环境基准是一个非常棘手且具有挑战性的科学难题,环境标准制定与修订是一项长期的、艰巨的任务。根据国际上该方向近年来的发展,对环境基准和环境标准的概念与内涵进行了论述,对过去的认识进行了纠正,指出:环境基准不等于环境质量基准,环境基准应该包括环境质量基准和污染环境修复基准2个方面;相应地,环境标准则应包括环境质量标准和污染环境修复标准2个部分。在此基础上,概述了国际和国内有关环境质量基准研究方面取得的显著成绩,列举了法国(作为西欧的代表) 、加拿大(作为美洲的代表)和意大利(作为中欧的代表) 在环境质量标准制定过程中的先进做法,介绍了美国、英国和俄罗斯等国家在污染环境修复基准研究与污染环境修复标准制定等方面的进展。最后,对我国今后环境基准的研究进行了展望.

江苏省句容市陈武镇水库流域是以稻作为主的农业小流域,在长三角地区颇具典型性。于2007年5月至2008年4月在该流域进行定位观测与现场调查,通过估算氮素平衡来分析预测流域农田氮污染潜势。结果表明,研究时段内流域氮素输入量为1 58911 t,输出量为1 16814 t。化肥氮输入是农田氮素的最主要来源,占氮输入总量的67.2%;而作物收获是农田氮输出的主要方式,占氮输出总量的46.7%。水田和旱地氮平衡均处于盈余状态,盈亏率分别为20.5%和52.4% ,氮素利用率分别为33.6%和34.9% ,利用率较低。水田47.8%的氮素以气态形式损失,气态氮和储存在土壤中的氮素极易导致大气和水体污染。

选择江苏省仪征市陈集镇2个典型的农村小流域进行水质监测和景观空间分异耦合关系研究,结果表明:不同地势区景观结构差异明显,水环境特征也有较大差别。随着地势的降低,总氮、总磷浓度在小徐庄流域呈降低趋势,而高塘流域则先升高后降低;总磷、总氮、氨氮、硝态氮浓度与源景观比例、沟渠密度和景观多样性指数具有良好的相关关系,逐步回归分析发现, 94%的总氮浓度由源景观比例和沟渠密度决定, 80%以上的氨氮和硝态氮浓度由源景观比例决定。因此,可以通过对流域景观结构的优化调整,达到对流域景观中养分的有效管理,实现对农业非点源污染的控制。

选取位于贵州省普定县的后寨地下河流域中下游作为研究区,利用地理信息系统软件,解译出研究区2004年的潜在石漠化等级分布图,对海拔、坡度、坡向和坡位等地形因子同各等级潜在石漠化景观面积的相关关系进行定量分析。结果显示,研究区潜在石漠化景观在空间上呈不均匀分布;海拔、坡度和坡向等地形因子同潜在石漠化景观的多个等级斑块面积之间相关性显著(P < 0.05或P < 0.01) ;随着海拔的增加,低度和中度潜在石漠化面积所占比例逐渐增加,无石漠化和极低度潜在石漠化面积所占比例逐渐减少;随坡度的增加,无石漠化面积所占比例逐渐减少,低度、中度及极高度潜在石漠化面积所占比例逐渐增加;随着坡向由阴转阳,中度和高度潜在石漠化面积所占比例逐渐增加;而坡位与各等级潜在石漠化景观面积之间无显著相关性。

以雅鲁藏布江源区所在的马泉河流域为研究区域,运用遥感和GIS技术对土壤侵蚀及其空间分布的地貌特征进行研究,结果表明:轻度及其以上强度土壤侵蚀面积为18 933.33 km2 ,占源区面积的71.86%;冻融侵蚀是土壤侵蚀的主要形式,占源区面积的82.53%;风力侵蚀占5.33% ,集中分布在河谷宽谷段;水力侵蚀面积所占比例较小,以微度侵蚀为主。土壤侵蚀的地理分布规律受海拔高度的影响较大,垂直分异明显,主要发生在坡度等级较低、地势较平坦的地区。轻度以上冻融侵蚀主要分布在海拔4 600～5 200 m,且有20%以上集中在0°～5°坡地;风力侵蚀主要分布在海拔4 600～5 600 m、0°～25°坡地。极强烈风力侵蚀以西南坡向最大,南、西、东南坡和平地分布较少。强烈风力侵蚀以平地所占比例最大,东北和西2个坡向次之。坡向对冻融侵蚀影响较小。

采样分析典型地砷病区域———内蒙古河套地区地下水、地表水和自来水中砷含量和形态,研究河套地区水体中砷分布状况,并采集山西山阴县大营村(地下水)和山东招远地区水样(地表水、地下水) ,以用于污染特性比较和源解析。结果发现,内蒙古河套地区和山西省山阴县大营村作为生活饮用水的地下水中砷含量超标率较高,其中内蒙古临河区狼山镇先锋七社和山西大营村地下水砷含量平均值分别为368.9和443.5μg·L-1 ,分别有75%和100%的水样超过GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》中农村小型集中和分散式供水砷含量限值。内蒙古五原县乃日乡的175个水样中,也有59%的地下水样砷含量高于50μg·L-1 ,且砷形态主要以无机砷为主。河套地区地表水水样砷含量大部分在50μg·L-1以下,部分自来水(水源为地下水)样砷含量超过生活饮用水标准。

选用杂交稻、常规稻和糯稻3个水稻品系共21个水稻品种在广东大宝山矿区周围重金属污染土壤中进行大田试验,研究Cu、Zn、Pb、As和Cd 5种重金属元素在不同水稻品种(品系)稻米中的积累状况,并进行健康风险评价分析。结果表明,供试水稻稻米中Cd和Pb超标率很高,分别为100%和71.43%; Cu和As超标现象不严重,超标率分别为4.76%和14.29%; Zn含量均不超标。供试水稻品系中常规稻和糯稻稻米对Cu、Zn、Pb、Cd的积累能力较高,杂交稻则较低;但杂交稻稻米对As的积累能力高于其他2个品系。稻米中Cu、Zn、Pb、As和Cd含量与稻谷生物量均呈负相关关系,其中Pb含量与稻谷生物量呈显著负相关。供试水稻稻米对5种重金属的富集能力由高到低排序为Cd > Zn >Cu >As > Pb。本研究表明供试土壤中Cd和Pb对人体健康存在比较严重的潜在威胁,Cu、Zn和As对人体健康的潜在危害较小,应重点关注大宝山矿区稻米Cd和Pb的重金属污染问题及其对人体健康的潜在危害。

综合考虑生态系统健康标准及河口湿地的生态特征,借鉴压力-状态-响应(pressure-state-response, PSR)模型,从压力、环境状态以及生物响应3方面构建辽河口湿地生态系统健康评价指标体系,并引入突变级数法,对1996年和2000年辽河口湿地生态系统健康状况进行了评价和分析。结果表明, 1996年辽河口湿地生态系统健康度为0.979 1, 2000年则降至0.961 8,即由健康状态转为亚健康状态,其主要原因为水资源不足和石油类污染加剧。应加强对辽河口湿地区域石油开采的管理,并合理分配利用水资源,保障湿地生态用水,促进辽河口湿地的生态系统健康。

2007年6月至9月,对三江平原湿地6种不同土地利用生境下地表甲虫群落结构的调查结果显示,所采集的1 646个地表甲虫标本隶属25科,其中步甲、隐翅虫和叩甲3科个体数量较多,分别占总数的52.9%、20.1%和10.8% ,共同构成本研究区的优势类群。对该甲虫群落的物种丰富度、多样性指数、均匀度指数的分析结果表明,大豆田地表甲虫数量最多,松树林最少;物种丰富度以白桦- 蒙古栎林最高,杨树林最低;多样性指数以田埂最高,杨树林最低;均匀度指数以田埂最高,杨树林最低。土地利用方式对地表甲虫数量、多样性有显著影响,对均匀度无显著影响;季节变化对地表甲虫数量无显著影响,但对地表甲虫多样性和均匀度有显著影响。

选择常熟地区代表性乡村,对农户庭院植物多样性和配置模式进行研究,分析其植物物种组成和多样性,并利用TWINSPAN分类方法,研究了庭院植物配置类型与模式。结果表明:在对281个户级庭院调查中, 170户庭院中栽种植物, 111户庭院中无任何绿化,共栽种植物151种(含变种、栽培品种) ,隶属58科116属;庭院植物配置可划分为4种庭院类型和10种配置模式;植物的层次结构对于多样性指数影响较大,植物配置模式的结构越丰富、复杂,其物种多样性指数越高。认为观赏性植物成为庭院的主体植物,观赏功能成为庭院植物的主要功能;庭院内有效绿化面积不足,单位面积植物生态效益较低;乡土植物景观建设与物种多样性保护有待于进一步加强。

基于3S技术,应用Fragstats软件对高原湿地若尔盖国家级自然保护区1990、2000和2007年3期TM解译图进行分析,研究保护区景观格局变化动态及其驱动力。结果表明,退化沼泽为若尔盖国家级自然保护区的景观基底, 2007年达保护区总面积的48.05%。保护区建立前后的10 a间( 1990—2000年) ,湖泊、河流、沼泽面积萎缩,主要演变为退化沼泽和草甸,退化沼泽、草甸和灌丛面积分别增加1 978.60、2 559.09和824.27 hm2 ,斑块数减少,景观破碎度和异质性降低,聚合度和优势度增加;建立国家级自然保护区后(2000—2007年) ,河流面积小幅恢复,但湿地退化仍是主要趋势,湖泊和沼泽面积持续减小,草场面积持续增加,沙地面积增加1 929.00 hm2 ,斑块数增加,聚合度和优势度下降,景观破碎度和异质性回升。气候变暖等自然因素和人为排水疏干、过度放牧、无序旅游、基础建设等干扰影响是湿地退化的主要驱动力。

以鲫鱼(Carassius auratus)为试验材料,研究了重金属镉锌联合胁迫对鲫鱼肝脏和肾脏组织中金属硫蛋白(MT)含量的影响。结果表明,在0. 005、0. 010、0. 050、0. 100、0. 500 mg·L -1镉分别与1.0 mg·L -1锌联合胁迫下,鲫鱼肝脏和肾脏组织中MT含量的总体变化趋势较为一致,均为先升高后降低再升高,MT含量在第12小时达到峰值,肝脏MT含量达(5. 735 ±0. 016) ～ (10. 640 ±0. 023) μg·g-1 ,肾脏MT含量达(8. 346 ±0. 014) ～ (12. 990±01031) μg·g-1。在试验的0—12 h内肝脏中MT增加速率为0. 22～0. 69μg·g- 1 ·h- 1 ,在试验的0—6 h内肾脏中MT增加速率为0. 83～1. 67μg·g-1 ·h-1。在0—12 h内鲫鱼肝脏和肾脏组织中MT增加量与镉含量呈正相关,表现出一定的剂量- 效应关系,表明水体中镉锌联合可诱导鲫鱼组织中MT的合成与表达,且诱导时间主要在0—12 h之内。研究表明,鲫鱼肝和肾组织中MT可作为评价外源重金属污染的指标。

为研究不同填料对指示菌的去除效果,选取沸石、无烟煤、页岩、蛭石、陶瓷滤料、砾石、钢渣、生物陶粒8种填料, 进行垂直流人工湿地模拟柱净化污水试验。结果表明, 8种填料中对3种指示菌(异养细菌、大肠菌群和粪链球菌)去除率较高的为钢渣(99. 9% )和无烟煤(95. 9% ) ,推测主要是因为其出水分别呈碱性和酸性造成。除钢渣和无烟煤外,去除率较高的为沸石和蛭石,去除率较低的为陶瓷滤料和生物陶粒。相关分析结果表明6种填料(不包括钢渣和无烟煤)对指示菌去除率与填料的渗透系数间存在负相关关系,推测它们主要是通过过滤吸附的机制去除指示菌。

研究了粪液固体浓度和硫细菌混合菌液接种量对猪粪中重金属生物沥浸的影响。结果表明, 猪粪固体浓度越低, 重金属沥浸周期越短,沥浸效果越好。从沥浸效果和经济效益2方面综合考虑,固体质量浓度采用70～100 g·L -1较为合适。接种量也是影响生物沥浸的重要因素,试验结果表明,接种量越大,生物沥浸速度越快,但接种量小的粪样只需适当延长沥浸时间即可达到较高的重金属去除效果, 2%接种量的猪粪沥浸14 d时, Cu、Zn和Cd沥出率可分别达到76.9%、75.2%和47.8%。从经济角度考虑,接种量采用2%即可满足生物沥浸的需要。

分别利用振荡平衡法和土柱淋溶法研究了丁噻隆在不同土壤中的吸附和淋溶特性及其影响因素。结果表明,丁噻隆在5种供试土壤中的吸附特性能较好地用线性模型拟合,吸附能力顺序为:东北黑土>太湖水稻土>江西红壤>南京黄棕壤>陕西潮土,吸附常数Kd 为0.19～2.87 mL·g-1 ,吸附性能较差。丁噻隆在3种典型土壤中的淋溶试验表明其具有较强的淋溶性,淋溶速率为:江西红壤>太湖水稻土>东北黑土。影响丁噻隆吸附和淋溶的主要因素是土壤有机质含量。

以南京市郊集约化蔬菜长期种植基地为对象,采集蔬菜种植年限分别为3～5、15～20、25～30 a的土壤,测定土壤全磷( TP) 、速效磷(Olsen-P) 、水溶性磷(CaCl2-P) 、生物有效磷(NaOH-P)的含量,并对0—20 cm土层磷素吸附特性进行分析,通过研究土壤磷吸附饱和度(DPS) 、最大缓冲容量(MBC)来对土壤磷素流失风险进行评估。结果表明,在0—20 cm土层,除NaOH2P外,其余各形态磷( TP、Olsen-P、CaCl2-P)都随种植年限延长呈增加趋势。不同种植年限土壤TP、Olsen-P、CaCl2-P、NaOH-P主要积累在0—20 cm土层,且随着土层深度的增加土壤磷的累积量逐渐降低。DPS随种植年限延长而升高,种植年限25～30 a的菜地0—5 cm土层DPS超过土壤磷素流失环境敏感指标临界值(25% ) ,其MBC也最低,表明随着蔬菜种植年限的延长土壤磷素流失风险加剧,且流失风险主要体现在0—5 cm土层。

以马尾松幼苗为试验材料,选用砂培法研究铝胁迫对马尾松根际pH值、有机酸分泌以及植株中铝累积变化的影响。结果表明,高浓度铝导致根际pH值增加,当铝浓度高于300μmol·L -1时,根际pH值则趋于平稳。在测试的5种有机酸(草酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸、乙酸)中,当铝浓度由0升至300μmol·L -1时,草酸和苹果酸根系分泌量随之升高,与根际pH值呈正相关关系;而当铝浓度高于300μmol·L -1时,草酸和苹果酸分泌量则趋于平稳,草酸和苹果酸的分泌影响根际pH值的变化。其次,活性铝通过根系进入植株后,由于营养作用和运输机制,出现分布差异,根部铝积累量明显高于茎和叶。当根系接触的铝浓度低于300μmol·L -1时,植株铝积累量与根际pH值,以及草酸、苹果酸分泌量呈显著正相关。

采用静态吸附法研究了不同比例钙铝、铁铝、锰铝的磷酸盐共沉物的除氟性能,比较发现,铝与铁的磷酸盐共沉物除氟效果最好,锰离子对磷酸铝的除氟效果则有明显的抑制作用。以吸附性能较好的1∶100铁铝比例的磷酸盐共沉物为吸附剂,研究了接触时间、pH值、吸附剂量等对其除氟效果的影响,结果表明,在25 ℃、氟离子初始质量浓度为10 mg·L -1、pH值为6～8、振荡时间为90 min、投加量为215 g·L -1条件下, 1∶100铁铝比例的磷酸盐共沉物对氟的吸附量可达217 mg·g-1。