基于物理过程的矿区地下水污染风险评价

目前国内外所做的地下水污染风险评价的实例研究一般都是从地下水的脆弱性研究出发,并未过多地考虑特征污染物对污染后果的影响.脆弱性是环境对污染物的自然敏感性,而地下水污染评价中更应当体现出污染物在地下水中的迁移分布特性.为了完善地下水污染风险评价的理论和方法,以某尾矿区为例提出了基于物理过程的地下水污染风险评价方法,在污染发生之前,根据经济社会的敏感性条件和污染物将来可能的分布范围,事先划分各个污染风险等级在含水层空间上的分布范围,然后据此反推各个风险等级所对应的污染物源强,以此作为地下水污染风险评价等级的划分标准,通过对污染物在包气带和含水层中的运移进行数值模拟来评价尾矿区地下水的污染风险.结果表明,这种基于物理过程的地下水污染风险评价方法可以给出污染物浓度和风险水平在空间和时间上的分布规律,对于单个点状的污染场地来说,具有详尽的风险表征方式,优于以往基于含水层固有脆弱性指数法的风险评价方法,该方法适用于现有污染场地的风险评价、场地优化选址和为场地建设提供设计参数.     

微塑料的人体暴露和健康风险研究进展

由于微塑料分布广泛、难降解、能够长距离迁移、能够作为其他污染物的载体、具有生物持久性、能够通过食物链转移等原因,它们对人体健康潜在的负面影响已成为难以回避的问题。然而,目前关于微塑料的人体健康效应研究仍然较少。微塑料能够通过呼吸道和消化道2种主要暴露途径进入人体,迄今为止有限的体内和体外数据已经表明,塑料颗粒能够穿透人体的组织屏障到达组织器官内部,对人体细胞造成炎症反应、氧化应激以及DNA损伤等负面影响。笔者对不同环境中微塑料对人体的暴露途径进行总结,并基于已有的研究数据讨论了微塑料对人体健康的影响和潜在风险,阐述了环境中的微塑料与其他污染物的联合效应,以期为微塑料的人体健康风险研究提供依据。     

环境雌激素o,p′-DDT和抗雌激素氟维司群对斑马鱼胚胎的复合效应

为探究雌激素与抗雌激素的复合效应,将斑马鱼(Danio rerio)的胚胎暴露于o,p′-DDT和氟维司群2种典型的环境内分泌干扰物中,考察胚胎孵化率、孵化时间和总畸形率,并用实时荧光定量PCR技术检测Vtg1、Vtg2和ERα等雌激素效应相关基因的mRNA转录水平.结果显示,与单一化合物的暴露相比,o,p′-DDT和氟维司群的二元混合物暴露对斑马鱼的发育毒性增强.在诱导Vtg1和ERα基因的mRNA表达水平上调方面,氟维司群对o,p′-DDT的诱导效应表现出拮抗作用,而当50或250 μg· L-1氟维司群与100 μg·L-1 o,p′-DDT共存时,对Vtg2有明显的诱导效应.研究表明,     

二元联合作用藻红外测试方法——以重金属为例

为检验二元联合作用藻红外测试方法的可行性,用Cu~(2+)、Fe3+、Mn~(2+)、Al3+、Cr3+、Hg~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)进行了二元联合作用测试实验。结果显示:联合药液的参照浓度与单药液的参照浓度比为0.5:0.25的有15组二元组合,为2.0:1.0的有10组二元组合,为1.0:0.5的有11组二元组合;在9种重金属的36组二元联合作用测试结果中出现拮抗作用、相加作用、协同作用,表明联合作用类型表现出多样性;14组拮抗作用中单组的再现性为50%~100%、多组的再现性的出现率为93%、单组的重现性为67%~100%、多组的重现性的出现率为100%,21组相加作用中单组的再现性为50%~100%、多组的再现性的出现率为86%、单组的重现性为67%~100%、多组的重现性的出现率为100%,1组协同作用重现性67%;36组联合作用测试结果的再现性为50%~100%、再现性的出现率为86%,重现性为67%~100%、重现性的出现率为100%。上述分析可知,9种重金属的36种二元联合作用测试结果具有较好的多样性、再现性、重现性,表明测试条件、藻温测试方法、三指标评价法能够保证藻响应温差和藻响应药品评价结果的质量,参照浓度分析方法、联合作用评价方法能够控制联合作用分析结果的质量;藻响应的有毒有害物都存在敏感浓度,用参照浓度分析方法可分析出藻响应有毒有害物的参照浓度。因此,藻红外测试技术可以用于测试重金属、农药、有机药品、抗生素等的二元联合作用。     

Integrating soil carbon cycling with that of nitrogen and phosphorus in the watershed model SWAT: Theory and model testing

In this paper we describe and test a sub-model that integrates the cycling of carbon (C), nitrogen (N) and phosphorus (P) in the Soil Water Assessment Tool (SWAT) watershed model. The core of the sub-model is a multi-layer, one-pool soil organic carbon (S_C) algorithm, in which the decomposition rate of S_C and input rate to S_C (through decomposition and humification of residues) depend on the current size of S_C. The organic N and P fluxes are coupled to that of C and depend on the available mineral N and P, and the C:N and N:P ratios of the decomposing pools. Tillage explicitly affects the soil organic matter turnover rate through tool-specific coefficients. Unlike most models, the turnover of soil organic matter does not follow first order kinetics. Each soil layer has a specific maximum capacity to accumulate C or C saturation (S_x) that depends on texture and controls the turnover rate. It is shown in an analytical solution that S_x is a parameter with major influence in the model C dynamics. Testing with a 65-yr data set from the dryland wheat growing region in Oregon shows that the model adequately simulates the S_C dynamics in the topsoil (top 0.3 m) for three different treatments. Three key model parameters, the optimal decomposition and humification rates and a factor controlling the effect of soil moisture and temperature on the decomposition rate, showed low uncertainty as determined by generalized likelihood uncertainty estimation. Nonetheless, the parameter set that provided accurate simulations in the topsoil tended to overestimate S_C in the subsoil, suggesting that a mechanism that expresses at depth might not be represented in the current sub-model structure. The explicit integration of C, N, and P fluxes allows for a more cohesive simulation of nutrient cycling in the SWAT model. The sub-model has to be tested in forestland and rangeland in addition to agricultural land, and in diverse soils with extreme properties such high or low pH, an organic horizon, or volcanic soils.     

内电解-混凝组合技术对合成制药废水的预处理

采用多级内电解反应器与混凝沉淀组合技术预处理典型合成制药废水.研究结果表明,组合技术对制药废水的COD去除率高于单一混凝技术和单一内电解技术;以PAM作为混凝剂的处理效果优于Ca(OH)2,在PAM投加浓度为10 mg·L-1,pH值为8的条件下,内电解与混凝沉淀组合技术对制药废水COD的去除率可达到30%.同时,组合技术可显著改善废水的可生化性和削减废水的生物毒性,处理后制药废水BOD5/COD从0.21提高至0.28,生物毒性由4.5 mgZn2+·L-1降低至1.8 mgZn2+·L-1.     

抗生素与重金属对蛋白核小球藻时间依赖协同作用的动态定量表征

以硫酸阿米卡星(Amikacin sulfate, AMI)、五水合氯化镉(CdCl₂·2.5H₂O, Cd)、四水合氯化锰(MnCl₂·4H₂O, Mn)和七水合硫酸锌(ZnSO₄·7H₂O, Zn)为研究对象,以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa, C. pyrenoidosa)为指示生物,采用均匀设计射线法设计3组二元混合体系(AMI-Cd、AMI-Mn和AMI-Zn),并应用时间毒性微板分析法测定其对C. pyrenoidosa的毒性数据,以浓度加和模型(Concentration addition, CA)和独立作用模型(Independent action, IA)为标准加和模型进行毒性相互作用分析,并运用效应残差比(Effect residual ratio, ERR)进行定量动态表征毒性相互作用。结果表明,3组二元混合体系共十五条射线的混合毒性呈明显的时间依赖性和浓度依赖性;依据ERR,CA和IA对三组二元混合体系的毒性评估结果基本一致,但3个混合物体系的毒性相互作用具有不同的时间变化规律,即随暴露时间延长,AMI-Cd中五条射线的中浓度区由协同作用逐渐变为加和作用,AMI-Zn中5条射线在高浓度区的协同作用逐渐变为加和作用,而中低浓度区的协同作用在加强;AMI-Mn的毒性相互作用随时间变化不是很明显;与CA和IA相比,ERR定量地表征了混合物体系的毒性相互作用强度,这为客观和准确地评估污染物的环境风险提供了方法和数据参考。     

环境微塑料与有机污染物的相互作用及联合毒性效应研究进展

环境微塑料可吸附有机污染物,并与有机污染物进行相互作用从而改变其毒性效应,增加微塑料的治理难度.本文就全球范围内微塑料与有机污染物的相互作用及毒性效应的研究进展进行综述,分析不同介质中微塑料与有机污染物的共存水平、吸附机理、影响因素以及联合毒性效应等.研究表明,微塑料可作为多环芳烃(PAHs)、多氯联苯(PCBs)、六...     

基于泡腾辅助脂肪酸形态转化的悬浮固化-分散液液微萃取测定水样中环境雌激素

本研究建立脂肪酸形态转化液液微萃取技术并结合高效液相色谱对湖水和河水中雌酮、己烯雌酚和己烷雌酚这3种环境雌激素（EEs）进行了测定. 利用脂肪酸可在亲水-疏水形态间转换的特点,对5种中链脂肪酸筛选得到辛酸作为萃取剂,同时根据其低温固化的特点,利用漂浮液滴固化微萃取技术进行测定. 通过实验设计优化最优萃取条件为：H₂SO₄ （98%）体积238 μL、Na₂CO₃ （2 mol·L⁻¹）体积413 μL、脂肪酸体积144 μL和涡旋时间3.3 min. 最优萃取条件下检测, 定量限范围0.110—0.201 µg·L⁻¹,回收率范围89.0%—101.5%. 本方法具有简便快捷,检测限低,回收率高,绿色环保等优点,适用于多种环境水体中EEs的快速定性及定量分析.