青海瓦里关大气中多环芳烃的研究

2005年4月2日～5月23日,对瓦里关大气中的气相和颗粒相多环芳烃(PAHs)进行了连续观测.结果表明,总PAHs浓度为7.43～29.96ng/m³,气相PAHs的浓度为7.01～26.10ng/m³,颗粒相PAHs的浓度为0.28～7.84ng/m³,气相中PAHs占总浓度的66.5%～98.8%.气粒分配系数(K_p)与过冷饱和蒸汽压(PL0)呈良好相关性(R₂=0.67～0.92),斜率(mr)均>-1.瓦里关大气中PAHs的浓度受温度、风速、大气逆温层、大气长距离迁移等因素的影响.     

大型冶炼厂重金属环境污染特征及其生态效应

对湖北某大型冶炼厂周边的土壤-水-水体底泥-农作物体系进行了系统研究.结果表明,水稻土中重金属含量普遍高于旱地土,均表现为耕作层显著地高于深层.其中,Cd含量为国标三级土壤阈值的8～26倍.Cu、Pb、Cr、Ni、Zn在大多数样品中不超标,但远高于对照区.耕作层中重金属的可还原态、可氧化态、残渣态分量之和大大高于弱酸提取态,而可还原态和可氧化态分量之和则远高于残渣态.深层的弱酸提取态含量远高于其余3态之和,与已有的研究结果不同.该区域生长的蔬菜呈现Cd、Pb复合污染,糙米中Cd含量超标.作物的重金属污染与元素的形态分布密切相关,其中弱酸提取态分量愈高,作物愈易受污染.     

SPATIAL PATTERNS OF POPULATION IN SHANGHAI BASED ON SPATIAL-STATISTICS

汉江上游是南水北调中线水源地,流域生态环境建设是保障水源地水质安全的关键。针对上游流域水环境污染、土地利用以及水土流失等重大生态环境问题,结合流域数字高程模型及水质调查对其进行了系统分析。结果表明：（1）丹江流域、库区流域及汉中盆地水质较差,CODMn和氨氮成为水源区主要污染物;（2）各子流域区植被覆盖占各自面积的712%~957%,表明流域植被覆盖较好,但沿河岸100 m范围内农业用地占292%~434%,且多为坡耕地;（3）流域水土流失严重,2000年左右流域侵蚀图显示汉江源头、秦岭南及大巴山北均出现了大片年均侵蚀模数>2 200 t/km2的区域,且有日益增强的趋势。提出加大水环境污染整治力度、加强农业用肥管理及河岸带建设、水土保持建设以及加强流域水环境及水土保持监测和科研工作等对策。     

UV-TiO_2光催化氧化降解双酚A的动力学研究

采用自制光催化氧化反应器,研究了双酚A(BPA)在纳米TiO_2悬浆体系中的光催化氧化特性.结果表明:(1)UV-TiO_2对水中BPA有较强光催化氧化降解作用.在10 W低压汞灯照射下,当纳米TiO_2用量为1.0 g/L、pH为5.5、BPA初始质量浓度为10 mg/L、曝气量为4.0 mL/min、温度为室温、反应时间为120 min时,BPA去除率可达97.1%.当pH≥9.5时,120 min后BPA已经基本光催化氧化降解完全.(2)BPA的光催化氧化降解曲线均很好地符合一级反应动力学方程.其速率常数与纳米TiO_2用量、pH、BPA初始浓度、曝气量有关;促进·OH和电子-空穴对的生成是提高光催化氧化反应速率的重要途径.     

清江流域亚硝胺及其前体物质的分布特征及风险评价

亚硝胺是一类具有高致癌性和致突变性的含氮有机污染物. 支流水系作为我国中小城镇的主要饮用水源,其亚硝胺的污染情况尚不明确,关于支流河水中亚硝胺及其前体物质浓度的研究仍十分缺乏. 以水体中常见8种亚硝胺为研究对象,检测了长江一级支流清江河水及氯胺化处理后水样中亚硝胺浓度组成特征,并针对重要的污水排放源进行重点监测,分析亚硝胺及其前体物质的环境影响因素,评估其健康和生态风险. 结果表明,清江河水共检出6种亚硝胺,其中主要亚硝胺为NDMA[（10 ±15）ng·L^-1]、NDEA[（9.3 ±9.3）ng·L^-1]和NDBA[（14 ±7.8）ng·L^-1],氯胺化反应后的水样中有7种亚硝胺检出,主要为NDMA-FP[（46 ±21）ng·L^-1]、NDEA-FP[（26 ±8.3）ng·L^-1]和NDBA-FP[（22 ±13）ng·L^-1];河水中亚硝胺的浓度分布整体呈现为中游高于上游和下游,在有污水排放与支流汇入点的亚硝胺浓度明显高于其他点位;对污水直接排放点的监测发现,携带有亚硝胺及其前体物质的污水输入是河水中亚硝胺的主要来源;此外,3种主控污染物NDMA、NDBA和NDEA的浓度存在一定相关性,主要原因是其存在相似的污水来源;饮用水源地亚硝胺浓度对当地居民存在潜在致癌风险（2.4×10^-5）;此外,由于清江具有较高的亚硝胺生成潜能,其饮用水致癌风险可能会更高;生态风险评价表明,亚硝胺对于清江流域的生态风险商值低于0.002,生态风险可忽略不计.     

混凝去除垃圾渗滤液中DOM的实验研究

选取氯化铁(FeCl3.6H2O)为混凝剂,以经0.45μm膜和1nm膜分子切割的垃圾渗滤液为研究对象,通过混凝剂投加量和混凝pH值实验,研究了垃圾渗滤液中DOM的去除情况,并比较了两种不同分子量水平的渗滤液中DOM的混凝去除特点。研究表明,pH值是影响渗滤液DOM去除的主要因素,氯化铁在pH=5、投加量为4g/L的条件下混凝效果最佳。混凝pH值对大分子量渗滤液中DOC去除的影响较大;而两种分子量水平的渗滤液UV254的去除差异不大。     

苯胺在土壤悬浊液中的吸附降解效应研究

为了研究天然土壤介质对苯胺的吸附、降解特征,选取了4种土壤、砂介质S2、S4、S5、S6,在实验室内进行批实验,实验表明:在无菌条件下,介质对苯胺主要表现为吸附,吸附过程满足假二级动力学方程,拟合相关系数R高达0.99以上;在土著微生物作用下,苯胺浓度下降较快,溶液中剩余苯胺随时间的变化可用一级反应动力学进行拟合,拟合系数R大于0.91,新鲜介质条件下浓度高达30 mg/L的苯胺最短半衰期仅为7.6 h,在60 h内可实现99.9%的去除,降解快慢与新鲜介质本身微生物的种类及数量有关。     

溶解性有机物对土壤中重金属环境行为的影响

为揭示在溶解性有机物（DOM）作用下土壤中重金属的吸附和迁移规律并确定迁移数学模型,通过不同条件下的等温吸附实验和土柱淋滤实验,研究了溶解性有机物对重金属Cu,Cd,Pb,Zn在褐土中吸附和迁移行为的影响。结果表明DOM对Cu和Cd在土壤中的吸附促进作用较明显,对Pb有微弱的促进作用,对Zn的吸附影响不明显;随着pH的改变,25℃下Cu在土壤中的吸附高于15℃和35℃条件下。DOM质量浓度越高,Cd、Zn溶出的促进效果越明显,Cu、Pb则恰好相反。DOM对土壤中Cd、Zn的垂直迁移起着促进作用,而对Cu、Pb迁移起着一定的抑制作用;DOM对土壤重金属的平均迁移量随时间的延长而减少。此迁移模型能够定量计算并预测重金属质量浓度的时空分布。     

湖北省金罗家考古遗址土壤中多环芳烃的分布和植硅体的分析及其意义

湖北金罗家遗址剖面总厚度为171 cm,平均10 cm采集一个样品,共采集17个样品。考古遗址年代顺序主要根据考古器物（如陶片、瓷片、砖瓦块等）颜色、图案、花纹和形态类型等与已确定年代的考古器物特征进行对比分析,进而确定不同文化层的时代顺序。文章对考古土壤中多环芳烃的分布、植硅体类型和炭屑进行了研究,并对多环芳烃可能来源、植硅体组合和炭屑及其意义进行了分析。结果显示,在最下部的生土层样品未检测到多环芳烃,古文化层土壤样品均检测出了多环芳烃,不同文化层土壤中的多环芳烃的分布特征也是不同的,在个别文化层土壤中的多环芳烃还表现出一些异常。利用多环芳烃来源地球化学参数甲基菲/菲（MPh/Ph）和荧蒽/芘（Fl/Py）的比值对金罗家遗址考古遗址土壤中的多环芳烃的来源进行了初步判断,考古土壤多环芳烃的MPh/Ph值范围主要在0.34~0.89之间（除F13样品值为1.30外）,Fl/Py值范围主要在1.92~5.88之间（除F8样品值为10.82外）,说明多环芳烃的来源主要是热成因。而荧蒽/菲、苯并蒽/菲和苯并芘/菲等可以作为与陆生植物和化石燃料的燃烧有关芳烃的产物的标志,这些多环芳烃可能与人类活动有一定的关系,说明考古遗址土壤中的多环芳烃记录能够反映生活在该遗址上一些人类社会经济发展和活动的信息。因此,多环芳烃是人类活动的良好指示物。同时,在整个剖面土壤中还检测出大量的且种类多样的植硅体和炭屑,植硅体类型主要有：方型、长方型、扇型、哑铃型、鞍型、齿型、帽型、棒型和尖型等。植硅体组合能够恢复当地的古植被,也可以反映古人类在选择和利用植物有关的生活和生产活动。其古植被生长是与古气候变化相适应的,在西周时期文化层,以C3植物为主;东周时期文化层,以C4植物为主;唐宋时期文化层,以C3植物为主,明清时期文化层,以C4植物为主。炭屑是植物有机体不完全燃烧的产物,炭屑分析是研究历史上人类活动的方法之一。在金罗家遗址样品炭屑分析中,从不同古文化堆积层的变化背景中分离出了因人口增长或火灾造成的2个炭屑高峰值,第一个峰值为东周时期,另一峰值为明清时期,这两个峰值与自西周（1 000 BC）以来历史记载的该地区2个人口繁盛和经济发达时间基本相符。在对考古土壤中的多环芳烃、木本型植硅体和炭屑对比分析中,它们的变化规律存在着较好的一致性。这些说明生活在遗址的人类利用和改造自然环境的时候,自然环境也可能影响着人类社会的发展。     

广西乐业大石围天坑群多环芳烃的干湿沉降

为研究大气多环芳烃(PAHs)的沉降对广西乐业大石围天坑群喀斯特生态环境的影响,选择典型的大石围天坑,采用大气干湿采样器分季节进行了为期1 a(2007-03～2008-03)的大气干湿沉降样品采集,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定了16种PAHs优先控制污染物.结果表明,大气干湿沉降中PAHs的干湿沉降通量为132.36～1 655.27 ng.(m2.d)-1,平均值为855.00 ng.(m2.d)-1,大石围天坑的PAHs沉降量为51.98 g.a-1;PAHs的组成以苯并[b]荧蒽、、苯并[a]芘、苯并[k]荧蒽、蒽、菲、萘7种为主,占总量PAHs的78.5%;大气PAHs沉降通量的空间分布为东垭口>南垭口>西峰>北垭口;不同季节的沉降通量为春季>夏季>秋季>冬季,春、夏季PAHs沉降通量高于秋、冬季4.6倍,春、夏季以4～6环PAHs为主,而秋、冬季以2～3环PAHs为主;研究区大气PAHs沉降通量与降雨量、风向、风速、温度气象因子及污染源的方位密切相关;大石围天坑群大气PAHs沉降通量在春季、夏季呈季节性增高可能来源于高气温、低海拔的广西工业发达地区.