化感物质的抑藻作用研究、应用及生态安全性评价

水体富营养化日益严重,水华频繁爆发,如何有效控制水华,治理富营养化水体是目前水环境领域的研究热点和前沿。目前湖泊藻类控制技术主要有：物理方法、化学法、生物法,但是这些方法都有其固有的缺点。利用植物化感作用抑制有害藻类生长具有廉价、生态安全等优点近年来备受关注。化感作用就是生物体产生的生物活性物质即化感物质在生物体之间传递信息并导致生物体相互作用。归纳了国内外不同生活型水生植物化感作用研究的主要成果（包括已报道的抑藻水生植物种类、已从水生植物体内和种植水中分离鉴定得到的化感物质）,以及化感物质的联合作用研究,讨论了化感物质的生态安全性。通过化感作用能有效控制引起水体富营养化的各种藻类生长,优化水生生物的组成结构。例如,水体中投放大麦秆可以增加无脊椎动物以及鱼类的数量,从而达到改善水生生态系统的目的。展望了植物化感作用用于水环境治理的发展前景。以期为利用植物化感作用控制水华的发生提供理论基础。     

成都市PM2.5中有毒重金属污染特征及健康风险评价

2009年4月至2010年1月在成都市城区采集PM2.5样品.采用X射线荧光光谱法分析20种元素,并重点分析As、Cd、Cr、Mn、Ni、Pb和Sb 7种有毒重金属元素.采用富集因子法、地累积指数法、相关性分析法和美国环保局暴露模型分别讨论了有毒重金属的污染特征、来源和健康风险.结果表明:成都市PM2.5中有毒重金属浓度处于较高水平,分别是:As(40.5±30.3),Cd(9.5±13.2),Cr(17.9±10.5)、Mn(137.6±84.3),Ni(5.1±4.1),Pb(320.5±186.0)和Sb(11.0±16.0)ng/m3.As严重超标,Cd和Pb也有超标现象.多数元素均在冬季达到最大值,夏季达到最小值.Cr、Mn、Ni污染程度较低,属于轻微污染,As、Cd、Pb、Sb的污染程度极高.PM2.5中有毒重金属主要来源于土壤尘及其扬尘,机动车排放和煤燃烧,冶金及机械制造和刹车磨损.Mn对儿童、成人均产生较严重的非致癌健康风险,分别为6.01、2.59、2.46,As、Cd、Cr、Ni、Pb、Sb的非致癌风险值均小于1,健康影响较小.As、Cr对人体有致癌健康风险.     

基于生态效率的循环经济重点行业评估

以产业物质代谢模型和生态效率理论为基础,采用权重分析法对我国2009年38个重点行业的资源环境效率和经济效率进行了评估。研究表明：机械设备制造相关行业可作为我国产业结构调整优先发展的领域,化工、钢铁等重工业行业是我国循环经济的重点。     

废纸造纸循环水中DCS的好氧和厌氧生物可降解性比较

溶解及胶体物质(DCS)随着造纸用水循环系统的日益封闭而不断积累,给生产和成纸质量带来严重影响,急需有效的方法加以去除. 通过实验室模拟,进行了DCS的好氧和厌氧生物可降解性的比较研究. 结果表明:营养物的加入对好氧生物降解DCS具有积极作用,使COD_Cr的去除率提高了15.3%,DCS中木素及其衍生物的好氧生物降解需要必要的共代谢基质,在工程应用上应配以添加合理的营养底物;厌氧生物降解的第1天,DCS,COD_Cr和UV₂₈₀的去除率分别超过了40.5%,55%和68%,明显优于好氧生物降解;DCS中难以被生物降解的长链脂肪酸和木素聚合物属互养型底物,其降解过程会因乙酸和氢气的积累而受到抑制,在工程应用上,应考虑调节厌氧微生物的适应性或增加水力停留时间,以强化污染物的持续有效分解.      

菌株J1对铜绿微囊藻光合作用的影响及其溶藻活性成分的研究

利用浮游植物荧光仪研究了芽胞杆菌属菌株J1胞外溶藻活性物质对铜绿微囊藻叶绿素荧光活性的影响,并采用α-萘酚反应、考马斯亮蓝法和定磷法对无菌滤液中溶藻活性物质进行了初步判定,结合蛋白酶处理、透析、活性炭吸附与解吸的方法对其相关特性进行了研究. 结果表明:试验第9天,加入无菌滤液的处理组,反映铜绿微囊藻叶绿素荧光活性的参数显著下降,其最大电子相对传递速率,光能转化效率,PSⅡ潜在活性和PSⅡ实际光合效率分别是对照的0.22%,0.33%,4.37%和5.56%;J1的溶藻活性物质可能为糖类物质,但不是蛋白质和核酸类物质,其分子质量小于8 ku,可被活性炭吸附.      

淡水水体溶解有机氮对有毒藻种的生物有效性

溶解有机氮（Dissolved organic nitrogen,DON）是多数天然水体中溶解氮的主要组成部分。天然水体DON是许多微生命体包括有毒藻种的氮营养源,在供水安全以及水体富营养化等方面的生态环境效应不容忽视。文章系统地介绍了淡水水体DON含量与来源、生物有效性与估算方法,以及对有毒藻种生长的影响。DON的来源是影响水体中DON含量动态特征的关键因素。DON来源包括陆地径流,植物碎屑,土壤淋溶液,沉积物释放,大气沉降,藻类、大型植物、细菌与细胞死亡或自我分解,微型及大型浮游动物捕食和排泄、分泌物释放等。研究表明约有12％～72％的DON可迅速被生物所利用,具显著差异,究其原因可能是其来源组成、化学本质（分子质量与极性）、测试生物组成、是否有细菌作用等因素造成的。不同藻种具有不同氮源利用能力,DON对藻类生长具有直接或间接的作用,并可能影响藻类群落结构（有毒藻类成为优势种）。考虑到水环境保护与饮用水安全供水的重要性,未来研究应重视淡水水体DON生物有效性与其化学本质的揭示,尤其是对有毒藻种。     

黑碳研究进展

黑碳由生物质和化石燃料不完全燃烧所产生的具有高度热稳定性的含碳物质,广泛存在于土壤、沉积物、大气乃至极地和高山的冰雪中。工业革命以来,人类活动促使大量的黑碳进入到环境中,导致全球黑碳的背景值显著升高。土壤和沉积物中的黑碳有着长时间尺度(约10000yr)的降解周期,在全球碳循环过程中起着部分"汇"的作用。大气和冰雪中的黑碳通过"辐射强迫"作用吸收太阳辐射,促进全球变暖进而影响全球气候变化。目前主要有光学(optical)、热氧化(TO)、化学氧化(CTO)等方法用于黑碳的分离和测试。大气中的黑碳研究一般采用光学法,而土壤和沉积物中的黑碳研究则主要采用化学氧化法。本文全面总结了黑碳在环境中的研究进展,并指出黑碳对全球变暖的贡献是今后黑碳的重要研究方向。     

化感物质对土壤硝化反应影响的研究

研究了4种化感物质对土壤硝化反应的影响。试验结果表明,化感物质能减少NH4＋向NO3－氧化,且高浓度比低浓度效果显著。4种化感物质的硝化抑制顺序为：阿魏酸＞对叔丁基苯甲酸＞对羟基苯甲酸＞苯甲酸。不同的温度和肥料可影响化感物质的硝化抑制作用。     

大气气溶研究新动向

本文概述了近年大气气溶胶研究的四个主要方面：大气气溶胶的表征,大气化学过程与变化,健康效应等的概况。阐明了当今大气气溶研究的趋向,主要着重于ＰＭ１０和ＰＭ２．５细胞粒的物理化学特性与环境行为、生态效应,更重要气溶胶的非均相化学反应过程;     

越流含水层系统地下水有毒元素污染数值模拟——以太原盆地地下水汞污染为例

提出了一个越流含水层系统考虑弱透水层吸附作用的地下水污染数学模型,模型应用于太原地地下水中汞污染的数值模拟,水位拟合误差为０．４０７－０．５０ｍ,汞离子浓度拟事误差小于４％－５％,表明模型可靠,合理,为定量预测越流含水层系统地下水污染提供了科学手段。