环境介质中高氯酸盐污染及微生物修复技术研究进展

高氯酸盐(ClO4-)是一种有毒的无机阴离子,其环境污染问题引起了广泛关注,控制与修复高氯酸盐污染环境成为新的研究热点,其中微生物修复技术最具应用前景。国外已开展环境中高氯酸盐污染现状的调查工作,利用微生物修复技术去除高氯酸盐取得了一定的成果,但我国的相关研究较少。文章综述了近年来国内外高氯酸盐的污染现状及微生物修复高氯酸盐的最新研究进展。由于高氯酸盐的高水溶性和低吸附性,当前研究最多的是高氯酸盐水体污染,这些水体通过饮用水(源水)或食物链直接或间接地对人类健康造成影响。在微生物修复方面,从有机电子供体,无机电子供体(H2、Fe0等),电子受体(O2、NO3-、SO24-)及微生物的生长环境因素(pH值、温度、氧化还原电位、盐度)等方面总结了各因素对微生物修复技术去除高氯酸盐效果的影响,以期为我国开展微生物处理技术在高氯酸盐污染修复领域的实践应用提供参考。     

高氯酸盐稳定氯、氧同位素测试新技术

高氯酸盐同位素测试技术能够为环境介质中高氯酸盐污染物来源的判识、降解途径与修复效果的监测与评价提供重要的分析工具。在国内建立高氯酸盐稳定氯、氧同位素测试技术,采用真空热解方法组建同位素真空制样系统,并结合GasBenIIIRMS联用技术实现在线高精度测试。实验结果表明,真空制样系统稳定性高,最佳热解反应温度为650℃,样品量约10μmol ClO-4。δ18 O、Δ17O和δ37Cl的方法分析精度分别为0.3‰,0.04‰和0.1‰,达到国际水平,为我国高氯酸盐环境污染的防治研究提供了先进的方法与手段。     

高氯酸盐在硝酸盐还原条件下的厌氧生物降解

利用厌氧微生物降解法, 以醋酸根为碳源, 考察了高氯酸盐在不同浓度的硝酸盐还原环境下的生物降解能力, 分析硝酸盐对高氯酸盐生物降解的影响.实验结果表明, 10mg/L的高氯酸盐在不同浓度硝酸盐环境下均可被富集培养物降解.20mg/L硝酸盐还原环境中, 高氯酸盐的降解未受到抑制; 在碳源充足的条件下, 100mg/L、200mg/L及500mg/L的硝酸盐环境中, 高氯酸盐降解出现滞后期, 分别为7d、13d和38d.反应初期, 高氯酸盐降解滞后是由于硝酸盐为优先级别较高的电子受体, 更易于被微生物利用.随着硝酸盐快速降解和亚硝酸盐的累积, 高氯酸盐降解停滞可能是由于电子竞争和较高浓度的亚硝酸盐对高氯酸盐降解菌酶活性产生毒性抑制这两方面共同作用的结果.      

松嫩平原哈尔滨地区地下水环境背景值分析

受自然条件及人类活动的影响,地下水环境发生了较大的变化,地下水污染问题日益引起广泛的关注。正确确定背景值对地下水污染评价十分重要。以收集的松嫩平原哈尔滨地区150余组地下水水化学样品分析数据为依据,在分析区域流场、补给径流条件的基础上,选用数理统计法和经验法求取了研究区潜水和承压水地下水环境背景值,并对地下水环境背景值进行比较。结果表明:数理统计法以自然地理环境和人类长期活动的综合作用为基础,克服了经验法的不足,可较真实地反映研究区地下水背景状况;研究区内潜水中指标NO3-、Fe、Mn和承压水中指标Fe、Mn均为高背景值指标;区内地下水环境背景值与人类活动、地下水的补、径、排和沉积环境条件具有密切的关系。     

谱睿在线除氯技术检测高氯水样中的阴离子

采用戴安公司谱睿(Pre)在线样品前处理技术,使用高容量在线Ag柱和Na柱,开发出了一种柱前去除高氯基体中氯离子的在线分析方法。操作简便,且适用样品范围广;不更换Ag柱可耐受10 g/L NaCl基体,25μL连续进样400针,氯离子去除效率可保持在99%以上。系统选用高容量IonPac AS11-HC氢氧根体系阴离子交换色谱柱,在线淋洗液自动发生装置进行梯度淋洗,用抑制型电导检测。对食盐、分析纯氯化钠等不同基体进行检测,可实现样品在线除氯,并可检测其中不高于10μg/L的溴酸根、氯酸根、亚硝酸根、硝酸根和硫酸根等离子。不同离子校准曲线相关系数均在99.8%以上,加标回收率为80%~110%。该技术具有操作简单、可重复性强、方法新颖等特点,解决了以往高氯基体检测成本过高、适用范围有限、前处理操作复杂等问题。     

高温裂解在线测试高氯酸盐氧同位素方法研究

高温裂解在线测试高氯酸盐氧同位素的方法与技术,能够为环境介质中高氯酸盐来源的识别、迁移转化过程的示踪及其污染的防治提供重要的分析工具。采用单因子试验系统研究了方法的裂解温度、样品质量和样品类型对高氯酸盐氧同位素测试精度的影响,并采用阴离子交换树脂法进行高氯酸盐环境样品的预处理,探讨测试方法的应用。实验结果表明,反应温度对方法测试精度的影响显著,反应温度必须严格控制在1325℃;样品质量对测试精度不产生显著影响,但最小样品量不低于0.25μmol ClO-4;测试方法适用于不同类型的高氯酸盐,测试精度均优于0.5‰。测试结果不同的校正方法表明,采用多种氧同位素标准的线性校正优于采用单一高氯酸盐氧同位素标准的校正,特别是在样品与标准的氧同位素组成差别较大时,单一标准的校正会产生较大的误差。基于A530E型双官能团阴离子交换树脂的富集与提取ClO-4的预处理方法,可实现高氯酸盐环境样品的氧同位素测定,测试精度优于0.3‰。     

我国盐田首次产出南极石

南极石是极度干旱且寒冷气候条件下的产物, 于1963年在南极首次被发现, 并以发现地而被命名为南极石。在我国青海柴达木盆地, 也曾有发现南极石的报道。南极石化学式是CaCl2?6H2O, 可用来生产融雪剂, 干燥剂等, 具有广泛的用途。本文在青海省柴达木盆地西部南翼山地区, 利用1940 m深处的地下氯化物型富钾油田水进行盐田蒸发试验, 于冬季得到了南极石矿物。通过偏光显微镜下鉴定、X光粉晶衍射及化学分析, 并参照前人矿物数据, 确定为南极石。以前没有关于人工产出南极石的报道, 这是首次在野外人工盐田条件下产出南极石, 这对认识南极石的自然产出及赋存气候环境条件, 对研究地区气候变化, 具有重要指示意义。     

南极海冰对大气环流及长江上游水量的影响

本文利用相关分析方法揭示了南极海冰面积变动与大气环流及长江上游水量变化之间的联系,并对这种联系发生的过程作了初步探讨.结果表明,南极海冰面积变动能够改变南印度洋纬向环流强度,并影响赤道西印度洋海温,进而影响印缅地区500hPa位势高度场.分析发现,2～3月南极海冰面积与8～9月长江上游水量有一定联系,这对于探讨长江上游水量变化的物理背景及长期水文预报有一定意义.     

过去1 000 a大气中主要温室气体冰芯记录研究概述

对南北两极和中低纬度山地冰芯中开展的温室气体的相关研究进行了回顾.结果显示:在1000aBP到工业革命阶段,大气中CO2,CH4和N2O等温室气体的浓度及气体稳定同位素受各种自然来源影响显著,平均含量较低,浓度波动也较小;工业革命之后,随着人类工农业等活动对环境的影响的加剧,大气中3种温室气体的含量呈现出剧烈的上升趋势.2007年IPCC第四次评估报告显示,目前CO2、CH4和N2O气体浓度的全球大气平均含量分别达到379mL·m-3、1774μL·m-3和319μL·m-3.对影响工业革命前南极、格陵兰及青藏高原冰芯中温室气体的含量的因素总结发现,由于受不同的温度、杂质含量等条件的影响,温室气体含量区域差异较大.1800A.D.以前,格陵兰冰芯中CO2的含量较南极冰芯高出9mL·m-3,青藏高原达索普冰芯CH4平均含量较南极和格陵兰冰盖高出15%～20%,格陵兰冰芯中的N2O含量也明显高于南极冰芯.工业革命以后,冰芯中3种气体浓度表现出强烈的上升趋势,并均达到1000A.D.以来的最高值.     

氯代挥发性有机物（VOCs）氯同位素测试技术及其在地下水污染中的应用研究进展

在有机氯污染的研究中,氯同位素（³⁷Cl）的应用能够在原子水平上识别污染源并研究污染机理,为更加有效地研究地下水的有机污染提供了有利的工具。综述了8种氯代VOCs氯同位素的测试方法与技术,论述了氯代VOCs氯同位素在识别地下水污染源、监测有机污染物的降解过程、检验防治措施的修复效果、鉴别氯代VOCs的生产厂商、示踪氯代VOCs在土壤和水体中的迁移和混合过程等方面的应用,认为应尽快在国内研制先进的测试流程,开展有机氯同位素分馏机理的研究,加强应用C和Cl同位素技术对氯代VOCs污染和检测修复效果的研究。     

GIS网络分析技术在河流水污染追踪中的应用

在分析河流水环境系统特征的基础上,探讨了GIS网络分析技术在河流水污染追踪中的应用方法。主要内容包括数字化河系网络模型的建立、河流水环境数据库的建立与集成、河流水污染追踪应用的方法与步骤,并以汉江流域河系为例,进行了原型研究。     

大气环境中汞污染的研究进展

总结了大气环境中汞污染的研究进展，包括大气环境中汞的来源、汞在大气环境中的化学演化和环境效应；介绍运用环境地球物理方法在大气颗粒汞研究的初步结果，并就我国汞污染研究提出有关建议。     

水环境健康风险评价模型

简要介绍了水环境健康风险评价模型及其应用。实例说明,通过水环境健康风险评价,一方面可以定量地描述环境污染对公众健康的危害,使评价指标落实到人体健康上;另一方面,可以直接得出环境污染物的主次,从而为环境风险管理提供科学依据。在我国,环境健康风险评价暂时还没有包括在常规环境评价工作中,在今后的评价工作中应该逐步开展这方面的工作。     

吉林省三所城市电磁辐射监测结果统计分析与评价

以城市环境电磁污染为研究对象,根据吉林省长春、延吉、四平环境综合电场强度监测数据．利用统计学方法和指数评价法进行统计分析和评价,计算了三所城市的电磁污染评价指数和污染风险概率,并对环境电磁辐射容量进行了估算。结果表明：目前三所城市环境电磁辐射电场强度监测值具有不同的概率分布,辐射强度低于中国电磁辐射安全标准,污染风险概率为0。如果电磁辐射能量以年均14％的速度递增,长春、延吉、四平将分别在19年、16年和18年后电磁辐射水平超过电磁环境保护限值,因此应该加强城市环境电磁辐射的管理和防控。     

关于用生态工艺解决矿山环境污染问题的探讨

面对我们生存环境日趋恶化的现状,加快对矿山污染问题的解决已成当务之急。本文从提高对环境、生态系统的认识入手,提出用生态工艺解决矿山污染工作的办法。采矿、选矿使用生态工艺（闭路循环工艺）,使矿业活动的固体废弃物──围岩、废矿石、尾矿石建鱼鳞坑、梯田埂。实现“环境补偿”,从而提高了环境的自净能力,使矿业得以持续稳定地发展。     

江西省九江市规划区地下水特征及其环境评价

在分析介绍九江地区地下水类型(松散岩类孔隙水、碳酸盐岩裂隙岩溶水、基岩裂隙水)和地下水环境条件及其动态变化规律的基础上,采用《生活饮用水卫生标准》,对研究区地下水环境,包括地下水质量和地下水污染现状进行了评价。研究区内合格的地下水占56%,不合格的占12%,中等不合格占16%,严重不合格占16%。地下水污染形成了4个严重污染区块,全区未污染地下水仅占8%、轻微污染占36%、中等污染占20%、严重污染占36%。污染项目主要为PH、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、氛等指标。由此提出了保护地下水资源的建议。     

云南会泽东北部地区重金属环境污染评价

按照多目标地球化学填图计划,云南省地质调查院开展了"云南省滇中-滇东北地区1:25万土地质量地球化学调查"工作,获得了54项元素或氧化物的含量数据.本文基于此次调查中云南会泽东北部地区的182件表层土壤样品,参照《土壤环境质量农用地土壤污染风险管制标准(试行)》(GB15618—2018),基于新标准本文提出农用地重金...     

京津冀区域大气霾污染研究意义、现状及展望

频发的霾污染是目前京津冀最严重的环境问题。如何协调区域经济合理快速发展与防止大气环境恶化,已经成为公众关注的焦点,也是各级政府亟待解决的问题之一。对国内外典型大气污染事件的产生及治理历程进行了简要回顾;结合我国当前霾污染问题产生的特殊性,分析了京津冀区域霾污染研究对经济和社会发展、气候和环境变化、人体健康和区域和谐发展的现实意义;阐述了京津冀霾污染现象频发的主要客观要素和内在原因,并分析了当前研究工作中的不足。最后,在全球气候变化的大背景下,推测了京津冀及东亚地区未来大气污染的发展趋势。     

Environmental inequalities in New Zealand: A national study of air pollution and environmental justice

Research has established that many socially deprived, low income and ethnic minority communities are exposed to disproportionately high levels of outdoor air pollution. Whilst there is a burgeoning literature documenting these environmental disparities, most previous studies have taken place in North America and few researchers have examined local scale variations across an entire country. Further, there has been little work systematically evaluating disparities in the local exposure to air pollution from different sources. In this New Zealand research we use mean annual estimates of outdoor particulate air pollution for different sources for neighbourhoods across urban New Zealand to evaluate whether air pollution varies between local areas of differing socioeconomic circumstances. We find that outdoor pollution levels are higher in socially deprived areas (using a neighbourhood measure of disadvantage) and neighbourhoods with a high proportion of low income households. However, although ethnicity was also related to mean total pollution, levels were elevated in areas where the proportion European was higher and other ethnic groups (including Māori) were lower. We also find that the disparities in pollution levels are specific to the pollution source. The results are discussed in the context of the policy framework in New Zealand, including the tensions fashioned by the Resource Management Act 1991, which have effectively ‘desocialised’ environmental concerns. We argue that the regulatory framework is fixated on ‘environmental bottom lines’ rather than social concerns that are integral to the environmental justice framework. Some priorities for future research into environmental justice in New Zealand are also considered.