Diversity of antibiotic resistance genes and encoding ribosomal protection proteins gene in livestock waste polluted environment

The rapid development and increase of antibiotic resistance are global phenomena resulting from the extensive use of antibiotics in human clinics and animal feeding operations. Antibiotics can promote the occurrence of antibiotic resistance genes (ARGs), which can be transferred horizontally to humans and animals through water and the food chain. In this study, the presence and abundance of ARGs in livestock waste was monitored by quantitative PCR. A diverse set of bacteria and tetracycline resistance genes encoding ribosomal protection proteins (RPPs) from three livestock farms and a river were analyzed through denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE). The abundance of sul(I) was 10³ to 10⁵ orders of magnitude higher than that of sul(II). Among 11 tet-ARGs, the most abundant was tet(O). The results regarding bacterial diversity indicated that the presence of antibiotics might have an evident impact on bacterial diversity at every site, particularly at the investigated swine producer. The effect of livestock waste on the bacterial diversity of soil was stronger than that of water. Furthermore, a sequencing analysis showed that tet(M) exhibited two genotypes, while the other RPPs-encoding genes exhibited at least three genotypes. This study showed that various ARGs and RPPs-encoding genes are particularly widespread among livestock.     

Co-development of an integrated assessment framework to evaluate the effectiveness and impact of selected nature-based water treatment technologies in Sri Lanka,The Philippines,and Vietnam

Water quality is a critical challenge in Asia in the context of growing industrialization, urbanization, and climate change. Nature-based solutions (NbS) could play an important role in reducing urban water pollution, while generating multiple co-benefits that could make cities more liveable and resilient. In this regard, a number of pilot and demonstration projects have been set up to explore their potential across cities in Asia. Their effectiveness and impacts, however, have not been adequately documented, thus how they can be sustained, replicated and up-scaled remain poorly understood. This study aims to contribute to addressing this challenge by co-developing an integrated assessment framework and employing it to understand how existing evaluations of NbS in the region can be improved. It focuses specifically on a set of nature-based solutions that have been employed for water treatment across six cities in Southeast Asia (two in each Sri Lanka, the Philippines, and Vietnam), namely, floating wetlands, constructed wetlands and maturation ponds. The study also suggests specific methodologies for capturing a set of core indicators considered relevant for assessing the effectiveness and capturing the multi-faceted impacts of the examined NbS.     

HUD状态下飞行员视觉注意资源分配机制研究

为了解决平视显示器（Head Up Display,HUD）飞行中的注意资源分配问题，基于飞行模拟器，设计双作业飞行任务开展相关研究。基于事件相关电位（Event Related Potential，ERP）技术，选取行为绩效和P300成分为评价指标，采用oddball模式，在双作业飞行任务条件下开展实验研究。结果表明:随主任务难度的增加，主、辅任务的作业绩效均显著下降，被试者对HUD上异常信息的正确操作率降低，且反应时间延长；随主任务难度的增加，由辅任务所诱发的P300的波幅显著降低。在实验结果的基础上，最终提出了HUD状态下飞行员视觉注意资源分配机制。     

应用高频气力分选机分选电子废料碎片的研究

进行了实验室高频气力分选机分选3～0.3 mm印刷电(线)路板模拟物料的研究.结果表明,在振频为1 621次/min,上升风量为120 m3/h,95 m3/h,60 m3/h,床面横向倾角6.64°,纵向倾角为1.07°时,金属回收率达93.95%;重产物金属品位为89.19%;轻产物中非金属的品位达99.33%.0.5～0.3 mm细粒物料的分选效果也是令人满意的.     

久效磷对黄鳝乙酰胆碱酯酶、羧酸酯酶和磷酸酶活性的影响

采用静态急性毒性实验方法,研究了久效磷对黄鳝脑乙酰胆碱酯酶及肝脏、肾脏羧酸酯酶、碱性磷酸酶、酸性磷酸酶活性的影响.结果表明,在水温(20±2)℃条件下,经0.25 mg·L-1、0.50 mg·L-1、1.00mg·L-1和2.00mg·L-1的久效磷暴露96 h,黄鳝肝脏、肾脏羧酸酯酶和脑乙酰胆碱酯酶活性均显著下降,但两者表现出不同的抑制模式.随着暴露质量浓度的升高,肝脏和肾脏羧酸酯酶活性的下降幅度逐渐变小,而脑乙酰胆碱酯酶活性下降幅度却由小变大.久效磷暴露黄鳝96 h,肝脏、肾脏酸性磷酸酶活性均升高;而肝脏碱性磷酸酶活性升高;肾脏碱性磷酸酶活性降低.久效磷暴露质量浓度与脑乙酰胆碱酯酶和肝脏、肾脏羧酸酯酶活性之间具有剂量-效应关系,酸性磷酸酶和碱性磷酸酶可能在鱼体抵御有机磷农药毒性作用中有着重要的作用,其机理有待进一步研究.此外,本文还探讨了有机磷农药靶标酶乙酰胆碱酯酶和解毒酶羧酸酯酶、磷酸酶之间的相关性.     

基于SPA模型的煤矿瓦斯危险源风险评价

根据危险源理论和三类危险源的观点,采用集对分析(SPA)方法,进行了安全一事故集对的同异反分析,指出应采取措施控制不确定项,尤其要控制其中的第二类、第三类危险源才能使系统趋于安全状态;同时建立了煤矿瓦斯危险源风险评价模型,通过联系度的计算得出煤矿瓦斯的安全等级.研究表明,将集对分析方法应用于某煤矿瓦斯危险源风险评价,计算简单,结果较为精确、可靠,为不确定系统的评价提供了一条新思路.     

应用相平衡分配法建立湘江衡阳段沉积物重金属质量基准

采集湘江衡阳段29个站点的表层沉积物样品,测定沉积物中4种重金属(Cu、Pb、Zn和Cd)含量及赋存形态、以及孔隙水中重金属含量,根据相平衡分配法的基本理论,考虑参与沉积物-水相平衡分配的重金属组成,实测法计算重金属的沉积物-水相平衡分配系数(Kp),分别引用美国EPA制定保护水生生物不受重金属慢性毒性影响的基本连续浓度(CCC)和我国地表水环境质量标准(GB 3838-2002)Ⅰ类水质标准,建立两种湘江衡阳段沉积物重金属质量基准(SQC)进行对比分析,其中基于美国CCC建立的湘江衡阳段沉积物重金属质量基准与国内外研究成果相比可比性较好,4种重金属(Cu、Pb、Zn和Cd)的SQC值分别为64.62、55.57、1 360.40和2.34μg.g-1,此SQC具有保护长期生活于沉积物中的底栖生物不受重金属慢性毒性影响的意义.通过单因子评价法将湘江衡阳段沉积物中重金属总量与沉积物质量基准值(SQC)进行比较,结果表明,湘江衡阳段沉积物中Cd和Pb含量水平对底栖生物具有较大的慢性毒性影响,Cd污染不容忽视.     

民用燃煤源中多环芳烃排放因子实测及其影响因素研究

民用燃煤是我国目前关注较多的多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)排放源.根据我国民用燃煤所涉及的煤种、燃烧方式和炉灶类型,利用全流稀释采样系统对5种不同成熟度的煤种,分别以散块煤和蜂窝煤形式在3种炉灶类型中燃烧产生的烟气进行了采样和分析,初步获取了我国民用燃煤烟气中PAHs排放因子(EFPAHs)的实测数据.结果表明,烟煤的EFPAHs在块煤燃烧方式下的变化范围为1.1～3.9 mg.kg-1,在蜂窝煤燃烧方式下的变化范围为2.5～21.1 mg.kg-1,无烟煤的EFPAHs在块煤与蜂窝煤燃烧方式下分别为0.2 mg.kg-1与0.6 mg.kg-1.在民用燃煤的EFPAHs的各种影响因素中,煤的地质成熟度起主导作用,不同成熟度煤种的EFPAHs差异幅度高达1～2个数量级.其次是燃烧形态(块煤/蜂窝煤),主要表现为同一种地质成熟度的煤在蜂窝煤燃烧方式下排放的PAHs比块煤高2～6倍.炉灶类型的影响最小.     

氨对垃圾焚烧飞灰浸出特性的影响及地球化学模拟

垃圾焚烧飞灰可能因为选择性非催化还原法(SNCR)脱硝过程中氨泄漏、垃圾携带的渗滤液受热挥发等原因而吸附氨.本研究中采用人为添加氨水,在pH为3.66～12.44范围内,研究氨对飞灰中溶解性有机碳(DOC)和重金属浸出的影响,并利用地球化学模拟软件Visual MINTEQ从金属化学形态分布上分析氨对飞灰浸出的影响机制.结果表明,DOC在pH>9和有高浓度氨(≥1 357 mg·L-1)存在时,其浸出量大幅增加,而在浸出液中氨的水平不高于537 mg·L-1时则受氨的影响很小;在pH<6时,飞灰中各金属主要以自由态的金属离子和金属-氯络离子形态大量溶出,且受氨的影响较小;而在pH为8～12的碱性环境中和氨浓度较高时(≥3 253 mg·L-1),氨与金属生成了可溶性的金属-氨配合物,能显著增加Cd、Cu、Ni、Zn的浸出,且在pH=9附近时浸出量达到最大值,但氨对Al和Pb的浸出影响甚微;在pH>12时,Cd、Cu、Ni、Zn主要以羟基金属离子形式存在.在氨浓度为3 253 mg·L-1时,通过利用Visual MINTEQ模拟浸出值与试验数据的对比,发现Al、Pb、Zn的浸出主要由溶解/沉淀模型控制,而Cd、Cu、Ni由溶解/沉淀模型和表面吸附反应模型同时控制,且Visual MINTEQ模型能较好地预测飞灰中Al、Cu、Pb、Zn的浸出特性.     

发酵液作为EBPR碳源的动力学模拟

发酵液是一种优质的碳源,能够提高生物除磷系统(EBPR)的除磷效果.采用基于碳源代谢的修正ASM2模型,能够较好地模拟发酵液作为EBPR碳源的动力学变化规律.发酵液作为EBPR唯一碳源时,系统中的异养菌不仅不对聚磷菌(PAO)的生长构成竞争关系,反而促进PAO的生长.发酵液作为实际污水的补充碳源时,优化了污水中的碳源组成,创造了有利于聚磷菌生长的环境,使EBPR中聚磷菌达到微生物总量的40%以上,比实际污水作为碳源的EBPR中的PAO含量提高了3.3倍.