 聚合材料生产系统 中水排放"(方案3)和"污水处理系统 好氧堆肥生产系统 中水排放"(方案4)等4种方案的可持续性.方案1、2、3和4的WEYR分别为1.65、3.84、3.95和3.63, WELR分别为5.19、5.41、7.69和4.24,WESI分别为0.32、0.71、0.51和0.86.方案1由于未对污泥进行资源化利用,其能值产出率远远低于其他3个方案,故可持续性最低;其他三个方案的能值产出率比较接近,但方案4的环境负载率远远低于其他2个方案,故方案4的可持续性最高.结果表明,污泥利用可提高污水处理生态系统的可持续性,而不同废物利用方式由于对不可更新资源的消耗不同对污水处理生态系统的可持续性影响不一样;改进的能值分析方法适合于评价污水处理生态系统的可持续性.     

Zn2+对黄瓜发芽期生理特性的影响

锌是植物必需的营养元素,同时也是一种常见的环境有毒重金属元素.以黄瓜(Cucumis sativus L.)为试验材料,设置不同Zn2 处理(0、25、50、100、200、300 mg·L-1),利用发芽和出苗试验,研究了Zn2 对黄瓜发芽期生理特性的影响.结果显示,低处理(0～25 mg·L-1)对黄瓜种子萌发和幼苗生长有促进作用,当为25 mg·L-1时最有利于黄瓜种子萌发和幼苗生长,其种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根长、下胚轴长、下胚轴粗度和相对含水量均高于对照及其他浓度处理;幼苗相对电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、SOD活性及POD活性均在此浓度得到最低.但从50 mg·L-1开始,随着增加,黄瓜种子萌发的各项指标开始下降,幼苗生长的各项生理指标开始上升,对黄瓜种子发芽和幼苗生长产生抑制作用,并在300 mg·L-1时抑制作用得到最大.该研究为进一步研究农业生态整治与安全高效利用提供理论基础.     

PDMS半透膜采样装置的制作研究

水中痕量持久性有机污染物的监测是经典的分析化学难题,传统分析方法既费时又费材料,且只能测定某一时间点的浓度.三油酸甘油脂半透膜被动采样器虽能克服传统方法的一些缺点,但对膜的要求较高.通过在一个固定于不锈钢网上,扁平、密封的商品低密度聚乙烯(LDPE)膜袋夹层中均匀涂布聚二甲基硅氧烷(PDMS),制作出一种新的半透膜被动采样器.用此被动采样器在混合多氯联苯(PCBs)的过饱和水溶液中反复模拟采样,测得半透膜最佳富集时间、时间和富集量的关系曲线以及其它特性.使用气质联用仪测得的数据证明此装置可用于水体中多氯联苯等痕量持久性有机污染物的采集和定量分析,其线性富集时间可达 9 d,富集率大约为3×103 ~ 6×103倍,为今后的环境监测提供了一种制作简单、使用方便、富集率好、费用低廉的新方法.     

"珠三角"地区城市化对地下水水质影响案例研究

以珠海市东部沿海地区为例,探讨城市化地区地下水化学特征及污染状况的关系.结果表明土地利用类型与地下水水质变化密切相关.香洲区地下水化学组分差异较大,电导率范围为49.4~971 μS/cm.大部分地下水呈弱酸性,林地及果园用地地下水电导率较低,水化学类型多属于Na-HCO3型;老城区及新住宅区地下水类型多属于Ca-Mg-HCO3类型,电导率较高,受NO3-及Cl-污染较为严重.新住宅区地下水NO3-污染状况较老城区更为严重可能与旧村改造及市政排水设施不完善有关.除少数采样点外,地下水化学类型受季节变化影响不大.人为污染与自然风化过程是影响地下水化学类型的重要因素.     

机物料中溶解性有机质对土壤吸附除草剂的抑制作用

溶解性有机质(DOM)是陆地及水生生态系统中十分活跃的组分,对有机污染物质的环境行为 (如毒性、迁移转化及生物可降解性等)有着重要的影响,而施用有机物料会释放大量的DOM.采用批量平衡法研究了水稻秸秆腐解产生的溶解性有机质对苄嘧磺隆(BSM)在土壤中吸附行为的抑制作用.结果表明,线性方程能很好地描述BSM在土壤中的吸附行为;添加DOM降低了BSM在土壤中的分配系数即logKd值,其logKd值与对照(不加DOM)间存在极显著差异(P<0.01),秸秆腐解时间越长,logKd值越小;亲水组分和疏水组分在DOM抑制土壤吸附BSM中起着不同的作用;BSM在土壤上的吸附自由能小于40 kJ·mol-1,推测BSM在土壤上主要以物理吸附为主,吸附机理可能有范德华力、疏水键、氢键和偶极键力,不存在化学键吸附作用.     

微波催化氧化法处理垃圾渗滤液的正交试验

在微波辐射条件下,采用活性炭与Fenton试剂处理垃圾渗滤液,并通过正交试验考察了微波辐射时间、pH、活性炭用量、硫酸亚铁用量和H2O2用量对处理效果的影响.结果表明:pH对处理效果的影响最大,其次为活性炭用量、微波辐射时间、硫酸亚铁用量和H2O2用量;在100 mL水样中,最佳处理条件为活性炭2 g、H2O20.2 mL、硫酸亚铁0.834 g、pH 6、微波辐射时间10 min,垃圾渗滤液中的COD去除率达到75.36%.     

濒危植物疏花水柏枝种子萌发的生态学特性

疏花水柏枝Myricaria laxiflora分布于我国三峡从宜昌至重庆段长江干流的消落带,分布区十分狭小.三峡工程兴建后,疏花水柏枝将失去绝大部分的生境而成为濒危物种.通过设置一系列控制实验测试了土壤水质量分数,温度和土壤类型对疏花水柏枝种子萌发的生态学的影响.实验结果表明,土壤水质量分数、温度和土壤类型对种子萌发率都有显著影响.其中种子萌发率随土壤水质量分数增加而增大,土壤水质量分数达到饱和程度时萌发率达到最大值;高温条件下的种子萌发率高于低温,种子萌发率在21～27℃达到最大值;种子在河沙基质上萌发好于在沙土基质上.结合分布区萌发季节的环境条件分析,土壤水质量分数是限制该物种分布于消落带的关键作用因子.据此就该物种的种群保护与重建提出了一些建议.     

模拟氮沉降对大豆萌发和幼苗生长的影响

氮沉降是当今倍受关注的全球性环境问题.采用大田试验和室内培养的方法,研究大豆种子萌发和幼苗生长对氮沉降的响应.实验设4组处理(CK、T1、T2、T3),所施氮肥为NH4NO3,在室内培养实验中,4组处理的浓度分别为0、0.08、0.16、0.24mol/L.大田实验中,4组处理的氮施入量分别为0,50,100,150 kg·hm-2·a-1.结果表明:过量氮沉降对种子萌发有一定的抑制作用,降低了种子的发芽速度和发芽率;抑制了幼苗的生长速度,降低了植株的株高、叶面积和生物量,并减小了根冠比;随着氮施入量的增加幼苗的蒸腾速率逐渐降低,但叶片叶绿素含量逐渐增加.     

污泥含炭吸附剂对挥发性有机废气吸附实验研究

研究了污泥含炭吸附剂对挥发性有机污染物的吸附特性。结果表明,污泥含炭吸附剂对苯系物的吸附为典型的物理吸附,其吸附甲苯等温线的类型系优惠型吸附等温线,表明具有良好的吸附能力;在吸附反应温度为20℃,气体流量为500 mL/m in(停留时间为0.424 s),甲苯浓度为2 700 mg/m3时,甲苯的饱和吸附容量为150.0 mg/g;同时,研究表明污泥含炭吸附剂对苯系物的饱和吸附容量和吸附强弱次序为二甲苯甲苯苯。结果表明污泥含炭吸附剂适合对中低浓度有机废气的吸附净化。