最大日负荷总量(TMDL)技术在农业面源污染控制与管理中的应用与发展趋势

介绍了美国最大日负荷总量(total maximum daily load, TMDL)计划的基本内容、基本原理和实施步骤,综述了TMDL计划在国内外实施中常用的流域模型,如SWAT、HSPF和AnnAGNPS模型的研究进展,以及TMDL计划中使用的最佳管理措施(BMPs)及TMDL不确定性分析方面的研究现状.最后,提出了TMDL技术的发展方向,结合我国环境保护和总量控制技术体系现状,展望了TMDL技术在我国农业面源污染控制与管理中的应用前景.     

中美高等环境类专业课程结构和教学实施比较研究

以美国５所大学为代表，调查和分析了其环境类专业的课程结构和教学实施的基本状况，并与我国进行了比较研究．研究表明课程结构和教学实施存在明显差别，其主要表现在以下９个方面：本科生专业培养目标；素质教育课程的设置；课程体系结构和学分制；培养解决环境问题能力的课程设置；及时反映新观点和新理论的课程；人文科学和社会科学类课程设置；环境政策课程；资源课程和专业教学方式．比较研究认为，上述９个方面可作为我国修订环境类本科生专业基本培养规格和基本教学要求的借鉴．同时还提供某些具有参考价值的课程设置实例．     

几种粘土矿物和粘土对溶液中磷的吸附效果

通过磷等温吸附与饱和吸附后释放试验,研究了高岭土、蒙脱土、凹凸棒土、蛭石和沸石对溶液中磷的吸附效果及其影响因素。结果表明,蛭石磷理论饱和吸附量最大,为3473mg·kg-1,其他依次为凹凸棒土、黄褐土、蒙脱土、下蜀黄土和沸石,高岭土磷理论饱和吸附量最低,为554mg·kg-1。影响粘土矿物和粘土磷理论饱和吸附量的主要因素是钙含量和胶体氧化铁及氧化铝的含量,pH值、阳离子交换量和比表面对磷理论饱和吸附量影响不大,粘土矿物和粘土吸附磷的机制主要为化学吸附。粘土矿物和粘土磷饱和吸附后释放试验表明其磷释放量很低。     

邻苯二甲酸二丁酯污染对苦草生理生化指标的影响

以沉水植物苦草为试验材料,通过模拟实验研究了邻苯二甲酸二丁酯(DBP)长期暴露对苦草的生长状况以及丙二醛、可溶性糖、叶绿素、谷胱甘肽、蛋白质和氨基酸的含量等生理生化指标的影响,试验结果表明：高浓度DBP长期暴露对苦草生长有严重伤害,DBP对苦草丙二醛和可溶性糖含量以及叶片中叶绿素含量的影响比较相似,都有一定的起伏．在DBP胁迫下,苦草中氨基酸总量和蛋白质含量与对照组相比呈下降趋势．苦草体内谷胱甘肽(GSH)含量明显低于对照,且随DBP浓度的升高GSH含量下降,统计分析表明有显著性差异．因此,谷胱甘肽含量可以考虑作为DBP对沉水植物早期伤害的指标．     

环境相关浓度铅暴露诱导斑马鱼仔鱼神经行为毒性

铅是公认的神经毒物,它的神经毒性是全世界备受关注的重要公共健康问题,特别是发育早期阶段铅暴露与神经行为变化之间的关联.斑马鱼被认为是研究发育早期阶段低浓度铅暴露诱导神经行为毒性的优良模式生物.因此,本研究以斑马鱼胚胎/仔鱼为研究对象,利用Zebrabox建立的行为学效应测试方法,包括运动行为、转动行为和社交行为,系统评价发育早期阶段环境相关浓度(以电子废弃物拆解场地为例)铅暴露的神经行为毒性效应.发育正常的斑马鱼胚胎暴露在浓度为0、5、10、20μg·L~(-1)铅暴露液中直至6 dpf.铅暴露对斑马鱼胚胎/仔鱼具有发育毒性作用,包括孵化率和存活率下降,卵黄囊肿、心包囊肿和脊柱弯曲等畸形现象.在光照条件下,铅暴露对斑马鱼仔鱼的运行行为和转向行为并未产生显著影响;但是在黑暗条件下,20μg·L~(-1)铅暴露后斑马鱼仔鱼运动距离和总转向次数均显著下降,但是其行进路径角度和偏转偏好却无变化.与运动行为和转向行为不同,在黑暗条件下,铅暴露对斑马鱼仔鱼的社交行为并未产生显著影响;但在光照条件下20μg·L~(-1)铅暴露却显著改变了仔鱼的社交次数.本研究结果表明,行为学指标不仅具备足够的灵敏度可用于指示电子废弃物拆解场地铅污染的潜在风险,还能更好地服务于人类健康早期预警的需求.     

微塑料污染的水生生态毒性与载体作用

近年来,微塑料的水生生态环境污染与生态毒害问题引起了科学界的广泛关注。在总结国内外相关研究的基础上,本文对水生态环境中微塑料的来源、形成与分布展开分析;对微塑料污染的生态毒性研究进展给予评述;并深入探讨了微塑料在生态系统中扮演的多重载体角色。鉴于微塑料污染的严峻现实,我国应尽快开展有关微塑料环境污染和生态毒理方面的系统研究,并辅以政策引导和经济支持。     

斑马鱼幼鱼运动行为测试评价饮用水安全

饮用水安全直接关乎人类的健康与安全,当前迫切需要全新的毒性测试方法对饮用水的潜在人类健康风险进行全面、准确和灵敏的评估和预警。本研究以反渗透技术(RO)取代常用的固相萃取,分别浓缩饮用水厂的进厂水、出厂水和管网水进行毒性试验水样的前处理。反渗透技术前处理方法可以避免传统固相萃取方法中使用的有机溶剂对行为学测试体系的干扰。RO浓缩后的饮用水对斑马鱼胚胎进行持续暴露,采用Viewpoint行为测试软件量化分析出生后第6天(6 dpf)斑马鱼幼鱼的运动行为,选择运动距离和转向行为作为测试终点,分析进厂水、出厂水及管网水的潜在毒性及可能变化。结果表明,暴露在进厂水的幼鱼出现了明显的行为变化,尤其在较高浓度(20倍浓缩)暴露时,运动距离相比对照组显著减少,同时伴有剧烈的转向等异常行为;管网水对斑马鱼幼鱼行为存在一定程度的影响,而出厂水对幼鱼的运动行为没有显著影响。研究结果反映出当前饮用水厂深度处理工艺可以有效降低进厂水的潜在毒性和健康风险,但是经供水管网输送后,其水质可能发生了改变,导致管网水可能存在潜在的毒性。本研究所采用的反渗透技术前处理技术及斑马鱼幼鱼的运动行为学测试方法,可用于未来建立评估饮用水水质安全的早期预警系统。     

应用物种敏感性分布法分析太湖及天目湖水体的生态风险

采用物种敏感性分布法(SSDs法),应用水生生物急性和慢性毒性数据计算了31种污染物在水中和其中疏水物质在沉积物中的预测无效应浓度(PNECwater和PNECsed),通过收集以往报道的16种污染物在太湖和天目湖的环境浓度,用商值法求得物质的风险商并进行排序.结果发现:蒽、菲、萘、荧蒽、阿特拉津和马拉硫磷在太湖的梅梁湾和五里湖具有很大的生态风险;毒死蜱、三丁基锡氧化物和环己锡虽无环境浓度报道但很有可能具有风险.     

氯氰菊酯与Cd2+对土壤微生物量及酶活性的联合效应

为了揭示氯氰菊酯与Cd2+复合污染对土壤环境质量的影响变化规律,采用室内模拟试验方法,研究氯氰菊酯(5、20和50 mg·kg-1)单一污染、Cd2+(5和20 mg·kg-1)单一污染及氯氰菊酯与Cd2+[(5+5)mg·kg-1和(20+20)mg·kg-1]复合污染对土壤微生物量碳(MC),微生物量氮(MN)及蛋白酶、蔗糖酶、脲酶活性的影响.结果表明,复合污染、Cd2+单一污染均可降低MC和MN值,表现为抑制效应;而氯氰菊酯单一污染则表现为激活效应,且该效应与氯氰菊酯浓度呈正相关.氯氰菊酯单一污染对土壤蛋白酶活性影响较小,对蔗糖酶活性影响呈现先抑制后激活再恢复的效应,对脲酶活性影响呈现先激活再恢复的效应.(5+5)mg·kg-1复合污染处理土壤酶活性与对照相比差异较小,而(20+20)mg·kg-1复合污染可有效激活蔗糖酶活性,抑制脲酶活性.以复合污染指标Pd判定氯氰菊酯与Cd2+的交互效应,结果表明,氯氰菊酯与Cd2+复合污染对土壤质量的影响表现为加和效应.     

几种粘土矿物和粘粒土壤吸附净化磷素的性能和机理

通过磷素等温吸附实验和磷素饱和吸附后磷素的形态变化,研究了高岭土、蒙脱土、凹凸棒土、蛭石和沸石5种粘土矿物,以及黄褐土和下蜀黄土2种粘粒土壤中磷素的吸附净化性能和机理,结果表明：除高岭土和沸石以外,其它类型的粘土矿物和粘粒土壤均有较好的磷素吸附净化能力,蛭石的磷素吸附净化能力最强,其次为黄褐土、凹凸棒土、蒙脱土和下蜀黄土．粘土矿物和粘粒土壤磷素的吸附能力与其化学组成关系密切,表现为全钙及水溶性钙、胶体氧化铁和胶体氧化铝含量愈多,其磷素的吸附量愈大,磷素的净化能力愈强．此外,粘土矿物和粘粒土壤磷素饱和吸附后的形态转化也受其化学组成的影响,表现为全钙及水溶性钙、胶体氧化铁和胶体氧化铝含量较高,其对应形成的磷酸钙盐、磷酸铁盐和磷酸铝盐含量较高,粘土矿物和粘粒土壤吸附磷素的机制主要为化学吸附,包括专性化学吸附和非专性化学吸附．