中国大气颗粒物中金属元素环境地球化学行为研究

大气颗粒物金属污染已成为目前大气污染的研究热点之一。文章梳理、分析归纳了中国近年来大气颗粒中金属元素的环境地球化学方面的研究。目前研究较多的是Fe、Ca、Mg、Si等地壳元素和Cu、Pb、Cd、Zn、Hg等污染元素;大气颗粒物中对人体有害的Cu、Pb、Cd、As、Zn等污染较严重,而Cr、Mn、Co、Ni等污染较轻。大气颗粒物中金属含量随时间分布变化显著,总体上呈现冬季〉秋季〉春季〉夏季的特点,空间分布上一般北方燃煤城市大于南方一般城市;城市内部一般工业区〉交通区〉居民区〉郊区;金属元素在细粒径颗粒（〈2μm）中高,粗颗粒（〉2μm）中低,尤其以污染元素明显。污染元素与地壳元素的垂直分布规律差异较大。大气颗粒物中金属元素的富集程度与元素种类、区域类型、季节变化、粒径大小等有关。最后,提出应加强大气颗粒物中金属元素空间分布差异、时间分布的尺度及差异性研究;同时加强超细颗粒物的研究,以便建立大气颗粒物金属元素与人类健康关系的风险模型。     

有机磷农药草甘膦异丙胺盐对球形棕囊藻的刺激效应

设置0、0．001、0．01、0．1、l和10mg·L-16个质量浓度梯度,测定了草甘膦异丙胺盐（Glyphosate—isopropylammonium）农药对球形棕囊藻（Phaeocystis globosa）生长、叶绿素a含量、SOD和CAT活性的影响,探讨了有机磷农药对球形棕囊藻的毒物刺激效应。结果表明,低浓度的草甘膦异丙胺盐对球形棕囊藻的生长呈现出刺激效应。在实验所设定的6个质量浓度梯度范围内,0．001mg·L0和0．01mg·L-1质量浓度处理下的刺激效应最为显著。该两个质量浓度处理下,球形棕囊藻的平均相对增长率比对照分别提高了1．27％和0．45％,叶绿素a含量分别比对照提高了9．2％和2．5％,SOD活性提高了5．9％和7．2％,CAT活性提高了93％和155％;而当草甘膦异丙胺盐质量浓度在0．1mg·L-1以上时,球形棕囊藻的生长率、叶绿素a含量、SOD活性均显著低于对照。草甘膦异丙胺盐在0．001mg·L-1和0．01mg·L-1范围内对球形棕囊藻均呈现刺激效应,而高于0．1mg·L-1时球形棕囊藻各生理指标表现出显著抑制效应。研究结果为了解有机磷农药对海洋微藻生长的影响特征,揭示有机磷农药对微藻产生低促高抑的规律和为深入探索赤潮暴发的成因提供依据。     

不同油类对虾蟹类幼体的胁迫效应

了解不同油类对虾蟹类幼体的急性毒性效应。曝油处理采用磁力搅拌器搅拌,一定时间的超声波乳化等操作,模拟溢油在海洋中风浪、涡动、湍流的乳化过程;设置阶梯浓度组,并在多个平行组急性试验的基础上,估算出8种油品对2种虾类和2种蟹类的半致死质量浓度LC50和安全质量浓度MPC,并运用程序编制溢油质量浓度与虾蟹类死亡率相关性的估算模型。经过分析,结果得到：各MPC值参差不齐,差距较大;燃料油普遍比原油的毒性效应大;相同生长阶段,蟹类比虾类抗油毒害性强、中国明对虾Fenneropenaeuschinensis比日本囊对虾Marsupenaeusjaponicus抗油毒害性强、锯缘青蟹Scyllaserrata比三疣梭子蟹Portunustrituberculatu抗油毒害性强。编制的溢油质量浓度与死亡率相关性的评估模型,简易方便直观,为渔业污染事故理赔提供了一定的参考价值,亦为海域的生态经济学评估提供了一种新的研究方法。     

全氟化合物的生物富集效应研究进展

研究污染物的生物富集效应,对于预测污染物在生物体内的含量、建立环境标准以及评估污染物的生态风险具有重要的意义。结合近年来国内外报道的有关全氟化合物（PFCs）的生物浓缩因子（BCF）、生物富集因子（BAF）、生物放大因子（BMF）和营养级放大因子（TMF）等参数,对PFCs的生物富集效应及其影响因素进行了综述。研究结果表明,氟代碳原子数高于7的PFCs一般在生物体或食物链（网）上具有生物富集效应,而氟代碳原子数低于7的PFCs的生物富集效应较低。PFCs的理化性质（碳链长度、碳链末端基团类型和是否含有支链等）、生物的种类及其生理生化参数（体长、体重和性别等）和环境条件（生态系统的组成、水温和污染物含量等）等都影响PFCs在生物体内或食物链（网）上的富集。综观当前研究成果,PFCs在食物链（网）上生物放大效应研究主要集中于极地地区海洋食物网,应加强其他区域（特别是典型污染区域）、各种类型食物网（如淡水食物网和陆生食物网）上PFCs的生物富集效应及其影响因素研究,为全面评估PFCs的生态风险提供基础数据。     

盐池北部风沙区土地利用变化的社会经济效应

以盐池北部风沙区为研究区域,利用1996—2007年土地利用变更调查与社会经济统计数据,借助典型相关分析,提取沙区农村土地利用变化对社会经济发展影响的主要方面。结果表明：（1）研究区土地利用变化对农村经济总体水平、经济结构、社会发展具有显著影响;（2）种植业、林业、牧业产值与粮食总产量是衡量研究区农村经济总体水平的重要指标,耕地、林地、居民点、沙地组成对其影响显著;（3）人口产业结构与居民收入结构反映了研究区农村社会发展、劳动力就业情况,受林地和沙地组成影响较大;（4）林地和沙地组成对地区农业结构,尤其是林业产值比重影响较大。沙区土地利用变化的社会经济效应分析,为土地利用结构调整方向提供依据,目的是促进沙区种植业结构调整、林牧业发展、农村劳动力合理分配。     

邻苯二甲酸二丁酯对三角褐指藻的生态毒性效应

为了研究邻苯二甲酸二丁酯（DBP）对海洋微藻的生态毒性效应,选择三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）作为受试对象,设置7个DBP质量浓度处理,即丙酮对照组、2.5、3、3.5、4、5和7.5mg·L-1,测定了三角褐指藻的生长、光合色素质量浓度和叶绿素荧光特性等指标。结果表明：DBP各暴露组对三角褐指藻的生长均有显著抑制作用,三角褐指藻不能耐受7.5mg·L-1的DBP,当DBP质量浓度为5mg·L-1时,三角褐指藻在前2天几乎没有生长,从第3天开始恢复生长,并很快进入指数生长期;叶绿素a、c及类胡萝卜素质量浓度也随着DBP暴露浓度的增大而逐渐降低;随着DBP暴露浓度的升高,三角褐指藻光系统Ⅱ（PSⅡ）的最大光能转化效率（Fv/Fm）、PSⅡ的潜在活性（Fv/F0）、实际光能转化效率（Yield）和光合电子传递效率（ETR）均降低,但与对照组相比,低质量浓度处理组（≤4mg·L-1）,各指标下降不明显,而5mg·L-1的实验组在胁迫12h后,Fv/Fm、Fv/F0、Yield、ETR逐渐上升,其参数值甚至超过其它处理组。     

环境基准研究与环境标准制定进展及展望

环境基准是一个非常棘手且具有挑战性的科学难题,环境标准制定与修订是一项长期的、艰巨的任务。根据国际上该方向近年来的发展,对环境基准和环境标准的概念与内涵进行了论述,对过去的认识进行了纠正,指出:环境基准不等于环境质量基准,环境基准应该包括环境质量基准和污染环境修复基准2个方面;相应地,环境标准则应包括环境质量标准和污染环境修复标准2个部分。在此基础上,概述了国际和国内有关环境质量基准研究方面取得的显著成绩,列举了法国(作为西欧的代表)、加拿大(作为美洲的代表)和意大利(作为中欧的代表)在环境质量标准制定过程中的先进做法,介绍了美国、英国和俄罗斯等国家在污染环境修复基准研究与污染环境修复标准制定等方面的进展。最后,对我国今后环境基准的研究进行了展望。     

镉、汞、铅和石油烃复合污染对渤海湾常见渔业资源生物的影响初探(Effects of the Combined Pollution of Cd, Hg, Pb and Petroleum Hydrocarbons on Common Fishery Species in the Bohai Bay)

通过对1996～2005年渤海湾近岸海域海水镉、汞、铅和石油烃浓度变化的分析,发现海水中镉浓度呈明显上升趋势,汞、铅和石油烃则无明显变化趋势.加速生命试验法模型(Accelerated Life Testing model)的研究显示,1996～2005年渤海湾近岸海域海水镉、汞和铅平均浓度均已超过其对渤海湾常见渔业资源生物的安全浓度.镉、汞、铅和石油烃对生物的长期致死率鱼类分别为4.5%、16.3%、0.0%和12.0%,甲壳类为0.4%、7.9%、0.3%和6.6%,双壳类为10.5%、0.2%、0.2%和2.3%.效应加和模型(Independence Action model)的估算表明,在镉、汞、铅和石油烃组成的复合污染条件下,渤海湾常见鱼类、甲壳类和双壳类的长期死亡率分别为29.7%、14.6%和12.9%,其种群增长率分别降低约6.4%、14.6%和12.9%.与镉、汞、铅和石油烃单种污染物暴露相比,其复合污染导致的渤海湾常见渔业资源生物种群(鱼类、甲壳类和双壳类)增长率的降低更明显.因此,复合污染是导致渤海湾渔业资源衰退的重要因素。     

低浓度下4个取代苯污染物与硝酸铅的混合对发光菌的联合毒性

多种污染物混合特别是低浓度下的混合对生物的联合毒性是生态毒理学研究的热点之一。选择了3类污染物苯酚、间甲基苯酚、苯胺、对硝基苯胺、硝酸铅,采用美国微板光度计测定了它们对发光菌青海弧菌-Q67(Vibrio-qinghaiensis sp.-Q67)的单一及联合毒性。应用非线性拟合技术模拟了这5种物质及其混合物的剂量-效应曲线,硝酸铅可用Logit模型模拟,其它4个物质能用Weibull模型准确描述,所有拟合相关系数在0.98以上,均方根误差在0.02以下。根据纯物质的EC50值,获得这5个物质的毒性强弱顺序:硝酸铅〉对硝基苯胺间甲基苯酚苯酚苯胺。混合实验设计了各物质在EC50、EC1、无观察效应浓度(no observed effect concentration,NOEC)比例的混合。用浓度加和(dose addition,DA)和独立作用模型(independent action,IA)对混合物毒性进行预测。IA基本准确预测了这5个物质在各自EC50混合的毒性。DA与IA模型都稍微过高地预测了以EC1及NOEC浓度比例混合的联合毒性,但都在毒理学实验容许的范围之内。这5个物质以NOEC混合时对测试生物Q67没有产生明显毒性,但是还不能判定这些物质在此浓度下混合是安全的。污染物在各自的NOEC浓度下混合是否对其它生物有潜在的威胁还需更多毒理学实验支持。     

鄱阳湖水沙与氮磷输移过程及滞留效应研究

为了开展鄱阳湖水沙、氮磷输移过程及滞留变化的研究,收集了鄱阳湖“五河”七口水文站1958-2021年的径流量和悬沙浓度数据、1965-2020年鄱阳湖湖口入江水道地形数据、2003-2021年水质监测数据以及1973-2018年湖区围垦遥感解译等数据,采用统计、对比、双累计曲线及质量守恒法等方法,分析了鄱阳湖“五河”入湖沙量变化趋势、鄱阳湖入江水道地形变化以及鄱阳湖TN、TP滞留变化过程.结果表明：(1)从20世纪90年代起“五河”入湖总沙量呈显著下降趋势.(2)鄱阳湖出口河段河床于2000-2010年期间在深度10.0～12.0 m中滩河床发生了强烈下切和横向展宽,2010-2020年下切显著减缓,中滩河床还存在横向展宽的可能.(3)出入湖TN、TP通量与出入湖泥沙通量成正比.(4)鄱阳湖2003-2021年逐年TN、TP滞留率显著降低.研究显示：鄱阳湖“五河”流域各大中型梯级水库的建设使得鄱阳湖湖区多年来沙量显著降低,鄱阳湖流域水土保持及闸坝体系在2000年后水土流失韧性增强;但湖区采砂挖沙和航道整治等使得鄱阳湖出口河段河床显著下切;采砂挖沙活动导致鄱阳湖湖盆沉积物受到扰动,使得沉...