近地层O3污染对陆地生态系统的影响

随着全球气候变化对生态环境的影响日益增加,近地层臭氧(O3)污染的环境生态效应备受人们关注.现有研究表明,陆地生态系统的温室气体NOx和CH4释放、矿质能源消耗和机动车辆尾气排放量的增加将加剧近地层O3污染.O3污染通过降低植物叶片气孔导度、光合速率和净同化作用,改变同化物的分配,进而抑制植物生长和加速植物老化,导致作物和林木减产.O3污染导致植物-土壤系统碳积累和周定降低势必影响未来全球碳动力学和碳预算,而植物和根系生长受到抑制则不利于土壤养分、水分的吸收进而影响植物-土壤系统养分循环,但目前报导极少,尚无法准确判断对全球碳和养分循环的影响,亟待深入研究.由于环境因素间具有互作效应,目前模拟研究过多集中O3与CO2增加对陆地生态系统的复合效应方面,而与其它环境因子(如O3与NO、SO2、水分、温度等)的复合效应研究偏少,不利于在全球气候变化背景下深入了解与预测O3污染对陆地生态系统的影响程度与趋势.基于研究现状,未来应加强:(1)地表O3监测网络建设和监测,结合田间试验和建模加强草地、森林和农田生态系统对O3污染的响应研究;(2)长期定位研究,侧重陆地生态系统对O3污染连合其它温室气体、温度增加等模拟未来气候情景下的环境响应研究;(3)O3污染下土壤.植物系统碳循环和固定研究;(4)O3污染条件下优势植物和农作物在不同时空条件下的土壤.植物系统养分利用研究;以期为判断和预测全球气候变化背景下陆地生态系统对近地层O3污染加剧的响应程度与趋势提供数据资料和科学依据.     

纳米二氧化硅对秀丽线虫的毒性作用研究

为探讨二氧化硅纳米颗粒(SiNP)的毒性作用.以微米SiO2和空白做对照,将尺寸为20和60 nm的SiNP分别以0.2,1.0和5.0 g·L-13个浓度对模式生物秀丽隐杆线虫进行染毒.通过第一代和第二代线虫体长、身体弯曲频率、头部摆动频率以及第一代线虫后代数目、世代时间等发育、运动和生殖的相关评价指标,对SiNP毒...     

新型湿法除尘除有害气体斜板塔的流场分析

研究对象为2种新型湿法除尘除有害气体的斜板塔:矩形斜板塔和伞罩形斜板塔.为了观察塔内流场分布规律,运用CFD(计算流体力学)软件,气相采用标准K-ε湍流模型描述,液相采用颗粒轨道模型描述,对2种新型塔内气液两相流动进行了数值模拟.预测了无喷淋和有喷淋两种情况下的气相湍流流场,不同空塔气速不同液气比的塔内压力损失.结果表明:采用中心出口的圆柱型塔可以有效地避免气体"死区"的产生;新型斜板塔能有效地增大气液接触面积,延长气体的塔内停留时间;加入喷淋液体以后,气相流场明显均匀化.该模拟也为塔体的进一步优化设计提供了依据.     

水葫芦/污泥共热解法制备生物炭粒及其对Cr3+的吸附特性

为了促进水葫芦和污泥的资源化利用,探究水葫芦/污泥生物炭粒的基本理化性质及其对水中Cr3+的吸附机制,以水葫芦、污泥为原料,在300~500℃热解温度下制得生物炭粒,通过产率分析、灰分分析、比表面积和孔径分析及SEM（扫描电镜）分析,同时利用吸附动力学模型和等温吸附模型对生物炭粒吸附水中Cr3+的内在机制进行研究,最后采用TCLP（毒性浸出法）测定了不同生物炭粒中重金属的浸出毒性.结果表明:随着热解温度从300℃升至500℃,生物炭粒的产率从14.93%降至11.75%,生物炭粒的灰分含量逐渐升高,比表面积增大.SEM结果显示,水葫芦与污泥质量比为1:10时,生物炭粒比表面积较大,孔隙结构明显.当水葫芦与污泥质量比为1:10、热解温度为500℃时生物炭粒对Cr3+的吸附量最大,为44.96 mg/g.热力学分析显示,生物炭粒对溶液中Cr3+的吸附以化学吸附为主,且为单层吸附.TCLP试验表明,水葫芦/污泥生物炭粒中各重金属（Cd、Zn、Cu、Pb、Ni、Cr）的浸出浓度均低于GB 5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》的限值.研究显示,添加水葫芦能改善生物炭粒的理化性质,使得生物炭粒对Cr3+的吸附量增大,以化学吸附为主,且为单层吸附,水葫芦/污泥生物炭粒浸出毒性较低,可为生物炭类环境功能材料的研制提供选材依据.      

环境暴露致秀丽线虫衰老毒性及相关作用机制研究进展

衰老作为一个重要的评价终点,目前已经广泛应用于秀丽线虫环境暴露评价以及相关毒理学研究.系统总结了各种金属以及有机污染物暴露所致秀丽线虫衰老毒性;分析了胰岛素信号、应激反应与氧化应激、线粒体呼吸链、金属硫蛋白、金属诱导胁迫响应蛋白NUMR-1和NUMR-2等在环境暴露致秀丽线虫衰老毒性形成中的重要调控功能;指出了代谢变化...     

高浊度钼矿浮选废水的混凝沉淀

针对某钼矿选矿厂浮选废水,以PAC、PFS和FeCl3为凝聚剂,以APAM-A和APAM-N为絮凝剂,以H2SO4和NaOH为pH调整剂,研究了不同混凝剂、不同pH值和不同水力条件下废水处理后的浊度和COD.实验结果表明,在最佳水力条件下,原水pH不调整,以APAM-A为絮凝剂,以PAC为凝聚剂,其用量分别为15 g/t,750g/t时,处理后上清液浊度为25 NTU,COD小于30 mg/L.浮选废水经处理后回用于选矿浮选流程,大大改善了选矿指标.     

建筑弃土与污泥堆肥混合配制营养土对园林植物的影响

使用建筑弃土与污泥堆肥配制营养土并应用于园林绿化。以凤仙花为研究对象,通过盆栽实验观察和对比分析了凤仙花从播种到开花整个生命过程的生长指标,并对其结果进行模糊评价。结果表明,凤仙花播种期和生长期各生长指标随着营养土中堆肥含量的增加而增加,并在堆肥施用量30%时达到最佳;营养土中的重金属对凤仙花的生长速度有抑制效应,主要集中在播种期和生长期初期,随着凤仙花的生长成熟,重金属的胁迫效应持续减少,并在成熟期显著降低,重金属对凤仙花地表部分的抑制更为明显;建筑弃土与污泥堆肥配制的营养土对园林植物营养效果良好,成熟期的凤仙花生物量大幅度增加,最大增幅550%;通过模糊评价并综合考虑配置方案,最佳堆肥施用量为30%。     

环境中重金属和有机污染物的物种敏感性分布研究进展

物种敏感性分布法(SSD,Species Sensitivity Distribution)是一种相对于传统评价因子法具有更高置信度的统计学外推方法,在环境质量基准制定及生态风险评价中得到广泛应用。本文对近年来国内外重金属和有机污染物的物种敏感性分布研究成果进行了综述,阐述了在水体、土壤和沉积物等环境介质中应用SSD方法开展生态风险评价的研究现状,从SSD模型选择、毒性数据点筛选等方面对影响SSD模型不确定性的因素进行探讨,并对SSD方法在生态风险评价领域的应用进行了展望。     

北京市河流水生态健康时空异质性及改善路径研究

河流生态系统是人类社会得以生存与发展的基本条件,河流水生态健康对保障区域水安全,避免水灾害具有重要意义。随着城市化的不断推进,河流生态系统面临着巨大挑战,水生态风险及灾害呈现广发、频发和深发态势。通过汇总北京市五大流域河流水生态健康状况评估相关研究,识别区域水生态系统主要问题,诊断水生态健康问题产生的原因。结果表明,北京市河流水生态系统健康状况具有较强的时空异质性。空间上,各流域河流水生态健康状况为潮白河>永定河>蓟运河>清水河>北运河。上游河段水生态健康状况好于中下游,山区段河流好于平原段。水资源短缺引起的河流生态基流不足、水污染物超量排放造成的水质不达标、粗放式河流水利工程建设、河流水土资源的不合理开发以及河流植被缓冲带的不足等是造成河流水生态健康问题主要原因。并针对病因提出河流水生态健康目标导向的改善路径,以期为北京市及其他北方缺水性城市河流水生态健康改善及水安全保障提供参考。     

若尔盖花湖沉积物氨氧化与反硝化功能基因丰度垂向分布特征及其环境响应

若尔盖湿地作为中国最大的泥炭沼泽区,是生物地球化学循环的重要场所.本文以若尔盖湿地的花湖为研究对象,采集0～47 cm的沉积物样品,通过实时荧光定量PCR(qPCR)技术,探究沉积物中氨氧化(amoA)和反硝化(nirS、nirK、nosZ clade I)功能基因丰度的垂向分布特征,及其对环境因子的响应.结果表明:花湖沉积物中古菌amoA基因丰度在垂向分布上呈下降趋势,而nirS基因丰度呈上升趋势;古菌和细菌的amoA基因丰度相近,nirS基因丰度则远高于nirK基因,且氨氧化功能基因丰度整体上比反硝化功能基因低1～2个数量级.总氮(TN)、总磷(TP)、氨态氮(NH~+_4-N)、硝态氮(NO~-_3-N)和亚硝态氮(NO~-_2-N)与古菌amoA基因丰度均呈显著正相关关系(p0.05),而与nirS基因丰度呈显著负相关关系(p0.05).这两种功能基因明显受到花湖沉积物中不同形式氮素浓度的影响与限制.通过研究花湖沉积物氨氧化与反硝化功能基因的垂向分布特征及其对环境的响应,可为深入了解高原湖泊沉积物中的氮循环机理提供参考.