碱处理秸秆水吸力动态变化及与理化指标相关性分析

为探索碱处理玉米秸秆过程中水吸力的动态变化及其与常规理化指标的相关性,进行w为0(对照)、2%、4%、6%、8%和10%的碱处理秸秆试验。结果表明,在0~48 h内各处理组水吸力均呈上升趋势,且水吸力增幅随碱浓度的升高而增加,w(NaOH)为0、2%、4%、6%、8%和10%处理组水吸力分别由0.14 kPa上升至0.41、2.30、2.60、2.78、2.94和3.21 kPa。随碱浓度增加,水吸力上升速率达到峰值的时间缩短,由对照组的40~48 h缩短至w(NaOH)为8%和10%处理组的0~3 h。Pearson相关性分析结果显示,秸秆基质颗粒的水吸力与碱处理浸提液化学需氧量(COD)、溶解性有机碳(DOC)、NH4+-N和NO3--N浓度均呈显著正相关(P0.05或P0.01)。碱浓度增加和处理时间延长均能使基质颗粒的水吸力值增加,且水吸力值的增加趋势与常规理化指标COD、DOC、NH4+-N和NO3--N浓度变化趋势相一致。     

由天然钠基膨润土直接合成钛柱撑膨润土的研究

以高庙子天然钠基膨润土为原料,钛酸正丁酯在pH=2~5环境下水解聚合成柱撑剂,水热法制备了钛柱撑膨润土(Ti-pillaredclay,Ti-PILC)。采用X-射线粉晶衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积分析仪(BET)分析了产物的结构和形貌。探讨了制备Ti-PILC的工艺参数对结构的影响。结果表明:Ti-PILC呈片层桥结的多孔结构;钛柱撑剂撑开的d001层间距为1.860 8~2.481 3 nm;比表面积由31 m2/g增加到191 m2/g。柱撑最佳工艺参数为:钛/土比30 mmol/g,反应时间为3 h,反应温度为100℃。     

邻苯二甲酸酯在三峡库区消落带非淹水期土壤中污染特征及健康风险

本研究利用超高效液相色谱飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF~-MS)分析了三峡库区8个消落带河段土壤样品中邻苯二甲酸酯(PAEs)的浓度水平,探讨了其组成特征,通过相关性分析和主成分分析阐明了其可能的来源,并且采用健康风险模型评价了PAEs在消落带土壤中的人群健康风险.结果表明,ΣPAEs在三峡库区消落带的含量(以干重计,下同)范围为322.0~737.3 ng·g~(-1),平均值为497.2 ng·g~(-1),处于文献报道的较低水平;DIBP是丰度最高的同系物单体,其次是DBP和DEHP,三者平均贡献率为94.5%,然而DEHP并不是主要污染物,这可能由于在淹水状态下消落带土壤向水体释放DEHP,但DEHP在土壤微生物中降解也不能完全排除;DMP、DEP、DBP和DIBP两两之间具有极显著正相关性,同时结合主成分分析,表明4种PAEs可能具有相同来源.人群暴露6种PAEs的日均摄入量均未超过美国EPA规定的参考剂量(Rf D),并且6种PAEs单体的致癌风险均远低于美国EPA规定的可接受致癌风险值,但是DBP的日均摄入量占总PAEs的60%~84%,因此,在三峡库区消落带耕作过程中应预防DBP带来的潜在健康风险.     

芘胁迫对5种羊茅属植物根系分泌的几类低分子量有机物的影响

根系分泌物与有机污染物的植物修复过程密切相关,研究胁迫条件下不同修复潜力植物根系分泌物的释放特征有助于揭示植物修复的内在机制.借助根际袋土培试验研究了芘胁迫(10~160 mg·kg~(-1))下5种羊茅属植物在不同胁迫期(30~70d)时根系分泌物中几种低分子量有机物的释放特征.结果表明:1芘胁迫促进了根系对可溶性糖的分泌:随着胁迫水平的升高、胁迫期的延长,其分泌量呈"先升后降"变化趋势,胁迫水平为C3(40.36 mg·kg~(-1))、胁迫期为40 d时达到最大值;修复潜力越大,趋势越明显.2芘胁迫增强了根系对低分子量有机酸的释放,修复潜力越大,释放高峰值出现时的胁迫浓度越高,且主要以草酸、乙酸、乳酸和苹果酸为主(98.15%),但修复潜力较强物种的根系分泌物中也检测到微量反丁烯二酸.3芘胁迫对氨基酸的种类影响不大,但对分泌量影响较大:苏氨酸、丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸的分泌量随着胁迫水平的升高而剧增;脯氨酸、羟脯氨酸和天冬氨酸对芘胁迫的响应近乎以功能群的形式参与植物修复过程,参与的组分越多,修复潜力越强.可见,芘胁迫下根系分泌物中可溶性糖、低分子量有机酸以及氨基酸的释放特征与植物自身的修复潜力有关;修复潜力越强,释放量越多且成分越复杂,并表现出更强的环境适应性及生理可塑性.     

基于数值模拟的2015年11月东北极端重污染过程成因的定量评估

2015年11月中上旬,我国东北地区经历了一系列连续重污染过程,其污染程度之高、影响范围之广、持续时间之长历史罕见.本文综合利用空气质量监测资料、遥感卫星资料、数值模式等方法手段探究了此次连续重污染事件的成因,并运用敏感性分析方法首次定量评估了各污染原因对PM_2.5浓度的贡献比重.结果表明,受阻塞高压控制、中低层强逆温、地面高湿度低风速等不利扩散条件可使PM_2.5浓度在污染过程中升高30%~50%;采暖季污染排放显著增强可使PM_2.5浓度整体升高100~200 μg·m^-3,重污染过程中对局部地区贡献达50%~70%;污染传输通道上游捕捉到的秸秆焚烧也可使局部地区PM_2.5浓度增加75~100 μg·m^-3,对PM_2.5浓度的平均贡献率为10%~20%.研究表明,不利扩散条件、采暖季污染源的加强排放及冬季的秸秆焚烧是引发此次高浓度PM_2.5的三大原因.本研究可为我国东北地区大气污染问题治理提供有益参考,也可帮助民众认知污染成因.     

塑料包装原料型（材料利用）回收利用技术研究

对回收塑料包装用作原料的回收利用技术原理、工艺及相关问题进行了研究     

基于实测高光谱数据的太湖悬浮物浓度与透明度分区

通过实地测量太湖水体的反射光谱和表层水质,利用实测数据以及水-气界面辐射传输模型计算其遥感反射率,并根据太湖的实际水质状况将其划分为3个区域,分别分析太湖总体和分区的反射光谱曲线,建立太湖不同区域水体悬浮物浓度和透明度的反演模型。结果表明,就悬浮物浓度和透明度而言,太湖3个区域中以东太湖水质最佳,贡湖、梅梁湖和竺山湖次之,南部和西部最差;对太湖进行分区研究能够更好地反应太湖水质的差异性,拟合各区域的水质状况,分区模型精度较全湖区模型高,误差也普遍较小,能够提高研究结果的可信度和可行性。     

吉林省玉米虚拟水地域分异研究

虚拟水是解决水资源短缺和水资源安全的新概念,已成为国际水资源研究的新动向.通过对吉林省48个县（市、区）1998-2010年玉米虚拟水含量的计算,分析和探讨了其时空分异特征.吉林省1998-2010年玉米虚拟水总量呈波动趋势,2010年达最大值.各县（市、区）玉米虚拟水含量差别较大,中部地区玉米虚拟水含量较低,东部和西部地区玉米虚拟水含量较高.梨树县玉米虚拟水含量明显低于其他县（市、区）,玉米种植耗水量最小;白城市市辖区玉米虚拟水含量最高,玉米种植耗水量最大.     

绿化废物低比例补充的市政污泥好氧堆肥可行性分析

为验证绿化废物低比例补充的市政污泥好氧堆肥工艺可行性,以回流污泥堆肥产品替代绿化废物为骨料,采用静态翻堆好氧堆肥工艺处理脱水市政污泥,分析一次发酵过程及产品的主要性质。结果表明:以回流污泥堆肥产品部分替代绿化废物时,堆体的高温期（≥55 ℃）均可持续超过3 d,产品含水率低于40%,挥发性固体含量（VS）超过45%,pH值稳定在6.0~7.0,种子发芽指数（GI）超过70%,满足园林绿化用途要求。其中,脱水市政污泥、绿化废物、回流污泥堆肥产品质量比为5:1.5:1的试验组一次发酵周期可控制为27 d,一次发酵产品总氮、总磷、总钾、腐植酸等营养物质的含量较高,肥效更优,适合于工程规模的园林绿化用途。在回流污泥堆肥产品完全替代绿化废物的试验组中,脱水市政污泥和回流污泥堆肥产品质量比为5:6和5:8的堆体可达到高温要求（≥55 ℃保持至少3 d）,VS、pH、营养物质、蛔虫卵死亡率、粪大肠菌群数等指标均符合园林绿化用泥质和有机肥料的要求,且一次发酵周期可控制在16 d内。当回流污泥堆肥产品与脱水市政污泥质量比≤6/5时,GI超过90%,满足腐熟要求。污泥堆肥产品回流替代绿化废物作为市政污泥堆肥的骨料,可有效调节脱水市政污泥堆体性质,缩短堆肥周期,提高产品肥效。     

苏州古城区域河道底泥的重金属污染分布及生态风险评价

本文分析了苏州古城区域20个代表性断面中8种重金属（Cd、Cu、Cr、As、Mn、Ni、Pb和Zn）的含量,评价了重金属的污染程度和潜在生态风险并甄别了污染来源.结果表明,苏州古城区域河道底泥中Cd、Cu、Cr、As、Mn、Ni、Pb和Zn的平均含量分别为1.1、142.6、90.2、17.2、800.1、63.3、199.1和384.2 mg·kg^-1,超过江苏省土壤背景值的采样点比例分别为100%、100%、65%、95%、70%、100%、95%和100%.利用地累积指数评价发现,8种重金属元素污染程度依次为Pb > Cd > Cu > Zn > Cr > Ni > As > Mn,总体上Pb处于强度污染水平,Cd、Cu、Zn和Cr处于中强度污染水平,Ni和As处于轻度污染水平,Mn处于无污染水平.潜在生态风险指数评价显示,8种重元素的潜在生态风险依次为Cd > Pb > Cu > As > Ni > Zn > Cr > Mn,总体上Cd、Pb和Cu处于中风险水平,其余5种重金属处于低风险水平.古城区域内北部河道和南部河道底泥重金属的平均含量、地累积指数值和潜在生态风险指数值均大于干将河和环城河,水环境重金属治理应重点关注古城区域内部.相关性分析和主成分分析表明,Cd、Cu、Cr、As、Ni、Pb和Zn元素可能源于化肥、路面老化、轮胎磨损和尾气排放等人为因素,Mn则主要源于自然因素.