锰氧化物-阳离子交换树脂复合材料的制备及其对水中重金属的吸附性能

采用原位沉淀-空气氧化法将锰氧化物负载于大孔强酸性阳离子交换树脂D001上,制备出一种新型锰氧化物-阳离子交换树脂复合材料Mn-D001,并对该材料吸附水中Pb2+、Cd2+、Cu2+的性能进行了深入研究.TEM、XRD以及XPS的分析结果表明,负载的锰氧化物以MnO2的形态存在.基于单一金属离子静态吸附的一元体系实验表明,Mn-D001比D001对Pb2+、Cd2+、Cu2+具有更高的吸附选择性,在高浓度竞争离子Ca2+、Mg2+、Na+共存的情况下,仍能保持较高的重金属去除率;Mn-D001对Pb2+、Cd2+、Cu2+的吸附行为符合准一级动力学模型(R2>0.99)和Langmuir吸附等温线模型(R2>0.99).在温度为303 K时,Mn-D001对3种重金属的饱和吸附容量可分别达到476.19 mg.g-1、243.90 mg.g-1及196.08 mg.g-1,优于原有树脂D001.基于复合重金属离子竞争吸附的二元、三元体系的实验表明,Mn-D001对3种重金属的吸附能力顺序为Pb2+>Cu2+>Cd2+,吸附能力由原有树脂D001以及负载的锰氧化物的性质共同决定.     

灾害链孕源断链减灾国内研究进展

孕源断链减灾是从源头上采取有效措施以防止灾害发生,遏制灾害发展或蔓延的一种防灾减灾思路.基于目前我国对灾害链孕源断链减灾相关研究成果,阐释了其内涵,梳理了孕源断链减灾的理论发展,综述了其实践应用,总结出孕源断链减灾的3种情形,即从灾变源头避免灾害启动,提前诱导载体转移以及特定灾害发生后防止灾害链蔓延.在此基础上,概括了灾害链的孕源断链减灾框架,并分析其在灾害防范中的优势与局限.针对孕源断链减灾的局限性,构建孕源断链减灾信息数据库作为综合防灾减灾的重要信息支撑.最后,指出孕源断链减灾将向功能更为普适,内容更为全面,结构更为明晰等方向发展.     

微囊藻毒素对真菌和哺乳动物细胞毒害效应的研究

主要探讨微囊藻毒素对真菌和哺乳动物细胞的毒害效果,以及其作为水体生理毒害评价模式细胞的可能。通过毒性试验和单细胞凝胶电泳实验,利用栗酒裂殖酵母细胞（S.pombe）,人肝癌细胞（HepG2）和人脑星形胶质母细胞癌细胞（U87）3种生物模型评估MC对细胞DNA的损伤以及对细胞内氧化自由基水平的影响。并利用栗酒裂殖酵母的基因缺失体,判断MC所诱导的酵母细胞氧化应激路径。研究表明MC通过氧化路径诱导DNA损伤;缺失wis1△和pap1△基因的S.pombe细胞无法诱导ROS生产,wis1△和pap1△缺失型S.pombe细胞在40 mg·L-1-1MC暴露24 h下细胞增殖率仅下降7.3%、7.7%;氧化损伤是MC损伤S.pombe的主要方式;HepG2细胞和U87细胞较S.pombe细胞适于研究、评估MC的毒性。     

华北地区夏季大气亚微米颗粒物的半挥发性特征

利用热扩散管TD(Thermal Denuder)与高分辨飞行时间气溶胶质谱仪(HR-ToF-AMS)联用法,于2013年6—7月对华北地区国家环境空气质量评价区域点香河的大气PM₁(亚微米颗粒物)及其组分〔OM(有机质)、SO₄2-、NO₃-、NH₄+、Cl-〕进行连续在线观测,并实现了PM₁不同化学组分半挥发性特征的模拟分析. 结果表明:在观测期间,ρ(PM₁)平均值为 (47.9±47.3) μg/m3,其中OM贡献最大,达到38.2%〔ρ(OM)占ρ(PM₁)的比例,下同〕,之后依次为SO₄2-(33.7%)、NH₄+(13.8%)、NO₃-(12.3%)、Cl-(2.0%). 在PM₁的各化学组分中,NO₃-和Cl-的MFR(质量剩余分数)值最低(约0.40),表明二者的半挥发性最高,当温度为50 ℃时,约60%的NO₃-或Cl-进入气相中;SO₄2-的半挥发性最低,在50 ℃时仍有约90%的质量剩余;而OM和NH₄+的半挥发性居中. NO₃-的半挥发性受大气PM₁污染水平的影响,50 ℃时其半挥发性随着ρ(PM₁)的增加而升高. 当温度从50 ℃升至200 ℃时,残留有机气溶胶的O/C(原子数比)从0.47增至0.60,说明半挥发性组分多为氧化态较低的有机化合物. 此外,真空动力学粒径在60~2 000 nm的颗粒物在不同粒径段表现出相近的半挥发性. 大气PM₁半挥发性的定量分析结果可为全面认识大气颗粒物的物化性质及污染机理提供数据,也有助于空气质量模型的完善.      

成都郊区(新津)夏季甲醛污染特征分析

甲醛（HCHO）是大气光化学重要污染物之一,为研究西南地区郊区大气夏季甲醛污染特征选取了四川省成都市新津区进行大气甲醛观测,结合NO_x、O₃、PAN、J-value、温湿度、风速风向、天气数据进行分析.观测期间成都市新津区夏季甲醛浓度为0.76×10^-9~12.50×10^-9（V/V）,均值为3.47×10^-9±2.05×10^-9（V/V）,呈现明显的日变化规律.结合数据分析可知,一次人为排放源在成都郊区夏季日间甲醛贡献中占比较低.观测期间甲醛受光照的影响较大,与O₃、PAN、J-value普遍呈现一致的变化规律,因此成都市夏季日间甲醛主要来源为甲醛前体物的二次光化学反应.     

西南典型区域夏季大气含氧挥发性有机化合物来源解析

含氧挥发性有机物（OVOCs）是大气光化学过程中的重要中间产物,是臭氧的重要来源之一.利用质子转移反应飞行时间质谱仪（PTR-TOF-MS）在成都平原对OVOCs进行观测,探讨其日变化特征、光化学反应活性、臭氧生成潜势和来源.结果表明,10个VOCs［乙醛、丙酮、异戊二烯、甲基乙基酮（methyl ethyl ketone,MEK）、甲基乙烯基甲酮（methyl vinyl ketone,MVK）、甲基丙烯醛（methacrolein,MACR）、苯、甲苯、苯乙烯、C8芳香烃和C9芳香烃］总浓度（体积分数）为（10.97±4.69）×10^-9,OVOCs为（8.54±3.44）×10^-9,芳香烃为（1.53±0.93）×10^-9,生物源VOCs为（0.90±0.32）×10^-9;光化学活性和臭氧生成潜势均排名前三的物种为：异戊二烯、乙醛和C8芳香烃;3个OVOCs物种（乙醛、丙酮和MEK）主要来源于本地生物源和人为二次源,且丙酮有较强的区域背景值,说明该地区的污染受到较为显著的区域传输的影响.本研究可加深对西南地区臭氧的区域形成机制的认识,为科学管控臭氧污染提供依据.     

深圳湾海域浮游植物的生态特征

根据香港环境保护署2006年1～12月份深圳湾浮游植物的监测数据,分析了深圳湾海域浮游植物的植物群落结构的时空变化特征及浮游植物多样性指数与环境因子的关系.结果表明,2006年在深圳湾海域共鉴定出浮游植物27属34种,主要类群是硅藻,占总种数的52.94%,其次是甲藻,占总种数的29.41%,其他藻类占总种数的17.65%.浮游植物细胞丰度的年波动范围在2.13×106～4.15×106cells/L之间,平均值为2.92×106cells/L,并且在秋季(10月)最高,春季(5月)次之,呈明显的双周期变化特征,平面分布表现为由海湾中部向湾口处递减的格局.浮游植物多样性指数和均匀度偏低,其中多样性指数变化范围在0.76～2.52之间,均匀度范围在0.29～0.74之间,反映出种类间个体数分布欠均匀,群落结构稳定性差,优势种优势度明显.研究海区物种丰度整体水平较低,浮游植物物种丰度指数变化范围在0.57～2.17之间,这与深圳湾海域水质污染严重而导致该海域生态环境恶化有一定关系.研究还表明,营养盐、盐度和溶解氧与浮游植物多样性指数之间呈现显著相关关系.     

深圳河流沉积物中重金属累积特征及污染评价

为了解深圳河流沉积物中重金属的污染现状和污染程度,对1996～2007年深圳河、布吉河、龙岗河和茅洲河4条河流沉积物中重金属元素(Cu、As、Cd、Cr、Hg、Pb和Zn)的含量和年际变化进行了调查和研究,并利用地累积指数和潜在的生态危害指数对其进行了综合评价。结果表明,4条河流均不同程度地受到了重金属的污染,并呈逐年增加的趋势。地累积指数和潜在的生态危害指数的研究显示,4条河流的污染程度大致为:龙岗河布吉河深圳河茅洲河,其中尤以Cu、Cd、Cr和Zn的污染程度最重。龙岗河和布吉河的污染和潜在的生态危害基本上达到了严重的程度,龙岗河多年平均地累积指数高达6.36,潜在的生态危害指数多年平均值为2333.2;而深圳河则大致为中度或者重度污染;茅洲河的污染程度最轻,其潜在的生态危害指数多年均值为274.1,除Cd和Hg处于中度和强度潜在的生态危害外,其余元素大都是轻度污染和轻度危害。     

红树林湿地环境污染地球化学的研究评述

概要地回顾了近年来国内外红树林湿地环境污染方面的研究成果,介绍了红树林湿地沉积物中各种污染研究的主要内容、研究方法以及以后的研究方向.通过综合当前国内外本领域的研究进展资料,认为对红树林湿地环境污染地球化学的研究应加强复合污染的研究,并重视人类活动对红树林湿地污染历史中所扮演的角色.在污染物研究方面更应重视各种污染物尤其是重金属的生物有效性、迁移转化机理等的研究.在研究手段上,应注重运用同位素示踪和定年技术来研究污染物的来源和污染历史,应用高分辨率沉积物岩芯研究环境的变迁.研究还认为,应加强多学科的综合研究,以便为探讨红树林湿地的可持续发展以及污染红树林的生态修复提供依据.     

城市污染河道沉积物中AVS 与 Cr 的生物积累研究

研究区域为珠江三角洲一条典型城市污染河道,采集了13个站位沉积物、上覆水、间隙水及底栖动物样品进行分析.阐述了酸挥发性硫化物(acid volatile sulfide, AVS)与沉积物、上覆水、间隙水中的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ),以及寡毛纲底栖动物水丝蚓(Limnodrilus sp.)体内Cr含量的关系;围绕“Cr假设”,探讨了城市重污染河道AVS与Cr的生物有效性的关系,以拓宽AVS作为沉积重金属生物毒性判据的应用范围.各站位沉积物总Cr均值为329.57 mg/kg,是背景值的9.4 倍,显示研究区域属于重度Cr污染区;沉积物及上覆水Cr(Ⅵ)均较低,表明其中的铬大部分为Cr(Ⅲ).研究区域AVS较高(均值为650.38 mg/kg),间隙水总Cr含量较低(均值为68.42 μg/L).除了Z1站位外,间隙水Cr(Ⅵ)均低于检出限,表明在AVS值较高的站位间隙水Cr(Ⅵ)很低.各站位水丝蚓体内总Cr含量(以DW计)为12.46～38.99 mg/kg,均值为25.85 mg/kg,高于类似研究的结果,证明水丝蚓体内Cr的积累较明显.进一步分析发现水丝蚓体内Cr含量与间隙水总Cr显著相关(r=0.614, p＜0.05),因间隙水总Cr主要组分为Cr(Ⅲ),故在Cr污染严重的城市河流中,间隙水中的Cr(Ⅲ)对生物体的毒害作用不能忽视.