全国城市污水处理厂中微生物群落的溯源分析

为深入理解城市污水处理厂(wastewater treatment plants,WWTPs)中微生物群落的组成特征,本研究采用16S rRNA基因测序技术,系统地分析了全国15个城市WWTPs中活性污泥(activated sludge,AS)微生物群落的组成和可能的微生物来源.结果表明,15个城市AS群落中相对丰度超过0. 1%的微生物(门水平)共有10种,包括Proteobacteria、Bacteroidetes和Chloroflexi等,优势门的相对丰度之和占AS群落总丰度的94. 53%～97. 04%. AS群落组成在一定程度上受地理因素影响:超过3 000个OTUs只广泛存在于某一个城市的WWTPs中,且接近中国大陆两端的哈尔滨和三亚拥有更多的独特OTUs;同为沿海城市的三亚和大连,其WWTPs中的特征微生物组成最为相似,而成都和重庆WWTPs中未检测到特征微生物.溯源分析的结果表明,AS群落结构能在一定程度上反映WWTPs的进水性质及所在城市的地理环境特征.具体地,植物及土壤来源微生物在不同城市AS群落中均占有较高比例;淡水来源微生物在淡水资源相对较多的南方区域AS群落中所占比例较高;除三亚外,每个城市AS群落中都检测到一定量的工业废水来源微生物,这与城市WWTPs处理部分工业废水有关;而人体肠道微生物在各城市AS群落中的占比均较低.     

高强不锈钢在海水环境中的阴极保护行为研究

目的 研究不同阴极极化电位下高强不锈钢的极化行为,确定某高强不锈钢合理的阴极保护电位区间。方法 通过动电位极化测试以及电化学阻抗测试等电化学测试手段,研究此种高强不锈钢在海水中的阴极反应过程,通过不同极化电位下的恒电位极化测试,结合扫描电子显微镜和能谱仪,观察分析试样表面的腐蚀产物,研究阴极极化电位对高强不锈钢表面阴极产物膜的影响规律,以及对高强不锈钢在海水中的阴极保护效果。结果 动电位极化测试表明,在‒0.50~‒0.90 V,只需要施加很小的阴极电流,就可使极化电位发生显著变化。电化学阻抗谱测试及拟合结果表明,极化电位在‒0.70 V时,电极反应的电荷转移电阻最大,此时腐蚀被完全抑制。恒电位极化测试发现,随着电位负移,极化电流密度整体上呈现先减小、后增大的趋势。用能谱仪分析其表面产物发现,钙镁沉积层的致密度呈现先增加、后降低的趋势。结论 此种高强不锈钢在海水环境中施加阴极电位为‒0.50~‒1.00 V时,可以得到有效保护。     

长江沉积物中多环芳烃的污染特征、来源解析及生态风险评价

多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)具有“三致”效应,其在环境中的污染特征及行为倍受关注.长江作为我国经济发展的重要纽带,其PAHs污染特征及来源亟需明晰.本研究以长江干流(攀枝花至南京)及主要支流为研究区域,分析了表层沉积物中19种PAHs的污染特征和来源,评估了PAHs类污染物的生态风险.结果表明,长江上游、中下游及主要支流江段沉积物中Σ19PAHs浓度分别为55.2～406.4ng·g^-1(均值(216.3±139.2) ng·g^-1)、48.0～500.4 ng·g^-1(均值(337.1±197.0) ng·g^-1)、90.1～429.8 ng·g^-1(均值(268.0±129.0) ng·g^-1).其中4环、5～6环类PAHs浓度范围分别占38.9%和39.9%.以三峡大坝为界,上游越靠近大坝沉积物中PAHs浓度越高,中下游越靠近长江口沉积物中PAHs浓度越高;近20年来长江干流沉积物中PAHs浓...     

玩具水晶泥中的硼含量特征及中国儿童暴露健康风险评价北大核心CSCD

玩具水晶泥中因硼含量高而引发多起伤害案例。以市售的玩具水晶泥为分析对象,探究硼元素及其化合物(以硼计)在玩具水晶泥中的赋存状况。利用人体暴露风险评估理论,评估玩具水晶泥中硼对不同年龄段中国儿童的健康风险。结果表明,所有玩具水晶泥中均含有硼元素或其化合物,硼的总质量比为142~6 360 mg/kg,硼的模拟胃液迁移质量比为144~5 889 mg/kg。3~<6岁和6~<14岁儿童的非致癌效应风险指数(H)分别为0.16~3.29和0.18~3.69。不同年龄组儿童的非致癌风险指数最高值均大于1,表明玩具水晶泥中硼对儿童具有一定的非致癌风险。暴露风险贡献率分析结果表明,经口暴露是最主要的风险暴露途径。模型参数敏感性分析结果显示,风险随着儿童体重的大幅度减小而显著增大,但不会随着儿童体重的大幅度增加而显著降低。     

基于网联车轨迹重构的交通油耗和排放估计方法北大核心CSCD

如何基于有限的轨迹数据对油耗和交通排放进行精准地估计一直是研究的难点和热点,为解决该问题,提出了基于轨迹重构的油耗和排放估计方法。首先,基于跟驰模型,利用网联车(Connected Vehicle,CV)轨迹重构道路上常规车(Regular Vehicle,RV)轨迹。然后,将轨迹重构结果与VT-Micro排放模型相结合,对道路上所有车辆的油耗和排放进行估算。最后,通过数值仿真试验验证模型在不同CV渗透率和交通流密度条件下的可行性和有效性。结果表明:该方法能够实现对油耗和排放的精准估算,且随着CV渗透率和交通流密度的增加,油耗和排放估计的准确性不断提高;当CV渗透率不低于30%,且交通流密度为60 veh/km时,交通油耗估计的平均绝对百分比误差小于2.17%,排放估计的平均绝对百分比误差小于8.66%;当CV渗透率为50%时,在不同交通流密度条件下车辆油耗估计的平均绝对百分比误差小于2.45%,排放估计的平均绝对百分比误差小于13.68%。     

C3N4/BiOBr复合可见光催化剂的性能及其作用机制

利用水热合成法制备了C_3N_4/BiOBr复合可见光催化剂,通过XRD、FT-IR、SEM、DRS、PL等手段对催化剂的物相组成和光化学性能进行了系统表征,利用对罗丹明B(RhB)的降解实验评价了催化剂在可见光照下的光催化降解活性和稳定性并通过ESR分析和自由基捕获实验探究了RhB的光催化降解机制.结果表明,水热合成法可成功制备结晶性能良好的C_3N_4/BiOBr复合可见光催化剂;C_3N_4的复合降低了BiOBr光催化剂的电子-空穴的复合,提高了光催化降解活性,其中15%C_3N_4/BiOBr的活性最佳,可见光照18 min后RhB的脱色率达100%,较纯BiOBr提高了1.5倍,且重复使用5次后仍具有较高的光催化降解活性;复合催化剂光催化降解RhB过程中参与降解的主要活性物种为空穴(h~+)和超氧自由基(·O_2~-),其中h~+影响更为显著.     

山东省传输通道城市大气中VOCs污染特征及化学活性研究

于2018年11月—2019年1月对山东7个传输通道城市大气中挥发性有机物(VOCs)开展现场监测,结合监测数据分析7市大气中VOCs污染特征。结果表明,监测期间7市大气中VOCs质量浓度范围为134 μg/m3～523 μg/m3,平均值为313 μg/m3,其中菏泽大气中VOCs浓度最高,聊城最清洁。菏泽大气的臭氧生成潜势最大,聊城最小。7市大气中VOCs的二次气溶胶生成潜势最大为济南,最小为济宁。菏泽大气中VOCs主要来自机动车尾气、涂料使用及溶剂挥发,济南、淄博、济宁和滨州大气中VOCs主要来源于机动车排放,德州和聊城大气中VOCs主要来源于煤炭燃烧。     

便携式催化氧化-FID法测定固定污染源废气中非甲烷总烃

对便携式催化氧化-FID法测定非甲烷总烃的检出限、精密度、准确度、催化效率等性能指标开展研究,考察该方法测定固定污染源废气中非甲烷总烃的适用性。结果表明：催化氧化装置的转化效率为98.1%～99.7%,方法检出限为0.05 mg/m3（以碳计）;2个质量浓度水平的甲烷和丙烷混合标准气体测定结果的相对误差分别为-6.4%～6.1%、-4.7%～-0.5%,实验室内、实验室间测定结果的RSD分别为2.9%～5.9%和1.6%～2.5%、1.5%和0.6%。用该方法和国标法同时测定实际样品,两种方法测定结果的相对误差为6.4%～21.4%。     

海洋痕量元素采样技术和分析方法的发展及展望:厦门大学痕量元素平台建设进展

海洋中的痕量元素通常是指质量摩尔浓度在10 μmol ·kg^-1以下的元素,是海水的重要化学组分,其中既有铁和锌等海洋生物新陈代谢所必需的微量营养元素,对海洋初级生产力具有重要的调控作用,因而也与碳氮等元素的生物地球化学循环密切相关,进而影响地球环境演化与全球气候变迁;也有铅等源于人类活动的污染物.痕量元素及其同位素还可作为许多海洋学过程的示踪物和古海洋学研究的指标.然而,海水的高盐基底和痕量元素极低的浓度,加之在样品采集、处理与分析过程中极易受到科考船、采样设备和周围环境的沾污,在相当长的一段历史时期限制了科学家获得可靠的海洋痕量元素含量数据.因此,获取无沾污的样品并加以准确定量成为研究海洋痕量元素生物地球化学与环境行为的先决条件.通过回顾国际海洋学界海洋痕量元素采样技术和分析方法的发展历程,介绍了厦门大学在该领域的研究历史和平台建设进展,重点比较了不同采样技术和分析方法的优缺点及其适用性,并展望了未来的发展趋势.