人体中多溴联苯醚(PBDEs)和全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)研究进展

作为两大类新型持久性有机污染物(emerging chemicals), 多溴联苯醚(poly- brominated diphenyl ethers, PBDEs)和全氟辛烷磺酰基化合物(perfluorooctane sulfonate, PFOS)所造成的污染已经成为全球性的环境问题. 对其污染问题的研究是当前环境科学的热点之一. 本文对目前人体中PBDEs和PFOS研究的现状、进展以及存在的问题进行了总结, 为我国开展这两类环境污染物的研究提供参考.     

多溴联苯醚(PBDEs)在珠江口水体中的分布与分配

对珠江口水体溶解相及颗粒相多溴联苯醚(PBDEs)的时空、垂向分布及其在两相间的分配进行了初步研究. 结果表明, PBDEs 在水体中的分布随采样季节的变化显示出明显的差异性. 5月以冲淡海水为主的水体PBDEs浓度明显低于10月以新输入河流淡水为主的水体PBDEs浓度. 10月样品的空间分布表明河流径流输入是伶仃洋内PBDEs的主要来源, 其中溶解有机碳含量可能是水体中PBDEs含量的主要控制因素. 5月冲淡海水PBDEs的空间和垂向分布相对均一, 颗粒物含量是水体中PBDEs含量的主要控制因素. 溶解有机碳含量、颗粒态有机碳含量对PBDE在两相中的分布与分配都有一定作用, 但随水体性质不同存在一定差异.     

北极地区表层海水中持久性有机污染物和重金属污染的现状

利用毛细管气相色谱－微池电子捕获检测器（GC－μECD）和气相色谱－质谱法（GC－MS）研究测定了北极地区表层海水中的含氯有机化合物的污染状况，与前人的结果相比，有机氯农药含量已大为降低，白令海及楚科奇海区有机氯化合物总基基本相同，但组成不同，α/γ－六六六（HCHs)的比值可以作为推断其来源及海流情况的标记，利用电感耦合等离子体质谱（ICP－MS）分析考察了海水中的痕量重金属，结果表明：该海区基本不存在重金属污染，海水中不同种类重金属呈现出不同的垂直分布状况。     

杨树叶作为空气有机氯农药生物指示物的可行性

通过对北京市城区和郊区的杨树(P. tomentosa)树叶中六六六(HCH)、滴滴涕(DDT)和六氯苯(HCB)污染特征的研究, 探索了杨树树叶作为空气有机氯农药污染的生物指示物的可能性. 杨树叶对HCH, DDT和HCB的富集趋势表现出很好的相似性, 即在春天树叶快速生长期间, 杨树叶中HCH, DDT和HCB的含量均显示了随树叶生长而增高的趋势, 在此之后则有所降低, 而干叶与成长叶没有明显的差别. 杨树叶对污染物的富集趋势与杨树树叶的生长过程相关, 研究组在杨树叶中观察到了植物在春天快速生长期间对HCH, DDT和HCB的富集特点, 从而为植物的“bud burst”效应提供了佐证. 北京地区历史上曾经大量使用工业品HCH和DDT, 而在近期没有工业品HCH和DDT的非法使用, 而有少量林丹使用, 并存在o, p′-DDT的新近输入, 三氯杀螨醇的使用很可能是o, p′-DDT的主要来源. 与同期松针结果比较分析表明, 杨树叶中HCH和DDT含量与松针接近, 两树种之间具有较好的相关性. 杨树树叶中有机氯农药的水平反映了空气污染的状况. 研究初步表明, 杨树树叶可以作为空气有机氯农药污染的生物指示物.     

青岛近岸沉积物中持久性有机污染物多氯萘和多溴联苯醚

对同一样品经索氏抽提、多级复合硅胶层析柱、渗透凝胶层析柱、氧化铝层析柱分离, 利用低分辨率气相色谱-质谱方法对青岛近岸5个表层沉积物和1个贝类样品中的31种多氯萘(PCNs)和21种多溴联苯醚(PBDEs)异构体的含量分布特征、毒性当量浓度及来源进行了研究. 总PCNs和PBDEs最高含量出现在河口处. 总PCNs含量范围为212~1209 pg/g (dw), 以3氯代PCNs为主. 总PBDEs含量范围为117~5510 pg/g (dw). 主要以6-氯以下(含6-氯)为主. 局部来源的PCNs来自垃圾焚烧、燃煤等高温过程. PBDEs则主要来自分子扩散. 除了在河口处受到城市污水污泥的影响之外, 大气沉降是青岛近海PCNs与PBDEs的重要来源. 青岛近岸贻贝中PCNs和PBDEs都相对于沉积物有富集作用. PCNs的总毒性当量浓度均低于PCBs总毒性当量浓度.     

珠江广州河段重金属元素的高分辨沉积记录

通过对珠江广州河段沉积柱样的重金属元素及总有机碳(TOC)沉积通量研究，揭示了该段河床近百年来、特别是近30年来重金属污染物的沉积特征与变化．研究认为，污染物的沉积通量较沉积物含量更能记录污染历史变化；珠江广州河段重金属污染物可分为3组6个沉积历史阶段，其与本区经济发展和城市化历程具有较好的对应关系．     

固体废物重金属污染源解析技术研究进展

明晰固体废物中重金属污染物的来源与赋存形态,是正确评估其污染途径与环境风险,从而有针对性地进行污染阻断、无害化处理和环境修复的前提和依据.本文在作者工作基础上,总结了近年来固体废物重金属污染源解析的主要研究方法与进展,分别讨论了以重金属含量、化学形态、同位素指纹特征和单颗粒重金属分布特征为基础的重金属溯源方法,归纳和分析了其中的关键科学问题,并基于当前的研究现状和研究水平,展望了固体废物重金属污染源解析技术方面的研究前景.     

电子垃圾拆解地大气中二口恶英、多氯联苯、多溴联苯醚的污染水平及相分配规律

研究了浙江台州电子垃圾拆解地大气中二口恶英(PCDD/Fs)、多氯联苯(PCBs)、多溴联苯醚(PBDEs)的污染水平、分布特征和相分配规律. 通过对3个采样点的研究发现, ΣPCDD/Fs的浓度为2.91~50.6 pg&;#8729;m^-3, 其毒性当量为0.20~3.45 pg (I-TEQ)&;#8729;m^-3, ΣPCBs的浓度和毒性当量分别为4.23~11.35 ng&;#8729;m-3, 0.050~0.859 pg(TEQ)&;#8729;m^-3, ΣPBDEs的浓度为92~3086 pg&;#8729;m-3, 此3类污染物的浓度高于一般城市地区. 研究结果显示二口恶英主要分布在颗粒物相, 而多氯联苯主要分布于大气中的气相. 通过污染物的气(气相)-粒(颗粒物)分配系数(K_p)与蒸气压(P_L⁰)的关系式评价了污染物的气-粒分配行为. 利用Junge-Pankow 模型和K_oa吸附模型预测了3类污染物在大气中的气-粒分配, 并与实测值作了比较. 结果表明, Junge-Pankow 模型较好地预测了多氯联苯的气-粒分配, 但是该模型较低地预测了二口恶英在颗粒物上的组分, 较高地预测了多溴联苯醚在颗粒物上的浓度. K_oa吸附模型对于二口恶英和多氯联苯的预测值与实测值较一致.     

重金属海洋环境容量计算方法:以胶州湾为例

国际上的污染控制成功经验表明,海洋环境质量可以通过排海污染物总量控制加以保障,而污染物海洋环境容量是其中重要的总量指标.因此,本文针对近岸海域重金属污染问题,给出了重金属海洋环境容量计算的一般方法,并以胶州湾为例计算了铅的     

城市污水处理厂污泥中多氯萘的污染水平与分布特征

采用同位素稀释高分辨气相色谱-高分辨质谱(HRGC/HRMS)联用技术对北京市8个城市污水处理厂污泥中的70余种多氯萘(PCNs)进行了分析测定. 污泥中SPCNs的污染水平在1.48~28.21 ng/g (干重)之间, PCN-TEQs的含量在0.11~2.45 pg/g (干重)之间, 远低于国外其他地区的含量. 结果表明, 污水处理厂的污水来源是影响多氯萘污染水平的重要因素. 探讨了污泥中多氯萘同类物的分布特征, 发现所有样品中PCNs同类物的分布大体相同, 均以二氯萘和三氯萘为主, 说明其污染来源具有一定的相似之处. 研究表明, 城市污泥中的多氯萘主要来自工业污染源; 另外, 废弃物焚烧、燃煤等热处理过程也是造成多氯萘污染的重要来源.     

头发作为环境污染物人体暴露生物检测材料的研究进展

内暴露监测是评估污染物健康风险与健康效应的重要基础.作为血液、尿液等传统内暴露检测材料的替代品,头发凭借其“非侵入性、易获取、能够反映长期暴露”的特点,正日益受到研究人员的广泛关注,目前已被有效应用于污染物过量暴露监测.与此同时,头发作为污染物人体内暴露检测材料仍存在一些不足,如广泛存在且难以完全去除的外暴露污染问题,导致头发中的污染物含量能否真正反映人体内负荷水平仍存在一定争议;头发中污染物的含量受多种因素的共同影响,目前尚难以建立基于健康效应的参考范围.本文从典型重(类)金属元素和有机污染物两个方面,对近年来文献报道的有关头发中环境污染物的检测方法、清洗效果、暴露评估、与内外暴露的相关关系、内外暴露的区分方法以及健康效应与安全阈值等方面的研究进展进行综述,对现有研究结果之间的异同进行总结和分析,对目前存在的瓶颈问题进行梳理和讨论,并对进一步的研究方向进行展望,为进一步拓展头发作为环境污染物人体暴露生物检测材料的应用具有重要的参考意义.     

探讨室内空气中VOCs的采样及检测方法

挥发性有机化合物VOCs(Volatile Organic Compounds)是多种有机物的总称.室内空气中的挥发性有机化合物(VOC)对室内环境的污染日渐严重,对人体的健康也造成了危害,文章对室内空气污染物的监测、采样进行了分析.     

南京栖霞山铅锌矿山中的现代钙华: 一种高度富锌和锰的方解石

金属硫化物矿山开发引发的重金属污染已成为当前急需解决的环境问题. 以南京栖霞山铅锌矿采矿巷道壁上的现代钙华为研究对象, 利用电子探针、扫描电子显微镜和X射线粉末衍射分析等矿物学手段, 分析了钙华中的矿物组成及其重金属元素的赋存形态和分布状况. 结果表明钙华的主要矿物成分为方解石. 尽管地层水的重金属含量较低, 但是钙华中碳酸盐矿物的微量元素含量却较高, 最高含量分别为: Mn 23.65%, Zn 9.60%, Mg 0.76%, Fe 4.44%和Pb 0.66%. 钙华在电子探针背散射电子像中呈现出复杂的韵律壳层构造, 成分分析表明这种韵律壳层构造与重金属的分布有关. 另外, 在钙华中见有螺旋状及团絮状物质可能表明微生物参与了钙华的形成过程, 并与重金属的富集存在关联. 所报道的高度富锌-锰方解石对矿山环境中的重金属污染治理具有可借鉴意义.     

卧龙自然保护区土壤中有机氯农药的浓度水平及来源分析

为了研究有机氯农药(OCPs)的分布趋势、组成特征和来源, 采用气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)分析了四川卧龙自然保护区2005年春秋两季山地土壤中OCPs的浓度. 结果显示, 卧龙地区土壤中OCPs浓度在10^-2~10^-1 ng/g数量级, 属于清洁背景水平. 同时, 土壤中OCPs的含量具有春季高、秋季低的特点, 这和冬季蓄积在降雪中的OCPs在春季随融雪和温度上升而释放有关. 而夏季的高温辐射使土壤中的部分OCPs又重新挥发进入大气, 夏季土壤中微生物作用活跃加速了OCPs的降解, 这也是造成了OCPs季节变化的原因. 高山草甸和林线下土壤样品季节变化幅度的不同与OCPs的物化性质及植被覆盖率密切相关. 高山草甸土壤中OCPs的浓度随海拔上升而增高, 大气湿沉降清除效率沿海拔梯度的增加是形成这种“冷凝结现象”的重要因素. 春秋两季土壤中的OCPs组成特征与大气相关样品较为一致, 而与典型污染土壤不同, 这说明卧龙地区土壤中OCPs主要来自大气传输.     

浮萍的研究及应用

水生漂浮植物浮萍隶属于天南星科,共5个属, 36个种,其中的芜萍属是世界上最小的开花植物.浮萍个体微小(大小约0.5 mm～1.5 cm)、结构简单(仅由叶状体和假根组成)、无性繁殖快(约24 h翻一倍),富含淀粉和蛋白,对环境适应能力强,尤其对氮磷、重金属和有机污染物具有较强的富集能力,还广泛分布于世界各类淡水生境,如池塘、湖泊、稻田等.上述优势特征使浮萍在生物学、生物能源开发以及污染修复等方面的研究和应用取得了令人瞩目的进展.目前,近10个浮萍物种已经建立了高效的遗传转化体系,且常用浮萍植物,包括紫萍(Spirodela polyrhzia)、青萍(Lemna minor)、青萍(Lemna gibba)和芜萍(Wolffia australiana)已经完成全基因组测序,为利用分子生物学和生物信息学技术手段开发和挖掘浮萍中有重要应用前景的功能基因以进行浮萍品质改良奠定了基础.本文介绍了浮萍的起源、分类和进化,及其在形态解剖学、生理学、遗传转化和组学方面的研究,并详细阐述了浮萍在食品、饲料和生物能源开发,以及污染修复中的应用进展,最后对浮萍未来的研究方向和应用前景进行了展望,为开展浮萍基础生物学研究和资源利用提供参考.     

珠穆朗玛峰地区土壤和植被中多环芳烃的含量及海拔梯度分布

近年来, 研究者广泛认为高海拔山区为持久性有机污染物的冷凝器和接收器. 虽然高山地区持久性有机污染物的研究日益增多, 但是对于喜马拉雅山脉地区的研究尚少. 主要研究了珠穆朗玛峰地区土壤和植被中多环芳烃的含量及其海拔梯度分布模式. 研究结果表明, 珠穆朗玛峰地区土壤中的多环芳烃属于地球边远地区的水平. 高海拔地区更易于积累挥发性较强的多环芳烃, 易于受到大气远距离传输污染物的影响. 根据该地区多环芳烃的组成特点, 推断家庭燃烧和汽车尾气的排放是该地区多环芳烃的主要来源. 季风是将印度等人类活动频繁地区排放的多环芳烃带到珠穆朗玛峰地区的主要贡献者.     

纳米材料的生长用于含Cr(Ⅵ)纳米废渣的处理

由于特殊的结构与性能, 纳米材料在各个领域被广泛使用. 纳米材料的环境行为、生物和生态效应受到了极大关注. 另外, 一些工业生产实践中也产生纳米污染物. 然而, 关于如何控制和治理纳米污染物的研究较少. 在前期的研究中, 通过控制纳米颗粒快速长大以消除纳米污染物环境危害的思路被提出, 并应用于处理氯酸盐行业的含Cr(Ⅵ)纳米废渣. 在此基础上, 本文进一步分析和对比了含Cr(Ⅵ)纳米废渣的高温和室温两种处理途径的相关物相变化特征和无害化机制, 选择高温处理工艺路线进行了优化, 并进一步对无害化处理后固体粉末的物相、形貌、粒度、热性能等性质进行了研究, 将其试用于陶瓷釉料. 该工作是纳米技术用于环保污染治理与资源化利用的一个范例, 具有理论意义和实践价值.     

植物-微生物共生系统功能强化及其在降污固碳中的作用

植物不仅为细菌等土壤微生物提供了丰富的生态位,还通过光合作用等固碳途径和合成代谢过程最终转化为土壤有机质,成为微生物可利用的碳源.相反,土壤微生物可以作为去除污染物的生物催化剂,也能帮助植物吸收氮、磷等营养物质.因此,植物-微生物共生系统具有降污固碳双重作用.本文围绕植物-微生物共生系统降解污染物和固定二氧化碳的两大生态功能,系统梳理了共生系统三个要素之间的相互作用关系.从植物、微生物和二者共生关系三个角度归纳了共生系统的污染修复途径,总结了植物和微生物的固碳机制.同时也分析了土壤中重金属和有机污染物对植物固碳过程造成的不利影响.本文最后对未来植物和土壤微生物在降污和固碳方面的研究进行了展望,旨在促进土壤污染的研究与治理,改善土壤生态系统的固碳功能.     

北京首钢工业区大气重金属污染树叶的磁学响应

在北京西郊首钢工业区及附近混杂的居民区、公园绿地和农村耕作区采集了55个一年生的树叶样品, 并对其进行岩石磁学和元素含量分析. 结果表明: 磁性矿物的含量和粒径由污染源区向周边递减. 研究区域树叶的磁性由低矫顽力的磁铁矿主导. 进一步研究表明样品的主要磁性参数(磁化率、非磁滞剩磁以及饱和等温剩磁)与元素Fe, Pb, Cr, V和Zn呈显著相关关系(0.73≤R≤0.88). 因此树叶的磁参数可以作为大气重金属污染研究的理想替代指标.     

基于中国四大城市群计算的最大增量反应活性

我国臭氧污染呈逐年加重的趋势,已有研究显示我国大部分城市地区处于臭氧生成的挥发性有机物(volatile organic compound, VOCs)控制区,因此准确计算VOCs对臭氧生成潜势的贡献是对于臭氧污染采取科学有效防控措施的前提条件.本研究使用基于二代区域大气化学机理(the second regional atmospheric chemistry mechanism,RACM2)的盒子模型,建立我国四大城市群(京津冀、长三角、珠三角以及成渝地区)的基准情景以及最大增量反应活性(MIR)情景,计算了适用于我国大气复合污染条件下的VOCs最大增量反应活性(MIR_CHN).与Carter基于美国39个城市所计算的MIR相比,我国最活跃VOCs与最惰性VOCs之间的最大增量反应活性差异范围更大.若使用基于美国39个城市所计算的MIR对我国城市地区的臭氧生成潜势进行预判,容易造成对于我国城市地区臭氧污染控制过程中特征VOCs的误判.因此本研究计算得到的MIR_CHN能够更准确地评估我国大气条件下VOCs的臭氧生成潜势,且对臭氧生成过程中关键VOCs物种的判定更为准确.