污泥苯酚的释放特征及其风险评价与控制

在测定不同类型污泥中苯酚含量的基础上,通过模拟试验,研究自然状态和不同干化温度下污泥苯酚的释放特征及其影响因素,同时对污泥释放苯酚进行致癌风险评价,并提出收集与控制措施.结果表明,被测污泥中苯酚的含量范围在0.17～3.22μg/g之间,污泥中苯酚含量呈现出随暴露在空气下时间的增加而降低的趋势;污泥在低温干化时,苯酚释放量较低,主要来源于污泥中原有的苯酚,当污泥在较高温度下干化时,释放的苯酚主要来源于污泥的热解作用;杭州市政污泥在350℃干化时的苯酚释放量,对男、女性暴露人员均存在较高的致癌风险.降低污泥干化温度,控制苯酚的释放与扩散,并通过综合处理措施,可以有效地防治污泥干化过程苯酚污染对人体健康造成的威胁.     

污泥硫酸盐还原菌(SRB)与硫化氢释放

根据污泥低温干化工艺的特点,通过模拟试验,深入研究了不同类型污泥硫化氢在不同状态下的释放特征及其影响因素.同时,通过培养法,分析了不同类型污泥中SRB的生活量和活性及其与硫化氢释放量的对应关系.研究结果表明：污泥SRB的生活量越大、活性越强,硫化氢释放量就越大;中偏酸性污泥硫化氢的释放量大于碱性污泥,碱性污泥不仅能够中和硫化氢,而且可以抑制SRB的生长,减少因微生物作用而产生的硫化氢;污泥硫化氢释放量随干化温度的增高而增加,硫化氢的最大释放量发生在污泥干化的前期.上述研究结果为污泥干化过程中有效地控制硫化氢提供了科学依据.     

污泥中汞的存在形态及其在干化过程中的动态变化

在测定市政污泥、印染污泥和造纸污泥中汞含量及其存在形态分布特征的基础上,通过模拟实验,系统研究了不同类型污泥中汞存在形态在干化过程中的动态变化,同时分析了污泥中汞含量和各存在形态发生变化的原因.结果表明,市政污泥的汞含量依次大于印染污泥和造纸污泥;污泥中无酸溶态汞和可还原态汞,只存在可氧化态汞和残渣态汞;被试污泥在25~100℃干化时,含水率降低不会导致汞的析出;在100~200℃干化时,污泥中汞含量随温度的升高呈现出缓慢降低的趋势;当干化温度200~300℃时,随污泥中有机质和硫化物的分解,可氧化态汞消失;当干化温度达到400℃时,污泥中汞不复存在.     

污泥干化过程氨的释放与控制

通过模拟试验,深入研究了污泥氨在自然状态和不同温度下的释放特征及其影响因素,并结合污泥低温干化工艺的特点,建立了污泥氨释放的收集与处理系统.结果表明,污泥在储存的四天时间内,氨在空气条件下自然释放的日平均释放量为0.11μg/(g·d),在污泥干化过程中,氨的主要释放量集中在0~30min的早期阶段,氨的释放与水的蒸发同步发生,干化温度决定了污泥氨的释放强度,控制污泥在低温下完成干化过程,是抑制污泥氨释放强度的有效措施.通过多级湿式除尘除气不但可以去除污泥干化时释放的绝大部分氨和其他有害气体(如硫化氢),而且几乎可以去除全部烟尘.     

公共场所BTEX的污染特征、源解析及健康风险

分析评价了杭州市商场、超市、影院、车站候车室等公共场所室内空气中BTEX的污染特征、来源及健康风险.结果表明,公共场所中BTEX的总平均浓度为30.68～217.74 μg·m-3,商场的污染最重,车站候车室的污染最轻;甲苯与BTEX总浓度之间具有较好的线性关系,可作为公共场所BTEX污染的代表物;候车室BTEX污染主要受室外污染源的影响,而在其它公共场所中,室内污染源占主导地位,鞋用胶粘剂是商场BTEX的主要污染来源;商场空气中苯对男性和女性工作人员的致癌风险分别为5.38×10-6和5.57×10-6,超过了美国EPA制定的人体致癌风险值(1×10-6).     

制鞋工业区环境空气中BTEX污染特征及健康风险评价

研究制鞋工业区空气中BTEX的污染特征以及健康风险评价。于2012年10月份,对某制鞋工业区周围环境空气中的BTEX(苯、甲苯、乙苯、间对二甲苯及邻二甲苯)浓度进行监测,应用美国环境保护署(EPA)健康风险评价的方法对空气中苯的人群癌症风险以及非致癌风险进行评价。结果显示,该制鞋工业区空气中BTEX的质量浓度呈现明显的一次污染物日变化特征,即早晚较高,中午较低。BTEX对人体的非致癌风险危害商值在0.01~0.80之间,危害指数为0.95,对暴露人群存在潜在的非致癌风险;而苯的癌症风险值为1.90×10-4,超出了美国EPA制定的1.0×10-6的安全限值,对周围居民存在较大的致癌风险。     

大学校园室内BTEX的浓度水平、来源及健康风险

采用热解析气相色谱法采集分析空气中痕量BTEX,研究了新建大学校园内教室、图书馆、食堂等公共场所及学生宿舍空气中BTEX的浓度水平、来源及健康风险.结果表明,室内BTEX的平均浓度为(46.56±4.60)μg·m-3,其中甲苯和苯含量较高,分别为(21.23±-2.13)和(8.95±6.45)μg·m-3.不同场所BTEX浓度大小为学生宿舍＞食堂＞教室＞图书馆.其中学生宿舍空气中71.61%的BTEX来自室内源,27.29%来自室外源.苯暴露对学生的致癌风险为9.24×10-6,超过了美国EPA制定的人体致癌风险限值.     

厦门不同功能区VOCs的污染特征及健康风险评价

为了解厦门市不同功能区大气中挥发性有机物(VOCs)的污染特征和健康风险,于2014年3—8月在厦门市开展大气样品的采集,利用预浓缩系统和气相色谱质谱联用技术进行VOCs含量的定量分析,并采用美国EPA人体暴露风险评价方法对VOCs进行人群健康风险的初步评价.结果表明,各功能区VOCs的平均质量浓度差异较明显,表现为工业区(120.88μg·m-3)交通区(104.41μg·m-3)开发区(84.06μg·m-3)港口区(80.78μg·m-3)居民区(58.75μg·m-3)背景区(41.46μg·m-3).背景区、居民区、交通区、开发区和港口区各类VOCs浓度均表现为烷烃芳香烃烯烃,工业区则表现为芳香烃烷烃烯烃.除背景区外各功能区VOCs浓度在6月最低,而除工业区外各功能区浓度在8月最高.温度和风等气象因素是导致VOCs浓度变化的重要原因.苯、甲苯、乙苯、间,对二甲苯和邻二甲苯(BTEX)在各功能区总芳香烃中所占的比例为65.20%~78.73%.各功能区BTEX的非致癌风险均表现为甲苯乙苯邻二甲苯间,对二甲苯苯,在9.73×10-4~1.33×10-1之间,均在安全范围内,而苯的致癌风险在1.23×10-5~3.08×10-5之间,超出安全范围,存在较大的致癌风险.     

天津城区夏冬季典型污染过程中BTEX变化特征及其健康风险评估

利用GC955在线气相色谱仪分别于2019年7月和2020年1月在天津市区开展苯系物（BTEX,包括苯、甲苯、乙苯、间/对-二甲苯和邻-二甲苯）实时在线观测,对典型污染过程中BTEX的浓度水平、组成及演化机制进行了研究,并运用特征物种比值法对BTEX的来源进行了定性分析,最后运用US EPA的人体暴露分析评价方法对BTEX健康风险进行评估.结果表明,臭氧和霾污染过程中BTEX体积分数平均值分别为1.32×10^-9和4.83×10^-9,其中苯的体积分数占比最大,其次是甲苯、乙苯和二甲苯占比最小.2020年1月BTEX体积分数很大程度上受到西南方向短距离传输的影响,而在2019年7月BTEX浓度受到本地排放的影响.BTEX浓度水平在2019年7月受到温度和相对湿度的共同影响,而在2020年1月当温度较低时BTEX浓度对相对湿度的变化更敏感.天津市区BTEX在霾污染过程中受生物质燃烧/化石燃料燃烧/燃煤排放的影响较大,而在臭氧污染过程中除了受到燃烧排放源影响,交通源排放在很大程度上也有影响.臭氧污染和霾污染过程中BTEX的HI分别为0.072和0.29,均处于EPA认定的安全范围内.苯的致癌风险在清洁天和污染过程中均高于EPA规定的安全阈值,需引起高度重视.     

污泥热处理过程中多环芳烃和多氯联苯的迁移行为

对污泥热处理过程中产生的多环芳烃、多氯联苯等有机污染物的迁移转化行为及条件进行了模拟实验研究.结果表明,污泥中多环芳烃中的萘、荧蒽、苯并(b)荧蒽、苯并(a)芘、茚并(1,2,3-cd)芘在 800℃温度条件下的去除率分别为66.28%,73.7%,100%,30.7%和100%;多氯联苯在300~400℃之间含量急剧减少,1000℃时其单体PCB28、PCB52、PCB101、PCB118、PCB153、PCB138和PCB180的去除率分别为89.35%、90.66%、89.43%、93.97%、99.1%、84.7%和95.22%. 2种物质迁移规律与处理体系温度变化直接相关,2种物质从污泥中转化释放的温度条件分别为:多环芳烃300~750℃(90%以上),多氯联苯350~900℃(85%以上).处理过程中2种污染物的不同单体间存在复杂的转化反应.     

水中无机氮形态变化对酮洛芬光降解的影响

研究了模拟太阳光照射下水环境中不同形态氮(NO₃^-、NO₂^-和NH₄⁺)对酮洛芬(KET)光解的影响.结果表明,KET在平均波长(200~450nm)下量子产率Φ_o为0.14. NO₃^-浓度从0.01mmol/L^-增至1.0mmol/L时, KET光解速率常数从0.0109降至0.0085; NO₂^-浓度从0.01mmol/L增至1.0mmol/L时, KET光解速率常数从0.0095降至0.0069, NH₄⁺对KET的光解基本无影响. NO₃^-的光掩蔽现象对KET光解的影响起主要作用; NO₂^-则通过光掩蔽现象和羟基自由基猝灭来抑制KET的光解.同时研究了当水环境中pE值发生变化而引起水中无机氮形态转化时,不同形态氮共存对KET光解的复合影响,随着pE值的增大,KET的光解速率先减小后增大;当NO₂^-和NH₄⁺共存时,两者对KET光解的影响存在拮抗作用,这一拮抗作用也存在于NO₂^-和NO₃^-之间.     

基于Meta分析的矿业城市生态服务价值转移研究

采矿活动剧烈干扰了区域土地利用,对生态系统健康造成了严重影响。论文在综合国内若干资源型城市生态系统服务价值研究实例的基础上,提炼系列指标参数,运用Meta分析方法建立并验证了专门针对矿业城市耕地、林地、草地、水域的价值转移模型,并以河北省武安市为例估算了1987、2001和2014年的生态系统服务价值。研究结果表明：1）价值转移模型可以有效地评估矿业城市生态系统服务价值;2）武安市生态系统服务总价值呈现先增后减的趋势,2001年之后呈现快速下降状态;3）从地类面积来看,1987—2014年间武安市经济发展对生态用地产生的干扰程度为：耕地>草地>水域>林地,从服务价值角度看,干扰程度为：耕地>水域>草地>林地;4）在生态用地总面积减少的情况下,适当优化生态用地土地利用结构可以提高生态系统服务总价值。     

可溶性有机质生物改性介导17β-雌二醇生物降解作用

利用元素分析、紫外-可见光谱、三维荧光指数对经过15d生物改性前后腐殖酸的组分和结构进行表征,并比较了生物改性前后3种腐殖酸对17β-雌二醇(E2)的结合作用;而且研究了结合后的腐殖酸介导微生物降解E2的影响.结果表明:经过元素分析后,生物改性前的腐殖酸OLHA、OLFA、OSHA和生物改性后的腐殖酸BLHA、BLFA、BSHA的(N+O)/C值分别为0.801、1.214、0.820和0.629、1.080、0.797;紫外-可见光谱分析生物改性前后的SUVA_(254)指数分别为0.146、0.023、0.073和0.179、0.036、0.011;生物改性前后荧光指数(FI)分别为:0.723、3.385、2.757和0.681、3.017、1.702.上述3种表征手段分析得出腐殖酸的极性是一致的,即改性后的腐殖酸要比改性前的腐殖酸极性小.此外,在30h内5mgC/L的腐殖酸生物改性前后对3mg/L的E2的结合效率分别为31.37%、4.96%、25.86%和37.78%、6.03%、29.92%,明显发现改性后的腐殖酸对E2的结合作用增强;5 mgC/L的腐殖酸生物改性前后对3mg/L的E2的30h内的生物降解效率分别为46.28%、15.96%、38.76%和51.11%、17.30%、44.33%,而且同等浓度下的腐殖酸对E2的结合作用越大其介导微生物降解E2的效果越好.     

β-甘油磷酸钠修复含铀地下水

利用微模型实验,研究β-甘油磷酸钠修复含铀地下水的效果,监测厌氧培养过程中硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、pH值和铀浓度的变化,分析沉积物中铀的化学形态以及U （IV）的比例.结果表明：厌氧培养25d后,β-甘油磷酸钠组和甘油组的铀浓度分别从2.96,2.99mg/L降低到0.030,0.044mg/L,达到了我国《铀矿冶辐射防护和环境保护规定（GB23727-2009）》规定的排放标准.β-甘油磷酸钠作为碳源和磷源能够降低沉积物中可交换态和碳酸盐结合态铀的比例,并能提高沉积物中铁锰氧化物结合态,有机结合态和残渣态铀的比例;厌氧培养25d后,β-甘油磷酸钠组沉积物中U （IV）的比例达到了91.79%,比甘油组提高了28.82%,厌氧培养45d后,β-甘油磷酸钠组沉积物中U （IV）的比例基本保持不变,而甘油组则下降了7.98%.β-甘油磷酸钠作为碳源和磷源,能够促进U （VI）的生物还原和矿化从而将铀原位固定.     

福建泉州湾有机氯农药的多介质迁移与归趋

以α-HCH与p,p'-DDT为主要研究对象,以泉州湾及其重要汇水流域--晋江流域为研究区域,构建了Level Ⅲ多介质非平衡稳态逸度模型,对该区域α-HCH与p,p'-DDT在各环境相中浓度、容纳能力、储量分布及各相间的迁移通量进行了计算分析,并对模型关键输入参数的灵敏度进行了探讨.结果显示：α-HCH与p,p'-DDT在土壤相,水相以及沉积物相中的模拟计算浓度与野外样品实测平均浓度吻合度较高,验证了模型的有效性;当研究系统达到平衡时,环境各相对α-HCH与p,p'-DDT容纳能力由大到小分别为沉积物,土壤,水及空气; α-HCH在土壤与沉积物中的储量之和为总储量的97.42%, p,p'-DDT则为99.89%,是其主要的汇区;α-HCH与p,p'-DDT从研究区域迁移消逝的主要途径为水的平流输出,在环境相间迁移过程中,α-HCH的主要迁移途径为水体向大气的迁移,而p,p'-DDT的主要迁移途径为水体向沉积物的迁移;灵敏度分析指出辛醇-水分配系数对数值logK_ow是影响污染物在环境相中浓度分布的最主要因素.     

基于生态协调性和建设适宜性的山区基本农田布局研究——以福建省永安市为例

在生态文明建设背景下,探索兼顾生态环境保护和耕地资源保护的基本农田布局方法不仅是划定永久基本农田的首要任务,更是构建土地利用开发新格局的主要内容。目前,针对基本农田布局的相关研究仍侧重于耕地的资源属性,忽视了耕地在区域生态系统中产生和存在的合理性问题,导致生态环境问题持续加重。论文借鉴景观生态学等相关理论分析了耕地与区域生态系统之间的相互关系,提出了一种兼顾生态协调性和建设适宜性的基本农田布局方法,并以福建省永安市为例开展了实证研究。结果表明：该布局方法不仅保证了基本农田保护制度保护优质耕地的内在要求,而且突出了耕地与区域生态系统在景观尺度上的相互影响,促进了山区耕地利用与生态环境的协调发展,同时可为今后基本农田的科学划定提供参考。     

成都冬季“干”气溶胶等效复折射率变化特征研究

基于成都市2017年12月逐时的"干"气溶胶散射系数和吸收系数观测数据，结合该时段同时次GRIMM180环境颗粒物分析仪的监测资料，利用免疫进化算法一体化反演550nm波长处"干"气溶胶等效复折射率的实部和虚部，并对其冬季变化特征进行了研究，结果表明："干"气溶胶等效复折射率实部和虚部分别为（1.547±0.0552）和（0.0197±0.00604）."干"气溶胶等效复折射率实部和虚部的日变化形态基本一致，主要表现为"单谷型"特征，二者的谷值出现时段位于15：00~18：00.在日时间尺度上而言，"干"气溶胶等效复折射率实部与质量浓度统计上对其散射消光的演化存在协同作用，"干"气溶胶虚部与质量浓度对其吸收消光的演化也存在类似影响."干"气溶胶等效复折射率虚部是单位质量浓度"干"气溶胶吸收消光能力的重要表征.     

利用藻类去除与回收工业废水中的金属

藻类对金属离子具有较强的富集能力，可作为生物吸附应用于工业污水中有毒、放射性金属的去除及稀有，贵重金属的回收，高效，经济、简便、选择性好，尤其适用于低浓度及一般方法不易去除的金属，是一种极有应用价值的传统方法的替代或辅助手段，藻类主要是通过生物吸附的途径去除及回收金属，多采用知细胞与固定化细胞两种富集体系。目前人类环境中金属污染仍相当严重，利用藻类富集这一生物工程技术处理含金属的工业污水，无论对于     

重金属离子对肺表面活性物质单层膜的影响

为了探究重金属对肺表面活性物质（PS）膜的影响,利用Langmuir–Wilhelmy膜天平,研究了不同种类和浓度的重金属离子与PS单层膜的相互作用.发现Cr³⁺、Cu²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Ni²⁺6种重金属离子均使PS单层的π-A等温线G-LE相变阶段外扩,而Fe³⁺可诱导单层缩合.随后,选取Cd²⁺,Cu²⁺,Hg²⁺,Fe³⁺4种离子进一步探究了重金属浓度对PS单层膜表面活性的影响规律,进行了可压缩模量分析,并结合红外光谱（FTIR）和原子力显微镜（AFM）探究其作用机理,发现Cu²⁺,Fe³⁺和Hg²⁺均会以浓度依赖的方式与PS单层的极性头部发生络合作用,形成复合物,改变膜的稳定性;而Cd²⁺的影响明显弱于其他3种金属离子,但也能使得PS单层有序性增强.     

基于ARIMA和BP神经网络的猪舍氨气浓度预测

为了从源头减少生猪养殖过程中的氨气排放,降低猪舍氨气浓度,提出了基于ARIMA-BP神经网络的猪舍氨气浓度组合预测方法,分别从最优权重和残差优化角度对基于ARIMA-BP神经网络的组合预测方法进行了对比研究.将该预测方法应用于江苏省宜兴市某养猪场的氨气浓度预测中,预测结果表明：基于ARIMA-BP神经网络残差优化组合预测方法的预测精度最高,与BP神经网络、ARIMA预测方法和基于ARIMA-BP神经网络最优权重组合预测方法对比分析,评价指标MAE、MAPE和RMSE分别为0.0319、0.1580%和0.0365.本文提出的氨气预测方法可以为猪舍环境精准化调控管理提供科学依据以减小猪舍氨气排放对生态环境的污染.