新污染物有机磷酸酯生物地球化学过程的研究进展

有机磷酸酯(organopho sphate esters,OPEs)作为阻燃剂和增塑剂广泛应用于建筑材料和电子产品等材料,随着生产和使用量的增加,导致其普遍存在于各种环境介质中.作为一类新污染物,OPEs的环境行为及归趋引起了越来越多环境学者的关注.本文系统阐述了OPEs在环境中可能发生的物理、化学和生物过程.现有研究表明:(1)OPEs自身理化性质和结构(疏水性和π-π效应)是影响其迁移转化过程的重要因素;(2)复杂的介质环境(温度、pH值、溶解性有机质、氧化活性物种等)能够影响OPEs的大气传输/沉降、吸附/解吸、水解、光解、生物富集和植物吸收等过程;(3)OPEs在迁移转化中能生成二酯或单酯类产物(化学键断裂)、羟基化产物、甲氧基化产物以及其他小分子化合物等.针对目前的研究现状建议未来可重点关注OPEs在小型生态系统中多介质中的迁移转化过程与机制以及在迁移转化过程中生成产物的理化特性与生物效应等.     

面对气候变化下洪灾胁迫城市适应行动思考

气候变化对城市的影响日益显著。洪涝、高温、台风等极端气候事件对城市基础设施、居民生活及社会经济系统造成直接冲击,导致经济损失日趋严重。本文从适应气候变化的角度探讨国际典型城市应对洪水灾害的适应行动思路,并讨论了国内城市适应行动存在的不足,包括气候风险评估不够精细、与适应行动衔接不紧密,部门/领域适应行动与部门常规任务未有效融合,缺少对适应目标与成效的量化评估等。鉴于此,面对气候变化影响下城市洪涝灾害的严重胁迫,中国城市适应行动应从气候风险精细评估入手,量化适应目标,推进部门常规任务与适应措施的深度融合,提升气候变化适应能力。     

近50年华北平原干热风时空分布特征

干热风是影响华北平原冬小麦生长发育及产量形成的重大农业气象灾害之一,利用华北平原48个站点1961-2008年的逐日气象资料,分析了近50年来各站点的干热风(高温低湿型/雨后青枯型)日数及区域分异规律,结果表明:就地理空间而言,华北平原干热风日数总体上呈现中部高南北低的分布趋势;在发生时间上,除南部个别地区有增加的趋势外,大部分区域干热风日数呈明显的递减趋势。进一步的分类研究则表明:高温低湿型的与干热风总体时空分布趋势相近,而雨后青枯型虽然也呈下降趋势,但下降幅度远小于干热风总体情况,并且在南部、西北部日数反而呈现增加趋势。了解干热风的时空分布特征,可为进一步建立干热风监测预警模式奠定一定的理论和应用基础,并可为当地农业生产决策提供参考。     

农田水污染物排放控制标准研究

农田非点源污染带给我国水环境的污染负荷越来越大,现行的水资源保护标准体系尚不完善,且明显缺位,难以对农田水环境污染进行定量化管理和控制。本文分析了建立农田水污染物排放标准的必要性,阐述了建立该标准应遵循的原则,构建了将农田管理与污染物排放相协调的农田水污染控制标准框架与体系,探索该标准在实践过程中的推行机制,为该标准制定和实施进行了前瞻性研究。     

黄河流域农业水资源与水环境问题及技术对策

对黄河流域农业水资源与水环境现状和存在问题进行了分析,并针对这些问题,提出了改善黄河流域农业水资源利用与水环境安全的技术对策。研究指出,黄河流域水资源贫乏、水质污染严重、灌溉水水质劣化、农业水资源供需矛盾突出,水环境日趋恶化,产生了严重的生态环境问题;而目前我国缺乏有效的农业水资源和水环境监测预警系统,节水农业和水污染防治技术水平低,基础设施落后,信息平台建设不够,农业种植结构和水资源不匹配。今后应加快建立农业水资源与水环境监测预警系统与信息平台,积极推进农业水资源高效利用技术升级,全面提高农业污染防控技术水平,加强农业水环境保护,调整种植结构,建立节水高效种植制度。     

吉林四平设施土壤和蔬菜中重金属的累积特征

选取吉林四平市典型设施蔬菜生产系统为研究对象,采集不同土地利用方式下的设施菜地、玉米地和森林土壤样本124份进行比较分析,同步采集设施蔬菜(81份)、肥料(50份)及灌溉水样品(10份),利用电感耦合等离子体质谱技术检测重金属含量,以揭示设施土壤及相应蔬菜中重金属的累积特征.结果表明,研究区域设施菜地中除铅(Pb)以外的重金属元素含量显著高于玉米地和林地,设施土壤重金属镉(Cd)、铜(Cu)、铬(Cr)、镍(Ni)、锌(Zn)均出现了不同程度的累积,研究区域不同类型土壤Cd平均含量为0.45 mg·kg-1,约42.8%的样本Cd超过温室蔬菜产地环境质量评价标准(HJ 333-2006),其他重金属均未出现超标现象;不同类型蔬菜比较,叶菜类Cd含量(以鲜重计)为0.033 mg·kg~(-1),明显高于果菜类,2.5%的蔬菜Cd超标,1.2%蔬菜存在Pb超标,其他重金属均未出现超标现象;随着设施利用年限的增加,土壤酸化愈加明显,设施土壤和蔬菜中重金属呈同步累积趋势;设施蔬菜重金属含量受土壤pH、有机质的显著影响;含高量重金属有机肥和化肥的大量施用是设施土壤重金属累积及设施蔬菜风险增加的重要原因.     

基于PSR模型的松嫩平原西部湿地生态环境评价

以1986年和2000年遥感影像作为信息源，在GIS技术的支持下建立了松嫩平原西部湿地空间信息数据库。以压力一状态一响应(PSR)模型作为研究方法，建立了一套湿地生态环境评价指标体系。通过选取反映压力、状态及响应等的指标，对该区湿地生态环境的动态变化进行了分析。得出基本结论，(1)15年来该区人为干扰压力不断加强，造成人工湿地增加，天然湿地减少，湿地生态环境服务功能下降。(2)15年来该区湿地内部结构和状态发生显著变化，湿地景观异质性在不断增加，湿地破碎化及退化严重。(3)15年来湿地对人类活动干扰的响应是湿地面积在不断减少，人类对湿地变化的响应是建立湿地保护区，保护区的面积在不断增加。     

Eh耦合的稻田土壤镉、砷释放机制

镉（Cd）、砷（As）是稻田土壤的主要重（类）金属污染物,稻田土壤Cd、As的释放与其氧化还原电位（E_h）密切相关,但E_h耦合的稻田土壤砷、镉释放机制仍不清楚.本实验利用高精度土壤微反应器模拟E_h梯度变化过程（-250、-50、170 mV）,研究其耦合的土壤Cd、As及相关元素（Fe、Al、Ca、S、P、DOC）的释放特征,并结合同步辐射微区X射线荧光光谱技术（μ-XRF）探讨了不同E_h（-250、-50、170 mV）条件下稻田土壤As释放机制.结果表明：随着供试体系E_h从-250 mV升高至170 mV,土水混合液中DOC和pH值逐步下降,但Cd、As及相关Al、S、P、Fe元素浓度则同时升高.其中,Cd与S、Al增长均呈先缓后快特征,而As与P、Fe增长则呈先快后缓趋势,说明在E_h升高过程中Cd与S,以及As与Fe间密切相关.同步辐射μ-XRF分析发现,在低E_h条件下,土壤颗粒上As、Fe和S的高含量点信号重合,As-S及As-Fe的可决系数分别在E_h为-250 mV和170 mV条件下最高,说明在低E_h条件下As很可能主要受硫化铁控制,但在高E_h条件下则受铁氧化物影响.综上可知,低E_h条件下,As、Cd主要受到硫化铁的控制.随着E_h的升高,土壤Cd的活性逐渐升高,As的活性则受到铁氧化物控制.本研究结果可为理解土壤Cd、As共同释放机制及调控土壤Cd、As活性提供重要理论依据.     

笼养肉鸡舍冬季挥发性有机物排放特征

畜禽养殖过程产生的挥发性有机物（VOCs）会影响周围环境质量和人畜健康.针对肉鸡养殖过程挥发性有机物排放特征研究较少,主要致臭物质及致癌、非致癌健康风险影响评价不明确、臭氧生成潜力分析不足等问题,开展了对肉鸡舍内挥发性有机物的现场监测试验,在肉鸡舍采用苏玛罐采样结合气相色谱-质谱法分析了冬季肉鸡生长前期、生长中期和生长后期VOCs的排放特征.结果表明,肉鸡生长过程中共检测出77种VOCs,包括16种卤代烃、21种烷烃、5种烯烃、12种芳香烃、15种含氧VOCs （OVOCs）和8种含硫化合物.整个生长阶段舍内卤代烃、烷烃、烯烃、芳香烃和OVOCs浓度变化不大,但是随着肉鸡的生长,含硫氨基酸摄入量和粪便排污系数增加,舍内排放的VOCs逐渐转为硫化物为主.含硫VOCs浓度在生长前期和中期呈现不断升高趋势,但是生长后期舍内通风量增加导致含硫VOCs浓度降低.肉鸡生长过程中监测到的VOCs中主要致臭物质为萘、乙酸乙酯、乙醛、二硫化碳、二甲基二硫、甲硫醇、甲硫醚和噻吩,其中甲硫醇的恶臭指数最高,范围为2172.4~19090.9;生长前期和生长中期存在可能致癌健康风险,终生癌症风险（LCR）值分别为7.7×10^-6和4.5×10^-6.舍内VOCs臭氧生成潜势（OFP）平均值为（1458.9±787.4）μg ·m^-3.结果明确了肉鸡生长过程中VOCs的排放特征,摸清了致臭物质、健康风险和臭氧生成潜势,可为肉鸡养殖过程中污染气体减排策略的制定提供科学依据.