石墨烯在环境污染监测与修复中的应用进展

石墨烯作为一种新型纳米材料,具有独特的结构、稳定的物化性质及优良的生物相容等性能,已被广泛应用于生态环境、能源、生物医药、微纳电子等相关领域。该文对近10年来石墨烯基材料在生态环境领域中的应用进行综述,旨在推进新型材料的实际应用进展。     

汞污染场地特征识别与健康风险研究

汞污染场地特征识别与风险管控是《关于汞的水俣公约》中重要的履约计划。围绕当前我国场地尺度汞污染特征不清、风险管理模式不健全的问题,深入研究了人为活动汞的物质流向与管控行业场地潜在的污染途径,系统分析了当前场地尺度汞的主要来源、赋存形态、空间迁移与形态转化,并以原生汞矿选冶矿山作为典型汞污染场地,构建了场地概念模型并对风险评价与分类管控对策进行研究。结果表明：我国汞污染场地多存在于原矿开采、汞触媒、氯碱、聚氯乙烯(polyvinyl chloride, PVC)、废物处置等有意汞排放行业,以及燃煤电厂、有色金属、水泥生产等无意汞排放行业。场地中的汞以无机和有机复杂形态赋存,并可发生介质间迁移与形态间的转化,对场地风险的精准评估形成挑战。汞污染场地潜在暴露情景的场地概念模型表明：汞可通过经口、呼吸、饮水、饮食等多途径进入人体并形成不可接受的健康风险。根据国外场地风险评价理论与管理实践,并结合我国的实际情况,提出基于汞生物化学转化过程的精准风险评价与风险优先级相适应的分类修复/风险管控,以期成为一种科学规范、环境友好、可持续的汞污染场地风险管理对策。最后对汞污染场地风险评价方法与管控对策研究...     

全自动固相萃取-GC-MS/MS法测定水中多氯联苯

采用全自动固相萃取-气相色谱/三重四极杆串联质谱法(SPE-GC-MS/MS)分析水中7种指示性多氯联苯,通过优化测定条件,使PCBs在0.100μg/L～100μg/L范围内线性良好,方法检出限为0.07 ng/L～0.1 ng/L,回收率为72.1%～102%,RSD为5.8%～12.9%。将该方法用于实际水样测定,结果城市污水处理厂的出水中PCBs检出率较高,而废旧电容器封存点周边地表水易受到PCBs的污染。     

高负荷条件下好氧颗粒污泥同步脱氮除碳特性及微生物群落结构分析

为研究高负荷条件下好氧颗粒污泥的形成过程、同步脱氮除碳效果和微生物群落结构特点,构建了一个序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR)。结果表明,C/N=40进水条件下能够完成颗粒化,成熟后的好氧颗粒污泥呈表面光滑结构紧实的椭球体。随着颗粒粒径增大,其比好氧速率提高、含水率下降、沉降性能变好、生物量增加。颗粒形成过程产生的胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)先增加后受水质冲击减少,之后又明显提高,整个过程中多糖与蛋白质之比(PS/PN)持续下降,EPS中的蛋白质对颗粒的形成影响较大。SBR中的好氧颗粒污泥能够同时高效去除进水中的COD、N H_4~+-N和TN,去除率分别为94%、96%和93%,反应器的反硝化性能良好。C/N=40时,采用MiSeq高通量测序方法对成熟好氧颗粒污泥中的群落结构进行研究,发现存在促进颗粒化的优势菌门(包括Saccharibacteria、Proteobacteria、Bacteroidetes、Actinobacteria、Firmicutes和Chloroflexi)。同时,在颗粒污泥中,异养硝化、好氧/缺氧反硝化菌属丰度较高,表明异养硝化-好氧/缺氧反硝化菌属可能存在于好氧颗粒污泥中。     

某汞矿冶炼厂附近环境汞污染调查

为掌握汞矿冶炼厂所排放的含汞烟尘废气对厂周围生活环境的污染程度和对居民健康的危害情况,我们对汞的气型污染进行了研究,以求为汞矿的“三废”治理、保护环境、增进人群健康提供科学依据。     

A.faecalis strain NR的包埋固定及其氨氮降解性能

为考察异养硝化-好氧反硝化细菌的包埋固定及其氨氮降解特性,对一株异养硝化-好氧反硝化细菌A. feacalis strain NR的包埋固定进行了研究,并与游离菌处理氨氮效果进行对比,考察包埋菌降解氨氮的优势。采用聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)以及PVA/SA混合物分别作为包埋载体,发现PVA/SA混合物作为包埋载体其理化性能最佳,更适合作为包埋载体;利用单因素实验寻求PVA及SA含量、交联时间、包菌量4个因素的合理水平,并采用正交实验对上述4个因素进行优化,获得包埋较优条件为:PVA含量10%、SA含量0.4%、交联时间4 h、包菌量10%;在此条件下制备包埋小球,并得出包埋小球在基础培养基中的最佳投加量为10 g/(150 mL基础培养基);之后考察了温度、pH这2个因素对包埋小球降解氨氮效果的影响,得到包埋小球的最佳氨氮降解条件为:30℃、pH=7;通过对比不同温度及不同pH条件下包埋小球与游离菌对于氨氮的处理效果,发现包埋小球对低温及酸性条件更具有耐受性,表现出优于游离细菌的氨氮降解效率。     

我国农用地土壤重金属污染防治标准体系现状及展望

标准体系建设是实施土壤污染防治与农产品安全保障的重要保障.该文系统分析了我国农用地土壤环境质量管理发展历程,总结了土壤重金属污染控制标准体系的最新进展.在总结发达国家与国际组织关于农用地土壤重金属污染控制标准建设经验的基础上,分析我国标准体系当前所面临的问题及挑战,并提出本土化规划发展与完善建议,以期为我国农用地土壤重金属污染防范及风险阻控提供经验借鉴.该文将我国标准的建设历程大致总结为初识探索、质量管理、污染控制与风险管控4个阶段,初步形成了以法律、法规与国家政策为指导,国家、行业、地方与团体标准为基本框架,污染防治与农产品安全保障为总体原则的多维度、层次化、全链条污染防控标准体系.针对现行标准体系有待完善的内容,未来可通过应用导向与前瞻引领的顶层设计,强化农用地土壤重金属污染防治标准体系建设的科学规划和整体布局,满足适合我国不同阶段的农用地土壤环境管理需求,为深入打好净土保卫战提供理论基础和标准支撑.     

2017年夏季巢湖水华期间浮游植物与蓝藻毒素的时空变化特征

蓝藻水华暴发过程中水华物种的演替及其与蓝藻毒素的关系,对于湖泊的风险评估具有重大意义。于2017年水华暴发较为严重的夏季（6-8月）对巢湖水体的理化参数、浮游植物和蓝藻毒素进行了调查和分析。结果表明：夏季巢湖基本上处于富营养-超富营养的状态。24个样本共鉴定出浮游植物7门72属117种,以绿藻门、蓝藻门和硅藻门为主。浮游植物的群落组成和细胞密度存在明显的时空差异性,其中6月浮游植物平均细胞密度为1.35×10⁸ cells/L,优势种属主要为微囊藻（Microcystis spp.,优势度为0.397）、水华长孢藻（Dolichospermum flos-aquae,优势度为0.195）和水华束丝藻（Aphanizomenon flos-aquae,优势度为0.181）;7月浮游植物平均细胞密度为1.31×10⁸ cells/L,优势种属主要为微囊藻（优势度为0.741）和黏伪鱼腥藻（Pseudanabaena mucicola,优势度为0.072）;8月浮游植物平均细胞密度为1.01×10⁸ cells/L,优势种属主要为微囊藻（优势度为0.646）。11种蓝藻毒素在夏季巢湖水体中均有不同程度的检出,其中以微囊藻毒素MC-LR、MC-RR和MC-YR为主,最高检出浓度分别为0.115、0.107、0.018 μg/L。此外,分析了拟柱孢藻毒素浓度与水华束丝藻细胞密度的关系,显示两者之间存在非常显著的正相关性（P<0.01）,表明水华束丝藻可能是其最主要的产毒蓝藻。11种蓝藻毒素的浓度均未超过饮用水安全标准的规定,但其潜在的安全风险依然需要密切注意。     

汤逊湖沉积物营养盐污染特征评价及治理策略

近年,汤逊湖流域水环境问题频出,点源和面源污染控制工程的有效实施虽使入湖水质得到了一定改善,但关于内源污染控制的相关研究却不多。为全面掌握汤逊湖的内源污染现状,分析了沉积物氮、磷和有机物空间分布特征和内源污染释放规律,并探讨了汤逊湖内源污染治理对策。结果表明：(1)汤逊湖沉积物营养物含量时空差异明显,主要污染物为总氮、总磷和有机质,污染层深度约0.2～0.8 m,含量均呈现冬季高夏季低的规律;(2)汤逊湖表层沉积物TN、TP和COD的平均释放速率分别为91.77、3.25、1 391.45 mg/m²/d,不同湖区释放速率差异明显。根据汤逊湖的内源污染现状及水质现状,建议对汤逊湖内源污染严重的区域分区进行环保疏浚和原位底质改良,后期合理安排时序在适宜区域采取沉水植被恢复为主的水生态修复措施,进一步抑制内源污染释放。该研究可为汤逊湖内源污染治理及流域水环境综合治理提供科学依据。     

反应条件对Cu/Ni/Fe类水滑石去除CS2的影响

采用共沉淀法合成Cu/Ni/Fe三元类水滑石衍生氧化物作为催化剂,从反应温度、空速、进口浓度、氧含量和相对湿度等方面考察了该催化剂对二硫化碳（CS2）催化水解性能的影响以及不同反应条件对催化剂硫容的影响。实验结果表明：当反应温度为60~70℃、反应空速为2 000~4 000 h-1、进口浓度为100~340 mg·m-3、相对湿度为0.47%~0.67%时,该催化剂具有较高的脱硫效果和工作硫容;O2含量的增加促进了水解产物H2S氧化为硫酸盐,进而堵塞催化剂的碱性位,加快了催化剂中毒失活;H2O和CS2之间存在竞争吸附,一定含量的水蒸气有利于CS2的水解反应,而过高含量的水会阻碍水解反应的进行,导致催化剂失活。