恢复力视角下秦岭贫困山区乡村振兴潜力研究

恢复力概念为秦岭贫困山区乡村发展研究提供了新的视角,从恢复力视角研究乡村振兴潜力,对于提高贫困山区乡村内生发展动力、实现乡村有效振兴具有重要意义。以秦岭贫困山区商洛市为案例,在理论构建的基础上,建立贫困山区乡村恢复力评价体系测度恢复力指数,采用空间主成分分析法识别恢复力关键影响因素,据此提出三区县乡村振兴潜力类型分类。研究结果表明：（1）商洛市三个区县各镇办的恢复力指数呈集聚分布态势,恢复力整体上处于偏低水平状态。（2）环境因素、经济因素对乡村社区恢复力起到决定作用。（3）三区县乡村振兴潜力可分为四种类型：均衡发展潜力区、农业主导潜力区、农业旅游兼营潜力区和地理环境限制潜力区,根据其资源禀赋和现状发展条件提出针对性的乡村振兴策略。     

东北黑土区典型地域耕地生态退化时空分异——以富锦市为例

耕地生态退化严重威胁黑土区耕地的可持续利用,明确其时空分异规律是提高黑土耕地产能实现农业可持续发展的重要科学命题。以东北黑土区典型地域富锦市为研究区,立足于耕地外部扰动变化所引发的环境胁迫与生态恢复,利用遥感驱动的多源环境胁迫监测模型、改进的CRITIC模型、优化的InVEST模型,明确二者间的作用结果,揭示研究区2000—2020年耕地生态退化的时空分异规律。研究结果表明：（1）研究区耕地外源环境胁迫强度整体偏低,呈现出以东部、西部、北部高,中部、南部低为主基调的时空分异格局;（2）研究区耕地內源生态恢复强度高于胁迫强度,表现出以西部—东部—中部梯度衰减的时空分异格局;（3）研究区共有968.12 km²耕地发生生态退化,展现出以团块状集中分布在研究区东部和中部,零星分布在其他区域的空间分异格局。研究明晰了多源环境胁迫/多源生态恢复之间的交互效应,实现了各耕地图斑对多种环境胁迫力和生态恢复力的动态敏感度测算,进一步刻画出了生态退化过程,测度结果与现实耕地利用强度吻合,为准确诊断黑土区耕地生态退化提供了理论参考和技术支撑。     

A2/O-BCO系统中碳源类型对反硝化除磷及菌群结构的影响

采用厌氧/缺氧/好氧-生物接触氧化(A²/O - BCO)工艺处理低碳氮(C/N)比污水, 考察单因素碳源(阶段Ⅰ: 乙酸钠; 阶段Ⅱ: 乙酸钠+丙酸钠; 阶段Ⅲ: 丙酸钠)对有机物去除以及同步脱氮除磷的影响, 并重点探究乙酸钠、丙酸钠混合碳源条件下内碳源(PHA、Gly)的转化利用以及反硝化除磷(DPR)机理, 同时通过高通量测序对比了不同阶段微生物菌群结构的演变规律.结果表明: 混合碳源提高了有机物、氮、磷的同步去除效率, 厌氧段内碳源转化量为226mg/h, 释磷量高达30.58mg/L, DPR效率稳定在90%以上; 批次试验表明反硝化聚磷菌(DPAOs)占聚磷菌(PAOs)的比例为72.42%, 基本实现了DPAOs的富集; 高通量测序结果表明混合碳源更有利于形成独特的OTUs菌群, PAOs(包括Accumulibacter和Acinetobacter)和DPAOs (包括Dechloromonas和Pseudomonas)总量高达29.13%(> 16.18%(阶段Ⅲ) > 14.34%(阶段Ⅰ)), 有效促进了碳源的高效利用以及反硝化除磷效率; BCO反应器中氨氧化菌(AOB, 包括Nitrosomonas和Nitrosomonadaceae)和亚硝酸盐氧化菌(NOB, 以Nitrospira为主)总量从3.89%(N1)增加到23.09%(N2)、37.23%(N3), 为反硝化除磷提供充足的电子受体; 此外, 建立了基于碳源高效利用的运行调控策略, 以期为A²/O - BCO工艺的推广应用提供理论参考.     

氯/氯胺和紫外顺序消毒对管网抗性基因的去除

为探究供水系统中氯/氯胺与低压紫外顺序消毒对抗生素抗性基因(ARGs)分布特征的影响,采用生物膜反应器模拟供水管网,对管网出水和生物膜进行60mJ/cm²低压紫外线(254nm)消毒,并利用高通量定量PCR技术检测模拟管网进、出水及生物膜内的典型ARGs和遗传原件(MGEs).结果表明,管网反应器运行150d,氯和氯胺管网出水ARGs总相对丰度分别为0.13和0.137,生物膜ARGs分别为2.45和0.277,表明供水管网中低剂量的氯或氯胺可有效降低水相和生物膜相中ARGs的相对丰度达90%,且氯胺消毒对生物膜中的ARGs控制作用更显著.氯和氯胺消毒后管网出水再经低压紫外线照射后,ARGs相对丰度分别为0.0682和0.0537,管网生物膜中ARGs的相对丰度分别为2.01和0.194.ARGs与MGEs间的相关性发生显著变化,转座子与strB和mepA的相关性增强,与ermX和tetM相关性减弱,而整合子与acrF、cmlA1-01、oprJ及tolC-01的相关性增强.研究表明,将紫外线消毒工艺设置在用水终端可以显著降低氯和氯胺管网水中ARGs丰度,但对管网生物膜中的ARGs影响较小.     

河道型水库溶解甲烷浓度的空间异质性研究

以河道型水库-西北口水库为研究对象,于2021年12月采用新型快速水-气平衡装置（FaRAGE）结合温室气体分析仪对其表层水体,垂向剖面溶解甲烷（CH₄）浓度进行监测,并采集代表性河段表层水体及库底沉积物,分别测定水体CH₄氧化速率与沉积物CH₄释放速率,初步探讨了河道型水库溶解CH₄浓度的空间异质性及其影响因素.结果表明,水库表层水体溶解CH₄浓度为0.02~0.42μmol/L （平均值为0.11±0.08μmol/L）,从库首到库尾呈递增趋势;水体溶解CH₄浓度的空间异质性受水库内部CH₄产生,消耗及河道入流等多因素的综合作用,其中库尾水体因沉积物CH₄产生量大且低水深影响下CH₄消耗量较小而呈现高溶解浓度,库首水体则因为CH₄产生量相对较小且高水深影响下的CH₄消耗量较大而呈低溶解浓度;同时,河道入流可能是影响水体溶解CH₄浓度垂向分层的原因之一.     

城市水环境PFAAs前驱体污染特征及健康风险

为揭示城市水环境中前驱体对全氟烷基酸（PFAAs）输入特征、分布格局及健康风险的影响,对南京城市污水处理厂出水、河流、湖泊、长江饮用水源地等水体进行了考察.利用HPLC-MS/MS及总可氧化前驱体法（TOP Assay）分析了17种PFAAs与其总可氧化前驱体的污染特征,并通过推演耐受剂量评估了饮水途径的健康风险商（HQ）.结果表明,污水处理厂出水中PFAAs浓度90.6~278ng/L,主要单体PFBS、PFHxA、PFOA占总浓度的63%;总可氧化前驱体浓度239~839pmol/L,PFBA前驱体含量最高.城市地表水中PFAAs浓度61.8~157ng/L,总可氧化前驱体浓度195~572pmol/L,PFBA、PFPeA、PFHxA 3种全氟羧酸的前驱体含量最高,城市河流流经人口密集区后,PFAAs赋存浓度有所上升,但总可氧化前驱体浓度下降.饮用水源地中PFAAs浓度50.9~54.6ng/L,总可氧化前驱体浓度273~372pmol/L,以PFBA、PFPeA和PFHxA 3种全氟羧酸的前驱体为主.相对高风险来源于PFOS的免疫毒性（HQ=0.024）以及PFOA的发育毒性（HQ=0.0073）和生殖毒性（HQ=0.0039）,可氧化前驱体转化可能将二者潜在风险提高23%和40%.水环境中广泛赋存的前驱体可能增加PFAAs的环境暴露及健康风险.     

Response of PM2.5-bound elemental species to emission variations and associated health risk assessment during the COVID-19 pandemic in a coastal megacity

The coronavirus (COVID-19) pandemic is disrupting the world from many aspects. In this study, the impact of emission variations on PM_2.5-bound elemental species and health risks associated to inhalation exposure has been analyzed based on real-time measurements at a remote coastal site in Shanghai during the pandemic. Most trace elemental species decreased significantly and displayed almost no diel peaks during the lockdown. After the lockdown, they rebounded rapidly, of which V and Ni even exceeded the levels before the lockdown, suggesting the recovery of both inland and shipping activities. Five sources were identified based on receptor modeling. Coal combustion accounted for more than 70% of the measured elemental concentrations before and during the lockdown. Shipping emissions, fugitive/mineral dust, and waste incineration all showed elevated contributions after the lockdown. The total non-carcinogenic risk (HQ) for the target elements exceeded the risk threshold for both children and adults with chloride as the predominant species contributing to HQ. Whereas, the total carcinogenic risk (TR) for adults was above the acceptable level and much higher than that for children. Waste incineration was the largest contributor to HQ, while manufacture processing and coal combustion were the main sources of TR. Lockdown control measures were beneficial for lowering the carcinogenic risk while unexpectedly increased the non-carcinogenic risk. From the perspective of health effects, priorities of control measures should be given to waste incineration, manufacture processing, and coal combustion. A balanced way should be reached between both lowering the levels of air pollutants and their health risks.     

Remediation of preservative ethylparaben in water using natural sphalerite: Kinetics and mechanisms

As a typical class of emerging organic contaminants(EOCs), the environmental transformation and abatement of preservative parabens have raised certain environmental concerns. However, the remediation of parabens-contaminated water using natural matrixes(such as, naturally abundant minerals) is not reported extensively in literature. In this study, the transformation kinetics and the mechanism of ethylparaben using natural sphalerite(NS) were investigated. The results show that around 63% of ethy...