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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光谱指数的方法研究

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环境科学研究 2024年第8期37卷 1736-1748页

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北京100012 湖南省地质调查所湖南长沙410116 湖南省洞庭湖生态环境监测中心湖南岳阳414000 益阳市生态环境局大通湖分局湖南益阳413000 湖南省生态环境监测中心湖南长沙410014

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620 nm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... 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620 nm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(中心波长为620 nm)与相邻波段反射率的夹角,构建出新型蓝藻水华光谱指数-PCAI(Phycocyanin Angle Index),并应用于太湖和大通湖蓝藻水华的提取,同时与NDVI、PCI、MCI等指数法的蓝藻水华提取结果、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,能够准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指数法的蓝藻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指数法提取蓝藻水华,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。④PCAI与藻密度、蓝藻密度的相关性最强,因其不受叶绿素a影响在水华定性方面较NDVI、PCI和MCI指数法更具优势。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：藻蓝蛋白 Sentinel-3数据蓝藻水华

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Zn-Al共掺杂和形貌调控制备LiMn_(2)O_(4)正极材料及其电化学性能

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精细化工 2024年第6期41卷 1246-1253,1269页

作者：朱琴马姣钱志慧李萌郭昱娇郭俊明云南民族大学化学与环境学院云南省高校绿色化学材料重点实验室云南昆明650500 昆明市生态环境局五华分局生态环境监测站云南昆明650031

采用固相燃烧法在不同焙烧温度(600、650、700和750℃)下制备了LiZn_(0.05)Al_(0.03)Mn_(1.92)O_(4)正极材料,采用XRD、SEM、XPS对其进行了表征,通过循环伏安(CV)和电化学阻抗(EIS)测试了其电化学性能。结果表明,Zn-Al共掺杂和焙烧温度... 详细信息

采用固相燃烧法在不同焙烧温度(600、650、700和750℃)下制备了LiZn_(0.05)Al_(0.03)Mn_(1.92)O_(4)正极材料,采用XRD、SEM、XPS对其进行了表征,通过循环伏安(CV)和电化学阻抗(EIS)测试了其电化学性能。结果表明,Zn-Al共掺杂和焙烧温度未改变LiMn_(2)O_(4)的晶体结构,正极材料的结晶性随焙烧温度(<750℃)的升高而增加,650℃及以上时形成了较多包含高暴露(111)晶面、小面积(110)、(100)晶面的截断八面体形貌晶粒,但750℃时正极材料发生部分分解。焙烧温度650℃的样品(LZAMO-650)表现出最佳的电化学性能,在5 C和10 C倍率下,初始放电比容量分别为101.3、99.9 mA·h/g,循环1000圈后容量保持率分别为81.5%、74.3%;LZAMO-650样品极化作用较小,有较好的循环可逆性,具有较低的电荷转移阻抗(R_(ct)=132.14Ω)和较大的锂离子扩散系数(DLi^(+)=3.65×10^(–16)cm^(2)/s)。Zn-Al共掺杂和形貌调控改性LiMn_(2)O_(4)正极材料有效抑制了Jahn-Teller效应,形成的截断八面体颗粒形貌降低了Mn的溶解,同时提供了更多的Li^(+)迁移三维通道,从而改善了材料的电化学性能。

关键词：固相燃烧法尖晶石LiMn_(2)O_(4) Zn-Al共掺形貌调控焙烧温度 Jahn-Teller效应 Mn溶解功能材料

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菹草腐解期上覆水浮游细菌群落动态模拟及其环境驱动因子分析

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湖泊科学 2024年第2期36卷 389-402页

作者：李昂松武闯朱琳徐丽桦张劲李兆华蔡伟冯学高湖北大学资源环境学院武汉430062 湖北大学生态文明建设研究院武汉430062 武汉市生态环境安全中心武汉430062 荆门市生态环境局沙洋县分局荆门448299

菹草生长期内可以从水体中吸收大量的营养物质,有效抑制水体富营养化。但在季节交替期,菹草衰亡后,其残体腐解会向上覆水释放大量营养物质,对湖泊生态系统造成瞬时冲击。通过实验室模拟,将菹草分别浸泡在不同稀释比的上覆水中自然腐解,... 详细信息

菹草生长期内可以从水体中吸收大量的营养物质,有效抑制水体富营养化。但在季节交替期,菹草衰亡后,其残体腐解会向上覆水释放大量营养物质,对湖泊生态系统造成瞬时冲击。通过实验室模拟,将菹草分别浸泡在不同稀释比的上覆水中自然腐解,旨在研究菹草残体腐解过程上覆水水质变化及环境因子对浮游细菌的驱动作用。结果表明:(1)在稀释组(B、C组)中,菹草腐解的氮素均出现了短期冲击(第1天),冲击程度与稀释比呈正相关。(2)上覆水水质越好,浮游细菌共有OTUs(operational taxonomic units,操作分类单元)数量占比越高,且浮游菌群结构受氮素冲击的变化越剧烈。实验第30天时,稀释湖水4倍组(C组)共有OTUs占比为61%,高于原水组(A组,OTUs占比40%)和稀释2倍组(B组,OTUs占比45%)。群落结构的剧烈变化主要通过影响厚壁菌门(Firmicutes)、疣微菌门(Verrucomicrobiota)、放线杆菌门(Actinobacteriota)和蓝藻菌门(Cyanobacteria)的相对丰度大小实现。(3)变形杆菌门(Proteobacteria)是整个腐解过程中的第一大优势菌群,A、B、C三组的第一大优势菌门均为变形杆菌门,水质提升有助于厚壁菌门的生长和繁殖,在B组和C组中的第二大优势菌群是厚壁菌门,稀释比越高两类细菌门的总相对丰度越大。(4)总悬浮物、氧化还原电位、浊度和总氮对水体中的细菌群落结构产生显著影响,腐解进程可分为2个时段,环境因子对菌群结构影响的变化与腐解进程有关。因此,相关人员可通过适度收割沉水植物残体,调节水体氮素、浊度等上覆水理化指标,调控水体中细菌的群落结构及优势菌群种类,从而降低季节性水生植物腐解引发的负面影响,最终达到科学管理沉水植物的目的。

关键词：菹草腐解上覆水氮素浮游细菌典范对应分析网络分析

白莲河流域总磷关键源区识别与最佳管理措施(BMPs)研究

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长江流域资源与环境 2024年第2期33卷 374-386页

作者：桑灿李兆华冯学高张劲湖北大学资源环境学院湖北武汉430062 荆门市生态环境局沙洋分局湖北荆门448299

白莲河水库是鄂东地区重要的饮用水源地之一,然而随着流域经济的高速发展和城镇化水平的不断提高,使白莲河水库水质有所退化,严重影响流域内生产生活的用水安全。运用SWAT模型,采用2011~2021年时间序列的土地利用类型、土壤类型等基础数... 详细信息

白莲河水库是鄂东地区重要的饮用水源地之一,然而随着流域经济的高速发展和城镇化水平的不断提高,使白莲河水库水质有所退化,严重影响流域内生产生活的用水安全。运用SWAT模型,采用2011~2021年时间序列的土地利用类型、土壤类型等基础数据,模拟白莲河流域总磷负荷空间分布特征,并利用单位面积负荷指数法识别关键源区,模拟了最佳管理措施(BMPs)在白莲河流域总磷的削减效果。结果表明:(1)白莲河流域TP负荷强度下游区域高于上游,关键源区为位于方家咀乡、农业活动强度较大的三个子流域,三者占流域总面积的1.7%,TP总负荷量占流域总负荷的24.9%。(2)2018~2021年白莲河流域年均总磷负荷量为181.7 t,TP源产区呈现明显的空间差异,其中位于方家咀乡的子流域年均TP负荷量最大,负荷量为18.9 t/a。(3)单一BMPs中,总磷负荷削减效率最高的是田间面积比为5的植被缓冲带,削减率为50.5%,其次为2 km河道植草,削减率为50.2%;综合BMPs可有效降低TP负荷强度,特别是TP负荷的关键源区,关键源区的TP负荷削减率为60.9%。研究结果可为白莲河流域运用综合BMPs措施来控制流域的总磷负荷提供科学参考。

关键词：白莲河关键源区 SWAT模型总磷负荷最佳管理措施(BMPs)

微生态制剂对草鱼生产性能、肠道菌群及养殖水质的影响

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中国饲料 2024年第2期 63-66页

作者：李荣李海源天水市畜牧兽医局甘肃天水741000 天水市畜牧技术推广站甘肃天水741000

为研究微生态制剂(MicroecologicalPreparation,MP)对草鱼生产性能、肠道菌群及养殖水质的影响。试验将600尾初始体重相近,健康无病的草鱼随机分为4组,每组3个重复,每个重复50尾。其中,对照组(CON组)草鱼饲喂基础饵料,其余3组草鱼则在... 详细信息

为研究微生态制剂(MicroecologicalPreparation,MP)对草鱼生产性能、肠道菌群及养殖水质的影响。试验将600尾初始体重相近,健康无病的草鱼随机分为4组,每组3个重复,每个重复50尾。其中,对照组(CON组)草鱼饲喂基础饵料,其余3组草鱼则在基础饵料中分别添加2g/kg(MP2组)、4g/kg(MP4组)、6g/kg(MP6组)的微生态制剂,试验为期60d。结果显示,(1)与CON组相比,MP2组、MP4组草鱼的终末体重、增重率、胴体重均显著提高(P 生态制剂能促进草鱼生长;基础饵料中添加高水平(6g/kg)的微生态制剂能改善肠道菌群,优化养殖水质,降低水质中的有害物质。

关键词：微生态制剂草鱼生产性能肠道菌群养殖水质

潮-径相互作用下甬江总氮污染的降解、扩散及分布模拟

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中国环境科学 2024年第1期44卷 344-351页

作者：陈勤思胡松王晓华刘鹏霞刘星高照诠生态环境部太湖流域东海海域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心上海200125 上海海洋大学海洋生态系统与环境实验室上海201306 浙江省海洋生态环境监测中心浙江舟山316021

基于非结构有限体积法海洋模式(FVCOM)建立了宁波—舟山海域的水动力模型,结合海域海水监测数据分析了区域内总氮浓度的分布情况及影响污染物输运的动力因素,进而采用表观降解系数方法在示踪物(DYE)模块中补充了浓度衰减机制,从而对甬... 详细信息

基于非结构有限体积法海洋模式(FVCOM)建立了宁波—舟山海域的水动力模型,结合海域海水监测数据分析了区域内总氮浓度的分布情况及影响污染物输运的动力因素,进而采用表观降解系数方法在示踪物(DYE)模块中补充了浓度衰减机制,从而对甬江入海总氮污染物在2021年丰水期条件下的降解、扩散及分布进行了模拟分析.模拟结果表明,甬江输入到宁波—舟山海域的总氮污染物是造成2021年夏季宁波市镇海区、北仑区近岸海域海水总氮浓度出现高值的重要因素.在潮汐和甬江径流的共同作用下,甬江输入到宁波—舟山海域的总氮污染物将在短期内显著影响到宁波市镇海区东部和北部海域海水质量.以2021年夏季为例,考虑降解过程后,模拟结果显示甬江输入的总氮污染物在90d内使宁波市近岸站位海水总氮浓度增加约0.7mg/L.

关键词：非结构有限体积法海洋模式(FVCOM) 示踪物(DYE) 甬江总氮表观降解系数数值模拟

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甘肃金昌:好生态换来“金字招牌”

环境教育 2024年第1期 34-35页

作者：闻译竣莫亚红甘肃省金昌市生态环境局

金昌地表水环境质量连续位列全国、全省排名前列。全国文明城市、国家卫生城市、国家园林城市等“金字招牌”正是生态环境改善的有力印证。祁连深秋,山下的田野村庄渐渐热闹起来,白鹭、麻鸭、灰鹳、斑头雁等候鸟已经陆续抵达,聚集在祁... 详细信息

金昌地表水环境质量连续位列全国、全省排名前列。全国文明城市、国家卫生城市、国家园林城市等“金字招牌”正是生态环境改善的有力印证。祁连深秋,山下的田野村庄渐渐热闹起来,白鹭、麻鸭、灰鹳、斑头雁等候鸟已经陆续抵达,聚集在祁连山下的湿地、水库,开始了一年一度的候鸟生活。整个冬天,这里都将呈现出鹭舞翩跹、万鸟翔集的场面。

关键词：国家卫生城市全国文明城市生态环境改善国家园林城市甘肃金昌斑头雁候鸟

2019~2022年华北平原典型地区不同污染等级和污染持续时间下的O_(3)污染规律及来源

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中国环境科学 2024年第7期44卷 3581-3591页

作者：钱昱先王刚孟庆晓刘赛王永强中国石油大学(华东)化学化工学院山东青岛266580 日照市生态环境局莒县分局山东日照276599

选取地势复杂的日照市莒县为研究区域,基于2019~2022年莒县省控站点的O_(3)监测数据,按照不同O_(3)污染等级与不同O_(3)污染持续时间对莒县的O_(3)污染天进行分类,探究其污染规律,并采用后向轨迹模型(HYSPLIT)、潜在源分析(PSCF)和浓度... 详细信息

选取地势复杂的日照市莒县为研究区域,基于2019~2022年莒县省控站点的O_(3)监测数据,按照不同O_(3)污染等级与不同O_(3)污染持续时间对莒县的O_(3)污染天进行分类,探究其污染规律,并采用后向轨迹模型(HYSPLIT)、潜在源分析(PSCF)和浓度权重轨迹分析法(CWT)识别不同O_(3)污染事件下的O_(3)来源.结果显示:2019~2021年莒县O_(3)轻度污染天数由72d下降到38d,2022年反弹,而中度污染天数变化不大;轻微污染天在轻度污染天中占比较高(21.4%~39.5%),表明轻度污染天的改善空间很大,强化轻微污染天管控措施,将有利于将轻度污染天转化为优良天,提高当地空气质量优良率.O_(3)污染过程持续时间越长(如≥3d),污染发生的频率越低,而O_(3)浓度随污染持续时间的增加而升高.HYSPLIT模拟结果显示不同O_(3)污染等级和不同O_(3)污染持续时间的气团轨迹均以莒县东南方向为主,且以中、短距离传输为主,其中中度污染期间来自东南地区的O_(3)-8h-90%浓度最高[(250.0±65.9)µg/m^(3)].PSCF和CWT结果显示,O_(3)潜在源区主要分布在莒县东南方向,长江三角洲地区是莒县O_(3)污染的主要的潜在源区.研究结果对于指导莒县及周边区域的大气污染联防联控具有重要意义.

关键词：臭氧污染等级污染持续时间后向轨迹潜在源区