洞庭湖主要入湖口表层沉积物重金属分布特征与生态风险评价

尽管针对洞庭湖沉积物中重金属的研究工作较多,但缺乏针对其主要入湖口的研究。基于2014年12月和2015年6月对洞庭湖主要入湖口表层沉积物中重金属调查,分析了重金属含量的时空分布特征,并采用一致性沉积物质量基准法对其生态风险进行了评价。结果表明,Cd、Hg、As、Cu、Pb和Zn的平均含量分别为3.27、0.190、27.10、39.8、38.0和157.8 mg·kg-1,其大小顺序为ZnCuPbAsCdHg,Cd和As含量出现超过土壤环境质量三级标准的现象,是主要的重金属污染物。Cd、As、Pb和Zn等4种重金属含量的最高值均出现在湘江入湖口,Cu含量的最高值出现在资水入湖口,Hg含量以沅江入湖口最高,除Pb外,其他5种重金属在湘江和资水入湖口的含量均大于平均值,表明湘江和资水入湖口污染较为严重;汛期与非汛期6种重金属的含量均无显著性差异(P0.05)。6种重金属生态风险大小顺序为AsCdZnPbCuHg,各入湖口生态风险大小顺序为湘江入湖口资水入湖口沅江入湖口汨罗江入湖口澧水入湖口长江"三口"新墙河入湖口,其中湘江和资水入湖口为较高生态风险,其他入湖口为较低生态风险。入湖河流是洞庭湖湖体沉积物重金属污染的主要来源,在一定程度上,入湖河流沉积物中重金属的含量对洞庭湖湖体沉积物中重金属污染状况起着决定性作用,因此,洞庭湖流域重金属污染防控应以入湖河流为主,其中尤以湘江和资水为重点。     

应用概率物种敏感度分布法研究太湖铜水生生物水质基准

运用概率物种敏感度分布法获得太湖水体中铜的急性水质基准值为14.57μg·L-1,慢性水质基准值为3.26μg·L-1;不同类别物种敏感性存在差异,无脊椎动物较脊椎动物更敏感,甲壳类敏感性大于鱼类。概率物种敏感度分布法与传统的物种敏感度分布法相比,更全面合理地考虑多种毒性效应,曲线拟合效果好,受数据量大小影响较小,结果更加稳定。研究结论可为铜水质标准的修订和太湖流域水环境管理提供技术支持。     

基于有机污染物生物有效性的土壤环境质量基准的探讨

我国的土壤污染日益严重,由于污染物对土壤生物产生的毒性效应与其生物有效态含量相关,以污染物总量为指标的土壤环境质量标准已无法满足当前土壤管理的需求,亟需开展以生物有效性为基础的土壤环境质量基准的研究工作。目前对土壤中重金属的生物有效性的研究较为深入,但是针对有机污染物的土壤生物有效性研究相对匮乏。本研究综述了有机污染物在土壤中的结构形态、吸附吸收和迁移转化,以及影响土壤中有机污染物生物有效性的关键因素。从我国有机污染物的污染现状、土壤类型分布情况,以及物种选择3个方面对基于生物有效性的土壤环境质量标准/基准的制定进行探讨,以期为我国根据国情制定适合本土特征的生态安全土壤质量标准提供借鉴。     

温度对活性污泥-生物膜复合工艺中红斑体虫爆发性繁殖影响

活性污泥-生物膜复合工艺在春夏之交常发生红斑顠体虫的爆发性繁殖,使系统性能恶化。用烧杯实验模拟活性污泥-生物膜复合工艺,保持填料投配率为30%,分别在不同温度下（20,25,30℃）运行实验装置,待运行稳定后,接种红斑顠体虫,创造条件以观察红斑顠体虫是否发生爆发性繁殖。实验结果发现,红斑顠体虫在25℃和30℃都不同程度产生了爆发性繁殖,最大种群密度分别达到383个/mL和200个/mL,同时,红斑顠体虫的爆发性繁殖不会对进出水的COD和氨氮去除产生影响;在温度25℃和30℃时,红斑顠体虫爆发性繁殖都导致了总氮的释放,红斑顠体虫种群密度分别大于等于66个/mL和50个/mL可分别作为红斑顠体虫在25℃和30℃发生爆发性繁殖的标志;实验也证明了红斑顠体虫的爆发性繁殖不会产生大量啃食生物膜的现象;用SPSS做多元线性回归分析,得出红斑顠体虫的最大种群密度与总氮的释放显著相关。     

高效氟吡甲禾灵对海洋生物的急性毒性与水质基准推导

高效氟吡甲禾灵(haloxyfop-P-methyl, HPME)是我国农业上大量使用的一种除草剂,因对入侵植物互花米草有明显的杀害作用,被推荐用于互花米草的化学防治. 为了预防HPME在施用过程中带来的生态风险,本文在开展HPME对海洋生物的毒性测试与搜集现有毒性数据的基础上,推导了HPME的生态安全阈值. 首先,选取8门13科本地海洋生物进行急性毒性试验,并通过查找现有毒性数据库与文献获得HPME对3门5科7种淡水生物的毒性数据. 随后,采用物种敏感性分布(species sensitivity distribution, SSD)模型与物种敏感性排序法(species sensitivity rank, SSR)分别推导HPME的水质基准. 结果表明:①HPME对安氏伪镖水蚤的96 h半数致死浓度(median lethal concentration, LC₅₀)值最小,为0.107 mg/L;对牡蛎的96 h-LC₅₀值最大,为47.111 mg/L. ②采用SSD模型,基于13种海水生物以及7种淡水生物+13种海水生物两组急性毒性数据推导出HPME的水质基准分别为37.05和44.75 μg/L. ③利用SSR法基于两组数据推导出HPME的水质基准分别为39.43和41.65 μg/L. 该文构建了HPME的水生生物毒性数据库,推导了HPME的水质基准值,可为我国互花米草治理过程中HPME的安全使用限量提供科学依据.      

3种典型污染物对水生生物的急性毒性效应及其水质基准比较

我国本土水生生物急性毒性数据较少,通过研究Cr(Ⅵ)、2,4,6-三氯酚和硝基苯对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、斜生栅藻(Scenedesmus obliqnus)和摇蚊幼虫(Chironomidae larvae)的急性毒性效应,为制定和完善我国水质基准提供本土数据支持.结果表明,Cr(Ⅵ)、2,4,6-三氯酚和硝基苯对蛋白核小球藻的96 h半抑制效应浓度(96 h-EC50)依次为1.34、4.55和86.58 mg·L-1;对斜生栅藻的96 h-EC50依次为19.52、3.71和74.15 mg·L-1;当Cr(Ⅵ)达到1 500 mg·L-1时,摇蚊幼虫48 h死亡率仅为15%,2,4,6-三氯酚和硝基苯对摇蚊幼虫的48 h半致死效应浓度(48 h-LC50)分别为9.29 mg·L-1和98.34 mg·L-1.3种典型污染物的毒性评估结果显示,Cr(Ⅵ)对小球藻为高等毒性、对斜生栅藻为中等毒性,2,4,6-三氯酚对两种微藻均为高等毒性,硝基苯对两种微藻均为中等毒性;3种污染物对摇蚊幼虫的毒性顺序为:2,4,6-三氯酚>硝基苯>Cr(Ⅵ).     

侧流磷回收强化低碳源污水脱氮除磷效果的模拟与实验研究

以实验室营养物(BNR)去除工艺为研究对象,通过模拟预测与实验验证,对侧流磷回收强化低碳源污水脱氮除磷效果的影响进行研究.实验结果与模拟预测均显示,在低碳源生活污水(BOD5/TKN=3.2,COD/TKN=4.8,COD/TP=48.9)前提下,厌氧上清液侧流磷沉淀/回收可以使得出水氮、磷达标(TP≤0.5 mg P/L、TN≤15 mg N/L).研究结果表明,侧流磷回收可以相对提高后续生物脱氮除磷所需C/N、C/P比,从而强化低碳源污水生物营养物去除效果.模拟预测与实验验证几乎一致的结果表明,数学模拟技术完全可以取代传统实验,对所关心的工艺运行问题进行准确预测.     

我国淡水水生生物对硝基酚基准研究

研究了对硝基酚对中国淡水水生生物毒性效应,包括15个属18个物种的33个急性毒性数据和大型溞(Daphnia magna)与虹鳟鱼(Oncorhynchus mykiss)的无观察效应浓度(NOEC)慢性数据。应用物种敏感度分布曲线法推导了我国的淡水水生生物对硝基酚基准最大浓度为163.47μg/L,基准连续浓度为36.01μg/L。与我国水体中对硝基酚的浓度相比,对硝基酚尚未对水生系统产生影响,其潜在风险不大。研究结果为我国的对硝基酚水质标准研究提供了参考依据。     

区域尺度土壤环境地球化学基线估算方法及其应用研究

区域土壤环境地球化学基线可为区域尺度地球表层系统中物质变化提供丰富的数据信息,并可据此评价自然和人为活动对土壤环境中化学物质浓度变化的影响.本研究以长江、珠江三角洲地区As、Cd、Hg、Pb、Se等10种微量元素的土壤环境地球化学基线为例,探讨了运用累积频率曲线法和土壤面积加权平均法分别估算了不同类别土壤和整个区域土壤的环境地球化学基线,取得了较为一致的结果.并通过基线比较反映地球化学富集作用和人为活动对土壤环境中微量元素积累与污染的影响.较为典型的是近20年来珠江三角洲地区农业土壤中Cd由过去0.035mg/kg增加到目前的0.13～0.22mg/kg,Hg也由过去的0.045mg/kg增加到目前的0.15mg/kg左右,区域化污染趋势已经显现.     

水生态完整性监测评价的基准与参照状态探究

水生态完整性评价通过对水生态系统中不同生态组分(非生物和生物)的监测,整合物理栖息地、环境水质和生物特征形成综合评价指数来反映水生态系统健康状况,是流域水环境管理的重要手段。笔者尝试从水生态完整性评价中基准与参照状态的核心要素出发,探讨基准与参照状态的概念框架与具体定义,综述评价参照状态的四大类确定方法(基于分类学的参照位点法、历史数据法,针对特定位点的模型预测法以及提供经验解释与描述的专家判断法),并对参照状态研究的挑战与应用予以展望。