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环境科学与污染研究精选(九篇)

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环境科学与污染研究

第1篇:环境科学与污染研究范文

如此众多“有分量”的成果,都出自一个科研团队――广东省环境科学研究院大气环境研究所。8年来,这个团队坚持科研为大气环境管理和决策服务,为打造“广东蓝”新名片贡献出自己的力量。

汇聚各路英才 共建科研平台

广东、湖南、湖北、陕西、黑龙江、山东、河北……

清华大学、北京大学、中科院广州地化所、中国环境科学研究院、中山大学、华南理工大学、英国诺丁汉大学、……

大气科学专业、大气化学专业、环境科学与工程专业、地理信息系统专业、交通运输规划与管理专业……

功以才成,业由才广。面对大气污染防治工作的迫切需要,广东省环境科学研究院审时度势,将大气污染防治研究作为优先发展方向,广开进贤之路。通过就地转型、积极招录等途径,择各路英才而用之。并以爱才的诚意、用才的胆识、容才的雅量,为人才发展提供良好环境,让这些“初生牛犊”们在敢闯敢干的实践中展示才华,不断成长。

“如今,我们又在‘高人’的具体指导下开展工作,眼光更加开阔,研究更加深入。”被大气研究所副所长廖程浩称之为“高人”的是我国大气环境研究领域权威专家、原中国环科院副院长柴发合。通过多方努力,2017年3月,柴发合研究员受聘成为广东省环境科学研究院高级顾问。

“我们有一套高性能计算机集群系统,刀片服务器20个、内存640G、存储208T,去年又投入50余万元进行模拟系统平台扩充;此外,还花了30多万元在‘天河二号’超级计算机系统购买了计算资源,用于支持科研工作!”谈起现在的硬件设备,从事大气污染源排放清单和空气质量数值模拟研究的杨柳林颇为满意。良好的硬件环境,不仅让他有用武之地,而且独当一面,挑起大梁。

大气化学专业的女博士赵秀颖,也对所里的硬件设备十分满意。2015年底前,所里的大气环境实验室设备总投入已达637万元;去年,实验室建设进一步提速,实验室面积增加150平方米;投入215万元,新购了高效液相色谱仪、气相色谱仪(含FID及PID检测器)、吹扫捕集仪、旋转蒸发仪、微量天平等高精度分析设备,以及多台环境空气采样器、空气重金属采样器、烟尘(气)采样器等采样设备。齐全的实验装置和先进的分析测试手段,为进一步加强污染源本地化排放特征研究,提升大气环境科学研究水平提供了保障。

除此之外,便利的工作平台也为大气环境研究所做大做强创造了良好的条件。2015年,获广东省环境保护厅批准成立的“广东省环境保护大气环境管理与政策模拟重点实验室”,历经严格的审核和专家评审,成为首批广东省环境保护重点实验室之一。

在广东省环境保护厅的领导和部署下,广东省环境科学研究院积极牵头筹划“广东省大气质量科学研究中心”的实体化运作,定位于“区域大气环境科研创新和管理决策服务”,积极开展科研创新,进一步加强对广东省大气环境质量改善的科技支撑。

2017年1月18日、4月5日,在V东省环境保护厅、广东省气象局联合召开的全省空气质量综合分析季度会商会上,在省环境监测中心、省生态气象中心介绍相关情况后,省环科院代表广东省大气质量科学研究中心发言,对大气污染防治工作形势作出研判并提出相关工作建议,为广东省大气污染防治的科学决策提供技术支撑。

联系工作实际 呵护南粤蓝天

“各区(县、市)运输车辆监管实现率及道路保洁洒水执行率低,应明确道路运输扬尘治理工作的具体落实部门。”

“2016年度秸秆禁烧网格化管理工作未能落实到位,建议根据各区(县、市)的实际情况下达各地任务目标。”

……

近日,广东省环境科学研究院向肇庆提交2016年度肇庆市环境空气质量综合治理第三方评估成果。一项项具体评价指标,一条条改进意见建议,令各县区和相关职能部门“心服口服”。

通过公开竞标,广东省环境科学研究院大气环境研究所承担了“肇庆市环境空气质量综合治理第三方评估”项目,对肇庆市环境空气综合治理情况实施2015至2017连续三年的第三方评估工作。两年多来,这项在全国富有开创性的工作,得到当地的积极评价,认为“专业、客观、中立”。

“作为科研机构,我们不仅要客观评估、科学考核,更要分析问题,找出原因,指导和推进地方大气污染防治工作。” 广东省环境科学研究院副院长张永波要求大气研究所发挥上下联系纽带和立足广东本土的优势,紧密联系各地实际提出更多有针对性、操作性强的建议,更好为地方大气污染防治工作服务。

联系实际,服务地方,做就做好。4月26日,由广东省环境科学研究院大气环境研究所承担的“潮州市大气污染物来源解析及防治对策研究”项目,得到验收专家组一致好评。该项目历时1年多,涵盖了潮州市城区、典型工业区及郊区,共采集分析了超过200多个环境样品。

目前大部分城市的源解析项目主要聚焦于受体模型的PM2.5来源解析,鲜有对臭氧进行来源分析。广东省环境科学研究院与中国环境科学研究院强强联合,既利用采样分析和受体模型的方法对PM2.5污染进行分析,又通过污染源排放清单的编制和使用先进的模型工具对PM2.5和O3的污染来源进行分析,且对当地复合污染的防控提出了针对性措施与建议,为潮州市大气环境质量改善工作提供了科学依据和技术支持。

“感谢广东省环境科学研究院大气环境研究所的工作,2015年下半年我厂实现VOCs减排量44.3吨,2016年减排77.6吨。”

让惠州中海壳牌实现减排效益的,是在广东省环境科学研究院大气环境研究所技术指导下该厂采用了泄漏检测与维修(Leak Detection and Repair,简称LDAR)技术。该技术是目前国际上控制炼油石化企业VOCs无组织排放的最佳可行技术,在欧、美、日等发达国家普遍使用。在广东省环境科学研究院的研究推动和广东省环境保护厅的大力支持下,广东省积极引入该技术并以广州石化、中海壳牌、中海惠炼等三个厂为试点,于2014年在全国率先开展该技术的应用工作。

在实施过程中,广东省环境科学研究院大气环境研究所大胆探索,勇于创新,研究建立了适合本地的LDAR实施标准化技术流程和规范、LDAR信息高效管理和追踪技术体系、以及保障LDAR实施效果的长效运行和监督管理模式。通过应用先进的信息化技术手段,利用掌上电脑和LDAR移动式信息管理软件,改变传统的信息数据表格记录和文档管理的落后模式,突破企业数以万计的泄漏点检测与维修记录信息高效管理需求的瓶颈,改善人工操作模式难以实现标准化和全过程精确跟踪的制约,实现对企业海量LDAR检测、修复、维护和管理数据的自动化、系统化、精细化管理。因此,“广东省石油炼制行业LDAR研究与应用示范”项目被广东省环境保护厅评为2016年广东省环境保护科学技术奖一等奖。

围绕全省环保中心工作,为广东省环境保护厅大气环境管理提供技术支持,始终是广东省环境科学研究院大气环境研究所的“核心业务”。从珠三角清洁空气行动计划方案到广东省大气污染防治行动方案(2014~2017年)再到广东省环境保护“十三五”规划和珠三角战略环境影响评价等的大气专题研究,一项项方案凝聚了团队的心血,见证了团队成员们奋进的步伐。

值得一提的是,近年来,广东省环境科学研究院大气环境研究所在移动源大气污染防治领域开展了大量开拓性的研究工作。在机动车污染防治领域完成的“广东省珠三角地区加快黄标车更新淘汰对策研究”“广东省实施机动车国Ⅴ标准可行性研究”“广东省在用车排污监管现状与对策研究”等研究成果,已在“广东省‘十二五’机动车污染物总量减排实施方案”、“广东省环境保护厅关于广东省提前执行第五阶段国家机动车大气污染物排放标准的通告”等政策文件中得到了大量应用,对推动广东省的机动车污染防治工作起到了重要的技术支撑作用。

第2篇:环境科学与污染研究范文

关键词 水环境;决策支持系统;污染物溯源;分析功能;设计

中图分类号 X502 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)02-0172-02

Design of Contamination Tracing Analysis Function in Decision Support System of Water Environment Management

LI Jing ZHOU Hao YU Xiao-ying

(Heilongjiang Academy of Environmental Sciences,Harbin Heilongjiang 150056)

Abstract Regarding the research advances on contamination tracing analysis,combined with the feature of pollutant emission in Mudan River,contamination tracing analysis function in decision support system of water environment management was designed,so as to improve the ability of water environment regulation in Mudan River basin.

Key words water environment;decision support system;contamination tracing;analysis function;design

随着社会的进步、经济的发展,人民生活水平逐渐提高,环境与安全问题越来越受关注[1]。我国流域污染问题日益突出,据环保部门对118个大中城市调查,地下水严重污染的城市占64%,轻污染的占33%[2],我国跨国河流涉及19个国家,共计40多条[3]。如何科学界定环境影响成为难点,控制和消除河流污染源是防止污染的根本[4-5],而污染源溯源是水污染防治和环境管理的基础和关键。

1 污染物溯源分析的研究进展

目前,研究大气污染源解析的报道很多[6-8],而针对水环境研究的报道却不是很多。随着水污染防治工作的深入,我国的水环境污染物源解析研究也开始陆续出现报道,于丽捷等[9]通过对牡丹江干流海浪、柴河断面各污染源量的估算,为牡丹江流域治理提供依据。富国[10]的研究说明了实测河流断面时段通量中时间平均离散通量的贡献,并讨论了污染源的点源、非点源类型的差别对选择年通量估算方法的影响。王新兰[11]对辽河盘锦段氮污染源解析,认为氮主要来源是农业面源污染及生活排污,引起氮浓度波动的是农业面源及工业源。金菊良等[12]提出了基于加速遗传算法的投影寻踪对应分析方法,并应用于流域非点源污染源解析研究中。陈玉成等[13]研究得出重庆市39个区县农业面源污染主要污染物是TP、TN,主要污染源是畜禽养殖和化肥施用,主要影响因子是农业总产值。水环境污染物溯源实际工作中常用传统排查方法,首先调研勘查确定污染物质和范围,然后筛查疑似污染源,采集该污染源下游断面具有代表性的水样进行监测分析,进而确定污染源。经过多年的研究,污染溯源已经形成多种求解方法,主要包括确定性方法和随机方法。其中,确定性方法包括解析法、模拟优化及向后法,随机方法是以概率学为基础的溯源方法。按照所需基础数据量及溯源的精确程度,大致可分为基于少量监测数据的水动力学理论反演法、基于一定量监测数据的成分比例分析法、基于大量监测数据的污染源排查法、基于特殊监测方法的溯源法及其他辅助方法等。参考当前污染物溯源分析研究进展,结合牡丹江污染物排放特征,设计牡丹江流域水环境管理决策支持系统中的污染物溯源分析功能。

2 牡丹江流域污染物溯源分析功能设计

2.1 监视日常水质监测断面污染物浓度

定期监视河流各水质监测断面污染物浓度(COD和氨氮),当发现某断面污染物浓度突然大幅升高时,系统自动发出报警信息,提示用户可能发生污染事故。当用户收到报警信息后,由用户启动污染溯源分析功能。

2.2 圈定污染范围

污染溯源分析功能启动后,系统对干流各水质监测断面进行扫描,查找未发生污染物超标和污染物超标相邻的2个断面,初步_定污染事故发生在这2个水质监测断面之间,然后将这2个断面之间的排污企业(单位)圈定为疑似污染源。

2.3 反推污染范围内各排口污染物浓度

根据一维稳态水质模型和监测断面COD/氨氮值逆推各排口浓度值(图1),并计算各排口处COD与氨氮比值。

2.4 筛查超排企业(单位)

将各排口所控制的排污企业COD/氨氮比值与2.3计算得到的COD/氨氮比值进行比较,比值较为接近的企业即认为重点疑似企业。

以上牡丹江流域污染物溯源分析方法,是基于以下几种假设:①一次污染事故(超排、偷排)仅发生在一家排污企业(单位);②同一排放源不同时间排放的物质相同,即污染物组成成分相同;③污染物在受纳水体运移过程中物质组分不发生变化;④污染物在运移过程中只考虑综合衰减作用;⑤假设污染物在向下游运移过程中无大的支流汇入,即无明显的稀释作用;⑥假设排污口污染物和上游来水污染物瞬时或极短时间内混合;⑦假设干流流量Q远大于排污口污水流量q。当以上假设发生变化,还需进一步的调研。开展污染溯源工作是环境规划、环境管理、污染防治的基础,既需要理论基础,又需要基础设施和大量的资料数据支持,以便在实际问题中可以实时、准确地获取污染源信息。

3 参考文献

[1] 李雪,曹芳芳,陈先春,等.敏感区域目标污染物空间溯源分析:以新安江流域跨省界断面为例[J].中国环境科学,2013,33(9):1714-1720.

[2] 环境保护部.全国地下水污染防治规划(2011―2020年)[A/OL].(2011-10-28)[2016-10-28].http:///gkml/hbb/bwj/201111/W0201111 09376922920938.pdf.

[3] 李志裴.跨国家河流问题与中国周边关系[J].学术探索,2011(1):27-33.

[4] 钱晓雍,沈根祥,郭春霞,等.基于水环境功能区划的农业面源污染源解析及其空间异质性[J].农业工程学报,2011,27(2):103-108.

[5] 苏丹,唐大元,刘兰岚,等.水环境污染源解析研究进展[J].生态环境学报,2009,18(2):749-755.

[6] 邹长武,印红玲,刘盛余,等.大气颗粒物混合尘溯源解析新方法[J].中国环境科学,2011(6):3-7.

[7] 于娜,魏永杰,胡敏,等.北京城区和郊区大气细粒子有机物污染特征及来源解析[J].环境科学学报,2009(2):153-162.

[8] 杨洪斌,邹旭东,汪宏宇,等.大气环境中PM2.5的研究进展与展望[J].气象与环境学报,2012(3):79-84.

[9] 于丽捷,车蓉,董惠文,等.牡丹江干流海浪柴河断面污染源解析[J].环境科学与资源利用,2004,28(1):40-42.

[10] 富国.河流污染物通量估算方法分析(Ⅰ):时段通量估算方法比较分析[J].环境科学研究,2003(1):3-6.

[11] 王新m.辽河盘锦段氮污染源解析[J].黑龙江环境通报,2006(4):45-46.

第3篇:环境科学与污染研究范文

关键词:环境监测;环境保护

一、环境监测的重要性

1、在治理环境污染中的重要性

随着科学技术的不断进步,人们的生活水平进一步的提高,相应的出现不少的环境污染问题,环境保护成为21世纪最重要的过程之一。环境监测是决定环境质量各因素的测定,因此,当出现环境污染时,就需要环境监测对造成影响污染的各因素进行全面、持久的监测。比如当某一地区出现环境污染问题时,我们可以利用环境监测测定影响环境污染的各因素,如大气、土壤、森林、水资源等等,通过对测定结果的分析研究.及时地制定出解决环境污染问题的方案,科学有效地治理环境污染。在还没出现环境污染问题的地区进行必要的预防措施,防患于未然。

2、在科学研究中的重要性

在新时期,科学技术被提到一个前所未有的高度,时代的发展离不开科学技术。环境监测是一种以高科技为手段的监测,自然,环境监测离不开科学技术,但同时环境监测又反过来促进科学技术的进步。环境监测在对决定环境质最各因素进行测定的时候,收集到比较全面的、科学的数据,这些科学数据为人们研究科学技术提供了丰富的资料,加快人们研究科学技术的步伐,促进社会的不断发展。比如,在对环境进行监测时,可以为地质学家提供相应的地质信息。在监测生物资源时,可以为微生物提供重要的数据信息。

3、在城市环境规化中的重要性

经济与环境是紧密相连的一对,经济的发展需要一定的环境基础,而环境也必然反过来影响和制约着经济的发展,经济与环境的关系不是对立的,而是统一的、相互促进的。因此,我们必须搞好经济和环境的关系。在城市经济建设中,我们有必要制定相关的环境规划。城市环境规划的制定离不开环境监测。通过环境监测,城市可以收集到更多的城市环境信息,这些环境信息对城市环境规划有着重要的指导和监督的作用,它能使政府在制定城市环境规划时少走点弯路,提高城市的整个环境质量。

二、环境监测在环境保护中的重要作用

1、环境监测在环境污染问题中的作用

环境监测可以对污染问题严重的环境要素进行持续的、稳定的监测,例如可以对土壤、大气、水资源等环境要素进行监测,对发生污染的环境要素进行及时的治理,对将要发生环境污染问题的要素进行维护,对还没有发生环境污染问题的要素进行预防等,在环境监测的监控范围内,利用各种先进的科学方法去治理、维护和预防各种污染问题的发生,从而制止环境污染源的进一步扩散,扼杀引起环境污染问题的源头,将环境污染控制在一定的范围之内,进而一步步的去治理,最终建立一个良好的、和谐的生存和发展的环境。

2、环境监测在城市环境规划中的作用

在社会发展过程中,经济和环境是一体两面、相互促进的,发展经济和保护环境是统一的,而不是对立的。国家在坚持经济发展的同时,也提出了将环境保护作为一项基本国策来执行。在发展经济建设和环境建设时要齐头并进,“两手都要硬”,即实现“三同步”与“三同时”。“三同步”即同步规划、同步实施、同步发展;“三同时”即同时设计、同时施工、同时投产。因而,环境监测在城市环境规划中可以起到监督、指导的作用,为城市环境规划提供合理的、正确的发展策略。

3、环境监测在科学研究中的作用

我国社会经济的发展以及社会的进步与科学技术的发展具有紧密的联系,环境监测作为高科技的监测手段,与科技具有非常密切的关系,同时环境监测对科学研究具有重要的促进作用。当进行环境监测时,可以将所得到的各种科学数据(自然资源、自然环境)作为科学考察的重要依据。因此,必须做好各种环境的监测工作,这样可以为科学的研究和发展提供强有力的支持,从而推动我国科学技术的发展,促进我国经济的发展。

三、提高环境监测质量的措施

1、提高环境监测的技术水平

新时期背景下,我国的科学技术得到不断地发展,在环境监测技术上,虽然我们拥有一些先进的技术,也取得一些令人欣慰的效果。但总体来说,我国的环境监测技术水平还处于比较落后的状态,与国外相比,还存在着一定的差距。对此,我们应该努力提高我国环境监测的技术水平,在已有的技术水平基础上,不断研制出新的、先进的技术,寻找适合我国环境监测技术的最佳路线,完善环境监测技术的体制,提升我国环境监测的整体质量,促进我国环境保护工作的顺利进行。

2、改进环境监测的方法

目前,我国环境监测的方法相对的落后,其先进程度与国外有一定的差距。因此在环境监测工作中,我们必须改进落后的监测方法,建立自动监测的体系,提高其在噪声、空气以及地表水、地下水等方面监测的准确率,提升整个环境监测系统的自动化能力,促进环境监测质量的提高,使我国的环境保护和环境污染治理工作更好地进展。

3、培养环境监测人才

环境监测是一项技术含量比较高的工作,只有专业的技术人才才能实施。在新时期,我国缺少专业的环境监测人才。因此,我们有必要培养一批专业的环境监测人才。这些环境监测人才不仅要具备专业的理论知识,而且要具备过硬的监测技能,并且具有国家持证上岗证件,在实践操作过程中能够做到正确的使用监测仪器,认真分析监测的结果,并且根据监测的结果制定出高效的防治方案。

结束语:

总之,环境监测在环境保护中具有非常重要的作用,通过不断加强环境监测质量的管理,确保环境监测质量管理体系的有效运行,提高环境监测的水平,从而可以有效提高环境的质量。

参考文献

第4篇:环境科学与污染研究范文

(1.沧州旺发生物技术研究所,河北 沧州061001;2.河北工业大学海洋科学与工程学院,天津 300130;3.沧州市运河区农业局,河北 沧州061001;4.邯郸市水产技术推广站,河北 邯郸056002)

摘要:介绍了水体污染生物修复技术的概念、方法、特点及应用实例。概述了近年来国内外生物修复技术的研究应用现状,指出生物修复技术存在的问题和研究方向。

关键词 :生物修复;微生物修复;植物修复

近年来,随着我国沿海工农业和海洋产业的发展,人口的增加,城市规模的不断扩大,以及在海洋航运的快速发展,造成大量工矿废水,生化污水排入江河湖海,以及在海损事故中石油、烃等有害物质的泄漏,使地表水、地下水、土壤以及海洋受到有毒有害物质的严重污染。污染的水体极大地损害了生态环境,破坏了生态平衡,而且,对人类健康构成极大威胁。但是对于污染水体,尚缺乏有效的治理手段,主要依靠自然生态的自我净化。

目前,生物修复被认为是一种具有广泛应用前景且可靠的环保技术。简单讲,生物修复(bioremediation)是指生物尤其是微生物催化降解环境污染物,减少或最终消除污染的受控或自发过程[1]。与其它物理、化学治理相比,生物修复的优点是:投入低,操作简便,可就地处理,对周围环境干扰少,不会造成二次污染,而且对于传统治理技术难以处理的环境(海洋),具有广泛的应用前景。

1生物修复研究概述

生物修复技术的应用研究也不过30多年,主要集中于水体、土壤和地下水环境污染。史料记载的首次使用生物修复是1972年美国宾夕法尼亚州管线漏油事件。1989年,首次大规模应用生物修复技术修复了美国阿拉斯加石油污染问题,其具有里程碑意义[2]。20世纪80年代以后,基础研究的成果逐渐应用于大范围的环境污染,并取得一些成果,进而发展成一种新的环境污染治理技术。目前,生物修复技术在清除或减少土壤、地表水、地下水、废水、污泥以及工业废弃物中的化学有害物的研究已取得很多成果,如有研究人员研究了北极冻原油滴污染土壤,原位接种抗寒混合菌种进行生物修复,一年后,土壤中的油浓度有了明显降低[3]。还有whiteley[4]进行了生物修复酚污染环境中的细菌生态学和生理学研究。我国研究人员也对受酚污染的地表水的生物修复方法进行了研究[5]。此外,一些研究者进行了有关石油烃类污染的生物修复方面的研究,如张旭[6]实验模拟研究了生物修复石油烃污染土层的研究。李丽[7]对石油烃类化合物降解菌进行了研究。总之,这些研究表明,利用微生物进行生物修复的可行性,而且在这一领域具有广阔的应用前景。

生物修复技术虽然只有30多年的应用研究史,但是生物修复从最初的主要利用细菌治理石油、农药之类的有机污染,逐渐应用到地下水、土壤、海洋、污泥等环境污染的治理上。生物修复已由细菌修复拓展到真菌修复,植物修复和动物修复,有机污染物的生物修复拓展到无机物的的修复。如:Numat[8]培育了一种新型微生物,可在24 h内降解30 mg/L的三氯乙烯,这种菌对有机卤代化合物和芳香族化合物均有降解作用。另外,植物修复也是一种很有前景的修复技术,植物具有吸收重金属,净化水体、纳污、清除放射性核素,调节生态功能,利用这种能力,可有效对污染水体进行修复[9]。有研究者通过静态试验和现场试验水雍菜和水芹菜对手污染水体的研究显示:水生植物不仅可以去除污染物中的磷、氮盐,改善水体状况,还可美化水体环境;提高生物多样性,而且其经济效益也相当可观[10]。此外,动物修复污染水体也处于不断摸索研究阶段,如罗固源[11]等证明了采用合理的间歇方式用蚯蚓处理养殖污水技术上可行。还有研究人员利用藻类治理河道污染和黑臭问题,且河水中DO值有了很大的提高[12]。

2污染水体生物修复应用与进展

2.1海洋污染的生物修复

海洋污染尤其是海洋有机污染是当今世界沿海国家普遍关心的环境问题之一,虽然,现代工业和海洋运输业的发展极大地提高了人们的生活水平,但其带来的环境负作用也越来越明显,如赤潮、石油污染、多环芳烃有机污染等。

海上石油的开发以及石油产品的生产、使用及排放,海上溢油事故频发,使得石油污染已成为海洋环境的主要污染物之一。实验证明,微生物是降解石油污染的主要治理方法,主要有加入高效降解菌;使用分散剂;使用氮、磷等营养盐。1989年,美国环保局利用细菌降解石油污染的生物修复技术,成功去除威廉王子湾的石油污染。目前,生物修复正朝着构建特定且快速降解污染物的工程菌方向发展,并且科学家已分离到了具有多种降解功能的超级微生物[13]。

多环芳烃作为广泛分布于海洋环境中的有机污染物,其具有毒性、致癌性以及致畸诱变作用。对人类健康构成潜在危害。多环芳烃主要来源于人类活动和能源利用过程,通过地面径流,污水排放及机动车等燃料不完全燃烧的废弃物随大气颗粒沉降进入海洋环境中。目前,微生物降解是去除多环芳烃的主要途径,该方法利用微生物将海洋中的多环芳烃转化为无害物,或降解为CO2和H2O。还有赤潮灾害的生物防治;海洋环境中病原菌污染的生物修复等。可见生物修复技术是治理海洋环境污染和海洋生态系统功能紊乱的一副防治结合的良药。

2.2河流湖泊污染的生物修复

地表河流、湖泊污染的生物修复,主要有微生物和植物修复法。对于浅水湖泊,在水中加入营养盐,用曝气法混合,底泥中的有机污染物可作为碳源被微生物利用,污染的湖泊得以修复。华东师范大学的研究人员采用曝气复氧,投加高效菌剂和促生液,放养水生植物等,对苏州河严重污染支流进行了原位污染的治理和修复[14]。结果显示:严重污染的水体消除了黑臭,DO值上升明显,透明度增加,水质得到明显改善。另据报道,像大榕草、水芹、黑麦草等都对水体中N、P有去除作用[15]。

2.3废水污染的生物修复

目前,废水污染的生物修复主要有对重金属离子的修复和有机污染物的修复。美国科学家已对废水中金属离子锑、铬、铜、汞等有效去除效果的微生物进行了研究[16]。此外,对废水中重金属离子的去除主要通过水生植物,如凤眼莲、破铜钱等。它们都能从水体吸收铅、铜、铬等金属。孙铁珩等人研究表明:水葫芦对污水具有一定的净化效果,水芹菜对黄金废水具有净化作用[17]。有研究人员[18]使用含假单胞菌的生物转盘处理矿物废水,铜和铁去除率分别达到95%、98%,并可使氰由4 mg/L 降低到0.06 mg/L。总之,生物修复技术在废水处理、生态平衡的协调中具有重要应用价值。

2.4水体底泥污染的生物修复

水体底泥污染是一个重要的环境问题。由于底泥的污染直接影响着水生动物、植物的生长,同样也影响着水质。所以治理好底泥污染,污染水体也会得到净化。底泥污染物主要通过大气沉降、废水排放、雨水淋溶与冲刷进入水体,最后沉积到底泥中逐渐富集,使底泥受到严重污染,最后底泥变成污染物的汇集地。由于底泥是底栖生物主要的生活场所和食物来源,污染物可直接或间接对上覆水生物产生致毒致害作用,并通过富集,食物链放大进一步影响陆生生物和人类健康。目前,水体底泥污染的生物修复主要通过物理和化学方法,如疏浚、引水、掩蔽等,但工程量大,耗财耗力,不是很理想,而化学方法对生态环境破坏较大,而生物修复有无可比拟的优势,具有节省费用,对环境影响小,最大限度降低污染物浓度,而且可原位进行修复,不易造成二次污染的特点。运用水生植物和微生物共同组成的生态修复系统能够有效去除多环芳烃的污染,高等水生植物可提供微生物生长所需的碳源和能源,根系周围好氧菌数量多,使得水溶性差的芳香烃在根系旁迅速降解。种植水生植物的根茎能控制底泥中营养物的释放,而在生长后期又能较方便地去除[19]。

3生物修复应用前景和存在的问题

近年来,生物修复技术在国内外皆取得了较快发展,一些新技术特别是生物技术,如基因工程、酶工程、细胞工程的发展,不断提高了污染水体的处理效率。为进一步提高生物修复治理效果,获得突破。其发展前景在于合理利用微生物,植物以及动物等生物修复手段,并且与物理、化学方法相结合的综合治理手段;以及利用基因修饰、改造、克隆与基因转移等现代生物技术获取特殊降解功能的工程菌,从而减少污染物在水体中的积累,保持生态平衡;另外,采用新工艺和新手段,生产易于生物降解产品也是研究人员需关注的领域。可以预见,生物修复技术在治理和防治水体污染方面的作用越来越重要,且应用前景十分广阔。

虽然污染水体的生物修复技术已取得巨大的进展,但也存在一定的局限性,如:①修复速度慢;②生物难降解污染物(如重金属)的存在导致水体修复困难;③微生物对污染物的专一性使得并非所有污染物都被去除,存在降解极限;④微生物易受温度、酸碱性等环境因素影响;⑤大规模的工程菌的应用可能影响生态系统。总之,受污染地表水体的修复是一个极为复杂的系统工程,需要综合治理,防治结合。

参考文献:

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第5篇:环境科学与污染研究范文

一、问题的提出

2011年12月13日,21世纪经济报道发表《江铜“污染门”:设施领先下的环保隐忧》一文,指出:“来自新华社最近的报道,江西铜业(600362.sh)旗下德兴铜矿所在地下游紧邻德兴市的乐平市深受污染之害,受污染规模涉及9个乡镇约42万人。……这已经是年内江西铜业面临的第二次环保事故。”回顾2010年,上半年,国内重污染行业上市公司频频出现重大环境污染事故,其中紫金矿业和中金岭南故意拖延披露事故信息,严重加剧了环境污染损害。近些年还有众多上市公司因环境污染问题被环境保护部点名批评并要求整改,重污染行业上市公司的环境问题变得越来越严重。这充分暴露出我国上市公司环境信息披露制度和企业环境行为评价制度(国家原环境保护总局在2005年就开始推行企业环境行为评价工作)还不完善。对此,2010年下半年,环境保护部相继了《关于进一步严格上市环保核查管理制度加强上市公司环保核查后督查工作的通知》(环发[2010]78号)和《上市公司环境信息披露指南(征求意见稿)》,强制16类重污染行业上市公司披露年度环境报告和临时环境报告。虽然这很大程度上解决了规范重污染行业上市公司环境信息披露的问题,但是如果仅仅强制重污染行业上市公司披露年度环境报告等环境信息,却不分行业利用公司环境数据信息去科学量化评价行业内所有上市公司环境绩效水平,并建立相应的惩罚与奖励,重污染行业上市公司环境信息披露将流于形式,无法激励公司追求高环境绩效,未来上市公司仍将沿袭“先污染后治理,先破坏后恢复”的不科学发展思路,环境污染事故随时可能再发生。那么,什么样的企业环境绩效评价体系才能将可持续发展的环境责任内生为企业主动环境战略和环境策略行为的目标,这是一个值得研究的环境管理问题。

二、 国内外相关研究与现状述评

目前,国外单一的企业环境绩效等级评价体系还

收稿日期:2012?11?08;修回日期:2012?01?06

基金项目:国家社科基金重大项目“基于cge模型的产业结构调整污染减排效应和政策研究”(11&zd043);教育部人文社会科学研究青年基金项目“基于利益相关者深度参与环境监管的企业环境经营等级评价体系研究”(10yjc630170);湖南省自然科学基金资助项目“重污染行业上市公司环境经营度评价理论与实证研究”(12jj4076);湖南省教育厅科学研究优秀青年项目“湘江流域重污染行业企业环境绩效评级与长效提升机制研究”(12b038);中南大学985工程“两型社会”研究基地资助项目(znlx1111)

作者简介:罗文兵(1978?),女,湖南湘乡人,硕士生导师,湖南科技大学商学院副教授,中南大学商学院博士研究生,主要研究方向:环境管理,会计理论与实践;刘爱东(1950?),女,山东高唐人,博士生导师,中南大学商学院教授,主要研究方向:反倾销会计战略与公司理财,环境管理会计理论与实践;邓明君(1976?),男,湖南宜章人,硕士生导师,湖南科技大学商学院副教授,主要研究方向:产品碳标签制度,物质流成本会计.

不多见。主要出现了不少企业可持续发展等级评价体系,这些等级评价体系基本上都包含了可持续发展的三个侧面,即经济、环境和社会,环境绩效评价是评级中的一个重要内容。这些企业可持续发展等级评价体系大致分为三类:① 企业社会责任评等机构的等级评价方法,包括business ethics magazine、centre info、coreratings、ethibel、innovest、oekom、serm、trucost等;② 金融市场的企业可持续发展指数及sri基金评比指数,涵盖了advance sustainable performance indices (aspi)、djsgi、ftse4good、kld-nasdaq、domini 400 social index、vanguard calvert social index fund、meritas、insight、henderson、 jupiter、morley、isis 和sumitomo trust 等;③ 环保团体的评比鉴定方式,包括了美国硅谷毒物联盟(svtc)、sierra club、the state public interest research groups(pirgs)和grass root recycling network(grrn)等[1]。其中,这些等级评价体系大致采用了以下几种方式来评等级:根据利益相关者提供的资讯进行评分、搜集公司内外部资料并进行评分、搜集公司内外部资讯并通过外部查证、分行业制定风险分析标准并进行评分、利用问卷搜集资料并进行评分、通过英国伦理投资研究组织(eiris)搜集公司资料并分析、自行搜集资料并分析,评分方法大致有算术平均、权重加总、分成四等、分成五等、分成七等和分成十二等,这些方式和方法的严谨度各有高低[2]。国外已有的企业可持续发展等级评价体系中,innovest和oekom中的企业环境绩效评价体系更具科学性,考虑了行业和产业特点,涉及到企业经营各个层面,更能满足利益相关者的环境信息需求,符合未来发展趋势,但评级结果仅服务于投融资机构,不对外公开。并且,其通过深入企业开展详细调查的复杂等级评价模式,是否能够应用到一国资本市场中的某重污染行业内所有上市公司还有待研究。亚洲国家中,印度尼西亚环境影响管理局于1995年实施“污染控制、评价和评级计划(proper)”,但它只对企业造成水污染的程度进行分色评级,并将结果在媒体上公开。日本的企业环境绩效评级发展迅速,有朝日新闻和文化基金会、日本经济新闻公司、东洋经济新报社、可持续发展管理评定机构、ntt数据机构的管理咨询公司和teco组织等相关机构开展了企业环境绩效等级和排序评价的实践。其中,日本经济新闻公司在1999年就构建了企业环境经营度评价体系,每年都对日本相关企业进行“环境经营调查”,该等级评价体系经历过四次大的修正,包括经济、环境和社会三个层面,其环境层面涵盖资源循环、针对全球温室效应的产品对策和物流对策等六大方面环境绩效指标,采用了百分制评级方法。日本企业环境经营度评价体系采用简单的问卷调查方式评级,未分行制定评级标准,还存在严谨度低的问题,但其体系中采用的环境管理层面划分很值得借鉴。

国内,2005年原国家环保总局了《企业环境行为评价技术指南》,该评价体系包括污染排放、环境管理和社会影响等三大类型的17项环境行为指标,采用单一指标判定法,按照企业环境行为的优劣程度,评判结果分为很好、好、一般、差、很差五个等级,依次以绿色、蓝色、黄色、红色、黑色标示。与国外企业环境绩效等级评价体系相比,我国现行的企业环境行为评价体系有以下不足:① 污染排放评价指标部分未引入量化标准,仅用达标与否来判定,不能反应企业环境经营真实水平,不利于公司追求高环境绩效;② 将iso14001认证作为公司环境行为从蓝色升级为绿色的充分条件有些欠妥,除iso14001标准自身的缺点外,没有考虑到国内体系认证市场的竞争导致证书含金量打折的问题[3];③ 评价未涉及到公司具体环境管理层面,且未分行业评价,评级结果的投资决策有用性不高;④ 评价体系还缺乏关键的惩罚激励机制,与金融资本市场的结合度远远不够,导致评级信息披露无法驱动利益相关者深度参与环境监管。

20世纪60年代,当时日本在实现经济高速增长的同时,由于许多企业片面追求利润以积累资本,而轻视废弃物的处理和对环境资源的保护,出现了“四大公害病”。此后,日本公众深度参与企业环境监管,在巨大外部压力下,日本众多企业逐渐从被动的、公害发生后的末端治理转向事先预防型的、承担社会责任的环境经营模式,实现了可持续发展。环境经营是企业在明确的环境政策和环境战略的基础上,通过环境管理体系、环境会计和环境信息公开等制度性建设,通过3r、节能、减少二氧化碳排放等具体措施,最大限度地减少环境负荷、提高资源的可利用率、减少对各种不可再生资源的消耗[4](88)。其核心理念与我国“十二五”规划建议中“加快建设资源节约型、环境友好型社会,提高生态文明水平”提出的五大要求高度一致。同时,基于日本经济新闻社每年进行的“环境经营调查”数据、日本各大企业公布的环境经营活动和环境责任报告等,日本学界开展了大量企业环境经营实践的实证研究:如丰澄智己利用日本经济新闻社连续十余年“环境经营调查”中的800多家企业数据,证实环境经营与企业业绩正相关;金子慎原和金原达夫利用三井化学、住友化学、味之素、花王、资生堂等公司的经营数据,运用多重回归方法研究了不同的环境经营对经济效益的影响,并认为大企业实施环境经营可以先行形成准入壁垒,进而获得先发优势,构筑竞争优势;植田和弘、片山淳一郎等通过对日本汽车产业环境经营的数量分析,也为环境经营创造企业本文由收集整理竞争优势的研究结论提供了支撑[4]。这些以实践为基础的理论研究成果,也为日本政府制定相关政策提供了参考。日本也涌现出了松下电器集团、理光集团和爱普生集团等环境经营典型企业。以上足以证明企业实践环境经营的有效性。目前中国已进入环境污染导致健康损害高发期,与上世纪日本经济高速增长时情形很相似。因此,非常有必要借鉴环境经营理念创新我国企业环境行为评价制度,融合企业环境绩效评价、环境经营等相关理论,制定并实施重污染行业上市公司环境经营等级评价制度,长效驱动上市公司追求高环境绩效。

三、 重污染行业上市公司环境经营等

级评价研究框架

(一)重污染行业上市公司环境经营等级评价研究思路

本文将初步提出我国重污染行业上市公司环境经营等级评价研究思路,其研究思路如图1所示。基本

思路:在梳理相关理论研究与实践成果基础上,应用层次分析法构建基于“公司环境管理具体层面×公司经营管理层次”重污染行业上市公司环境经营等级的矩阵式评价指标体系,设计重污染行业上市公司环境经营等级评价指标的量化调查表,应用变权理论和统计理论构建重污染行业上市公司环境经营水平的变权综合评价模型和分色评级方法体系,完成我国某重污染行业已有上市公司环境经营水平的综合评价与分色评级,最后提出建设我国上市公司环境经营水平综合评价与分色评级制度的政策建议。

(二) 重污染行业上市公司环境经营等级评价研究的主要内容

1. 公司环境经营等级的本质内涵

科学阐释公司环境经营等级概念,能为构架重污染行业上市公司环境经营等级评价体系奠定理论基础。环境经营超越了环境问题本身,与企业社会责任的履行、企业创新能力的增强、企业价值以及国际竞争力的提升、循环经济、低碳经济、社会可持续发展密切相关。环境经营视角下,企业环境绩效评价的侧重点将出现一系列变化,只有探索公司环境经营等级的本质内涵,才能运用一系列方法、指标去评价它,驱动重污染行业上市公司按环境经营的要求开展经营管理。

图1 我国重污染行业上市公司环境经营等级评价研究思路

2. 重污染行业上市公司环境经营等级的矩阵式评价指标体系构建

由于重污染行业上市公司涉及环境问题很多,基于“把握物质和能源的数量、降低产品和服务的环境负荷、防止地球温室效应、降低运输的环境负荷、资源循环及废弃物削减、化学物质的管理、土壤污染的防止与解除、水资源和水质的保护”等公司环境管理具体层面,从战略、计划、业绩三个公司经营管理层次,构建科学的重污染行业上市公司环境经营等级的矩阵式评价指标体系(矩阵框架如表1所示)。将重污染行业上市公司环境经营等级评价分为总系统(环境经营等级)、子系统(环境管理具体层面)、次子系统(战略、计划、业绩)、指标层四个层次,应用层次分析法,结合专家咨询,确定评价指标、次子系统、子系统的常权值。

3. 重污染行业上市公司环境经营等级评价指标量化调查表设计

评价标准设定的合理与否将直接影响评价结果的准确性,但以往的相关研究很少涉及评价指标的评价标准细节问题。基于重污染行业上市公司环境经营等级评价指标量化调查表框架(如表2所示),参考企业环境绩效评价相关理论研究成果、国际标准和指南,简单明了描述各环境经营等级评价指标所评价的内容,并确定计算性指标的数据来源和计算规则,确定水平性指标的评价依据和量化标准。

4. 重污染行业上市公司环境经营等级的变权综合评价模型构建

以往的相关研究与实践多数采用常权的综合评价方法。常权综合法既难以体现对评价因素的均衡性要求,也难以体现对关键因素的激励性要求,并且存在指标间相互替代的弊端,导致综合评价缺乏科学性和全面性。应用变权理论,构建重污染行业上市公司环境经营水平的变权综合评价模型:① 确定评价指标的预处理模型,以满足变权原理要求指标值在[0,1]内的需要;② 构造各评价指标和各次子系统的惩罚型状态变权向量计算公式,构造子系统的混合型状态变权向量计算公式,同时为实现相关参数的敏感性分析,建立状态变权向量的可调计算模型;③ 构建各层次的

表1 重污染行业上市公司环境经营等级矩阵

公司环境管理具体层面

把握物质和能源的数量 降低产品和服务的环境负荷 防止地球温室效应 …

代码 评价指标 常权值 … … …

次 战略 u111 评价指标1 *** … … …

u112 评价指标2 *** … … …

… … … … … …

计划 … … … … … …

业绩 … … … … … …

表2 重污染行业上市公司环境经营等级评价指标量化调查表框架

符号 环境管理

具体层面

×

经营管理层次 评价

指标 常权

值 评价

依据 量化

标准 适合判断 证据/

评语栏 评估值

a 把握物质和

能源的数量 评价侧面特征、评价诀窍描述

略 at1 把握物质和

能源的数量

×战略 (评价

指标1)

评价的具

体内容… **% 文件/数据

… 计算性指标的数据来源和计算规则、水平性指标和“是否…”等二值指标的量化标准 0/1 记录评价依据与评价指标的关系、扣分理由。 ***

(评价

指标2)

评价的具

体内容… **% 文件/数据

… 同上 0/1 同上 ***

… … … … … …

说明 术语定义和问题说明

… … …

因素变权向量和变权综合评价值的计算模型。

5. 重污染行业上市公司环境经营水平的分色评级方法体系构建

我国现行企业环境行为评价制度虽然采取了分色评级方法,但该方法体系无法分行业分色评级公司环境经营水平。为实现对行业内所有上市公司环境经营水平进行科学分色评级,同时便于利益相关者辩识上市公司环境经营水平,应用统计理论构建重污染行业上市公司环境经营水平的分色评级方法体系,重点研究叶色判定阈值设定方法和分色评级结果具体表现方法。

6. 重污染行业上市公司环境经营等级的层次变权综合评价实证研究

针对目前我国上市公司污染事件频发的严重情形,依据我国证监会行业板块分类,选择近年来污染事件较多的相关行业,利用所构建的重污染行业上市公司环境经营等级层次变权综合评价体系,对该行业所有上市公司环境经营水平进行综合评价和分色评级。统计综合评价结果,系统分析该行业上市公司目前环境经营存在的问题。总结实践应用,分析评价过程中的难点,评估重污染行业上市公司环境经营等级评价体系的可行性,修正该行业的市公司环境经营等级评价指标量化调查表。

7. 建立“第三方”上市公司环境经营等级评价机制和基于等级评价结果的重污染行业上市公司环境经营等级惩罚激励制度

在建立完善的重污染行业上市公司环境经营等级评价指标体系和量化调查表基础上,如何获得一个公平、公正、可信度高的不同重污染行业内上市公司环境经营等级评价结果,同时,还需要利用资本市场优势发挥等级评价结果的作用,最终切实推进重污染行业上市公司和拟上市的公司实践环境经营,这是从理论研究到实际操作需要解决的一个关键问题。因此,需要建立一个详细的、具备可操作性的“第三方”评价机制,以及基于等级评价结果的重污染行业上市公司环境经营等级惩罚激励制度体系。

(三) 重污染行业上市公司环境经营等级评价实证研究的关键技术路线

我国某重污染行业已有上市公司环境经营等级评价实证研究的关键技术路线如图2所示。

图2 上市公司环境经营等级评价实证研究的关键技术路线图

第6篇:环境科学与污染研究范文

关键词:污染土壤;生态修复;重金属污染;有机物污染

土壤是人类赖以生存的物质基础,是人类不可缺少、不可再生的自然资源[1]。随着石油、城市垃圾、工业废物、农药、化肥的不断渗入,我国的土壤污染问题日趋严重,已严重威胁着人类的生存环境和农业的可持续发展,成为继水污染、大气污染、噪声污染和固体废物污染后备受社会广泛关注的污染问题之一。据不完全统计,目前我国受各种污染物污染的耕地有1 200多万hm2,约占全国耕地总面积的10%,严重威胁着人类的生命健康。

加强土壤肥力的培育,防治土壤污染,实施污染土壤的清洁显得十分必要。近年来,土壤污染的生态修复技术在国内外已成为十分活跃的研究热点。与传统的物理修复和化学修复相比,生态修复具有高效、无二次污染与操作简便等特点,逐渐被大家所认识[2]。本文对污染土壤的生态修复技术研究作一综合介绍,以期为致力于这方面研究的科学工作者提供有益的参考。

1 污染土壤生态修复基本原理

生态修复(Ecological remediation)是指在生态学原理指导下,以广义的生物修复(包括微生物修复、植物修复、动物修复和酶学修复)为基础,结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施,通过优化组合和技术再造,使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法。也就是说,生态修复是根据生态学原理,利用特异生物(如修复植物或专性降解微生物等)对环境污染物的代谢过程,并借助物理修复与化学修复以及工程技术的某些措施加以强化或条件优化,使污染环境得以修复的综合性环境污染治理技术[3]。

2 污染土壤生态修复研究内容

2.1 重金属污染土壤生态修复研究

重金属污染土壤生态修复研究多以植物为核心。主要包括修复植物筛选与合理搭配、修复机理和根际圈效应以及修复强化措施与应用。有关超积累植物筛选的研究经历了从对Ni、Cu、Zn 和Mn的超积累植物的筛选[4],到近年来对Cd、Pb和As等重金属超积累植物的筛选[5]的过程。

近年来,对重金属污染土壤生态修复的研究已由对单一重金属污染的修复研究转移到对多种重金属复合污染的修复研究,包括对一些已经发现的单一重金属超积累植物,检验其是否具有对多种重金属污染的修复作用。为了解决土壤重金属复合污染的问题,许多学者还就多种单一重金属污染超积累植物的合理搭配进行了研究与探索。

随着植物生理生态学和分子生物学以及各种微观技术的发展,植物超积累机理的研究在不断深入。有研究发现,植物根系分泌物特别是有机酸能通过螯合作用或酸化根际环境促进土壤重金属的溶解和根系的吸收,这可能与植物体内某些专一性运输蛋白的特殊作用有关。也有研究表明,超积累植物对重金属有较强的耐性,它对重金属的富集可能与一些转运蛋白有关,如转运蛋白基因ZnT-1对Zn转运。目前已有成功从植物体内分离出与超积累及耐性相关的一些转运蛋白基因的报道[6]。

近年来,利用转基因植物修复重金属污染土壤的研究也取得一定的进展。Banuelos[7]等在田间试验条件下,研究了转基因植物印度芥菜对Se富集的能力,结果表明,与野生型印度芥菜相比,转基因型印度芥菜的富集能力几乎提高了近1倍。

除以上外,一些学者还开展了通过施加各种添加剂来提高植物对重金属污染土壤修复效果的研究。如施加EDTA、EDDS、有机酸等[8-9]后能明显提高植物的修复效果,但这些研究存在一定的缺陷,即易对环境产生不良影响。此外,利用微生物促进植物对某一或某几种重金属富集的研究报道也较多,如丛枝菌根真菌促进植物对Zn、Cd、Pb或As的富集作用。

重金属污染土壤生态修复研究较多但研究得不够深入,目前仍有一些机理不完全清楚,生态修复的方法操作和应用还不成熟。因此,加强重金属污染土壤的生态修复机理、实用技术及多学科交叉研究是今后研究的重点。

2.2 有机物污染土壤生态修复研究

有机物污染土壤生态修复研究主要是围绕微生物修复作用展开的,这方面的研究内容大致包括高效降解微生物筛选和合理搭配、生物修复的化学强化和生物化学强化、生物修复的物理强化和物理化学强化、生物修复的电化学强化、生物修复的酶学强化以及植物与微生物的联合修复等。目前,有关有机物污染土壤生态修复的研究主要集中在对高效降解微生物的筛选、分离、鉴定等方面[10]。

3 污染土壤生态修复技术特点

目前,尽管污染土壤的物理修复、化学修复以及工程修复技术已取得一定进展并出现了一些实用技术,但往往会破坏污染土壤的理化性质,甚至会造成对环境的二次污染,对于污染面积巨大且污染程度较轻的土壤基本上难以应用。重金属等无机污染的植物修复和有机污染的生物修复虽克服了这些缺点,但由于这些技术本身所固有的一些应用条件的限制,在修复实践中也难以推广,大多只是处于试验阶段或是基础研究阶段。

与传统的物理和化学修复技术相比,污染土壤生态修复技术具有以下优点:(1)土壤的物理、化学和生物学特性基本保持不变,一般不破坏植物生长所需要的土壤环境;(2)实现有机污染物的矿化;(3)处理形式多样,可根据条件分别采用原位和异位修复方式;(4)处理成本低;(5)应用范围广泛,可处理不同类型、不同程度的污染土壤。

4 污染土壤生态修复研究前景

综上所述,生态修复研究虽然有较多的报道,但目前仍处于基础性研究阶段,仍有一些修复机理不完全清楚,修复的实践应用和操作方法还不够成熟。因此,污染土壤的生态修复机理研究将是污染土壤生态修复研究的一个重点。

从生态学的角度看,污染土壤生态修复研究的核心内容仍然是超积累植物和高效降解微生物的筛选及合理搭配、修复机理的探索和基于植物与微生物联合修复的根际圈效应、以广义生物修复为核心的联合修复以及修复强化措施的研究。其应用不可避免地要利用分子生物学方法和农业高新技术,因此环境科学与生物学、农学的交叉融合必将成为污染土壤生态修复的一种重要研究方法。从这种意义上来看,生态修复将成为解决污染土壤的根本手段。如何综合运用环境科学、生物学和农学等多学科原理,研究既实用又造价低廉的污染土壤生态修复实用技术,将是污染土壤生态修复研究的另一个重点。

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第7篇:环境科学与污染研究范文

【关键词】水环境监测;发展;技术分析

前言

水环境监测是水资源与水环境保护和管理工作的重要组成部分,是国民经济和社会发展的基础性公益事业,也是获取水资源与水环境科学数据的源泉和开展水处理研究工作的基础。随着工业和经济的发展以及随之而来的水体污染问题日趋严重,政府部门和民众对环境的关注度不断提升,水体污染物监测与治理等研究工作也不断深入。污染物种类鉴定与污染机理分析要求的提高,极大地推动了水环境监测技术的发展与更新。同时,随着分析化学与有机化学等测试方法、电子信息和遥感等信息技术的发展,使得水环境监测的精度、范围和水平得以提高和拓展,也在一定程度上推动了水环境科学研究的发展。

1 监测技术的发展应用

纵观水环境监测和研究历程,随着水质监测数据精度要求和水污染物分析需求的提高,水环境监测技术经历了从手工到自动、从单机到集成、从台式到便携的发展历程。

早期河湖水库等地表水环境主要分析水体污染物类型和浓度,收集天然水质资料,为水资源开发利用、防治次生盐碱化等工作服务。以一般水化学指标监测为主,主要对环境污染物进行定性定量分析,监测基本为人工采样,实验室分析的模式。

经济社会的发展不可避免使得水体受到不同程度的污染,1971年北京官厅水库发生死鱼事件,从鱼体查出有害物质,引起国务院领导高度重视。水质污染的监测相继开展,要求水资源保护不仅要管水量、沙量,还要管水质。监测项目和方法标准不断得到丰富。但水环境监测技术仍然停留在传统的分析手段上。

为迅速获悉水体污染状况和严格控制污染,一般的容量分析已完全不能解决不断出现的水环境问题,各种现代水环境监测技术开始迅速发展和应用。水环境研究不仅局限于环境质量评价,更侧重于水环境变化趋势,探索污染物质内部结构、相互作用机理及迁移转化规律等,这就要求监测分析手段的多样化。运用物理、化学、生物、医学、遥感及计算机等学科的交叉,从光谱、电化学及色谱到质谱、核磁共振、电镜及生物等进行分析。空间和时间上由单一的实验室采样监测转向实时自动监测、连续监测;在分析水平上,从无机、有机分析到生命过程信息获取;物质含量上发展到痕量、超痕量级别。

2 水环境监测技术分析

2.1 常规污染物监测技术

城市河湖水环境治理目前主要是水体黑、臭及氮、磷及COD等常规污染物的削减。此类污染物基本为无机物、重金属和部分有机物质。其监测技术成熟,已形成一系列标准规范,但常规监测方式耗时长、效率低,而多参数、多功能检测仪器,快速检测和连续自动监测技术在现代环境分析中不断得到应用。如理化指标由原先的pH计、电导率仪等单一指标发展到多参数多功能水质监测仪,并高度集成化,便于携带至现场监测。

我国地域辽阔、乡镇企业发展快速且环境污染事故频频发生。因此,突发性环境污染事故的检测技术研究与现场快速监测设备的研制在我国环境监测工作中一直占据重要地位。车载型X射线荧光光谱仪(XRF),是测量常量、少量甚至微量金属成分的便利手段。尤其土壤、废物等固体样品,不经消解处理可直接测量。便携式离子色谱仪是测量阴离子和少数阳离子的常规手段。便携式紫外-可见分光光度计可以用作水质快速监测仪,只需配以各种显色溶液和显色兼作比色皿的试管。使用该仪器可以现场测量多种重金属及卤族元素、氮磷化合物和有机污染物等物质。PASTELUV型水质快速监测仪可以同时测量BOD、COD及TOC等,而且只需40秒就能给出检测结果。可在中心处理器中存储有几千个河水、工业废水及生活污水等实测图谱。使用这些图谱测量的数据与标准方法测量结果进行比较、拟合并运算,从而得出测量值。

连续自动化分析,尤其是连续流动分析技术近年来在水环境监测中广泛应用,它从开机、稀释、加样、混合、加热、透析、抽提、UV消解、重复、清洗及停机过程全部自动化。试剂和样品消耗量少,将人员完全从繁重的重复劳动中解脱出来。根据不同的应用,连续流动分析速度一般每小时可处理20-140个样品,多通道的设计使系统可同时对同一样品进行1-16项的检测,每天自动分析多达800个样。北京市水利科学研究所利用荷兰Skalar San连续流动分析仪对农村饮用水、郊区污水处理站出水等进行检测,结果稳定,大大提高了检测效率。

2.2 痕量有毒有害污染物分析技术

据统计,在全世界已有的l 000多万种化学品中作为商品上市的大约有10万余种,经常使用的有7万多种。这些化学品在大量使用的同时也会以各种途径进入水环境,导致水体污染。大量研究表明,虽然许多痕量有毒有害污染物对COD、BOD及TOC等综合指标贡献极小,但其危害极大。因此研究人员不断研究其在水环境中的迁移转化、累积与生物效应等。但水体中有机污染物含量极小,一般在μg/L甚至ng/L,例行的水质分析很难检出,需要应用现代分离富集技术和精密仪器进行分析。

气相色谱(GC)法配以FID、ECD、FPD及PID等检测器可分析水中挥发性卤代有机物、酚类有机物、多环芳烃和有机胺类有机物,常用前处理为吹扫捕集、固相萃取和固相微萃取。高效液相色谱(HPLC)法采用荧光检测器,适用于检测分子量较大、沸点高及热稳定性差的有机物,如水体中多环芳烃类有机物、水中极性有机物和有机农药等。

多种仪器联用技术也逐渐成熟。如用GC-MS快速测定各种挥发性有机污染物(VOCs)、有机氯农药及PCBs等,用LC-MS分析PAHs、酞酸酯类及酚类,用ICP-MS测定痕量重金属元素。同时,溶剂萃取、微萃取和全自动固相萃取等快速、准确地分离富集的样品前处理技术也在不断研究开发。

3 结论与展望

综上所述,我国水环境研究和保护工作需要以水环境监测工作为基础,需要环境监测技术的快速发展进行支撑。我国水务和环保行业监测事业的发展,为水环境监测技术、方法和仪器装备的现代化发展提供了良好的机遇和广阔的市场,逐渐呈现出向自动化、简易化、精密化、微观化和原位化等多角度发展态势。

基于水环境科学研究工作的不断深化,需要加强对有毒有害有机污染物、环境激素以及突发污染事故预警的研究,由此,微量、痕量及超痕量污染物环境标准样品的研制、痕量污染物监测方法建立与污染调查、突发污染事故应急监测技术与预警技术支持系统的建立均是监测技术持续研发的重要方向。

参考文献:

第8篇:环境科学与污染研究范文

【关键词】我国;近岸;海域;水质污染;防治

现如今,我国的经济及人们的生活已经具有了翻天覆地的变化了,尤其对于沿海近岸的一些城市的建设和发展已经初步成效,然而随着沿海城市的经济和建设工程的进一步发展,同时也使得我国近岸海域水质污染现状严峻,因此,对于我国近岸海域水质污染现状及防御的研究,是现如今水质工作人员研究的重点。

1 我国近岸海域水质污染现状

由于近年来,我国城乡建设的进一步扩大,导致了近海海域的水质污染日益严重,人们对于水质环境的了解不是很明确和重视,所以,引起了进一步的环境污染。

1.1 污染现状

1.1.1 自然生态环境的破坏

由于我国城乡建设的进一步扩大,导致了近岸海域的自然滩涂和湿地的大面积减少,破坏了近海海域的自然环境的平衡,同时,如今围海造田的现象十分严重,同时,近岸海域的养殖业和其他企业蜂拥而起,也是导致自然环境破坏的只要原因。自然景观遭到破坏,经济海产类生息繁衍的场所锐减,滩涂湿地调节气候、储水蓄洪、抵御风暴潮灾和护岸保田能力大为降低。

1.1.2 生物资源过度开发

由于对于海上经济作物的开发和利用,导致了近岸海域的生物资源过度开发,例如,一些海带和海鱼的过度开采和捕捞,严重的影响了水环境的平衡,破坏了水环境中,原有的平衡体系,同时,由于大量海上种植业的兴起,引起了近岸海域水体中的营养失调,进而造成了,严重的水质污染。

1.1.3 水体的富营养化

造成近岸海域水质富营养化的主要原因,是因为近岸海域的工厂林立,进而很多工厂的工业废水直接或者间接的排放入海水之中,所以引起近岸海域中的水质中,氮、磷、硫等化合物的过于富营,因此,导致水体中,赤潮发生的情况十分频繁。

1.2 污染来源及原因

1.2.1 污染物来源

污染物进入近岸海域的形式主要有三种:①如生活污水和工厂排放的废水,经过江河等流入近岸海域;②如农药和其他放射性物质等,先扩散到大气之中,然后经过雨水和其他过程,带入近岸海域之中;③工业废水或生活废弃物直接向海中排放或丢弃,或由航行的船舶排弃或事故泄露等,其中,油污染和废热污染尤为严重。

1.2.2 污染的原因

近岸海域污染的主要原因有:①近岸居民和厂区对于周边的污染物的排放,以及,随着近年来海上石油业和运输业的发展,都是产生近岸海域水质污染的成因;②由于相关部门的管理不到位,以及人们对于水质环境的保护意识欠缺,引起水质污染产生。

2 我国近岸海域水质污染的防治

要想科学有效地进行近岸水质污染的防治,我们必须从污染物的来源和途径中进行防治和管理,同时,应当建立科学有效地水质研究模型,进而,充分的进行水质的监控和水质污染的治理。

2.1 加强污染源头的管制

要想有效地控制好近岸海域的污染,就必须抓紧污染源的管制工作,对工厂和居民的生活废水和垃圾,实行严格的管理规范,建立合理的法律依据,有效地对工厂企业中的废水、废气等进行约束,使其,严格的执行法律规范,对于违反环境法律的相关人员和部门,要进行严厉的处罚。使得环境保护部门能够进行有效的对近岸海域管理和监控。

2.2 增强环境保护技术

由于我国环境保护技术的发展起步很晚,所以导致如今我国的环境保护技术还是处于落后的状态之中,所以,要想对近岸海域水质进行有效地保护,我们就必须要加强环境保护技术的更新,积极的促进环境保护技术服务市场的竞争力,提高企业对于环境保护技术概念的意识,环保部门应当从服务的角度出发,对技术服务市场进行管理,对服务单位的技术状况,设计、施工能力,以及工程方案的可行性、投资、运行管理等进行严格把关,给企业当好参谋。企业则应当加强信息联系,对所上工程进行投标,展开竞争,对竞争单位的方案进行审查、论证,选出投资最少,运行费最低,处理效果最好的方案,保证工程质量。

2.3 建立水质预警体系

要想对水质环境具有全方位的监控和预警,就必须建立科学的水质模型,采用科学的技术手段,进行有效地防治,水质模型的建立,不仅仅对于防治近岸海域的水污染有着全面的分析,同时,对于水质污染的预警有着很高的灵敏度,实质模型可以根据水质的物质成分、生物成分、化学成分以及地理环境的不同,进行有效地分析及对于水质和水环境事实检测,能够预测出今后的一段时间里,水质变化的趋势,进而实现水环境预警的过程。

3 结语

随着如今人们生活水平的不断提高和近岸建设工业的不断发展,导致了近岸海域的水质污染严重,因此,对于我国近岸海域水质污染现状及防治的问题,已经得到了环保部门和水质研究者们的重视,因为,只有对我国近岸海域水质污染现状及防治的研究,才会找出一套合理的治理方案,同时,使得对于近岸海域水质污染进行有效地防和治统一协调。

【参考文献】

[1]魏毅,杨焕明.浅析乌鲁木齐房地产建设项目环境影响评价[J].环境科学与管理,2008(09).

[2]谈旭初.依据污染分担率划分地表水污染类型的方法[J].环境科学与管理,2009(04).

[3]黄留芳,刘臣辉,范海燕,詹晓燕.大气环境质量现状评价模型存在的问题及改进:以沈阳大气指数模型为例[J].环境科学与管理,2010(10).

[4]张永普.小荚蛏肉营养成分的分析及评价[J].动物学杂志,2002(06).

第9篇:环境科学与污染研究范文

一、在热力学基础中渗透环境教育

热力学是自然科学中的一个重要分支学科,它是研究化学反应过程中能量相互转换规律的科学。在生产和科学研究中,我们经常会遇到这样一些问题:一个化学反应能否进行,反应进行的最佳条件是什么?化学反应是放热还是吸热,完成一个化学反应我们需要提供或者得到多少能量?解决这些问题的理论基础就是热力学。热力学内容,与环境问题有着直接联系。化学反应和能量之间有着重要的内在联系。热力学正是研究它们之间的关系。化学反应常常伴随着能量的变化。无论是人类已经大量利用的能源还是新开发的能源,大多都是依靠它们进行化学反应来获得能量。人类的文明始于火的使用,燃烧是人类最早的化学实践之一。燃烧把化学与能源紧密地联系在一起。人类巧妙地利用化学变化过程中所伴随的能量变化,创造出丰富多彩的物质文明。同时燃料的燃烧也带来了一系列的环境问题,如大气污染、温室效应。人们必须掌握化学反应中的热量变化规律,从根本上解决能源问题。能源与清洁生产是当今社会的热门话题,而在这部分内容中蕴含着大量的相关知识。人们对能源进行了分类:可再生能源和不可再生能源、清洁型能源和污染型能源等。例如,水力能、太阳能、核能等都是清洁型能源而且是可再生能源,煤炭和石油污染型能源是不可再生能源。目前,能源问题主要有两个方面,一是能源短缺的资源问题,另一个是能源造成的环境污染问题。在这部分内容中,可以向学生大力倡导使用清洁源及可再生资源,开发研制新能源,向学生提出可持续发展的方向。

再如:在介绍热力学第二定律,学习概念、原理时,可以将抽象理论与社会发展相联系。比如,有位科学家将对熵的性质的理解上升到哲学层面,将自然科学与社会科学有机融为一体。熵代表的就是系统的混乱度,往往系统都是向着混乱度增大的方向移动。如果从哲学的角度分析,熵不仅向着无组织性滑去,在某些条件下熵本身会成为有序的根源,所以有序来源于混沌。如人类社会的发展经历着由简单到复杂的变化,于是,人和自然之间以及人与人之间需要有一种新关系,那就是和谐共生的有序关系。自然科学与社会科学原本是为了研究客观世界而分裂的整体,但人们往往忘记将它们结合,片面强调某一科学的实用价值,这无法使受教育者全面看清世界的本质及发展。所以,在化学教学中要注意结合人文教育进行环境教育渗透。

二、在化学反应原理中渗透环境教育

化学反应原理中包括化学平衡和化学动力学。化学平衡问题,是指在一定条件下,反应物可以转化成产物的最大限度问题。化学反应动力学是研究反应速率的问题即反应完成需要多长时间以及化学反应速率机理的学科。只有掌握化学反应的基本原理,才能把握反应的可能性和现实性,在环境保护中利用化学反应的原理可以实现清洁生产。

化工生产及其相关工业生产中,包含很多化学反应。所以,化学反应原理与实际生产过程密切联系。工业生产排放的“三废”是污染的主要来源,而且也是最难消除和降解的。所以,在这部分内容中,笔者认为可以提倡从源头上控制使用有害原料,并且在生产过程中最大地转化利用原料,避免有害污染物的产生,即清洁生产的新思想――生产全过程的无害化。这就需要应用所学到的化学反应原理,判断反应进行的方向,实现反应的最大转化率,促进清洁生产的推广使用。这样,既联系实际,明确学习的目的及应用,又有效进行了环境教育的渗透,加深了环境意识,又指导了环境行为。当学生将来进入生产第一线时,会为社会创造不可估量的价值。因此,在化学反应原理中要注重渗透清洁生产相关内容及如何运用化学反应原理实现清洁生产。比如,上世纪70年代以来,全球环境日益恶化。为此,世界各国不断增加投入,治理生产过程中排放的三废。然而,污染物一经排放到环境,再进行治理,不但难度大,而且效果差,达不到要求。为此,国际上对工业污染控制战略进行了重大变革,其核心是:以污染防止战略取代末端处理为主的污染防治战略,即清洁生产。利用化学改革传统的生产工艺,从三方面保证生产的清洁:能源清洁、生产过程清洁、产品清洁,从而达到清洁生产的目的。

三、在电化学中渗透环境教育

电化学是研究电能与化学能相互转化的科学。在进行二者间相互转化的同时,必须发生有电子转移的氧化还原反应,这样才能实现电能和化学能之间的相互转换。很多污染的形成都涉及电化学反应机理,相反,学习电化学也可以帮助我们分析污染的形成过程,以此来防止污染的形成及污染的治理。所以,在这部分内容中,我们要注意结合实例,讲解电化学与污染的关系。电化学中的氧化还原反应是化学中非常重要的一类反应。在我们的生存环境中,氧化还原反应是一种非常普遍的化学现象。例如,长期暴露在潮湿空气中的金属器具会腐蚀生锈。燃料燃烧时产生的一氧化氮在空气中转化成二氧化氮,二氧化硫在空气中氧化生成三氧化硫。由于污染气体的排放,再经氧化形成的酸雨现象已经是全球性环境问题,它严重影响人类及生物的健康、腐蚀建筑物、破坏植被的生长等。

人类活动产生的污染物进入环境后发生迁移和转化反应等大多是氧化还原反应。而在污染物的治理中,也会经常利用到氧化还原反应原理。氧化还原处理法一般用于环境中难以消解的有毒、有害物质的处理。这种方法可使环境中的污染物因发生氧化还原反应而变为无毒或低毒化合物,或转化成能从环境中分离出来的物质。所以,在教授电化学内容的时候,注重强调所学的理论知识与实践相结合,它可以帮助我们分析污染物形成的机理及如何治理污染物。此外,电化学处理方法也是废水净化中经常采用的方法。利用阳极使水中污染物氧化,阴极使水中污染物还原,也可以利用电解产生氧化剂和絮凝剂对污染物加以处理。