大气污染暴露风险防控预警服务平台设计与实现

耦合集成大气污染暴露剂量评估模型和暴露风险评价指数,利用C#、Java语言设计和实现了一套大气污染暴露风险防控预警服务平台。该平台采用GIS与J2EE Web等技术,可在浏览器/服务器（Browser/Server,B/S）架构下实现高分辨率暴露风险时空区划、精准个体大气污染暴露监测、实时公众暴露风险播报、健康出行路径规划等功能,有助于提升公众和政府的大气污染精细防控决策与风险规避能力,将有力推动我国大气污染防控预警管理从以污染物浓度为重心向以暴露风险为重心的转变。     

全氟烷基化合物在人体肝脏中的富集特征及其与肝损伤的关系

全氟烷基化合物(polyfluoroalkyl substances,PFASs,F(CF_2)_n-R)是广泛用于生产生活中的有机污染物,研究发现PFASs的暴露会对人体造成危害.为分析人体肝脏中PFASs的富集特征,本研究采用高效液相色谱串联质谱(HPLC-MS/MS)的方法,对天津市31例肝癌患者肝脏中10种PFASs(全氟己烷磺酸PFHxS、全氟辛烷磺酸PFOS、全氟十二酸PFDoDA、全氟己酸PFHxA、全氟庚酸PFHpA、全氟十一酸PFUnDA、全氟壬酸PFNA、全氟癸酸PFDA、全氟辛酸PFOA、全氟戊酸PFPeA)进行检测分析.结果表明,PFOS、PFOA、PFNA、PFUnDA和PFHxS具有较高的检出率(80%);∑PFASs浓度范围为8.97—181.87 ng·g~(-1),其中PFOS的平均浓度最高(40.87 ng·g~(-1)),占∑PFASs的77%;∑PFASs的平均浓度在男性肝脏样品中(64.04 ng·g~(-1))与女性样品中(36.82 ng·g~(-1))存在显著性差异,PFHxS、PFOS和PFDA的浓度在性别上也均呈显著差异,PFOA的浓度与年龄呈显著负相关性.此外,PFOA和PFHpA的浓度分别与肝细胞损伤标志物ALT和GGT之间存在显著正相关性.本研究是国内首次对人体肝脏中PFASs的暴露分析,PFOS是肝脏的主要暴露物;PFASs对男性的暴露风险高于女性,且青年人群PFASs的暴露风险相对较高;另外,浓度水平进行分析,PFASs的暴露与人体肝脏损伤存在统计学关联.     

植物影响空气中持久性有机污染物的研究进展

持久性有机污染物(POPs)在植物与空气两相界面之间存在动态交换过程,一方面,植物叶片吸附、吸收空气中的POPs,净化了空气,并将其转移到食物链和土壤等其它环境介质中;另一方面,植物叶片通过挥发使其吸附的POPs重新回到空气中,最终对全球范围内POPs的循环和环境归趋产生重要影响.本文综述了植物与空气中POPs的动态交换过程,分析了影响植物吸附和挥发POPs的主要因素,包括POPs的理化性质、植物特征和环境条件.同时,就城市绿地对空气中POPs浓度水平的影响展开讨论,由于该过程受多种因素共同影响,植被清除的POPs是否足以改善空气质量仍有争议,其中影响机制有待深入研究.此外,本文总结了植物中POPs的检测技术,传统检测技术灵敏性和准确性高,而原位检测技术可以直接观察活体植物中POPs的吸收、迁移、存储等环境行为.最后,本文探讨了现有研究的不足和未来发展的方向,以期为今后研究植物-空气界面过程以及POPs多介质环境行为提供理论和技术参考.     

响应曲面法对污泥热解剩余半焦吸附水中刚果红的优化

为了实现市政脱水污泥的资源化,以污泥快速热解制备富氢燃气剩余半焦作为吸附材料,对刚果红(CR)模拟染料废水进行了吸附研究。采用响应曲面法的Box-Behnken实验设计原理探究了吸附剂投加量、CR初始浓度、温度和溶液pH对CR去除率的影响,并分析了剩余半焦对CR的吸附机理。结果表明:各因素对CR去除率的影响顺序为吸附剂投加量CR初始浓度溶液pH温度;最佳吸附条件下CR的去除率为98.97%,与预测值(99.61%)基本吻合;由交互作用响应曲面分析结果得出,适当的增加吸附剂投加量,降低CR初始浓度和溶液pH均有助于提高CR的去除率;污泥热解剩余半焦的XRD和FT-IR表征结果显示,其主要成分为含硅无机物,BET结果显示孔隙结构发达,可提供较多的吸附位点;吸附CR后,没有新的官能团产生,表明剩余半焦对CR的吸附主要为物理吸附。     

2013—2019年青岛市空气质量变化特征分析

为掌握滨海城市环境空气质量变化特征,为污染精准管控和打赢蓝天保卫战提供科学参考,以沿海重要中心城市青岛市为研究区域,基于青岛市9个国控空气监测点位监测结果,对2013—2019年青岛市6项空气污染物浓度监测结果进行分析,总结归纳青岛市空气质量时间变化特征。结果表明：2019年,青岛市空气质量超标,超标指标为颗粒物;青岛市2014年空气质量最差,2018年空气质量最好;2013—2019年,青岛市O₃浓度总体呈上升趋势,其余5项污染物浓度呈下降趋势;青岛市环境空气主要污染物是PM_2.5,其次是O₃;青岛市空气质量冬季差于其他季节,春节期间烟花爆竹燃放等人为活动使空气质量变差。     

城市湖泊富营养化对水生植物叶片C、N、P化学计量特征的影响

为研究城市湖泊富营养化对水生植物叶片元素组成的影响,在植物生长季,对南京3个湖泊的6种常见水生植物进行碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量学研究,并分析驱动水生植物叶片元素变化的关键环境因子。结果表明:(1)水生植物叶片C、N、P含量变化范围分别为397.03～672.70、10.63～39.16及1.15～13.30 mg/g,叶片C/N、C/P及N/P变化范围分别为13.15～50.36、31.39～458.60及1.88～19.06,其中叶片P含量变异最大,叶片C含量变异最小;(2) Spearman相关性分析表明,芦苇(Phragmites australis)、睡莲(Nymphaea tetragona)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)叶片元素组成与湖泊富营养化综合指数具有显著相关性,叶片P含量随湖泊富营养指数升高而增加,叶片C/P及N/P随之减小;(3) RDA分析表明,春季水生植物叶片C、N、P含量及C/N/P变化主要受水体高锰酸盐指数(COD_(Mn))和底泥总有机碳(SOC)含量的共同影响,夏季主要受水体总磷(TP_W)浓度的影响,秋季主要受底泥总磷(TP_S)含量的影响。     

贵州坝子土地利用显性和隐性转型实证研究

土地利用转型研究是当前研究热点,坝子是以高原山地为主的贵州省人类活动最为显著的区域,探讨贵州省坝子以耕地为主的土地利用转型与功能演变两者之间的相互作用关系具有重要意义。以1966～2016年的高分辨率遥感影像为主要数据源,结合实地调查,建立坝子土地利用功能分类体系,以贵州典型坝子涟江坝子为例,进行了坝子土地利用显性和隐性转型实证研究。结果表明:从1966～2016年,坝子经历了土地利用的显性转型和隐性转型,耕地转型与功能演变相互协同耦合变化阶段特征明显,其实质是坝子社会经济发展阶段转型下资源配置方式的转变主导而成。案例研究表明贵州坝子土地利用转型总体可分为粗放式阶段、粗放式向集约化过渡阶段、逐步集约化阶段和集约化增强阶段。"个体、政府和市场"3个层面和"文化、制度、社会经济、人口技术区位"4个重要因素是坝子土地利用转型的驱动控制系统。     

三峡工程运行前后荆江三口水文情势的变化

基于1980～2015年荆江三口五站逐日流量数据,采用IHA指标体系分析度量三峡工程运行前后荆江三口水文情势的变化。除新江口和弥陀寺在枯水期1～3月有小幅增长外,三口各站点月均流量值均减小,汛期下降幅度较大。最大日流量值持续下降,但2003年后变化趋势相对平缓。沙道观和管家铺站断流天数显著上升,各站流量变化率明显降低。荆江三口水文情势变化受长江干流径流量减少、径流过程改变以及干流与口门河段河道冲淤不一致的共同影响,对长江中游四大家鱼种群以及洞庭湖苔草草洲的发展产生一定负面作用。     

两种含水率水稻堆垛的着火与蔓延燃烧特性实验研究

粮食安全事关国计民生,近年来粮仓火灾多发,对于粮食火灾安全的基础性研究,显得愈加迫切。基于自主设计的贯穿气流条件下的散粒堆垛引燃与蔓延燃烧特性研究实验平台,针对两种含水率水稻,在不同贯穿气流条件下,开展了引燃与内部蔓延燃烧特性研究。结果表明,水稻含水率对其燃烧特性具有重要影响,即,对于13%含水率水稻,采用高温电热细棒插入堆垛内进行引燃45 min,并未引燃;然而,对于3%含水率水稻,仅引燃4 min,堆垛即形成迅速剧烈蔓延燃烧,中心区域燃烧温度高达1 200 ℃,最大蔓延速度约0.8 cm/s,引燃前的最大升温速率约200 ℃/min。此外, 结果还表明,贯穿气流条件下,远离中心区域的四周水稻升温较慢且剩余一些最终未引燃,水稻堆垛内部主要呈向下且不断扩大的蔓延燃烧特征。最后,13%含水率水稻被灼热引火源作用结束后形成的碳化圈大小表明,机械通风气调作用对于灼热源的引燃作用具有一定的抑制作用。