Electrochemical dechlorination of chloroform in neutral aqueous solution on palladium/foam-nickel and palladium/polymeric pyrrole film/foam-nickel electrodes

Electrochemical dechlorination of chloroform in neutral aqueous solution was investigated using palladium-loaded electrodes at ambient temperature. Palladium/foam-nickel （Pd/foam-Ni） and palladium/polymeric pyrrole film/foam-nickel （Pd/PPy/foam-Ni） composite electrodes which provided catalytic surface for reductive dechlorination of chloroform in aqueous solution were prepared using an electrodepositing method. Scanning electron microscope （SEM） micrographs showed that polymeric pyrrole film modified the electrode-surface characteristics and resulted in the uniform dispersion of needle-shaped palladium particles on foam-Ni supporting electrode. The experimental results of dechlorination indicated that the removal efficiency of chloroform and current efficiency in neutral aqueous solution on Pd/PPy/foam-Ni electrode could be up to 36.8% and 33.0% at dechlorination current of 0.1 mA and dechlorination time of 180 min, which is much higher than that of Pd/foam-Ni electrode.     

大洋富钴结壳的年代学研究方法评述

富钴结壳被认为是目前最有潜在经济价值的海底矿产资源,又被视为良好的古海洋学记录,因此倍受关注。富钴结壳的年代学研究是目前结壳研究的难点和热点之一,Be同位素、U系放射性同位素、基岩年龄推算、生物地层学、经验公式计算、Sr同位素地层学、Os同位素地层学、磁性地层学等多种定年方法已经被广泛使用。虽然目前结壳定年的方法种类繁多,且各有优势,但没有任何一种方法能够以较高的精确度和可靠性以及简捷性给出富钴结壳的真实生长年龄,现阶段还需要采取多种方法综合研究给出较为精确的年龄。寻求新的、更为有效的定年方法很具必要性,因此较系统地总结近些年来富钴结壳年代学的研究进展和存在不足,对于指导以后的研究工作有着重要意义。     

温度冲击引起的丝状菌污泥膨胀菌群特征

为探究温度冲击引起的污泥膨胀机理,以生活污水为处理对象,采用SBR工艺分别运行温度骤降系统和温度梯度降低系统,利用Illumina MiSeq高通量测序技术分析温度变化过程中微生物群落整体变化,并对膨胀阶段优势丝状菌类型进行解析.结果表明,温度骤降系统优势丝状菌为微丝菌(Microthrixparvicella),SVI值升高至291mL/g以上,温度梯度降低系统优势丝状菌为Eikelboom Type 0092型丝状菌,SVI值稳定维持在250mL/g,因此Eikelboom Type 0092型丝状菌适宜在温度冲击环境中生长繁殖.温度冲击方式不同导致菌群组成具有差异性,Proteobacteria相对丰度均值为39.3%,其占比在不同阶段变化较小.两个系统在污泥膨胀阶段Actinobacteria和Chloroflexi的相对丰度占比不同.各样本中与去除有机物相关微生物菌群丰度均值为13.6%,Nitrospira其相对丰度均值为2.48%,占NOB总含量80%以上.温度梯度降低系统发生的Eikelboom Type 0092型丝状菌型污泥微膨胀,其出水水质没有发生严重恶化,COD和NH₄⁺-N的去除效果均高于温度骤降系统.     

一硫代砷在针铁矿上的吸附及影响因素

以一硫代砷酸盐(monothioarsenate, MTA)为研究对象,查明其在针铁矿上的吸附特征,分析砷酸盐、亚砷酸盐、胡敏酸(humic acid,HA)、硝酸盐和磷酸盐对针铁矿吸附MTA的影响并识别作用机制.结果发现:①当溶液中仅有一种砷形态时,MTA、砷酸盐和亚砷酸盐在针铁矿上的吸附平衡时间分别为8、 2和4 h,吸附过程均符合假二级动力学模型,平衡吸附量(q_e)分别为2 129.851、 3 291.838和1 788.767mg·kg~(-1);当溶液中两种砷形态(砷酸盐与MTA,或亚砷酸盐与MTA)共存时,MTA在针铁矿上的吸附过程仍符合假二级动力学模型,但q_e显著减少,分别为1 236.941mg·kg~(-1)和1 532.287mg·kg~(-1),主要原因是砷酸盐和亚砷酸盐均能与MTA竞争吸附位点.②MTA在针铁矿上的q_e随着HA浓度(10～50 mg·L~(-1))的增加而逐渐降低,因为HA大量的官能团抢占了针铁矿表面吸附点位,从而抑制了MTA的吸附;③当溶液中添加磷酸盐时, MTA、砷酸盐和亚砷酸盐在针铁矿上的q_e显著降低,分别为492.802、 815.782和303.714mg·kg~(-1),这是因为P与As存在竞争性吸附;当添加硝酸盐时,溶液中电子受体数量和Eh增加从而使得3种砷形态的q_e均增大,分别为2 211.030、 3 444.023和1 835.537mg·kg~(-1).     

面向生态环境保护的长江上游老旧码头布局功能优化

针对长江上游部分港口码头环保基础设施、技术、工艺较为落后,难以满足日益趋严的环保要求的问题,以重庆长寿港区为例,按照“关键生态环境问题识别—码头布局功能优化—生态风险分析”的思路,开展了长江上游老旧码头布局功能优化研究.结果表明:①现状中存在的关键生态环境问题:煤炭砂石等高污染码头作业区分布散、规模小且同质化经营,导致岸线集约化利用程度低;铁水联运条件未充分利用,导致公路转运对城区环境压力凸显.②基于产业规模与泊位建设供需分析—泊位布置—作业区布置的技术路线,通过优化临港产业布局,关停并转作业区6个,恢复岸线483 m,规划生产性泊位由56个减至46个,规划利用岸线由9 565 m减至8 225 m,促进码头作业规模化、产业结构合理化、岸线利用集约化.③根据铁路物流量测算,规划提升铁路运能,预测2035年铁路货运分担率将达13%、水运分担率将达29%、公路运输量将逐年下降.④布局功能优化后,港口码头与铁公水联运的生态环境相对风险值大幅降低,证实了岸线集约利用和提高铁水联用运输结构比例可降低交通运输对区域生态环境的风险压力.研究显示,面向绿色可持续发展的产业总体布局与面向高效低污染的铁水联运优化,是长江上游老旧码头提升发展的有效途径.      

桂林市酸雨污染特征及防治对策研究

为促进桂林市酸雨污染防控,利用2013—2017年桂林市3个监测站点采集的共1 147个降雨样品,分析了降雨p H、电导率和水溶性离子成分,结合气态污染物的变化特征和气象因素影响分析,探讨了桂林市酸雨污染成因,并提出了桂林市酸雨污染防治对策建议.结果表明:①2013—2017年桂林市降雨的p H年均值范围为4. 85～5. 23.酸雨频率范围为42. 5%～74. 9%,2017年酸雨频率达74. 9%.虽然近年来桂林市环境空气质量明显改善,但是酸雨污染却没有明显减轻,反而在2015年后出现恶化.降雨的离子组成中,SO₄^2-和NO₃^-是主要的阴离子成分,分别占总离子当量浓度的28. 19%和10. 82%; Ca²⁺和NH₄⁺是主要的阳离子成分,分别占总离子当量浓度的23. 46%和17. 64%.酸中和效应分析显示,Ca²⁺和NH₄⁺为降雨中主要的中和物质.②降雨中碱...     

江苏近岸海域富营养化特征研究

近年来,江苏近岸海域水质不佳,赤潮、绿潮等生态灾害屡屡发生,富营养化是其潜在原因之一。本文对该海域2019年和2020年春、夏、秋季航次监测的无机氮（DIN）、活性磷酸盐（SRP）、叶绿素a(Chl a)等水质参数进行了空间分析,采用指数评价法量化了该海域的富营养化程度,并基于统计分析研究了该海域的富营养化特征。结果表明：江苏近岸海域DIN浓度和SRP浓度总体呈现近岸高、远岸低的分布特征,营养盐浓度与盐度呈显著负相关关系;在降水量和径流量更大的夏季,营养盐浓度和Chl a浓度比春季和秋季更高;丰水年（2020年）相较平水年（2019年）,该海域的氮磷比和富营养化程度均更高。因此,陆源输入对江苏近岸海域的富营养化程度有至关重要的影响,加强对入海河流的监测和排污治理是缓解该海域富营养化的关键。     

海州湾渔港经济区及邻近海域沉积物主要污染物分布特征和潜在风险

本文利用2021年8月海州湾渔港经济区及邻近海域表层沉积物中的主要污染物调查结果,讨论分析了调查海域沉积物中污染物的分布特征及生态风险。结果表明：海州湾渔港经济区沉积物中石油类、有机碳、Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg、As的含量都高于渔港邻近海域沉积物;有机碳、石油类、Zn、Cd、Cr、Hg的含量总体上从渔港向邻近海域呈现明显的下降趋势;硫化物的含量总体上从渔港向邻近海域呈现升高趋势;Cu、Pb、As的含量在渔港口门最低,总体上呈现从渔港港口向港内和邻近海域升高的趋势。部分渔港沉积物中石油类含量超过国家一类沉积物质量标准。调查海域重金属综合潜在生态风险总体上较低,但渔港经济区处于中等生态风险水平,其中,Hg和Cd潜在生态风险因子较大。     

基于正定矩阵因子模型的大亚湾海域污染特征解析研究

深刻剖析近岸海域污染物的时空分布特征,精确识别各污染物来源,对改善海洋水环境质量和提升水环境功能具有重要意义。本研究以大亚湾海域为研究对象,结合超标倍数赋权法和空间集成分析技术,对海域表、底层水质进行综合评价;利用正定矩阵因子模型（PMF）识别区域污染源,解析各污染源对污染物的贡献率。结果表明：大亚湾表层水体以轻微污染为主,东南部存在轻度污染,西北部澳头海域存在中度污染,底层水体以轻度污染为主,西北部澳头海域存在重度污染;大亚湾表层水体主要污染源为生活污水（15%）、入海河流（15.5%）以及悬浮颗粒物（44.3%）,底层水体主要污染源为悬浮颗粒物（40.6%）以及石化废水（37%）。本研究提出的基于空间集成分析和正定矩阵因子模型的海域污染特征解析框架能够准确地对海湾进行水质综合评价和污染源解析,可为大亚湾水环境保护和科学管理提供依据和参考。     

西南喀斯特流域岩溶水氢氧同位素时空分布特征及水文意义——以后寨河流域为例

受多重导水介质影响,喀斯特流域水循环过程复杂,只以水分为研究对象的水文学方法难以刻画其时空变化特征及其受喀斯特水文地质条件的控制作用。稳定氢氧同位素赋予岩溶水指纹信息,为解译喀斯特流域水循环时空演变与水文功能提供了重要研究手段。论文选取贵州普定后寨河流域为研究对象,基于月尺度的高空间分辨率的水样采集,结合聚类分析和克里金插值方法,分析流域岩溶地下水氢氧同位素和反映蒸发分馏程度的Lc指数时空分布特征及其影响因素。以此为基础,研究喀斯特流域降雨混合、水文连通性及水流路径等水文作用。结果表明,研究区雨季岩溶地下水δ¹⁸O与Lc偏负,枯季岩溶水整体δ¹⁸O与Lc相对偏正,表明雨季湿热条件下,岩溶地下水受“新”、“老”水混合作用与流域蒸发过程的共同影响,枯季地下水混合作用较弱,蒸发作用弱;相较于中下游覆盖型岩溶区,流域上游峰丛区岩溶水δ¹⁸O偏负,Lc偏正,表明流域上游土壤/表层岩溶带浅薄山区,降雨入渗迅速,岩溶水中土壤水成分较低,下游土壤较厚,入渗较慢且蒸发强烈,地下水蓄存时间长,岩溶水中土壤水成分较高。干湿交替期,岩溶水Lc快...