中国环境科学
 
 
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2014年 34卷 8期
刊出日期 2014-08-20
论文
论文
1905 张玉卿, 刘汝海, 崔雪晴, 周建平, 王艳
青岛霾天气下大气汞的污染特征分析
2013年1月14~17日青岛市经历了一次大范围的霾污染过程,采集并测定大气气态汞和颗粒态汞,研究汞的污染特征.结果表明,气态汞(TGM)的平均浓度为(2.8±0.9)ng/m3,颗粒汞(PHg)的平均浓度为(245±174)pg/m3.在霾发生的14、15日PHg/TSP的比值明显高于16、17日,且TGM与PHg浓度呈负相关关系,霾日气象条件有利于TGM向PHg转化.大气汞浓度与温度、相对湿度正相关,与风速负相关.TGM与SO2、NO2显著正相关,化石燃料的燃烧是大气汞的主要来源.对大气气团的后向轨迹进行聚类分析,将其分为5类,霾日大气中的汞主要来自近距离传输,受山东本地污染影响,气态汞含量最高.
2014 Vol. 34 (8): 1905-1911 [摘要] ( 379 ) [HTML 1KB] [ PDF 693KB] ( 1028 )
1912 李菲, 黄晓莹, 张芷言, 刘显通, 谭浩波, 李丽云, 邓雪娇
2012年广州典型灰霾过程个例分析
针对2012年珠江三角洲地区出现的2个典型灰霾个例(3月18~21日,10月13~15日),利用广州番禺大气成分综合观测基地的同期观测资料集,包括:能见度(VIS)、大气颗粒物质量浓度(PM10/PM2.5/PM1)、黑碳浓度(BC)等观测数据,分析过程中的气溶胶物理光学特征;配合过程的天气类型,气象要素和后向气流轨迹等对过程的成因进行综合分析.结果表明:在两个典型灰霾过程中,番禺日均能见度低至5.3km,黑碳浓度小时均值最高达19.0μg/m3、PM2.5浓度小时均值最高达163.0μg/m3,细粒子与黑碳粒子污染特征较为明显.两次典型灰霾过程分别受到冷锋前-均压场-冷锋前天气形势和台风外围-准均压场-冷锋前天气类型等不利于污染物输送扩散的气象条件影响.珠江三角洲地区低能见度的霾天气主要发生在高相对湿度的条件下,并可推断在珠江三角洲地区湿季的气溶胶吸湿能力明显高于干季.
2014 Vol. 34 (8): 1912-1919 [摘要] ( 230 ) [HTML 1KB] [ PDF 2659KB] ( 991 )
1920 黄丽坤, 王广智, 王琨
哈尔滨市沙尘期大气颗粒物物化特征及传输途径分析
为了研究沙尘期大气颗粒物的物化特征及传输途径,分别采集TSP、PM10和PM2.5样品,分析3种颗粒物的分布特征、浓度变化以及离子和无机元素组成,同时利用HYSPLIT逆轨迹模式对沙尘颗粒的远距离输送来源进行了分析.研究结果显示:沙尘期,PM10~100是颗粒物的主要组成,占TSP的50%~57%,PM2.5/TSP和PM10/TSP分别达最低值0.17和0.43;在TSP和PM10中,Na、Si、Al、Ca、Fe、K、Mg浓度变化较为明显,在沙尘期是非沙尘期的2~3倍,在TSP中的最高浓度分别为7.28、1.98、19.89、25.82、18.77、4.68和6.49μg/m3,以土壤尘和扬尘为主;TSP中Ca2+、K+、Mg2+在沙尘期的浓度是非沙尘期的2~3倍,最高达22.23、2.04和1.68μg/m3,主要来自土壤、尘埃,与沙尘有相似的来源;逆轨迹模型分析结果表明,本次沙尘事件由外来沙尘输入导致,其传输途径比较明显,起始位置为内蒙古的西北部和中部地区,沿途向南经过山西,后转为东北方向,经过河北、天津、辽宁、吉林等省份,最后输送到哈尔滨.
2014 Vol. 34 (8): 1920-1926 [摘要] ( 256 ) [HTML 1KB] [ PDF 789KB] ( 1200 )
1927 张志薇, 王宏斌, 张镭, 胡蝶, 田鹏飞, 梁捷宁, 王式功
中国3个AERONET站点气溶胶微物理特性分析及比较
选取中国地区区域代表性较强且观测时间序列较长的3个AERONET站点(SACOL、香河和太湖),分析了其气溶胶微物理参数特征. 香河和太湖多年平均气溶胶光学厚度(AOD)分别为0.67±0.66和0.72±0.44,是SACOL AOD平均值(0.38±0.27)的近2倍,且AOD变化范围较大. SACOL春冬季AOD较大,夏秋季AOD较小;而香河和太湖夏春季较大,秋冬季较小.结合尺度分布、体积浓度等参数特征说明沙尘是SACOL春季最主要的气溶胶类型,香河春季受沙尘的影响也较严重,而太湖受沙尘影响的频率较香河要小的多;香河和太湖AOD最大值出现月份与细模态粒子体积浓度最大值出现月份一致,是由于细模态粒子的消光效率是粗模态粒子的3~4倍.细模态体积比(Vf/Vt)的年变化趋势与?ngstr?m波长指数(?)的年变化趋势相似,Vf/Vt和?均可以用来分析粒子尺度大小的年变化特征.但?1.7时,Vf/Vt大于0.6,以细模态粒子为主;而0.75
2014 Vol. 34 (8): 1927-1937 [摘要] ( 391 ) [HTML 1KB] [ PDF 793KB] ( 2266 )
1938 吴奕霄, 银燕, 顾雪松, 谭浩波, 汪亚
南京北郊大气气溶胶的吸湿性观测研究
大气气溶胶的吸湿性不仅影响气溶胶的光学特性进而影响大气能见度,并且影响气溶胶的直接和间接气候效应.本文利用加湿串联差分迁移分析仪H-TDMA,于2012年5~7月在南京地区,对40~200nm大气气溶胶粒子在不同相对湿度下的吸湿增长因子进行了观测研究.统计结果表明:在90%相对湿度下,颗粒物的吸湿增长因子GF多为双峰分布,分为GF1.15的强吸湿组分.弱吸湿组分的吸湿增长因子(GFLH)在1.10~1.14之间;对应的强吸湿组分增长因子(GFMH )范围在1.47~1.58之间变化.相同粒径下的离散程度(σ)强吸湿组大于弱吸湿组,说明强吸湿组的粒子化学成分更复杂,异质性更强.相对湿度的变化对粒子吸湿增长的影响与粒子大小及化学组分有关,爱根核模态和积聚模态粒子在相同的相对湿度下潮解点不同,硝酸铵和硫酸铵是颗粒物中的主要吸湿成分.对不同天气条件下的气溶胶吸湿性分析,发现污染期间的吸湿增长因子(GF)和强吸湿组的数目比例(NFMH)都高于清洁期间,这与当时的气象条件以及粒子的内外部混合状态相关.观测还发现气溶胶粒子的吸湿性有明显的日变化特征,白天光照所引发的光化学反应以及混合层演变而造成粒子的吸湿性较强.机动车尾气排放的黑碳等不吸湿或弱吸湿颗粒物也会因为影响颗粒物的化学成分并进而对气溶胶吸湿性产生影响.
2014 Vol. 34 (8): 1938-1949 [摘要] ( 262 ) [HTML 1KB] [ PDF 998KB] ( 1182 )
1950 李军霞, 银燕, 李培仁, 李润君, 晋立军, 李劲
山西夏季气溶胶空间分布飞机观测研究
以搭载了多种气溶胶观测仪器的飞机为观测平台,在2013年夏季首次对山西中部地区霾日及晴空大气气溶胶空间分布特性进行了观测,得到气溶胶粒子数浓度和尺度的垂直分布廓线以及不同高度气溶胶粒子谱分布特征.研究发现,山西夏季非降水天气条件下气溶胶粒子以核模态和积聚模态的细粒子为主,粗粒子很少.霾日气溶胶数浓度是晴空的2~3倍,主要是核模态的小粒子;气溶胶粒子数浓度随着高度逐渐减小,低空存在气溶胶累积区,逆温层的存在是导致气溶胶累积区形成的主要原因;气溶胶粒子尺度随高度增加,大粒子主要分布在2500m以上的高空;不同高度上的气溶胶粒子谱均呈双峰或三峰分布,谱型基本一致,从近地面到5000m高空,气溶胶粒子谱随高度的增加略有展宽.观测区域气团后向轨迹模拟结果显示,4000m以上高空气溶胶粒子主要是从中国西北地区远距离输送而来,3000m以下气溶胶粒子则主要来源于近地面排放.
2014 Vol. 34 (8): 1950-1959 [摘要] ( 234 ) [HTML 1KB] [ PDF 1443KB] ( 840 )
1960 麦博儒, 安兴琴, 邓雪娇, 周凌晞, 王春林, 李菲, 黄建平, 陈玲, 尹淑娴
珠江三角洲近地层CO2通量模拟分析与评估验证
利用能分别代表珠江三角洲草地、城市绿地及地带性森林植被生态系统的番禺站、东莞站和鼎湖山站CO2净通量资料对CT-2010碳源汇反演模式系统进行了验证,并利用该模式初步分析了区域净碳通量的时空分布及不同生态系统的碳汇特征.结果表明: CT-2010模式模拟的珠江三角洲城市绿地、地带性植被、以及草地生态系统碳通量与站点观测结果具有较好的一致性,其拟合相关系数(r)高于0.60(P<0.01),小时、逐日、日变化的残差均值低于2.0μmol/(m2?s);模式一定程度上能反映3种生态系统碳通量的季节分布特征,但各月的模拟值均高于观测值,其中对城市绿地生态系统的模拟最接近,残差年均值为0.964μmol/(m2?s),对草地和地带性森林植被生态系统的模拟效果相当,残差年均值分别为 2.056,2.100μmol/(m2?s);2004~2005年期间珠江三角洲地区近地层净碳通量为3.43μmol/(m2?s),其中冬季最强,为1.4μmol/(m2?s),春季次之,为1.35μmol/(m2?s),秋季和夏季最低,分别为0.51和0.18μmol/(m2?s);在冬、春两季,珠江三角洲区域为强的碳源区,而在夏、秋季,粤北和粤东大部分地区为较弱碳汇区;2004~2005年期间珠江三角洲地区陆地生态系统的碳汇为-6.5×10-3PgC,其中农作物,草地/灌木,常绿针叶/阔叶混合林是吸收CO2的主要生态系统,其净通量占陆地生态系统的比率分别为42.01%,31.46%和26.53%.
2014 Vol. 34 (8): 1960-1971 [摘要] ( 402 ) [HTML 1KB] [ PDF 1634KB] ( 1350 )
1972 王羽琴, 张元勋, 张阳, 李正强, 何凌燕, 黄晓锋
深圳大运会前后大气含碳气溶胶污染特征
2011年8月12~24日,深圳市成功举办了第26届世界大学生运动会.为保证空气质量,两个观测点的PM2.5(空气动力学直径?2.5μm的大气颗粒物)质量浓度均值分别为(12.99±3.73)μg/m3和(25.24±5.20)μg/m3.然而,8月24日(含)大运会结束、主要污染控制措施取消之后,PM2.5的质量浓度呈现台阶式突增,测得观测点所处位置PM2.5分别为(48.01±8.73)μg/m3和(54.05±6.53)μg/m3.为探讨大气颗粒物污染水平变化的原因,对大运会结束前后深圳市大气含碳气溶胶的变化特征进行了分析,利用元素碳示踪法对大运会结束前后的一次和二次含碳气溶胶污染水平进行估算,结果显示大运会结束后的2个观测点的一次有机碳估算浓度较大运会期间增长了55%和22%,二次有机碳分别增长了442%和169%.结合气象因素及后向轨迹聚类模型的分析结果,认为在大运会结束后的大气颗粒物浓度阶梯状增加的原因除本地污染累积外,污染气团远距离传输以及气象条件都对阶梯型污染有一定的贡献.
2014 Vol. 34 (8): 1972-1978 [摘要] ( 308 ) [HTML 1KB] [ PDF 744KB] ( 660 )
1979 袁青彬, 郭美婷, 杨健
污泥负荷对生物处理系统耐药细菌的影响研究
为了研究污水生物处理工艺中抗药性细菌生长和分布特性及污泥负荷的影响,构建了不同处理负荷的活性污泥工艺,并以磺胺嘧啶抗性异养菌为例,阐述了污泥负荷对活性污泥系统中典型抗药细菌的生长及排放特性的影响.结果表明,污泥负荷增大有利于磺胺嘧啶抗性异养菌的生长繁殖,负荷提高后净比生长速率和细菌产量分别由0.32d-1和2.3×106CFU/d提高至0.33d-1和3.1×106CFU/d,活性污泥、出水和剩余污泥中抗药菌的浓度也均显著提高(P < 0.05),但对抗药细菌的相对丰度无显著改变.低污泥负荷下[0.24kg COD/(kg MLSS?d)]抗药细菌主要通过剩余污泥形式排放,排放量比(泥中排放量/水中排放量)为28.4;负荷提高至0.4kg COD/(kg MLSS?d)后,出水抗药细菌排放量显著提高,排放量比为1.1.处理相同水量,高污泥负荷下排放的抗药细菌总量明显降低,提高污泥负荷有利于活性污泥系统抗药性风险的控制.
2014 Vol. 34 (8): 1979-1984 [摘要] ( 246 ) [HTML 1KB] [ PDF 360KB] ( 1030 )
1985 李坤权, 杨美蓉, 王燕锦, 贾佳祺, 郑正
新型胺化介孔炭的制备及其对Pb(II)的吸附
采用微波辅助磷酸活化制备了高中孔率蔗渣基介孔炭,并通过硝酸氧化和乙二胺聚合在其孔道内修饰了含氮多胺基团,探索了溶液浓度、温度、吸附剂剂量等对改性介孔炭的Pb(II)吸附性能、行为和热力学特性的影响.结果表明,蔗渣基介孔炭较宽的孔道结构可通过乙二胺缩水聚合反应在其表面接枝酰胺、仲胺等含氮基团;胺化改性增强化了介孔炭对水溶液中Pb(II)的固定作用,改性后介孔炭对Pb(II)的吸附量高达180mg/g,是改性前介孔炭的1.5倍;改性介孔炭对Pb(II)的去除率显著增加,对溶液浓度<60mg/L的Pb(II)去除率接近100%.等温吸附与热力学数据表明,胺化改性介孔炭对Pb(II)的吸附位能量存在差异化,吸附是自发的吸热反应过程,温度对铅(II)离子吸附有促进作用,化学作用在吸附过程中发挥了重要作用.
2014 Vol. 34 (8): 1985-1992 [摘要] ( 227 ) [HTML 1KB] [ PDF 596KB] ( 840 )
1993 蔡言安, 李冬, 曾辉平, 罗亚红, 张杰
生物滤池净化含铁锰高氨氮地下水试验研究
以中试有机玻璃滤柱反应器进行伴生高浓度氨氮含铁锰地下水生物同步净化试验研究,结果表明,进水氨氮浓度高于2.0mg/L时,溶解氧浓度是限制锰与氨氮去除的主要原因.下向流底部曝气过滤运行(气水逆向)可解决溶解氧不足的问题,但滤柱滤水能力有限;上向流底部曝气过滤(气水同向)同样可以满足铁锰氨氮氧化需氧量,然而曝气扰动作用削弱了滤池过滤截留能力造成铁锰氧化物穿透滤层,致使滤层出水铁锰浓度无法满足标准要求,曝气量越大,其滤池截留能力越弱.
2014 Vol. 34 (8): 1993-1997 [摘要] ( 236 ) [HTML 1KB] [ PDF 362KB] ( 1107 )
1998 张功良, 李冬, 张肖静, 曾辉平, 苏东霞, 周元正, 张杰
延时曝气对常温低氨氮SBR亚硝化影响及恢复
常温条件[(22±1)℃]下,采用SBR反应器,探讨延时曝气对常温低氨氮生活污水亚硝化的影响及寻找一种因延时曝气失稳的亚硝化高效恢复策略.结果表明,延时曝气可为NOB创造一个迅速增殖的有利环境,经23d的延时曝气(延迟时间1h)最终使亚硝化系统失稳;且失稳后仅通过限氧无法实现其恢复,而通过增设1h前置厌氧搅拌并缩短曝气时间控制氨氧化率在50%左右,经过60个周期(20d)实现了亚硝化的恢复.
2014 Vol. 34 (8): 1998-2002 [摘要] ( 266 ) [HTML 1KB] [ PDF 366KB] ( 1013 )
2003 李鹏章, 王淑莹, 彭永臻, 刘越
COD/N与pH值对短程硝化反硝化过程中N2O产生的影响
利用SBR反应器,通过投加乙醇控制COD/N为0、1.5、3、4.5,调节pH值分别在6、7、8,反硝化初始投加NO2--N为30mg/L,考察了缺氧条件下COD/N与pH值对短程硝化反硝化过程中N2O产量的影响.结果表明:低COD/N可以造成N2O持续较高的逸出,N2O最大产生量为2.35mg/L;低pH值条件下增加了N2O的积累,pH值在6时的N2O积累量是pH在7、8时的800倍;高COD/N和高pH值下的N2O产生速率最小,而当pH=6,COD/N=0时,N2O产生速率最大,为2.35×10-3mgN/(mgMLSS?L?h).其原因是:N2O还原酶争夺电子的能力较弱,充足的电子供体有利于N2O的还原;低pH值可影响微生物的代谢,且在H+存在时产生的游离亚硝酸(HNO2)对N2O还原酶具有抑制作用.充足的碳源和碱性条件,是降低短程硝化反硝化过程中N2O产量的关键因素.
2014 Vol. 34 (8): 2003-2009 [摘要] ( 251 ) [HTML 1KB] [ PDF 332KB] ( 880 )
2010 张娜, 陈日, 张海涛, 洪梅
模拟地下水中重碳酸盐浓度对零价铁还原硝基苯的影响
通过静态试验研究了重碳酸盐浓度在0,100,300,500,800mg/L时对零价铁还原硝基苯的影响,检测反应过程中硝基苯和苯胺的浓度变化,同时检测溶液中pH值、Eh、Fe2+、CO32-的变化,结果表明,重碳酸盐浓度较低(100~500mg/L)时对零价铁还原硝基苯有促进作用,且促进作用随着重碳酸盐浓度的升高而增强.重碳酸盐浓度为500mg/L的反应体系中硝基苯去除率及苯胺生成率最高分别为88%,173mg/L,且在该体系中重碳酸盐对pH值的缓冲能力最强、Eh下降幅度最大,Fe2+浓度最高.重碳酸盐浓度为800mg/L的体系不利于硝基苯的还原.
2014 Vol. 34 (8): 2010-2016 [摘要] ( 234 ) [HTML 1KB] [ PDF 437KB] ( 650 )
2017 郎印海, 刘伟, 王慧
生物炭对水中五氯酚的吸附性能研究
利用小麦秸秆和花生壳在300,400,600℃条件下制备生物炭,运用元素分析仪、扫描电镜和比表面积仪对生物炭的理化性质进行表征,同时探讨其对水中五氯酚(PCP)的吸附特性.结果表明,随炭化温度升高,生物炭芳香性增加,极性降低.花生壳生物炭对水中PCP的吸附效果优于小麦秸秆生物炭,3种温度制备的生物炭对PCP吸附量表现为400℃>600℃>300℃.随着生物炭添加量增大,水中PCP去除能力由81.79%提高至89.02%,生物炭的吸附量由30.32减小至5.54mg/g.生物炭对PCP的吸附动力学更符合准二级动力学方程,吸附等温线符合Freundlich方程.吸附过程主要受快速反应控制,降低反应温度有利于生物炭对水中PCP的吸附.
2014 Vol. 34 (8): 2017-2023 [摘要] ( 371 ) [HTML 1KB] [ PDF 634KB] ( 5148 )
2024 桑稳姣, 方笑笑, 龚雅君, 欧阳钦, 刘峥嵘, 张倩, 李翠华, 张少辉
连续流2450MHz电磁波剩余污泥脱水与溶出效果研究
利用连续流2450MHz的电磁波污泥脱水装置,对2种不同的污泥进行均匀性试验,得到加载功率270W、加载时间200s、加载泥量150mL工况最优.该工况下,污泥离心含水率、沉降含水率、SV分别由原泥的90.46%、96.35%、88%下降到87.32%、95.55%、76%,比阻由2.37?109m/kg升高至1.22?1010m/kg ,在同等离心条件下,经过2450MHz电磁波处理的污泥体积比不经电磁波处理的体积减少了25%.加载后,TN、TP、SCOD的最大溶出倍数分别达到了17.69、9.50和40.11,EPS降低61.9%,与现有的微波加载实验结果对比发现,在原泥比阻值较低情况下,连续流状态下比阻值未降反增,但污泥胞内物质的溶出倍数明显更大,能有效降低EPS,改善污泥脱水性能,表明了2450MHz电磁波动态污泥脱水的效果更好.
2014 Vol. 34 (8): 2024-2029 [摘要] ( 227 ) [HTML 1KB] [ PDF 405KB] ( 757 )
2030 徐辉, 詹良通, 穆青翼, 王顺玉, 陈云敏
高有机质含量垃圾的含水量监测试验研究
为了研究时域反射技术(TDR)对高电导率、高有机质含量的填埋垃圾的适用性,设计并制作了探针表面镀环氧树脂基复合材料和套PVC管的TDR探头,测试并评估了各个探头测试介质含水量的电导率适用范围和感应区域范围,同时推荐了95%探针长度套PVC热缩管的探头作为最优选择.对所选探头进行标定后,安装在填埋自制新鲜垃圾和现场老垃圾的模型单元中,测试渗滤液入渗过程中和入渗后的含水量变化,结果表明:经表面处理后的TDR探头能够有效测试高有机质含量填埋垃圾的含水量,且能够对瞬态渗流过程引起的含水量变化迅速响应;当渗流达到稳定时,TDR测试的含水量结果与水量平衡分析结果较为接近,绝对误差在5%以内.
2014 Vol. 34 (8): 2030-2039 [摘要] ( 223 ) [HTML 1KB] [ PDF 550KB] ( 792 )
2040 严玉波, 董晓丽, 孙晓蕾, 李健生, 沈锦优, 韩卫清, 刘晓东, 孙秀云, 王连军
脱硫石膏基羟基磷灰石对Cu2+吸附性能的研究
以燃煤电厂废弃物脱硫石膏(FGD)为主要原料,利用水热合成法制备羟基磷灰石(FGD-HA),利用XRD和SEM对FGD-HA的物相组成和微观形貌进行了分析和观察.通过静态吸附实验研究了吸附动力学、吸附等温线以及吸附热力学.结果表明,伪二级动力学模型相关系数为0.9998,是描述FGD-HA吸附Cu2+的最佳动力学模型,Cu2+在FGD-HA上的吸附平衡符合Langmuir等温线模型(R2=0.9846),热力学表明此吸附是自发吸热的过程.利用响应面分析法对Cu2+的吸附条件进行优化,得出投加量3.11g/L、pH值4.96、温度22.09℃、Cu2+初始浓度24.75mg/L为最佳吸附条件,此条件下Cu2+去除率预测值为100%,相同条件下开展的验证实验结果为97.4%,与预测值相接近说明模型的选择是实际可行的.
2014 Vol. 34 (8): 2040-2048 [摘要] ( 235 ) [HTML 1KB] [ PDF 1450KB] ( 1357 )
2049 孙岩, 吴启堂, 许田芬, 翟晓峰, 林晓燕, 王慧
土壤改良剂联合间套种技术修复重金属污染土壤:田间试验
在田间条件下,验证通过盆栽试验初步筛选出的几种改良剂在玉米和东南景天间套种修复重金属污染土壤的大田实际应用效果.研究结果表明,施用改良剂蘑菇渣肥、云母和沸石能有效降低玉米籽粒和茎叶中的Cd和Pb,玉米籽粒Cd和Pb含量均达到食用标准.蘑菇渣肥显著增加了东南景天对Cd的提取量,腐植酸显著促进了东南景天对Pb的吸收,因此,蘑菇渣和腐植酸可以应用于玉米和东南景天套种系统.施用云母和沸石可以显著提高土壤pH值,降低土壤可交换态Cd/Pb含量,从而降低二种植物对Cd/Pb的吸收;然而,施用蘑菇渣肥和腐植酸却增加土壤可交换/吸附态Cd/Pb含量.植物根系吸收Cd的稳定常数显示该有机吸附态Cd难于被玉米根系吸收.
2014 Vol. 34 (8): 2049-2056 [摘要] ( 252 ) [HTML 1KB] [ PDF 477KB] ( 1343 )
2057 刘斌, 鲍艳宇, 周启星, 张承东
氮磷肥对褐土吸附土霉素的影响
为了了解不同氮磷肥对褐土吸附土霉素的影响,将OECD Guideline 106作为参考方法,并选用NH4Cl,CO(NH2)2,Ca(NO3)2及Ca(H2PO4)2四种常用的农业化肥作为影响因素,进行等温吸附试验.结果表明,氮磷肥添加过后,吸附等温线依然可用Langmuir和Freundlich方程拟合(PNH4Cl>CK>Ca(H2PO4)2>CO(NH2)2,而在吸附率和分配系数方面影响最大的则是CO(NH2)2,数值平均下降了2.43%,13.19%,最小的则是Ca(H2PO4)2,其值平均下降了1.75%,9.59%.
2014 Vol. 34 (8): 2057-2062 [摘要] ( 187 ) [HTML 1KB] [ PDF 527KB] ( 1128 )
2063 李响, 陆君, 钱敏蕾, 王祥荣, 樊正球, 王寿兵
流域污染负荷解析与环境容量研究
以安徽省太平湖流域为例,运用监测、统计数据以及排污系数法对流域内8种污染源的污染排放情况进行全面解析,结合一维水质模型、沃伦威得尔模型以及狄龙模型等水质模型的应用,在流域水质监测的基础上核算了太平湖及主要入湖河流的水环境容量.结果表明, 2011年,太平湖流域污染物入湖量为:COD 3863.75t/a, NH3-N 410.24t/a, TP 51.63t/a;城镇和农村生活污染为太平湖流域的主要污染源,约占流域入湖污染物总量的60%;麻川河和浦溪河流域的污染最严重;流域污染物的排放在空间上呈现较为明显的区域分布,经济发达区域污染相对较严重.在当前水质目标下,太平湖仍有相当大的可用容量;浦溪河、秧溪河和舒溪河流域的氨氮和总磷排放量接近环境容量,需进行总量控制及削减.
2014 Vol. 34 (8): 2063-2070 [摘要] ( 301 ) [HTML 1KB] [ PDF 1138KB] ( 1501 )
2071 陈超, 钟继承, 范成新, 申秋实, 刘成
疏浚对湖泛的影响:以太湖八房港和闾江口水域为例
通过采集太湖八房港和闾江口疏浚后与未疏浚沉积物柱状样于室内模拟“湖泛”的发生与消退过程来研究底泥疏浚对藻源性“湖泛”形成和消退的影响.结果发现,疏浚能有效的延缓“湖泛”发生的时间,八房港和闾江口疏浚后沉积物柱状样水体色度均要低于未疏浚对照样,水体泛黑的时间也分别比未疏浚对照样延迟6d和2d.疏浚沉积物对上覆水柱中营养盐的含量也有较好的控制,试验过程中八房港和闾江口疏浚后沉积物柱状样水体中 NH4+-N的含量仅分别未疏浚对照组的40%和77.1%,PO43--P的含量也仅分别为未疏浚对照组的41.4%和78.1%.值得注意的是,疏浚沉积物所对应的水柱中Fe2+和S2-的含量均要高于未疏浚对照组.八房港和闾江口疏浚沉积物中亚铁的含量分别是未疏浚对照样的78.1%和76.4%,而闾江口疏浚后沉积物中酸挥发性硫化物(AVS)的含量则是未疏浚对照的1.36倍.沉积物中铁、AVS的含量没有表现出明显的垂向分布特征.
2014 Vol. 34 (8): 2071-2077 [摘要] ( 264 ) [HTML 1KB] [ PDF 473KB] ( 1014 )
2078 于淑玲, 李晓宇, 张继涛, 陈国双, 李秀军
小兴凯湖表层底泥磷吸附容量及潜在释放风险
利用沉积物磷吸附指数(PSI)和磷吸附饱和度(DPS)研究了小兴凯湖表层沉积物的磷吸附容量,分析了沉积物中磷的吸附饱和度(DPS)与其他指标的相关关系,并讨论了不同采样点湖泊沉积物中磷的潜在释放风险.结果表明:13个采样点的表层沉积物的PSI为9.78~197.53(mg?L)/(100g?μmol),平均值为59.77(mg?L)/(100g?μmol);DPS为9.95%~24.47%,平均值为15.41%.PSI与草酸铵提取的磷(Pox)极显著正相关,与草酸铵提取的铁、铝(Feox,Alox)显著正相关,草酸铵提取的铁是影响PSI的主导因素;DPS主要受沉积物中原有吸附态磷的影响.此外,磷释放风险指数(ERI)8.99%~129.94%的计算结果表明:小兴凯湖表层沉积物中磷释放诱发富营养化的风险处于高度风险范围,其中,受农业面源污染影响较大的北岸区域相比其他区域发生富营养化的风险更高.
2014 Vol. 34 (8): 2078-2085 [摘要] ( 283 ) [HTML 1KB] [ PDF 463KB] ( 910 )
2086 梅卫平, 阮慧慧, 吴昊, LE Huy Tuan, 江敏
滴水湖水系表层沉积物中多氯联苯残留与风险评价
于2012年,每2个月采集一次上海人工滩涂湖泊——滴水湖水系表层沉积物,对其多氯联苯(PCBs)的残留水平进行了检测和分析.结果表明,研究期间闸外引水河和闸内引水河沉积物中7种PCBs的总量各月间变化较大,且总体呈上升趋势,而滴水湖沉积物中其总量四季变化幅度不大;空间分布上,闸外引水河[(844.74±687.62)ng/g]>闸内引水河[(516.83±645.45)ng/g]>>滴水湖[(81.63±72.18)ng/g].研究区PCBs组成以六氯联苯和七氯联苯为主,其次为五氯联苯和三氯联苯.采用主成分分析法对PCBs进行源解析,结果显示:PCBs污染源中进口电容器中PCBs的迁移占43%,油漆添加剂污染占33%;国产电容器和变压器污染占11%.生态风险评估表明,闸外引水河和闸内引水河沉积物PCBs对生物体的暴露有严重威胁;滴水湖沉积物PCBs对生物体的暴露有一定的潜在威胁.与国内外研究相比,闸外引水河和闸内引水河属于严重污染水平,滴水湖属于中等污染水平,相关部门应加强污染监管.
2014 Vol. 34 (8): 2086-2092 [摘要] ( 340 ) [HTML 1KB] [ PDF 447KB] ( 801 )
2093 唐峰华, 靳少非, 张胜茂, 崔雪森, 伍玉梅, 刘健, 黄洪亮
北太平洋柔鱼渔场时空分布与海洋环境要素的研究
根据2010 年7~9月和2011年7~10月“舟渔1301#” 2个航次的北太平洋柔鱼渔场海上调查资料,利用渔获生产数据?海况天气数据以及同期的卫星遥感获取的海表面温度(SST) ?海表盐度(SSS)及叶绿素a (Chl-a)浓度和海流等数据,分析柔鱼的中心渔场分布与海洋环境的变动关系.研究结果显示:整个调查期间渔获频次在SST和Chl-a因子上均呈正态分布,渔场高产的最适SST范围为18~20℃, 最适SSS范围为33.60‰~34.80‰, 最适Chl-a浓度范围为0.08~0.24mg/m3,其中SST与柔鱼渔场之间有较好的匹配关系,中心渔场通常位于18~20℃的等温线附近,且位置一般出现在冷水团和暖水团交汇区的冷水团一侧;中心渔场位于亲潮和黑潮交汇混合区的向北一侧,离交汇地带的距离较近,而且随着时间的推移,渔汛期间中心渔场的位置逐步往其向西北方向移动.总体上多个环境因子皆可作为确定潜在中心渔场的指标,但以海表水温为最佳,另外辅助寒?暖流的交汇情况以及Chl-a浓度?天气海况等因素来综合分析,判断渔场的中心位置会更准确.
2014 Vol. 34 (8): 2093-2100 [摘要] ( 252 ) [HTML 1KB] [ PDF 1292KB] ( 708 )
2101 易齐涛, 徐鑫, 曲喜杰, 张明旭
两淮采煤沉陷积水区水体初级生产特征
在淮南潘谢矿区设置3个研究站点(PXPJ、PXGQ和PXXQ),在淮北朱-杨庄矿区内设置2个研究站点(HBZH和HBNH),于2012年和2013年分4个季度对两淮采煤沉陷积水区水体的初级生产力及碳(C)的形态特征进行了研究,其中C形态分溶解无机碳(DIC)、溶解有机碳(DOC)和颗粒有机碳(POC),并以此为基础分析了初级生产力与C形态及其它环境因子的相关关系.研究结果表明:受区域地理气候、水化学特征和矿区生态环境等方面影响,5个研究站点水体营养状态、初级生产力及C形态等存在着较大的跨度范围. 5个站点4个季度研究期间叶绿素a(Chla)浓度均值范围为3.7~71.5mg/m3,POC浓度均值范围为0.9~4.0mgC/L,总初级生产力(GPP)均值范围82.4~2305.4mgC/(m2?d), 淮南沉陷积水区水体营养状态和初级生产力明显高于淮北沉陷积水区.5个研究站点水体初级生产力和氮磷含量、Chla、DOC和POC具有显著的正相关性.最后根据研究结果针对性地提出了两淮矿区水生态区生态系统重建、恢复与保护的差别化原则.
2014 Vol. 34 (8): 2101-2110 [摘要] ( 265 ) [HTML 1KB] [ PDF 455KB] ( 1391 )
2111 赵阳, 曹文洪, 解刚, 成晨, 殷小琳, 刘冰, 张晓明
黄土丘陵区小流域土地覆被变化对径流产沙量的影响
为探讨黄土丘陵区小流域土地覆被变化特征及其对流域径流产沙量的影响,以黄土丘陵区吕二沟、罗玉沟及其嵌套流域(桥子沟)等3个小流域为研究对象,运用数理统计学、配对流域等方法定量分析了3个小流域不同研究时段内土地覆被变化对径流产沙量的影响.结果表明,1982~2004年间,林地面积以1.07%/a的速率快速递增是吕二沟流域土地覆被变化的最明显特征,而罗玉沟流域在国家坡改梯工程影响下,坡耕地面积大幅减少,1986~1995年间约73%坡耕地转化为梯田;结合配对流域法可知,土地覆被变化是导致流域径流和产沙减少的主要原因,在相同降雨条件下,径流深、泥沙量分别减少43.76%和35.23%.流域年径流模数与年降水量和流域森林覆被率均呈指数关系,流域森林覆被率增加5%,径流模数可减少18.43%~37.58%.
2014 Vol. 34 (8): 2111-2117 [摘要] ( 214 ) [HTML 1KB] [ PDF 595KB] ( 1257 )
2118 王海鹰, 贾乐华, 吴仁人, 王菊芳, 宁正祥
特异性拟杆菌引物在珠江三角洲的适应性研究
在珠江三角洲地区采集人、猪、牛、狗以及家禽等33个粪便样品,高效提取基因组DNA,选取14种特异性拟杆菌引物进行检验分析,并进一步采用已知污染源类型的水样对其进行验证.结果表明:采用粪便样品DNA专属提取试剂盒和水体样品DNA专属提取试剂盒提取的基因组模版纯度和提取率均符合后续实验要求.拟杆菌通用引物2#(Bac32F/Bac708R)检出率为85%(28/33),特别是对哺乳类动物和鸡的粪便具有更高的检出率.人的拟杆菌特异性引物3#(HF134F/ Bac708R)和4#(HF183F/Bac708R)、反刍动物的拟杆菌特异性引物8#(CF128F/Bac708R)以及猪的拟杆菌特异性引物10#(PF163F/Bac708R)在珠江三角洲地区同时具有较高的灵敏度和较强的特异性.水体样品验证实验与实际污染类型相符,说明拟杆菌通用引物2#、人的特异性引物3# 和4# 以及猪的特异性引物10# 在珠江三角洲地区具有很好的适用性.
2014 Vol. 34 (8): 2118-2125 [摘要] ( 246 ) [HTML 1KB] [ PDF 611KB] ( 707 )
2126 蒋绍妍, 王文星, 薛向欣
抚顺西露天油页岩可培养微生物的分离与鉴定
为了解油页岩中可培养微生物的多样性,利用稀释平板培养法对我国抚顺盆地西露天组油页岩中可培养微生物进行分离纯化,并对所获菌株进行16S rDNA(细菌)和rDNA ITS(真菌)序列测定和系统发育树分析.以营养琼脂培养基分离到8株细菌,以马铃薯葡萄糖琼脂培养基分离到4株真菌.16S rDNA序列测定结果表明细菌菌株属于芽孢杆菌属(Bacillus),赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus),短杆菌属(Brevibacillus),类芽胞杆菌属(Paenibacillus)和红球菌属(Rhodococcus); rDNA ITS序列测定结果显示真菌菌株分别属于芽枝霉属(Cladosporium),曲霉属(Aspergillus),犁头霉属(Absidia)和正青霉属(Eupenicillium). 2株细菌(ZK4和ZK5)能够在以油页岩为唯一碳源和氮源的固体培养基上连续生长5代以上,且长势良好, 可作为油页岩生物转化的潜力菌株进行深入研究.
2014 Vol. 34 (8): 2126-2132 [摘要] ( 250 ) [HTML 1KB] [ PDF 879KB] ( 1273 )
2133 张莉, 祁士华, 瞿程凯, 刘红霞, 陈文文, 李丰, 胡婷, 黄焕芳
福建九龙江流域重金属分布来源及健康风险评价
为研究九龙江流域水体重金属污染水平,在其主要干流及支流采集27个表层水样,分析了Zn、Cu、As、Cr、Pb、Ni和Cd共7种重金属的含量及空间分布特征,利用因子分析方法分析重金属污染物的主要来源,并采用美国环保局推荐的健康风险评价模型对其所引起的健康风险作了初步评价.结果表明,流域水体中Zn的平均浓度最高,为154.893μg/L;As超过地表水Ⅲ类水质标准,超标率为14.81%,超标区域集中位于九龙江下游及河口区.因子分析表明,As、Cr、Cu和Ni的来源主要受各种人为活动影响,Cd、Pb和Zn的来源与成土母质、地球化学作用和农业生产活动有密切的关系.健康风险评价表明,化学致癌物对人体健康危害的个人年均风险远远超过非致癌物的年风险,儿童比成人更易于受到重金属污染的威胁.致癌物Cr和As的个人年均风险值都大于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险水平5.0×10-5a-1,其中Cr>As;非致癌有毒化学物质通过饮水途径所引起的健康危害的个人年均风险大小为Cu>Pb>Zn>Ni,四者风险水平在10-9~10-10a-1之间,均低于ICRP标准4~5个数量级.
2014 Vol. 34 (8): 2133-2139 [摘要] ( 369 ) [HTML 1KB] [ PDF 695KB] ( 1475 )
2140 胡英, 祁士华, 袁林喜
洪湖湿地水鸟肝脏中有机氯农药的分布
对我国中部地区洪湖湿地6种水鸟肝脏中20种有机氯农药进行了测量.发现DDTs是最主要的OCPs,约占总OCPs的38.3%~93.0%,其平均含量范围为2.74~121.72ng/g 湿重.HCHs和DDTs的富集形态说明洪湖湿地这些有机氯农药主要来源于历史残留.不同水鸟肝脏中∑OCPs含量差异显著(P<0.01),表现为白鹭和池鹭体内OCPs含量(37.91~137.22ng/g 湿重)要远高于其他水鸟(5.00~21.49ng/g 湿重),这种差异的产生主要与其饮食习性有关.大多数水鸟HCHs性别间基本无差异;但白鹭、池鹭雄性水鸟中总OCPs平均含量(白鹭: 136.90ng/g 湿重; 池鹭: 52.41ng/g 湿重)高于雌性水鸟(白鹭: 126.60ng/g 湿重; 池鹭: 49.78ng/g 湿重).与已有研究相比,洪湖湿地水鸟体内OCPs含量处于较低水平.风险评价结果表明研究区水鸟肝脏中OCPs含量不会对该地区水鸟种群产生不利效应.
2014 Vol. 34 (8): 2140-2147 [摘要] ( 227 ) [HTML 1KB] [ PDF 428KB] ( 1326 )
2148 金陶胜, 陈东, 付雪梅, 李雅琦, 易忠芹, 陆凯波
基于油耗调查的2010年天津市农业机械排放研究
通过问卷调查,采用基于燃油消耗量的方法估算出天津市2010年农业机械氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)的总排放量.2010年天津市农业机械总保有量为57.5万台,其中种植业机械最大约占52.5%;总动力为588万kW,运输机械占比最大为47.3%.估算出2010年天津市农业机械总油耗(主要为柴油)为6.7万t,其中运输机械耗油量为4.5万t.再根据燃油消耗量估算了天津2010年农业机械污染物排放量,NOx和PM年排放量分别为3470t和303t.
2014 Vol. 34 (8): 2148-2152 [摘要] ( 250 ) [HTML 1KB] [ PDF 331KB] ( 752 )
2153 巩杰, 谢余初, 赵彩霞, 高彦净
甘肃白龙江流域景观生态风险评价及其时空分异
以我国典型生态环境过渡带——甘肃白龙江流域为对象,借助GIS技术和Fragstats软件,基于土地利用变化的生境脆弱度和景观生态损失度构建了流域景观生态综合生态风险评价模型,并利用空间自相关分析方法,开展了土地利用变化及其生态风险评价与时空分异研究.结果表明:1990~2010年白龙江流域土地利用变化明显,林地和建设用地呈现增长趋势,耕地和草地面积呈现减少,未利用地和水域则呈波动变化.研究区景观生态风险空间分布差异明显,白龙江流域西北部和北部的生态风险高于流域的西部、东部和南部.同时,各风险等级上呈现“两头小中间大”的趋势,即中等风险区面积呈扩张的态势,低风险区和高风险区呈减弱的趋势.流域景观生态风险具有显著的空间集聚特征,其生态风险值呈现显著的空间正相关关系,这可能是流域生态风险时空分布与土地利用强度、土地利用结构及人类活动之间关系密切.
2014 Vol. 34 (8): 2153-2160 [摘要] ( 259 ) [HTML 1KB] [ PDF 1275KB] ( 871 )
2161 刘平, 邵世云, 王睿, 易斌
环境技术验证评价体系研究与案例应用
目前,以政府为主导的环境技术评价体系已不能满足新形势下对创新环境技术评价的不同需求,为了适应我国环境技术水平的迅速发展和环境保护的要求,迫切需要建立起一个有效的环境技术评价体系.在对加拿大、美国等推行的环境技术验证(ETV)制度比较研究的基础上,提出了国际等效且符合我国国情的环境技术验证评价程序和测试参数体系,基本流程分为验证申请、验证准备、验证测试、验证评价、验证结果发布5个阶段,研究了测试参数、测试周期、采样频率的设计原则及方法.并以水蚯蚓原位消解污泥技术为例开展应用研究,对该技术的环境保护效果、环境影响以及从其他环境观点出发的重要性能进行了测试和分析.结果显示,通过对环境效果参数、维护管理参数和运行工艺参数的评价,能够客观有效地反映处理技术的真实性能.
2014 Vol. 34 (8): 2161-2166 [摘要] ( 242 ) [HTML 1KB] [ PDF 365KB] ( 1193 )
2167 孟祥海, 程国强, 张俊飚, 王宇波, 周海川
中国畜牧业全生命周期温室气体排放时空特征分析
运用生命周期评价方法,选取家畜胃肠道发酵、粪便管理系统、畜禽饲养环节耗能、饲料粮种植、饲料粮运输加工和畜禽产品屠宰加工6大环节,采用面板数据测算和分析1990~2011年中国及2011年国内各地区畜牧业温室气体排放特征.研究表明,22年间,中国畜牧业全生命周期及各个环节的CO2当量排放量均呈现上升趋势,尤其是畜禽饲养耗能、饲料粮种植、饲料粮运输加工和畜禽屠宰加工环节的增长更为显著,但历年饲料粮运输加工和畜禽屠宰加工环节占畜牧业全生命周期CO2当量排放总量的比重均低于1%和0.05%;家畜胃肠道发酵和粪便管理系统环节占畜牧业全生命周期CO2当量排放总量的比重呈下降趋势;22年间,反刍家畜的CO2当量排放量占55.25%,非反刍畜禽占44.75%.2011年,国内省域间内蒙古、辽宁和云南的畜牧业全生命周期CO2排放当量和排放强度均位居全国前10位;西部地区畜牧业全生命周期CO2当量排放量所占比重最大,并且西部地区的排放强度最高;农区畜牧业全生命周期CO2当量排放量占63.88%,牧区占14.07%,但牧区的排放强度最高,农区最低.
2014 Vol. 34 (8): 2167-2176 [摘要] ( 307 ) [HTML 1KB] [ PDF 608KB] ( 4036 )
中国环境科学
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