太原市叶面尘中重金属分布特征及其健康风险评价

微量金属污染普遍存在于城市环境的各个区域,了解城市痕量重金属污染现状,对污染控制和城市发展具有重要的意义.为探讨太原市叶面尘中重金属的污染水平及其对人类健康的影响,以太原市5个不同功能区冬青卫矛（Euonymus japonicus Thunb.）叶面尘为研究对象,采用ICP-MS测定了As、Cd、Cr、Pb、Zn、Cu的含量,通过地积累指数法和Hankanson潜在风险指数法对重金属的生态风险进行了评价,并采用美国EPA健康风险评价模型对重金属的儿童致癌和非致癌健康风险进行了评估.结果表明,太原市居民区冬青卫矛叶面滞尘量最高为47.18 mg·g^-1,文教区最低为11.92 mg·g^-1,其中,Cd、Cr和Zn为叶面尘的主要污染物,平均含量分别为土壤背景值的8.00、2.69和2.04倍.地积累指数和生态风险因子分析表明,Cd是叶面尘中主要的生态风险因子,其生态风险贡献率在不同功能区的叶面尘中占比为78.47%~87.19%.非致癌风险评价表明,Cr、Cd和As的风险均小于1.0,非致癌总风险值在不同功能区的叶面尘中为1.03~1.77,均超过了阈值1.0,表明对儿童健康存在一定的风险.而儿童致癌风险评价表明,Cr、Cd和As无致癌风险.Pearson相关性分析及主成分分析表明,叶面尘中重金属的来源为煤燃烧、交通排放和金属冶炼.     

北运河北京段水生态承载力研究及关键控制要素识别

北运河水系一直存在水资源缺乏、水环境污染、水生态功能不足等问题,未来北京市副中心高标准建设的加速还会增加流域的生态环境负担.因此需明确北运河北京段水生态承载力的时空变化特征,识别其关键控制要素,提升水生态承载力以满足区域发展需求.本文从水资源、水环境、水生态3个方面构建区域水生态承载力评价指标体系,收集1995-2018年北运河北京段的评价指标数据,运用熵权法确定指标权重,分析北运河北京段的水生态承载力状况及关键控制要素.结果表明:1995-2015年,北运河北京段整体处于超载或临界超载状态,2018年水生态承载力有所提升,达到安全承载状态;各子流域间水生态承载力差异显著,其中,位于北运河上游的沙河子流域在1995-2000年处于安全承载状态,在2005-2018年处于临界超载状态,水生态承载状态相对较好,但仍有改善的空间;1995-2018年,清河、温榆河和凉水河等子流域水生态承载状态处于超载状态,水生态承载状态相对较差,需加大水生态承载力提升力度;影响区域水生态承载力的关键要素为河岸带林草覆盖率,其次水环境质量也对水生态承载力具有重要影响.研究显示,北运河北京段水生态承载力的提升需在改善区域生态环境状况的同时加强对水资源的综合利用.      

基于MODIS时序数据北回归线(云南段)地区植被物候时空变化及其对气候响应分析

植被物候作为自然界规律性、周期性事件,对开展全球气候变化、植被长势观测等研究具有重要价值。以北回归线(云南段)穿过的县域为研究区,基于长时间序列MODIS EVI(Enhanced Vegetation Index,EVI)、土地利用类型和气候因子数据,采用S-G滤波、动态阈值、相关分析等方法分析19 a(2001—2019年)间植被物候的时空分布特征及其对水热因子的响应。结果表明,(1)海拔和地势起伏在物候地域分异中作用显著,植被物候存在明显的垂直地带性分布特征。山地与河谷、坝子、低海拔区的物候值差异较大,山地地区的植被生长季开始期(Start of Season,SOS)在192—240 d,生长季结束期(End of Season,EOS)在次年144—192 d,生长季长度(Length of Season,LOS)为272—304 d;河谷、坝子、东部低海拔地区的植被SOS在80—112 d,EOS在337至次年17 d,LOS在224—256 d。(2)19 a间植被物候年际变化总体特征为SOS显著提前(R²=0.51,P=0.001<0.05),平均提前1.14 d·(10 a)^?1;EOS推迟(R²=0.01,P=0.756>0.05),平均推迟0.07 d·(10 a)^?1;LOS显著延长(R²=0.47,P=0.001<0.05),平均延长1.07 d·(10 a)^?1。(3)不同植被类型的物候期及其变化趋势不同,研究区森林植被生长期最长,草地次之,耕地最短;19 a间SOS、EOS、LOS变化最大的分别是常绿阔叶林(?1.68 d·(10 a)^?1)、耕地(1.25 d·(10 a)^?1)、木本热带稀树草原(1.28 d·(10 a)^?1)。(4)水热组合对植被生长影响显著,河谷、坝子、东部低海拔地区的植被SOS、EOS分别主要受2月降水(负相关)和4月气温(正相关)、9月降水和气温(正相关)影响,山地地区植被SOS、EOS分别主要受6月降水(正相关)和5月气温(正相关)、5月降水(正相关)和4月气温(正相关)影响。     

小清河(济南段)支流内分泌干扰物综合激素效应分布特征研究

应用化学诱导荧光素酶表达基因法(chemical activated luciferase gene expression,CALUX)调研了小清河(济南段)主要支流的多种内分泌干扰物综合激素效应,明确了4类内分泌干扰物的含量水平及分布特征.结果表明,调研河流的二噁英类、雌激素类和肾上腺皮质激素类的年平均毒性当量浓度范围为0.020～0.040 ng 2,3,7,8-TCDD TEQ·L-1、0.007～0.050 ng E2-eq·L-1和1.8～9.6 ng Dex-eq·L-1.二噁英类和雌激素类的含量水平相对较低,雄激素类内分泌干扰物的污染风险较低,肾上腺皮质激素类是其内分泌干扰物污染的最大贡献者.二噁英类检出水平无明显的季节性和区域性差别,雌激素类季节性变化明显,春、冬两季检出率高,肾上腺皮质激素类分布的季节性分布不明显,但区域性分布规律明显,农业区支流的检出频次和含量水平明显低于居民区和商业区支流.     

2003~2020年黄河内蒙古段干流水质演变趋势

为全面了解黄河流域内蒙古段近年来的水环境质量状况及其变化趋势,基于流域内5个监测断面2003~2020年的水质数据,使用主成分分析、聚类分析和长短时记忆模型等多源数据分析方法,结合改进的综合水质标识指数,探究了黄河流域水质的时空变化特征. 结果表明,流域水质状况整体向好并稳定. 时间特征方面,汛期和非汛期水质的主要影响因素存在显著差异,主要与农业灌溉用水和汛期水量增大有关;空间特征方面,可将5个监测断面归为3类,汛期的主要影响因素具有时间特征,而非汛期3类监测断面的水质差异主要由其周边城市的用水结构决定. LSTM模型的预测值变化趋势与真实值拟合效果良好,可对黄河内蒙古段的水质指标进行有效的预测评价,可为黄河干流各河段水质达标控制与管理提供科学依据.     

一种新的中温酸性α-淀粉酶的分离纯化及酶学性质

从Bacillus sp.中分离纯化了一种新的中温酸性α-淀粉酶,并对其酶学性质进行了研究.粗酶经硫酸铵沉淀、 DEAE-Sepharose Fast Flow阴离子层析、 Sephadex G-75凝胶过滤层析等步骤后获得电泳均一的α-淀粉酶,其分子量(Mr)约为56×103.该酶最适反应pH为5.0,在pH 5.0～11.0范围内稳定,具有较好的耐酸特性.该酶最适反应温度为40～50 ℃,在40～60 ℃范围内稳定.在60 ℃、 pH 4.5时,该酶能快速有效水解可溶性淀粉;在pH 5.0时该酶对多种生淀粉底物也具有良好的水解作用.因此,该酶有助于解决中温条件淀粉加工行业中,液化酶和糖化酶由于适用pH值的差异而无法联用的难题,是一种具有研究价值和应用前景的中温酸性α-淀粉酶.经LC-MASS-MASS分析得到了酶蛋白中两个肽段的氨基酸序列,通过比对发现,该酶与NCBI中已报道的α-淀粉酶序列具有一定的同源性,同时,在氨基酸水平上也存在着差异.     

基于生态安全的三峡库区重庆段土地利用冲突识别

以三峡库区重庆段为研究区,基于生态安全视角,以生态敏感性与生态系统服务功能重要性评价结果提取生态源地,采用最小累积阻力模型构建生态安全格局,在生态安全格局基础上对三峡库区重庆段2015年的土地利用冲突进行识别,以期为三峡库区重庆段土地利用规划管理提供参考依据。结果表明:(1)耕地冲突分布较为分散,极严重冲突集中分布于奉节县、开县、石柱县与涪陵区,严重与较严重冲突集中分布于重庆市主城区的外围区县,一般与不冲突集中分布于长寿区和巴南区;(2)建设用地冲突分布较为集中,极严重冲突集中分布于重庆市主城区,严重和较严重冲突分布较为分散,各区县均有分布,一般和不冲突也集中分布于重庆市主城区,且大多位于极严重冲突的外围;(3)综合土地利用冲突的极严重冲突集中分布于重庆市主城区的中心区域与奉节县,严重与较严重冲突各区县均有分布,一般与不冲突集中分布于极严重冲突的外围区域。     

CCME WQI在入海河流(鳌江)感潮河段水质评价中的应用

水质指数(WQI)在环境保护的日常工作中发挥了重要作用。以鳌江为例,运用加拿大环境部长理事会水质指数(CCME WQI)方法,选取pH、溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总氮、总磷、石油类、氟化物、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群10项水质监测项目,评估了入海河流干流感潮河段4个监测断面的地表水环境质量,并对CCME WQI与最差因子法以及CCME WQI优缺点进行比较和分析。研究结果显示,2014年埭头、江屿、方岩渡、江口渡监测断面水质分别为良好、较差、中等、中等。与传统水质评价最差因子法比较,运用CCME WQI评价结果容忍度较高,更贴近实际水质状况。CCME WQI量化形式为属地流域环境管理带来便利。监测断面水质目标和参评项目对CCME WQI评价结果起决定性作用。针对CCME WQI在实际应用中存在的问题给出了建议。     

近30 a三峡库区(重庆段)城镇化发展的气温响应图谱诊断

城镇化发展是区域气候变化的重要影响因素之一。以Landsat TM影像数据、多期土地利用类型数据、城镇化率数据、DEM数据、气象站点时空数据为基础,通过城镇发展指数法、气温变异指数法,以图谱方式对三峡库区(重庆段)近30 a城镇化发展格局、气温变异格局进行可视化,运用一元线性回归模型,建立了重庆三峡库区城镇发展的气温响应模型。研究表明:(1)研究区全域城镇建设用地增长3.83倍,城镇化发展指数年增长率为4.56%,总量呈现出西南高东北低格局。(2)气温变异指数从20世纪90年代后期开始迅速增加,2005~2014保持在高指数状态,库区蓄水对气温变异指数增长的影响未达显著性水平。(3)从城镇发展的气温响应状况看,呈较强正相关性且拟合精度较高,绝大部分区县t概率值(p值)达到0.05的显著性水平。分析表明,库区下垫面物质环境的改变和人类活动的增加对区域气温的长期同向变化具有较强解释力。     

湘江(株洲段)沉积物重金属污染现状及生态风险评价

采集湘江(株洲段)9个断面的底泥样品,和1个柱状样品,对重金属(Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr、Hg、As)含量进行了检测;并运用地质积累指数法对底泥中重金属进行了生态风险评价.结果表明,该江段底泥已受到较严重的重金属污染,在霞湾断面达峰值.Cu、Pb、Zn、Cd含量为湘江背景值4.6倍~58.8倍,比该江段20世...