东湖通道工程施工废水的理化特性与处置对策研究

为认识东湖通道施工废水的基本特性,以不受施工干扰的湖心水样为对照,对东湖通道施工过程中产生的生产、生活废水进行了分析.结果发现,通道施工废水的主要特征是悬浮颗粒物、营养物质、还原性物质等物质的含量高,水体呈碱性;其中,坑道废水悬浮颗粒物多、浊度高;桩机打桩废水悬浮颗粒物多、浊度高、营养物质含量高;搅拌施工废水氧化还原电位高、悬浮颗粒物含量高;材料堆放废水高锰酸盐指数高,生活污水浊度高、营养物质和水中油的含量高,粪大肠杆菌群超标.坑道废水、桩机打桩废水、搅拌施工废水和生活污水均为劣Ⅴ类,材料堆放废水符合Ⅳ类水标准.针对东湖通道施工废水的理化特性,鉴于国家5A级景区对水质的较高要求,建议在施工区构建临时沉淀池、小型氧化塘等设施开展原位污废水处置,确保达标排放,避免影响水生态环境.     

典型化工污水处理厂废水及受纳水体的生物急性毒性监测方法应用研究

为了研究生物急性监测方法对监测典型化工污水处理厂废水的适用性,选择2家常州市典型的化工园区污水处理厂("常A"和"常B"),进行了发光细菌、藻类、大型溞和斑马鱼卵4种不同层次受试生物的急性毒性检测。研究表明,发光细菌急性毒性、藻类叶绿素荧光毒性在2个污水处理厂中均被检测到,发光细菌急性毒性通常进水大于出水,但在投放大量氧化消毒剂时,出水表现出剧毒。藻类叶绿素荧光毒性最高值出现在常B进水中。大型溞和斑马鱼卵急性毒性仅在常B进出水样中有检出,受纳河道下游水样虽未表现出急性毒性,但可观察到斑马鱼卵各类发育畸形。4种生物急性毒性检测方法中,发光细菌适用范围最广,藻类、大型溞和斑马鱼卵急性毒性方法可根据监测目的和工业园区特点相应选择。实验结论可为化工污水处理厂尾水排放过程中生物毒性监测的常态化提供方法选择,为管理部门制定排放标准提供依据。     

不同基质培养条件下的好氧颗粒污泥特性研究

采用序批式活性污泥(SBR)工艺,分别以葡萄糖(R₁反应器)和乙酸钠为基质(R₂反应器)运行102 d,对培养成熟的颗粒污泥特性进行研究. 结果表明:R₁反应器中以球菌为主,R₂反应器中以杆菌、球菌为主;在颗粒刚成熟时,R₂反应器的颗粒大些,且集中,粒径在0.1～1.0 mm,随着颗粒成熟期的延长,R₁反应器的粒径要大些,最大为2.2 mm;R₁和R₂反应器的耗氧速率(OUR)分别为 1.184和0.944 mg/(L·min),比耗氧速率(SOUR)分别为0.838和0.825 mg/(g·min);有机污染负荷为600～1　200　mg/L时,R₁和R₂反应器的COD_Cr去除率均达到95%～98%.      

A 700-year paleoecological record of boreal ecosystem responses to climatic variation from Alaska

Recent observations and model simulations have highlighted the sensitivity of the forest-tundra ecotone to climatic forcing. In contrast, paleoecological studies have not provided evidence of tree-line fluctuations in response to Holocene climatic changes in Alaska, suggesting that the forest-tundra boundary in certain areas may be relatively stable at multicentennial to millennial time scales. We conducted a multiproxy study of sediment cores from an Alaskan lake near the altitudinal limits of key boreal-forest species. Paleoecological data were compared with independent climatic reconstructions to assess ecosystem responses of the forest tundra boundary to Little Ice Age (LIA) climatic fluctuations. Pollen, diatom, charcoal, macrofossil, and magnetic analyses provide the first continuous record of vegetation fire-climate interactions at decadal to centennial time scales during the past 700 years from southern Alaska. Boreal-forest diebacks characterized by declines of Picea mariana, P. glauca, and tree Betula occurred during the LIA (AD 1500-1800), whereas shrubs (Alnus viridis, Betula glandulosa/nana) and herbaceous taxa (Epilobium, Aconitum) expanded. Marked increases in charcoal abundance and changes in magnetic properties suggest increases in fire importance and soil erosion during the same period. In addition, the conspicuous reduction or disappearance of certain aquatic (e.g., Isoetes, Nuphar, Pediastrum) and wetland (Sphagnum) plants and major shifts in diatom assemblages suggest pronounced lake-level fluctuations and rapid ecosystem reorganization in response to LIA climatic deterioration. Our results imply that temperature shifts of 1-2 degrees C, when accompanied by major changes in moisture balance, can greatly alter high-altitudinal terrestrial, wetland, and aquatic ecosystems, including conversion between boreal-forest tree line and tundra. The climatic and ecosystem variations in our study area appear to be coherent with changes in solar irradiance, suggesting that changes in solar activity contributed to the environmental instability of the past 700 years.     

放牧对祁连山高寒金露梅灌丛草甸土壤微生物的影响

以祁连山北支冷龙岭东段南麓的甘柴滩夏季牧场集体长期混合(藏系绵羊、牦牛)放牧的高寒金露梅(Potentilla fruticosa)灌丛草地为对象,采用平板涂抹分离法和氯仿熏蒸法对不同放牧压力梯度下土壤微生物(细菌、真菌和放线菌)和土壤微生物碳、微生物氮量进行研究,结果表明:不同放牧压力梯度下,金露梅灌丛和丛间草地土壤微生物以细菌占绝对优势,放线菌和真菌较少,垂直分布明显;随着放牧压力梯度的增加,金露梅灌丛和丛间草地,0～25 cm土层中的细菌、放线菌、真菌及微生物碳和微生物氮数量呈降低趋势,其降低程度与放牧压力梯度呈直线正相关.与无放牧金露梅灌丛相比0～25 cm土层的细菌、真菌、放线菌最大降幅分别为49.64%、37.76%和46.64%;金露梅灌丛土壤微生物碳量占土壤有机碳的比例变化为0.85%～0.43%,微生物氮占土壤全氮的0.90%～1.11%,微生物量对土壤营养库的贡献率较低;土壤微生物量和土壤有机质呈显著线形正相关;土壤细菌数量和土壤水分呈显著线形正相关.     

基于GIS的市域景观格局定量分析与优化

以长沙市为例,结合长沙市2000年4月份LandsatTM影像和1:250000地理信息矢量数据库,借助Arc/view和Arc/Info软件,对其景观进行分类,并形成景观分类图,一级分类6个类型,在此基础之上进行二级分类,共分为15种景观类型.并用景观格局分析软件FRAGSTATS软件计算了各类景观参数,并从斑块、类型和景观3个水平上,计算了相应的参数和景观指数,定量的揭示了整个景观格局与类型特征.研究结果表明,分布面积占研究区总而积达46.8707%的有林地景观其连接性、完整性比其他景观类型好,是研究区的基质,但斑块和景观的空间形状较为复杂,表现出强烈的干扰特征.水田的斑块数量最多,受人为活动影响强烈.天然草地,改良草地,滩涂表现出萎缩特征.从各类用地的空间组合来看,除了城镇相对集中的城区等几个地方外,农村居民点多为耕地和林地景观所隔开,各城镇和农村居民点由道路或水系连接.定量分析城市景观的空间格局,将有助于深入研究景观格局的形成机制和理解城市景观的格局与过程.在此基础上初步探讨了基于景观格局优化的城市生态系统的内部空间布局.研究结果对长沙市景观生态规划有指导意义.     

广州市灰霾与非灰霾期间大气中的低分子量羰基化合物

采用2,4-二硝基苯肼衍生-高压液相色谱检测的方法测定了广州市大气中灰霾期和非灰霾期4种低分子量醛酮化合物(甲醛、乙醛、丙酮和丙醛).在灰霾期,4种化合物的含量在1.00-32.19μg·m-3,以乙醛的平均含量最高;非灰霾期以丙酮的平均含量最高,与非灰霾期相比,灰霾期的4种醛酮化合物含量明显增加,甲醛/乙醛和乙醛/丙醛浓度比值以及4种醛酮化合物的相关分析结果表明,广州市低分子量醛酮化合物主要来自人为排放源,并且灰霾期甲醛、乙醛和丙醛具有相似的源和汇,灰霾期人体对甲醛和乙醛的平均暴露水平(分别为55.2μg·d-1和62.7μg·d-1)是非灰霾期(分别为22.8μg·d-1和27.8 μg·d-1)的2倍以上.     

广州大气低分子量羰基化合物的季节变化

对广州市区荔湾和五山两个代表性采样点的低分子量羰基化合物(甲醛、乙醛、丙酮和丙醛)进行了季节变化研究.实验方法是应用羰基化合物和2,4-二硝基苯肼(DNPH)迅速反应生成衍生物,产物在高效液相色谱上检测.按冬、夏两季进行样品采集,每次连续采样4 d.研究发现丙酮质量浓度最高,其次是甲醛和乙醛.夏季的羰基化合物质量浓度值高于冬季的.除丙酮外,甲醛、乙醛、丙醛的质量浓度是荔湾采样点高于五山采样点.甲醛/乙醛、乙醛/丙醛质量浓度比值显示广州大气中羰基化合物主要与人为来源有关.羰基化合物之间的相关性冬季好于夏季,暗示羰基化合物冬季来源比夏季简单.羰基化合物的来源主要有汽车排放、大气光化学反应,还可能与植物排放、烟草烟气、实验室所用溶剂有关.     

干降尘中高分子有机质的组成及其来源

大气降尘作为地气交换的一种重要物质,一直受到研究学者的关注.传统研究较多的是无机元素和小分子有机物,对于占干降尘有机质中相当部分的高分子有机质研究很少,因此研究降尘原样中有机大分子的组成和来源有着重要意义.用裂解-气相色谱-质谱(pyrolysis-gas chromatography-mass spectrometry,Py-GC-MS)技术对分别代表市区和郊区的五山和大学城两个采样点冬夏两季样品中的高分子有机质的组成和来源进行探讨表明,有来源于多糖类的化合物、来源于木质素类的化合物、来源于蛋白质/氨基酸类的化合物、脂肪酸、正构烷烃/烯烃以及一些不能确定其来源的化合物,其中正构烷烃/烯烃和芳香化合物是干降尘中高分子有机质的主要裂解产物.研究同时表明其来源首先取决于采样点的环境,同时也会受到气候的影响.     

典型污水处理厂中多环麝香的污染特征

多环麝香在日常生活中被广泛使用,在生产和使用过程中会经过污水处理系统而进入环境中.研究了日用化妆品生产工厂排放的多环麝香在污水处理系统中污水和污泥的污染特征.在大型日用化妆品生产工厂污水处理厂的污水和污泥中均检测出较高浓度的多环麝香,HHCB和AHTN是两种主要污染物.其中多环麝香在污水处理系统进水中质量浓度范围为4.7(AHMI)～550 μg·L-1(HHCB),出水中质量浓度范围为:低于检测限(AHMI)～32.1μg·L-1(HHCB),污泥(干物质量)中多环麝香的含量范围为1.78(AHMI)～566 mg·kg-1(HHCB).污水处理系统污水中多环麝香的去除效率非常高,达到了90%以上,然而,污泥中却富集了大量的多环麝香,表明污水中的多环麝香很大一部分转移到了污泥中,从而可能成为环境中一种潜在的多环麝香污染源.