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生态环境学报 2009年第04期杂志 文档列表

生态环境学报杂志研究论文

污泥填埋稳定化过程中的物理、化学性状变化1207-1212

摘要：污泥在生物反应器填埋场内主要是一个厌氧降解的过程,不断发生着各种物理、化学变化。随着填埋时间的增加,污泥的容重、密度、孔隙度和粒度都有不同程度的增加。填埋220d后污泥的孔隙度与土壤的孔隙度相当,当矿化污泥园林绿化或农用时,适宜的孔隙度有利于土壤的保水性和通气透水性,有利于植物根系的发育。污泥平均颗粒粒径和中值颗粒粒径分别从初始的37μm和13μm增加到填埋400d时的143μm和70μm。研究表明：污泥颗粒粒径的增大有利于水分的快速排出以及填埋场的加速沉降。污泥的挥发性有机物（VM）和总有机碳（TOC）含量分别从填埋初期的44.7%和23.5%降到700d时的24.2%和13.5%。在填埋过程中,脱氢酶活性从6.72mgTF/g.6h增加到13.9mgTF/g.6h。大麦和白菜种子发芽率和发芽指数分别从填埋初期的13.8%和18.7%增加到填埋500d时的71.6%和76.5%。大麦和白菜种子都在填埋500d时发芽指数超过60%,污泥可以直接用于园林绿化。随填埋时间的增加,污泥的稳定化程度不断提高,植物毒性逐渐降低。

SBR/混凝协同工艺处理城市污水的效果1213-1217

摘要：将无机混凝剂直接投加到SBR反应器中，组成SBR／混凝协同工艺对城市污水进行处理研究。考察了混凝剂的投加量、混凝剂的种类、投药时间等因素对污水处理效果的影响，探讨了新型复合混凝剂（PISC）对污泥膨胀的抑制作用。实验结果表明，与普通的序列问歇式活性污泥法（SBR）相比，当采用新型复合混凝剂与SBR组成的协同工艺处理城市污水时，在适宜的条件下，不仅污水中的CODCr、TP和SS的去除率可分别提高13．5％、47．6％和11．5％，水力停留时间缩短1／3左右，而且该协同工艺可明显抑制污泥膨胀，并改善高膨胀活性污泥的沉降浓缩性能。

曝气生物滤池不同填料处理河道污水的效果1218-1222

摘要：曝气生物滤池处理河道污水,具有容积负荷大、处理效率高,占地面积小的特点,但除磷效果差。为了提高曝气生物滤池除磷效果和去除COD、NH3-N和SS的能力,本文利用贝壳、珊瑚和经过盐酸处理的铝硅酸盐作为曝气生物滤池的填料来处理河道污水.试验结果表明：在pH为中性的条件下,贝壳和珊瑚填料不能去除河道污水的磷酸盐,但经过盐酸处理后的铝硅酸盐填料对河道污水磷酸盐的去除率可达到52.19%,与传统处理方法相比,去除率提高了30%以上;贝壳填料对COD、NH3-N和SS的去除率分别为52.73%、36.75%、53.04%,珊瑚填料去除率分别为57.29%、33.44%、51.03%,经过盐酸处理的铝硅酸盐填料去除率分别为49.29%、33.20%、64.94%;珊瑚填料处理COD效果最好,去除率达到57.29%,这与该填料具有较大的比表面有关;贝壳填料去除NH3-N效果最好,达到36.75%,但与珊瑚填料和铝硅酸盐填料相比,差异不大,最大极差仅3.55%;铝硅酸盐填料去除SS的效果最好,达到64.94%,这可能与其颗粒小,比较致密有关.综合比较各种填料处理PO4^3-、COD、NH3-N和SS的能力,采用经过盐酸处理铝硅酸盐填料作为曝气生物滤池处理河道污水的填料是适宜的,其最佳水力停留时间为4h。

TiO2/浮石光催化降解水中邻苯二甲酸二甲酯1223-1226

摘要：采用溶胶-凝胶法制备TiO2/浮石催化剂,光催化氧化水中内分泌干扰物邻苯二甲酸二甲酯（DMP）。考察催化剂用量、pH值对降解率的影响;同时分析降解动力学和有机物矿化程度。结果表明,催化剂最佳投放量为40g·L^-1,最佳pH为6.5。在最佳条件下,DMP初始质量浓度20.0mg·L^-1,5hDMP降解率达90%以上。降解速率符合准一级动力学方程,动力学方程为：Ln（ρ0/ρ）=0.470t-0.050,速率常数=0.470h^-1。考察降解过程水样的矿化程度,前4h矿化率没有明显变化,4h后矿化率逐渐加快,7h矿化率达到70%。TiO2/浮石具有成本低、易回收利用、能充分与被降解物接触等优势,用于治理水体中DMP具有一定的实际可行性。

水体中微污染磺胺嘧啶光催化降解行为1227-1230

摘要：抗生素在人体健康和畜牧业生产中起到了积极的作用,但是未被完全吸收和利用的抗生素或其代谢物将通过尿液、粪便排泄等途径进入水体,对水环境的生态安全性及人体健康构成威胁,因而,痕量抗生素在环境中的出现及其潜在危害引起了越来越多的关注。对使用较为广泛的广谱抗菌剂磺胺嘧啶（SDZ）在水中的光催化氧化降解行为进行研究,探讨了反应过程中光照、TiO2的用量、反应起始pH、SDZ的初始质量浓度、反应时间等因素对SDZ降解效率的影响。研究结果表明,SDZ降解符合一级动力学规律,当pH=6.7、SDZ初始质量浓度为2.0mg·L^-1、TiO2用量为80mg·L^-1、反应时间为60min时,SDZ的降解率达到99.9%。结果表明,UV-TiO2光催化氧化能够有效降解水中的磺胺类微污染物。

不同Cu^2＋浓度处理对斜生栅藻生长及叶绿素荧光特性的影响1231-1235

摘要：利用浮游植物荧光仪（phyto-PAM）研究了不同Cu^2＋浓度不同时间（12、24、36和48h）处理后,斜生栅藻Scendesmus obliquus生长及叶绿素荧光特性等的变化。测定的主要参数有：PSⅡ最大光能转化效率（Fv/Fm）,PSⅡ实际光能转化效率（ΦPSⅡ=Yield）,PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）,最大相对电子传递效率（rETRmax,即Pm）,光能利用效率（α）和细胞密度（A650nm值）,叶绿素a、叶绿素b及胡萝卜素含量。结果表明：高浓度Cu^2＋处理（20-100μmol·L^-1）下,Fv/Fm、Yield、Fv/Fo、rETR、α以及细胞密度等参数随着胁迫时间延长,数值下降幅度显著,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量也明显下降,低浓度Cu^2＋处理（0-10μmol·L^-1）时上述参数变化不显著。可见,高浓度Cu^2＋（40-100μmol·L^-1）处理对斜生栅藻有显著的胁迫抑制作用,低浓度Cu2＋处理（0-10μmol·L^-1）对其影响不明显。

16S rDNA克隆文库方法对制药废水处理系统中微生物多样性的研究1236-1240

摘要：采用分子生物学构建16SrDNA克隆文库的方法对制药废水交替流生物反应器内的微生物群落进行了多样性研究,该反应器对CODcr、氨氮、石油类化合物以及多种特殊污染物均有较高的去除效率。代表序列的BLAST比对结果表明微生物群落具有高度多样性,优势菌群为Proteobacteria,占78.6%。微生物群落分属7个不同纲,优势顺序为Alphaproteobacteria（39.8%）,Betaproteobacteria（23.5%）,Gammaproteobacteria（14.3%）,Chlorobi1（6.3%）,Firmicutes（4.1%）,Flavobacteria（1.0%）,Deltaproteobacteria（1.0%）。使用VectorNTISuite6.0软件对50个OTU的代表序列和NCBI基因库中最相近的已知细菌16SrDNA序列绘制系统进化树,表明克隆子与已知菌之间的基因系统进化关系。

天津高沙岭潮间带泥螺对多环芳烃菲的累积特征1241-1246

摘要：污染物的生物可利用性对生物修复、污染物生态毒性和环境风险评价有着十分重要的影响。本文通过对天津高沙岭潮间带底栖生物泥螺Bullacta exarata进行室内菲染毒实验,从泥螺暴露在菲污染环境之日算起,分别于1、3、5、7、10、12d采样,样品经冷冻、干燥、研磨、混匀、称量后,采用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）测量了泥螺体和肝脏对多环芳烃菲的累积数量,经过计算生物累积因子（BSAF值）研究了泥螺对菲的生物可利用性。结果表明,泥螺对菲的累积周期为12d,其身体和肝脏中菲的质量分数均呈现先升高后降低的趋势,分别在第7天和第5天达到最大值,其中肝脏的累积能力更强,肝脏对菲的最大累积量大约是身体的10倍,在食物链的传递中,这无疑会对更高营养级的生物造成较大的影响。研究还发现,泥螺对菲的累积主要来自于对底泥的摄食,这不仅与其自身的生活习性有关,还与栖息环境密切相关。所以,应当严格控制菲的人为输入,尤其是要严格控制石油类产品的泄露。该研究成果可以为天津河口、潮间带和近岸海域的环境监测、生态风险评价及生物修复提供科学依据。

手性有机磷农药在土壤中对映体选择性降解特征1247-1250

摘要：马拉硫磷和丙溴磷是2种常用的有机磷杀虫剂,均有一个手性中心存在2个对映体。采用室内避光培养的方法,在对映体水平上研究了马拉硫磷和丙溴磷在2种土壤中的降解情况。结果表明,2种农药在土壤中的降解均较快,马拉硫磷和丙溴磷的降解半衰期分别为：黄土中3.5h和21.5h,红土中4.3h和29.4h。进一步的手性测定表明2种农药的降解均存在一定的对映体差异,丙溴磷对映体的选择性明显高于马拉硫磷,在2种土壤中马拉硫磷的左旋对映体降解快于右旋对映体,丙溴磷的右旋体降解快于左旋体。研究有助于深入认识2种有机磷农药在环境中的归趋,并对其生态风险性进行更合理的评估。

生活垃圾堆填区周边农田土壤中多环芳烃的污染特征1251-1255

摘要：土壤多环芳烃（PAHs）的污染日益受到关注,PAHs是垃圾渗滤液中的主要有害成分之一。以苏北某市城郊结合部露天垃圾堆放场为对象,采用高效液相色谱法分析周边农田土壤中16种PAHs的含量特征及分布规律。结果表明,垃圾场周边农田土壤PAHs含量总体表现为随距垃圾堆体的距离增大而降低的趋势。土壤中PAHs总量（平均值为1208.51μg·kg^-1）明显高于未污染土壤（509.25μg·kg^-1）,其中显著提高了土壤中难降解、难挥发的4环芳烃的含量,按照欧洲农业土壤PAHs含量与分布标准,达到中等或中等以上PAHs污染水平,说明垃圾堆填场周边农田土壤存在PAHs的污染风险。

广州市农业土壤中六六六（HCHs）和滴滴涕（DDTs）的残留特征1256-1260

摘要：采集了广州市农业土壤表层（0-20cm）样品118个,采用气相色谱方法对土壤中六六六（HCHs）和滴滴涕（DDTs）进行分析,初步揭示了广州市土壤中有机氯农药的分布及残留情况,并做出潜在生态风险评价。研究结果表明：HCHs的检出率为95.8%,残留范围在ND～17.96ng·g^-1之间,平均值2.10ng·g^-1,DDT的检出率为92.4%,残留范围在ND～327.87ng·g^-1之间,平均值为18.97ng·g^-1。HCHs的4种异构体中,β-HCH质量分数最高,平均质量分数为0.86ng·g^-1,而p,p′-DDT是4种DDTs异构体中质量分数最高的,平均质量分数为11.89ng·g^-1。不同土壤利用类型中,耕地土壤中的有机氯农药残留量明显高于林地和果园地。与国内外部分地方和我国土壤环境质量标准相比,广州市农业土壤中DDTs和HCHs污染程度较低。

珠江三角洲典型区域蔬菜地土壤中有机氯农药的污染特征——以东莞市为例1261-1265

摘要：近年来珠江三角洲经济迅速发展的同时所带来的土壤有机氯农药污染问题备受关注,着重调查研究了东莞蔬菜地土壤中17种有机氯农药的污染特征。2002年10-12月采集蔬菜地土壤样品37个,利用气相色谱分析有机氯农药的含量。研究结果表明,东莞蔬菜地土壤样品中均检出有机氯,其中DDE与艾氏剂的检出率为100.0%;17种有机氯农药总含量（∑17OCPs）范围为2.47-82.23ng·g^-1,均值为22.53ng·g^-1。含有7个Cl取代基的有机氯农药即七氯与环氧七氯的含量均显著低于其他有机氯农药的含量;尽管东莞市蔬菜地土壤中DDTs的含量明显低于省内外其他地区蔬菜地土壤DDTs含量,但东莞蔬菜地土壤中有机氯农药主要以毒性较强的六氯代有机化合物为主,因此东莞蔬菜地土壤中有机氯农药污染状况不容忽视。

土壤重金属的形态分布特征及其影响因素1266-1273

摘要：土壤重金属元素在介质中的存在形态是衡量其环境效应的关键参数。选择长江三角洲地区的江苏省昆山市为研究区,采集了126个土壤表层样品,通过欧共体标准司提出的BCR3步提取法对土壤中Cd、Cr、Cu、Co、Ni、Pb和Zn等7种重金属元素的形态分布特征进行了分析,并采用逐步回归法探讨了影响重金属化学形态的影响因素。研究结果表明,Cd主要以可还原态存在,Pb主要以有机结合态存在,而Cr、Cu、Ni、Zn和Co5种元素主要以残渣态存在,不同重金属元素的次生相态所占总量百分比由大到小的顺序为Cd、Pb、Co、Cu、Zn、Ni、Cr。重金属总量是影响重金属形态含量的最主要因素,其次为有机质和pH值,FeOx含量是影响残渣态含量的主要因素,粘粒含量是影响Zn各形态的主要因素,MnOx含量是影响Pb各形态的主要因素。

稀土工业区土壤中钍形态的植物可利用性评价1274-1278

摘要：土壤中钍的生物可利用性与其对生态环境的危害密切相关。分别采用小麦盆栽培养实验和连续萃取方法研究（Triticum aestivumL.）对土壤中钍的吸收及根际土壤和原质土壤中钍形态差别。结果表明,根际土壤中钍的质量分数较原质土壤低,根际土壤和原质土壤中钍的形态分布存在一定差别,根际土壤中非残留态量较原质土壤中高。利用吸附了钍的高岭土、蒙脱土、碳酸钙、无定形氧化铁、无定形氧化锰和腐殖酸等作为小麦水培实验基质材料,并采用连续萃取方法对钍各形态的植物可利用性进行了考察。吸附材料中钍对小麦吸收的贡献指数由大到小的顺序为：高岭土、碳酸钙、腐殖酸、无定形氧化铁、无定形氧化锰、蒙脱土。由各模拟材料结合的优势钍形态,钍各形态的小麦可利用性由大到小的顺序为：离子交换态、碳酸盐结合态、有机质吸附态、无定形铁锰氢氧化物共沉淀态、晶形铁锰氢氧化物结合态。

长春市土壤重金属化学形态与土壤微生物群落结构的关系1279-1285

摘要：采用样品采集、室内分析和多种数据统计方法相结合的方法,研究了长春市土壤重金属化学形态与土壤微生物群落结构的关系。结果表明：长春市土壤重金属（Pb、Cd、Cu、Zn和Ni）不同化学形态对土壤微生物群落结构影响明显不同,碳酸盐结合态的Pb和Ni对放线菌的生长繁殖具有刺激作用,碳酸盐结合态Zn对细菌的生长繁殖具有刺激作用,铁锰氧化物结合态和有机结合态的Zn与有机结合态Cu对细菌、放线菌的生长繁殖具有刺激作用。土壤理化性质对重金属化学形态与微生物群落结构之间的关系影响很大,其掩盖了土壤重金属化学形态对土壤微生物群落结构特征的影响,有机质含量、电导率、阳离子交换量掩盖了重金属化学形态对细菌、放线菌和微生物总数的影响,自然含水率掩盖了重金属化学形态对多样性指数的影响。采用重金属的化学形态评价重金属对土壤微生物参数的影响更合理,而且在确定评价长春市土壤重金属污染状况指标时,应该剔除土壤理化性质的影响。选择有机结合态Cu、铁锰氧化物结合态Zn与微生物群落多样性指数相结合来评价长春城市土壤重金属Cu和Zn的污染状况。

不同比例钾钙锌共存对土壤镉吸附的影响1286-1290

摘要：采用等温平衡法,测定了锌、钾、钙两两共存下赤红壤镉的吸附量,应用Freundlich方程分析了土壤镉的吸附特征,并计算了镉的分配系数（Kd^Cd）。结果表明,用Freundlich吸附等温方程拟合土壤镉的吸附特征具有很好的相关性。与单钠体系相比,钙钾、钙锌及锌钾共存均使赤红壤吸附镉的能力减弱,赤红壤的总吸附容量（Kf值）分别降低了56.5%、96.73%和91.3%。不同离子两两共存下改变土壤吸附镉能力的程度不同,钙钾共存的Kf值明显高于钙锌、钾锌共存,对Kf值的影响程度的次序为：锌钾≈钙锌,钙钾。钙锌、钾共存时,增加吸附体系中锌质量浓度将明显降低镉的分配系数（Kd^Cd值）,共存离子中锌含量与KdCd值呈明显负相关。钙锌、钾锌以不同比例与镉共存时,锌含量高低是制约KdCd值大小的主要因子。

大宝山矿区氟污染特征及土壤溶出状态1291-1298

摘要：对广东大宝山矿区周围尾矿水、河水等水体系统中的氟质量浓度进行了分析，利用水质分类的方法研究氟的来源及分布规律，并在实验室内进行土壤溶出实验，进一步证明氟的来源。研究结果表明：大宝山矿区水质类型主要有以下4种：Ca—SO4，Mg-SO4，Ca—HCO3，Ca—Mg—SO4，其中Mg-SO4型水质中氟含量比较高，最高达到16．68mg·L^-1；从时空分布来看，水中F^-质量浓度存在着明显的季节与地域特征，雨季氟含量要比旱季低，在研究流域内水中氟质量浓度的分布规律是从尾矿库到漓江呈降低趋势，这说明氟来源于矿山。溶出实验结果表明：尾矿类土样酸化严重，硫化物氧化促进了氟化物的溶出，溶出液pH变化与SO4^2-浓度变化都证明了这一点；表层土样溶出F质量浓度由大到小的排列顺序为：槽对坑尾砂库表土，铁龙尾砂库外排河流底泥，上坝村水稻田土。槽对坑尾砂库分层土样溶出F质量浓度和易溶氟化物浓度由大到小的排列顺序为：表土，0．5m，1m。溶出实验进一步证明了氟来源于矿山。

滇白前（Silene viscidula）对铅、锌、镉的共超富集特征1299-1306

摘要：为了寻找新的重金属超富集植物特别是多金属共超富集植物,调查测定了云南兰坪铅锌矿区北厂矿段生长的8种植物及其根区土壤的重金属质量分数,以及土壤基本理化性质。结果表明：研究区土壤中磷和钾质量分数较低,总氮、总磷、总钾、铵态氮、硝态氮、速效磷分别占土壤干质量的0.2%、0.03%、0.52%、0.0029%、0.00012%、0.00068%;有机质质量分数平均为4.81%,pH值平均为6.79,电导率变化范围为11.4-140.3μs·cm^-1。该矿区土壤中锌（Zn）、铅（Pb）、镉（Cd）、铜（Cu）的质量分数平均值分别为（38178±23870）、（18671±10143）、（438±345）、（159±82）mg·kg^-1,除Cu外均超过国家土壤环境质量（GB15618-1995）三级标准。8种植物地上部Zn、Pb、Cd、Cu质量分数范围分别为271-17986、51-5430、1-617、2-26mg·kg^-1,尤以滇白前（Silene viscidula Franch）地上部Zn、Pb、Cd质量分数为最高。进一步采集38个滇白前样本对其重金属富集特征进行深入调查,表明其地上部中含Zn、Pb和Cd平均为（11043±3537）（、1546±1044）和（391±196）mg·kg^-1,富集系数（地上部和土壤金属质量分数之比）分别为0.35、0.08和1.05,转运系数（地上部和根中金属质量分数之比）均超过1,均值分别为8.21、3.90和8.36。野外调查数据表明,滇白前是一种Pb/Zn/Cd共超富集植物。滇白前对Zn、Pb富集系数小于1,主要是由于其对应土壤中Zn、Pb质量分数太高（平均分别为（45778±32819）、（22512±13613）mg·kg^-1）所致。