小麦-玉米周年耕作方式与增施有机肥对夏玉米土壤有机碳库及温室气体排放的影响

合理的耕作与施肥方式对农业可持续性与减缓全球气候变化有重要意义。借助从2010年开始的大田耕作与增施有机肥长期定位试验平台,采用二因素区组设计,设置小麦深耕+玉米免耕(DT)、小麦浅耕+玉米免耕(ST)、小麦免耕+玉米免耕(NT)、小麦深耕有机肥+玉米免耕(DTF)、小麦浅耕有机肥+玉米免耕(STF)和小麦免耕有机肥+玉米免耕(NTF)6个处理,研究华北平原冬小麦(Triticum aestivum L.)-夏玉米(Zea mays L.)周年不同耕作与增施有机肥对夏玉米有机碳库、产量与温室气体排放特征的影响。结果表明:增施有机肥,0—20cm土层,成熟期土壤总有机碳、易氧化有机碳与颗粒有机碳含量表现为NTFSTFDTF;20—40 cm土层,土壤总有机碳、易氧化有机碳在STF处理表现较高,分别为14.23 g·kg~(-1)和4.04 g·kg~(-1),颗粒有机碳在DTF下表现较高,为3.50 g·kg~(-1);40—60 cm土层,STF处理的土壤总有机碳与颗粒有机碳在成熟期表现较高,分别为8.99 g·kg~(-1)和0.89 g·kg~(-1);产量在DTF处理达到最高,为12 170 kg·hm~(-2);DTF处理增加了玉米土壤N_2O、CH_4和CO_2的排放,分别比DT处理增加了69.58%、83%和26.1%,NT与NTF处理能够有效地降低温室气体排放量、综合增温潜势与温室气体排放强度,NTF处理综合增温潜势与温室气体排放强度分别比DTF处理降低63.29%和57.22%。综合考虑耕作与施肥方式对玉米有机碳库、产量和温室气体的影响,短期监测来看,采用小麦免耕增施有机肥+玉米免耕的一年两熟制能够在保持玉米较高产量的同时固定土壤碳与降低温室气体排放。     

苏玛罐采样-GC-FID/MS同时测定环境空气中多种VOCs

采用苏玛罐采样-大气预浓缩仪结合气相冷柱箱与Deans Switch中心切割技术,将C 2~C 3组分切割至HP-PLOT/Q+PT柱,用FID检测器分析,其余组分通过DB-1柱子分离后进入质谱分析,实现1次进样同时测定环境空气中57种PAMS和65种TO-15。结果表明:108种VOCs在0.15 nmol/mol~8.0 nmol/mol范围内线性良好,检出限为0.04μg/m^3~2.8μg/m^3,相对响应因子的RSD<30%。     

残留药剂对土壤As、Hg、Cd、Pb浸出测试干扰及消除方法

固化/稳定化是应用最广泛的重金属污染土壤修复技术,但残留药剂在浸出测试过程对土壤二次修复导致的验收假达标风险未引起充分重视.本研究分别采用Fe₂（SO₄）₃、Na₂S和KH₂PO₄修复As、Hg、Cd-Pb污染土壤,探究不同养护反应时间、药剂混合均匀度和投加量等工艺条件下土壤重金属浸出浓度差异,验证液相二次修复干扰效应的发生,并考察Cu²⁺和Al³⁺等竞争剂对土壤残留KH₂PO₄药剂干扰的消除效果,提出最佳的残留药剂消除方法.结果表明,分别投加6.7%的Fe₂（SO₄）₃、6.7%的Na₂S和3.3%的KH₂PO₄修复含As、Cd和Pb土壤时,土壤中各重金属浸出浓度从第0 d起分别持续小于0.05、0.5和1.6 mg·L^-1,稳定化效率分别保持在99%、83%~99%和97%~98%.投加0.0008%的Na₂S修复土壤Hg时,Hg浸出浓度自第0 d起随养护反应时间显著下降,稳定化效率维持在78%~88%.虽然修复后土壤中Hg浸出浓度随药剂混合均匀度增加而显著下降,As、Cd、Pb浸出浓度在混合均匀度为67%和33%时相较混合均匀度为100%时均无显著变化（1.7% Fe₂（SO₄）₃修复组除外）,但均小于无二次反应理论值.此外,Cu²⁺能与Pb²⁺竞争浸出液中的残留PO₄^3-减弱干扰效应,当Cu²⁺优化投加量为5.7%、11.3%、14.2%时,混合均匀度67%处理组Pb浸出浓度分别升至理论值的51%、72%、84%,混合均匀度33%处理组Pb浸出浓度则分别升至理论值的38%、71%、81%.而Al³⁺无法与Pb²⁺竞争PO₄^3-,甚至对土壤Pb具有显著活化效果.Cu²⁺对Pb也具有一定的活化效果,因此,需控制Cu²⁺投加量以寻求活化效果与优化作用的最佳平衡点.     

黑碳气溶胶的研究现状:定义及对健康、气候等的影响

空气污染造成的健康和环境影响日益严重.黑碳（black carbon,BC）作为环境空气细颗粒物的重要组成成分,会影响大气辐射强迫,造成气候变化,同时还会引发人体呼吸系统、心血管系统及神经系统疾病等,逐渐受到广泛关注.但在科学研究中,黑碳常易与其他碳质气溶胶名称相混淆.通过文献整理及内容对比等方式,厘清黑碳与炭黑、元素碳、碳烟等碳质气溶胶在定义、产生方式、组成成分、测定方法等方面的异同;明确黑碳在人体中诱导自由基反应、引起氧化应激等致病机理,以及对肺功能、呼吸功能、心血管功能、神经功能的短/长期健康效应的不良影响;梳理黑碳对气候变化的影响机制,如辐射强迫（直接效应、半直接效应、间接效应）和其他云效应影响等;发现黑碳会间接对人体产生健康影响,其与能见度、农作物产量、贫困地区经济水平均存在关联.研究显示:黑碳可吸附较多有毒物质,能作为载体进入人体产生各类不良健康影响;黑碳是颗粒物的重要成分之一,对太阳辐射有强吸收作用,但其辐射强迫值难以准确估算.      

基于层次分析法的重庆市城乡结合部生态系统健康评价

在界定城乡结合部概念的基础上,针对其特征和存在问题,综合考虑社会人居、经济发展和自然生态等因素,构建了城乡结合部生态系统健康评价指标体系.以复合生态系统整体状态为目标,采用层次分析法确定指标权重,对城乡结合部进行生态系统健康评价,并选取重庆市大渡口区进行了案例研究.现状评价显示:相较于城市,城乡结合部的结构与功能耦合不够优化,生态潜力有待发掘;城乡结合部的活力优于城市,而组织结构、恢复力和环境质量均逊于城市;其中经济产业结构、市政设施、社会人口组成、道路噪声、空气质量是城乡结合部与城市差距最大的方面.这些因素均值得在城乡结合部综合整治中予以考虑.     

开封市秋冬季大气细颗粒物化学成分及来源解析

为研究开封市秋冬季大气细颗粒物(PM_2.5)的化学组分及主要来源,分别于2017、2018年秋冬季在开封市设置了3个点位采集大气PM_2.5样品。采用X射线荧光法(XRF)、离子色谱法(IC)与热光反射法(TOR)分别测定了PM_2.5中元素、水溶性离子及碳质组分特征,并运用正定矩阵因子分解(PMF)模型解析PM_2.5来源。结果表明,2017、2018年秋冬季开封市大气PM_2.5平均质量浓度分别为124.38、111.48μg/m³,水溶性离子平均质量浓度为分别为54.48、58.16μg/m³,其中3种二次无机离子(NO^-₃、NH⁺₄、SO₄^2-)是主要组分。2017、2018年秋冬季NO^-₃与SO₄^2-质量比分别为1....     

海洋中上层鱼类微量元素赋存研究进展

微量元素在生物体内发挥着至关重要的作用。海洋中上层鱼类是海洋食物网的重要组成部分,可以富集海洋环境中的微量元素,并通过食物链的传递,最终到达顶端营养级海洋生物。当部分微量元素在海洋生物体中过少或过多累积将会造成生命威胁,甚至危害人群健康。随着海洋中上层鱼产品需求量日益增加,引发了人们对海洋中上层鱼类食品安全问题的高度关注。目前,微量元素在海洋中上层鱼类体内赋存特征已被广泛研究,但缺少对其元素分布、影响因素以及相互关系等系统梳理。本文综述了海洋中上层鱼类微量元素的赋存特征和微量元素之间的相互作用,总结了微量元素在海洋中上层鱼类研究中含量测定的应用和评价方法,以期为实现海洋渔业的可持续开发和水产养殖等相关研究提供参考。     

生物降解实验中的接种物标准化研究

针对降解实验中接种物采集困难、活性差异大、实验可重复性及结果可比性差的问题展开接种物标准化研究。对多来源的接种物在实验室可控条件下进行驯养,驯养后生长状态良好的活性污泥分别固定于灭菌麸皮和藻酸钙凝胶等2种微生物载体上,形成2种固定化接种物(分别简称为Bran及Ball)。对上述固定化接种物进行微生物活性、适应性、降解能力以及稳定性研究:通过2种固定化接种物与商品化接种物Polyseed对葡萄糖-谷氨酸(GGA)五日生化需氧量(BOD5)的结果与活菌细胞数的关系,确认3种接种物在降解实验中的用量可控制在相同数量级;比较不同批次及保存时间的2种固定化接种物、相同批次不同保存时间的Polyseed以及污水处理厂曝气池污泥为接种物对苯胺及二甘醇的快速生物降解实验(OECD301F)结果,发现Ball及Bran较Polyseed及新鲜采集活性污泥的微生物适应性及降解能力更佳。此外,在较长保存期内2种固定化接种物活性相对稳定。2种固定化接种物初具成为标准化接种物的必要条件。     

高梯度磁分离技术在“三废”治理中的应用

本文概述了近２０多年来国内外对高梯度磁分离技术在废水、废气、废处理中的应用及研究进展情况，并展望了该技术在“三废”治理中的应用前景。     

城镇污水处理厂污染物去除协同控制温室气体的核算及排放特征研究

核算了2006—2016年杭州市城镇污水处理厂污染物去除量和温室气体排放量,并对两者协同控制提出了建议。结果表明,2006—2016年,杭州市城镇污水处理厂COD年去除量和TN年去除量总体呈上升趋势,2016年COD年去除量和TN年去除量分别为349 168.73、20 715.10t,比2006年分别增长了28.8%、90.8%。2016年城镇污水处理厂温室气体年排放总量为614 231.47t(以CO_2当量计),主要来自去除COD产生的CH_4和消耗电力产生的CO_2,主要影响因素是COD年去除量和年耗电量。建议杭州市城镇污水处理厂开展废水处理CH_4回收示范工程,开展污泥厌氧消化CH_4收集利用、选择合适的低碳水处理技术等污染物去除与温室气体排放的协同控制措施。