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汞污染地块分级风险管控技术体系研究

地学前缘 2024年第2期31卷 1-12页

作者：赵彬杨洋张昊金远亮侯德义广东省科学院生态环境与土壤研究所广东广州510650 清华大学环境学院北京100084 生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012

有色金属冶炼、电石法聚氯乙烯、汞触媒等特定行业已经形成数量不等的汞污染地块。精准识别地块中汞污染分布及迁移归趋,构建基于环境风险的防控技术体系,是此类地块有效修复与风险管控的关键。本文通过分析汞污染地块的特点及成因,总... 详细信息

有色金属冶炼、电石法聚氯乙烯、汞触媒等特定行业已经形成数量不等的汞污染地块。精准识别地块中汞污染分布及迁移归趋,构建基于环境风险的防控技术体系,是此类地块有效修复与风险管控的关键。本文通过分析汞污染地块的特点及成因,总结了发达国家在政策法规、标准制定和制度建设等方面的历史实践经验,并结合我国在汞污染防控方面已有的相关法律、法规与管理政策,提出了基于环境风险量化表征与逐级分类管控的综合技术体系。首先,以健康与生态保护为核心要素,对环境风险精准量化表征,重点考虑地块中汞的赋存形态与生物有效性、特殊暴露途径与敏感受体、迁移与归趋等特征化因子;其次,基于污染调查与风评结果进行风险筛查,对地块风险等级进行科学划分;最后,从标准限值、修复技术和管理制度3个角度,选择与风险等级相匹配的差异化管控技术。该技术体系以风险管控为导向、以量化评估为基础、系统修复与全过程管理为途径,形成全方位、立体化、精准性的汞污染地块风险管理模式,符合《土壤污染防治行动计划》(“土十条”)的基本原则,为我国地块尺度汞污染控制提供体系保障,支撑我国《关于汞的水俣公约》履约活动。

关键词：汞污染地块风险管控制度控制技术体系

典型矿冶城市土壤重金属累积驱动因子研究和概率风险评估

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地学前缘 2024年第2期31卷 31-41页

作者：丁祥袁贝杜平刘虎鹏张云慧陈娟生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012 泰州市生态环境监测站江苏泰州225300 中国环境科学研究院北京100012

明确土壤重金属来源及其健康风险是有效开展土壤污染风险管控的重要环节。本研究以某典型矿冶城市作为研究案例,采用地累积指数法(I_(geo))评价8种重金属(As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn和Hg)的污染特征,结合相关分析和正定矩阵因子分解(P... 详细信息

明确土壤重金属来源及其健康风险是有效开展土壤污染风险管控的重要环节。本研究以某典型矿冶城市作为研究案例,采用地累积指数法(I_(geo))评价8种重金属(As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn和Hg)的污染特征,结合相关分析和正定矩阵因子分解(PMF)模型分析土壤重金属的潜在来源,进一步应用冗余分析探索土壤重金属累积的环境驱动因子,借助健康风险评估模型量化土壤重金属的风险水平。I_(geo)结果显示,Cd污染处于中度污染水平,Cu、Pb和Zn污染处于轻度污染水平。依据PMF模型确定研究区域土壤重金属存在4个可能的污染来源,结合相关分析和区域特征,判断污染来源包括铅锌矿采选和冶炼源(Cd和Pb)、自然源与铜矿采选和冶炼的混合源(Cr、Ni、Cu和Pb)、有色金属冶炼排放源(Hg)、金矿采选和冶炼源(As),其中自然源和铜矿采选、冶炼的混合源是最主要的来源(70.10%)。冗余分析进一步明确,阳离子交换量、含水率和企业距离是土壤重金属累积的关键驱动因子。从健康风险评估结果来看,研究区域土壤重金属对儿童存在不可接受的致癌风险(概率为15.21%),对成人的致癌风险以及对儿童和成人的非致癌风险处于可接受风险水平。值得注意的是,As是研究区域主要的致癌因子,致癌风险的95%分位值(1.75×10-4)超过可接受风险阈值1×10-4。上述研究结果可为研究区域土壤重金属的优先管控和污染防治提供数据支撑。

关键词：矿冶城市土壤重金属源解析 PMF模型冗余分析概率风险评估

基于非靶向代谢组学研究邻苯二甲酸二丁酯对菜心代谢产物组成的影响

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农业环境科学学报 2024年第4期43卷 786-798页

作者：唐崇杰冼陈洁陈梦华湛江市生态环境技术中心广东湛江524000 湛江市固体废物污染防控中心广东湛江524000

为研究邻苯二甲酸二丁酯(di-n-butyl phthalate,DBP)胁迫对菜心代谢产物组成的影响,本文基于非靶向代谢组学,通过主成分分析、偏最小二乘判别分析等多元统计分析方法,对DBP胁迫下菜心不同组织代谢产物的差异及其关键通路进行研究。结果... 详细信息

为研究邻苯二甲酸二丁酯(di-n-butyl phthalate,DBP)胁迫对菜心代谢产物组成的影响,本文基于非靶向代谢组学,通过主成分分析、偏最小二乘判别分析等多元统计分析方法,对DBP胁迫下菜心不同组织代谢产物的差异及其关键通路进行研究。结果发现:不同DBP浓度胁迫下菜心不同组织存在明显差异的代谢产物有105种,主要分布在36条代谢途径中。P<0.05的代谢途径有3条,即色氨酸代谢(Tryptophan metabolism)、苯丙氨酸代谢(Phenylalanine metabolism)和丁酸代谢(Butanoate metabolism)。研究表明,基于非靶向代谢组学可直观反映DBP对菜心代谢产物组成的影响,为后续开发农作物关键通路上的靶向化学调控剂提供科学依据。

关键词：非靶向代谢组学邻苯二甲酸二丁酯(DBP) 菜心不同组织代谢产物

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基于DRASTIC模型优化的地下水污染风险评价研究

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环境科学学报 2024年第2期44卷 227-236页

作者：侯宇徽窦筱艳保善磊高海鹏杨悦锁文一王明铭吉林大学新能源与环境学院长春130021 生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012 青海省生态环境监测中心西宁810000

地下水污染风险评价是地下水污染防治的方法之一,但传统的地下水污染风险评价仅考虑了自然条件因素,未考虑人类活动影响.因此,本文提出一种地下水脆弱性与污染荷载结合的评价方法,通过引入土地利用类型指标对DRASTIC模型进行优化,从毒... 详细信息

地下水污染风险评价是地下水污染防治的方法之一,但传统的地下水污染风险评价仅考虑了自然条件因素,未考虑人类活动影响.因此,本文提出一种地下水脆弱性与污染荷载结合的评价方法,通过引入土地利用类型指标对DRASTIC模型进行优化,从毒性、释放可能性和可能释放量3个方面定量评价污染源荷载;同时,构建了基于DRASTIC模型优化的地下水污染风险评价指标体系,并以西部半干旱地区西宁市为例,在宏观尺度上评价该地区地下水污染风险,并通过地下水脆弱性和污染源荷载叠加,研究了该区域地下水污染风险.结果表明,研究区地下水脆弱性整体偏低,污染风险水平较低;较高脆弱性和高脆弱性区域主要分布在湟水河河谷两侧,占比约23%,该区域地下水埋深浅,含水层厚度薄;此外,工业污染源的潜在污染风险最高,高荷载区占评价区域总面积的0.272%;较高风险和高风险区面积为293.96 km^(2),占总面积的3.84%,主要分布在湟中区东部和城东区南部.本研究结果可为后续地下水污染防治重点区划等工作提供科学依据和参考.

关键词：地下水脆弱性 DRASTIC模型 ArcGIS 污染源荷载风险评价西宁

废弃矿山固废环境风险评价方法与分级监管建议

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有色金属（冶炼部分） 2024年第4期 55-62页

作者：韩伟陆子熠童立志王玉晶刘婉蓉赵瑞锋聂晶磊生态环境部固体废物与化学品管理技术中心北京100029 生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012 生态环境部华南环境科学研究所广州510655

中国是矿业大国,矿种丰富,造成历史遗留矿山众多。因矿种类型复杂、不同地区气候差异大、水文地质条件不同以及周边环境敏感度迥异,致使其环境风险不明,环境污染底数不清,目前仍缺乏针对历史遗留矿山环境风险的评价方法体系。本研究尝... 详细信息

中国是矿业大国,矿种丰富,造成历史遗留矿山众多。因矿种类型复杂、不同地区气候差异大、水文地质条件不同以及周边环境敏感度迥异,致使其环境风险不明,环境污染底数不清,目前仍缺乏针对历史遗留矿山环境风险的评价方法体系。本研究尝试建立了一种基于层次分析法的历史遗留矿山环境风险评估方法,选择具有主导作用、代表性的12项指标构建了基于评价目标层、评价准则层与评价因子层的历史遗留矿山固废环境风险评价三级指标体系,包括矿种类别、固废属性、自然条件、管理措施、保护目标与环境质量等,构建了判断矩阵并通过一致性检验,明确了各影响要素的权重。根据实际赋分情况,将历史遗留矿山环境风险等级分为一般、较大和严重三个等级。在此基础上提出了针对不同风险等级应采取的管理措施:自然衰减、风险管控与修复治理。最后将建立的评价方法应用于某地区的10个历史遗留矿山的环境风险评价,结果显示该地区一般、较大和严重风险的矿山数量分别为7、2和1,评价结果可为历史遗留矿山的差异性环境监管工作提供参考。

关键词：历史遗留矿山环境风险层次分析法分级环境监管

超声萃取-气相色谱法测定刹车片摩擦层中游离苯酚

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冶金分析 2024年第6期44卷 44-48页

作者：余建龙刘健斌李全忠卢焯冬房兆龙吴长俊广州海关技术中心黄埔海关技术中心中国检验认证集团广东有限公司

刹车片摩擦层中游离苯酚会挥发进入空气中从而污染人们的生活环境，因此需要准确测定并控制其含量。将样品装进洁净的冷冻粉碎钢瓶内，通过液氮冷冻粉碎为粒径0.075～0.150 mm的粉末状固体，称取0.5～1.0 g粉末状固体，用乙醇超声萃取30... 详细信息

刹车片摩擦层中游离苯酚会挥发进入空气中从而污染人们的生活环境，因此需要准确测定并控制其含量。将样品装进洁净的冷冻粉碎钢瓶内，通过液氮冷冻粉碎为粒径0.075～0.150 mm的粉末状固体，称取0.5～1.0 g粉末状固体，用乙醇超声萃取30 min,定容后取上层清液，用0.45μm滤膜过滤，采用HP-INNOWax毛细管色谱柱进行分离后用气相色谱法进行测定，实现了气相色谱法对刹车片摩擦层中游离苯酚的测定。实验表明，游离苯酚在2.0～200 mg/L质量浓度范围内与其对应的色谱峰面积呈线性关系，线性相关系数为0.999 5,方法定量限为10 mg/kg。按照实验方法测定4个刹车片摩擦层样品中游离苯酚的含量，结果表明，游离苯酚测定结果的相对标准偏差(RSD,n=6)不大于3%。在样品中分别添加5.0、10.0、30.0 mg/L苯酚标准工作液进行加标回收试验，回收率为86%～107%。

关键词：气相色谱法毛细色谱柱刹车片摩擦层游离苯酚

北京市城市河流中抗生素的污染特征及多层次生态风险评估

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环境科学 2024年第6期45卷 3165-3175页

作者：赵晓帅郑其冰马瑞张恒陈苗郭昌胜邹平市生态环境监控中心邹平256200 滨州市生态环境局高新技术产业开发区分局滨州256623 中国环境科学研究院北京100012

为评估北京市河流中抗生素的污染特征和生态风险,利用固相萃取结合高效液相色谱串联质谱检测了4类共35种常见抗生素的浓度水平,并利用风险商法(RQ)和联合概率曲线法(JPCs)评估了抗生素的生态风险.结果表明,北京市10条河流地表水中共检测... 详细信息

为评估北京市河流中抗生素的污染特征和生态风险,利用固相萃取结合高效液相色谱串联质谱检测了4类共35种常见抗生素的浓度水平,并利用风险商法(RQ)和联合概率曲线法(JPCs)评估了抗生素的生态风险.结果表明,北京市10条河流地表水中共检测出33种抗生素,总浓度范围是N.D.~1573.57 ng·L^(-1),磺胺甲唑的浓度最高(N.D.~160.04 ng·L^(-1)),其次为磺胺嘧啶(0.09~147.90 ng·L^(-1))和氧氟沙星(0.28~94.72 ng·L^(-1)),其中检出率>50.0%的抗生素有16种;RQ法显示有12种抗生素存在生态风险,四环素、克拉霉素和甲氧苄氨嘧啶的风险最高,其风险商分别为3.99、1.86和1.01,污水处理厂出口的风险高于其所在河流干流的风险.四环素、克拉霉素和甲氧苄氨嘧啶的预测无效应浓度超标率均为2.3%,基于JPCs发现,克拉霉素的最大风险乘积为1.66%,对0.3%~7.0%的物种具有低等风险,其余抗生素的风险可忽略.抗生素的检出率、浓度分布、最敏感物种和物种敏感性分布对生态风险评估具有重要影响,采用多层次生态风险评估法能有效避免保护不足和过保护现象,有助于在全区域范围内对抗生素进行分级和分区管理.

关键词：北京市河流抗生素污染特征生态风险概率风险评估

基于620 nm藻蓝蛋白特征吸收峰提取蓝藻水华的光谱指数方法研究

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环境科学研究 2024年

作者：胡月红周丽芸张屹郭晶周芸陈琛李濠生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心湖南省地质调查所湖南省洞庭湖生态环境监测中心益阳市生态环境局大通湖分局湖南省生态环境监测中心

湖库蓝藻水华为全球性水生态环境问题之一，藻蓝蛋白是蓝藻水华的特征标志物，在620 nm处具有明显吸收的特性，为此利用Sentinel-3数据的620 nm波段(第7波段)开展湖库蓝藻水华提取方法研究具有重大意义。本研究基于Sentinel-3数据，利... 详细信息

湖库蓝藻水华为全球性水生态环境问题之一，藻蓝蛋白是蓝藻水华的特征标志物，在620 nm处具有明显吸收的特性，为此利用Sentinel-3数据的620 nm波段(第7波段)开展湖库蓝藻水华提取方法研究具有重大意义。本研究基于Sentinel-3数据，利用余弦定理计算光谱曲线上第7波段(620 nm)与相邻波段反射率的夹角，构建出新型蓝藻水华提取指数——PCAI，并应用于太湖和大通湖蓝藻水华的提取，同时与NDVI、PCI、MCI等指数法的水华提取结果、藻密度实测浓度、藻蓝蛋白反演浓度进行比对，研究PCAI指数法提取蓝藻水华的可行性和适用性。结果表明：①本研究构建的光谱指数PCAI，能够正确表征藻蓝蛋白的生物量和水华程度，以角度的形式表示水华程度，较其他指数更加形象、直观。②从太湖和大通湖水华分布、强度和面积来看，PCAI指数法与PCI指数法的水华提取结果基本相当，与NDVI指数法仅部分甚至极少部分结果相当或接近，与MCI指数法较为接近，但其非水华区域MCI值相对较高。③采用PCAI指数法提取水华，克服了NDVI指数法对较重水华过饱和、对轻度或轻微水华识别极不灵敏的问题，避免了MCI指数法易受富营养化水体中叶绿素a影响的问题，较PCI指数法更易于判定蓝藻水华程度；④在4种比对方法中，PCAI与藻密度、蓝藻密度的相关性最好，因不受叶绿素a影响在水华定性方面更具优势。研究显示，PCAI构建原理简单，方法独特，提取蓝藻水华的结果较为可信，可推广使用。

关键词： 620 nm 藻蓝蛋白 Sentinel-3 蓝藻水华

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泥沙颗粒表面吸附点位的重金属离子竞争特征

长江科学院院报 2024年第5期41卷 59-64页

作者：方群生陈志和汕头市生态环境局汕头市生态环境技术中心广东汕头515000 中山大学地理科学与规划学院广州510275 中山大学土木工程学院广州510275

水环境中泥沙颗粒与重金属污染物的微界面作用显著,泥沙颗粒表面形貌特征对污染物的吸附影响较大。通过单一吸附和竞争吸附试验、BET试验,分析了泥沙颗粒吸附铅、铜和镉后,泥沙颗粒孔隙的孔体积和比表面积的结构特征变化,并基于孔隙的... 详细信息

水环境中泥沙颗粒与重金属污染物的微界面作用显著,泥沙颗粒表面形貌特征对污染物的吸附影响较大。通过单一吸附和竞争吸附试验、BET试验,分析了泥沙颗粒吸附铅、铜和镉后,泥沙颗粒孔隙的孔体积和比表面积的结构特征变化,并基于孔隙的孔体积统计方法,定量化铅、铜和镉在泥沙颗粒的竞争和独立吸附点位。结果表明,2~5 nm中孔的孔隙为主要的吸附部位。铅在泥沙颗粒所占据的竞争吸附点位较铜和镉多,为43.69%,铜和镉分别为30.77%、25.54%,铅、铜和镉占据泥沙颗粒的竞争吸附点位能力为铅>铜>镉。研究结果从纳米尺度揭示了吸附量与微观吸附点位的关系,可以为研究竞争吸附点位特征提供新思路。

关键词：泥沙颗粒铅-铜-镉体系 BET实验孔隙特征竞争点位

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