Shewanella oneidensis MR-1对针铁矿的还原与汞的生物甲基化

在实验室模拟条件下,研究了铁还原菌奥奈达希瓦氏菌Shewanella oneidensis MR-1对针铁矿的异化还原及其对汞生物甲基化的影响.结果表明,S.oneidensis MR-1能溶解针铁矿,并能将溶解出的Fe3+还原成Fe2+;S.oneidensis MR-1也是一种汞甲基化细菌,能够将无机汞转化成甲基汞.铁的溶解还原作用随着初始针铁矿剂量的大幅增加而减弱,针铁矿的异化还原在一定程度内促进汞的生物甲基化.弱酸性条件比中碱性和强酸条件有利于汞的甲基化;腐殖酸在低浓度促进汞甲基化,浓度过高则会抑制汞的甲基化.     

区域定量风险评价理论探讨

基于区域风险评价的特点,给出区域定量风险评价的定义;提出区域定量风险评价的模式;基于事故后果分析方法和灰关联度理论,提出分析项目间风险关联性大小的分析方法。通过对风险关联度计算结果利用曲线进行圆滑处理,将其关联性大小分为4级;在确定不同风险关联度级别的同时,还可以精确反映出同一级别之间及相邻级别之间的相关性差异水平。通过对沈阳化工园区的实际应用,验证了该方法的可行性及其应用效果。风险关联性理论在园区区域定量风险评价中具有一定的实用价值。     

驾驶员自身因素对限速标志识别能力的影响分析

以研究城市道路限速标志下驾驶行为的变化为主要目的,基于认知心理学知识,采用实地观测和问卷调查等手段,研究了驾驶员经过限速标志时的心理及反应过程。依据认知工效学中的注意和记忆等机制对驾驶员的限速标志认知过程进行了解析;从驾驶员自身角度分析了影响驾驶员识别限速标志的主要因素;利用因子分析方法对调查数据和调查项目进行统计分析;最终提取了影响驾驶员识别限速标志的6个自身因素为主因子,作为限速标志对驾驶行为影响较大的因素。该研究结果可为城市道路限速标志的设计与设置提供科学依据。     

基于虚拟技术的三峡库区应急救援系统

三峡大坝蓄水后水质和生态环境安全的威胁加大。笔者基于对库区蓄水后水质状况的分析,将虚拟技术应用到三峡库区应急救援系统的设计中,提出了基于虚拟技术的应急响应流程,建立系统数据库和实时监控及预警体系,并以嘉陵江重庆段事故后污染物质的迁移扩散为例,应用数值模拟软件实现电子模拟演习,加强应急预案的建设和应急反应系统实战能力的提高。该系统通过建立应急救援数据库和实时监测及预警机制,提高库区应急响应效率,强化库区事故防范能力,并运用数值模拟方法为系统提供形象直观的电子模拟演习工具,为库区突发性水污染事故的处理提供强有力的决策支持。     

环境污染灾害的植物修复

环境污染是一个全球共同关注的重要问题。植物修复是利用植物对环境污染进行治理，具有高效、环境友好、廉价等优点。概述了植物修复的原理，综述了鏊合诱导和组织培养技术在植物修复中的最新研究进展，并对植物修复技术的发展方向进行了讨论。     

分层型水库水体好氧不产氧光合细菌时空演替特征

好氧不产氧光合细菌（aerobic anoxygenic photosynthesis bacteria,AAPB）以多样的群落结构及独特的代谢功能在水体物质循环中扮演着重要角色.基于实时荧光定量PCR及Illumina MiSeq高通量DNA测序技术研究金盆水库水体中AAPB丰度及群落结构时空演替特征,结合冗余分析揭示环境因子对其群落结构影响规律.结果表明,金盆水库水体AAPB丰度（以pufM基因计）变化范围为（6.70±0.43）×10³~（2.69±0.15）×10⁴ copies·mL^-1,最大值出现于10月,且随水深增加而减小.样本主要归为19个属（除未分类菌属外）,优势AAPB菌属包括慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium sp.）和甲烷菌属（Methylobacterium sp.）,两者隶属α-变形菌（α-Proteobacteria）,其中慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium sp.）占比于11月最高,高达60%以上（除10 m外）,此外也发现了以低比例存在的红长命菌属（Rubrivivax sp.）,隶属β-变形菌（β-Proteobacteria）.AAPB不同属间存在较强的互作关系,如红杆菌属（Rhodobacter sp.）与小红卵菌属（Rhodovulum sp.）呈正相关,噬氢菌属（Hydrogenophaga sp.）与慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium sp.）呈负相关等.AAPB种群结构组成及分布差异显著,主要受T、TN、NO₃^--N和光照强度影响,且由环境因素综合调控.如10月水深0、5和15 m水体AAPB种群结构受水温（T）、总氮（TN）和总磷（TP）显著影响,12月水深5 m水体AAPB种群结构受光照强度、pH、溶解氧（DO）和叶绿素a（Chla）显著影响等.研究结果对解析分层型水库水体AAPB丰度和多样性的时空变化特征具有指导意义,并为探索AAPB种群结构的水环境驱动因素提供理论依据.     

铅和铜离子在纳米羟基磷灰石上的竞争吸附动力学研究

通过吸附动力学试验研究了Pb2+和Cu2+在纳米羟基磷灰石(Nano-HAP)上的竞争吸附动力学过程,比较了吸附前后Nano-HAP的Zeta电位以及X射线衍射图谱等,对Pb2+和Cu2+在Nano-HAP上的竞争吸附机制进行了探讨.结果表明,单一铅、铜离子存在时,Pb2+较Cu2+在Nano-HAP上的吸附量要高;当铅、铜这2种离子共存时,Pb2+和Cu2+在Nano-HAP表面发生竞争吸附,铜的吸附量增加,而铅的吸附量下降.结合X射线衍射图谱和动力学反应中Ca2+的溶出量,推测出Cu2+在Nano-HAP上的吸附以静电吸附和表面络合为主,而Pb2+在Nano-HAP上的吸附以溶解-沉淀反应为主,Pb2+、Cu2+在Nano-HAP上的吸附量与Ca2+的溶出量线性关系显著(R2为0.861～0.954).分别用一级、二级动力学方程、抛物线方程、Elovich方程、双常数方程和LJ方程对Pb2+和Cu2+在Nano-HAP上的吸附动力学过程进行了拟合,其中二级动力学方程和双常数方程拟合结果较好,说明Pb2+和Cu2+在Nano-HAP表面的动力学吸附反应是一个化学反应和物理吸附均占一定比例的复杂的吸附过程.     

太湖草型湖区沉积物中生物易降解物质组成与分布规律

为研究富营养化条件下草型湖区水生植物碎屑快速沉积对沉积物中有机质组成及营养状态的影响,选取太湖胥口湾为研究区,采集沉积物柱状样,探究沉积物中色素、碳、氮、磷及生物易降解物质的组成和分布规律.结果表明,胥口湾沉积物中色素、碳、氮、磷及生物易降解物质整体表现为表层富集特征,主要集中在沉积物表层15 cm;沉积物中氮负荷高于磷负荷,且存在显著的空间差异性;沉积物TN含量在127. 2～2 092. 8 mg·kg~(-1),沉积物TP含量在222. 1～528. 4 mg·kg~(-1),水生植物分布区(1 033. 6 mg·kg~(-1))氮负荷显著高于无植被区(325. 2 mg·kg~(-1)).沉积物中生物易降解物质以糖类(3. 7 mg·g-1)为主,其次是脂类(2. 8 mg·g-1)和蛋白质(2. 3 mg·g-1);水生植物碎屑残体是沉积物中营养盐和易降解有机质的主要来源,水生植物分布区沉积物中色素、碳、氮、磷及生物易降解有机质含量均显著高于无植被区(P 0. 01);胥口湾沉积物逐渐由中营养状态向富营养状态过渡,整体已经趋向于富营养化状态,在今后的湖泊管理和调控过程中需予以关注.     

磷石膏堆场周边水稻土重金属污染特征及稻米的人体健康风险分析

为查明德阳绵竹市某磷石膏堆场周边土壤及农作物重金属污染情况,确定治理优先权,对堆场周边土壤、水稻协同采样并测定分析,利用健康风险评价模型,分析磷石膏堆场周边水稻土污染特征、稻米中重金属累积特征及食用风险,并进行人体健康风险评价.结果表明:磷石膏堆场周边土壤和稻米中重金属含量均与采样点和尾矿中心距离负相关,距离越近重金属含量越高.堆场周围200 m范围内土壤综合污染指数小于1,为警戒范畴;100 m、50 m范围内,为轻度污染,其中50 m范围内Cd、As分别超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618?—?2018)所规定筛选值的1.15倍、0.14倍.距堆场50 m处,稻米中的As、Pb含量均严重超标.根据稻米重金属的人体健康风险评价结果,在磷石膏堆场周围200 m范围内,稻米中重金属的非致癌风险大于1,对儿童和成人都存在着明显的非致癌健康影响,各重金属非致癌风险表现为Pb>As>Zn>Cd.稻米中Cd与As的致癌风险超过可接受水平,其中Cd为主要的致癌因子.稻米中重金属元素之间为正相关性,存在着几种重金属的复合污染,协同作用明显.在磷石膏堆场200 m范围内,应加强对土壤风险管控,保证粮食安全和人体健康安全.     

不同强度降雨径流对水源水库热分层和水质的影响

基于西安金盆水库2012~2019年汛期多场不同强度的降雨径流水质数据,对水温、浊度、总氮、总磷及含砂率等指标进行分析,全面探究不同强度降雨径流潜入过程及其对水源水库热分层与水质的影响.结果发现,不同强度降雨潜入库区位置不同,径流量较小时（洪峰流量<500m³/s）,径流为等温度层潜流,从温跃层上部进入库区;中径流（洪峰流量为500~1500m³/s）受温度和含沙量共同作用,潜入点下移,以中部层间流方式进入库区;大径流（洪峰流量>1500m³/s）受含沙量影响显著,潜流层厚度变大,径流以底部潜流方式进入库区.不同强度降雨径流对库区热分层影响也不同,小径流影响较小;中径流会破坏水体上部的温跃层,并在底部形成温度梯度较小的温跃层;大径流则会使中底部水体完全更新混合,导致中底部水体水温均匀一致,由温跃层直接过渡到恒温层.不同径流量、来水水质和潜流位置对主库区水质影响不同,TN主要以溶解态为主,占比在76%以上,TP则以颗粒态为主,占比达61%;径流量较低时,温跃层上部氮磷浓度较高,随径流量的增大,冲刷效果的增强,潜流层水体氮磷浓度变高,当热分层被打破时,整个断面浓度均明显升高.