电化学还原-氧化工艺降解4-氯酚的毒性研究

采用紫外光还原法制备了Pd-Fe/石墨烯催化阴极,并以Ti/IrO_2/RuO_2为阳极,构成三电极体系(双阴极)和两电极体系(单阴极)的电化学还原-氧化降解工艺,分别对4-氯酚进行降解.采用离子色谱、高效液相色谱、TOC仪对4-氯酚降解过程中中间产物及其浓度进行测定.根据公式计算降解过程中理论计算毒性值,应用发光细菌法测定降解过程中的实际毒性值,对理论计算毒性值与实际毒性值进行比较,分析不同体系下降解过程中毒性的变化规律.结果表明,两种工艺体系在最佳降解条件下,阴极室毒性均呈下降的趋势,由于降解过程中在阳极室生成高毒性的苯醌,阳极室毒性均先升高后降低.通过相关性分析得到,两种体系理论计算毒性与实际毒性在P=0.01水平下,相关性系数均为1,显著相关,表明降解过程中实际毒性的测定结果真实可靠.降解至120 min时,三电极体系毒性小于两电极体系,表明三电极体系优于两电极体系.据此提出实际毒性测定方法在电化学还原-氧化工艺降解氯酚类有机废水毒性测试的工业应用中有着广泛的前景.     

生物活性炭投加量对垃圾渗滤液处理效果的影响

试验对比了不同生物活性炭(biological activated carbon,BAC)投加量对垃圾渗滤液去除COD效果的影响.每升活性污泥中活性炭投加量为0、100、300 g的反应器处理垃圾渗滤液100个周期平均COD去除率分别为12.9%、19.6%、27.7%,表明BAC可以去除部分难降解有机物,并且COD去除率与投加量呈正相关关系.曝气8 h反应器中二氧化碳(CO2)产生量依次为109、193、306 mg,表明生物分解量也与投加量呈正相关关系.分析认为COD去除率与投加量的正相关关系是由于吸附与生物再生的共同作用导致,生物再生是BAC能够生物分解难降解有机物的根本原因.     

半短程亚硝化与厌氧氨氧化联合脱氮工艺微生物特征研究进展

半短程亚硝化-厌氧氨氧化脱氮技术具有良好的发展前景,该工艺的发展以及应用分子生物学技术对好氧氨氧化菌种群和厌氧氨氧化种群生态学的研究备受人们关注.本文综述了工艺原理和影响因子诸如温度、pH值、氧的可利用性、游离氨浓度等对氨氧化菌及厌氧氨氧化菌的影响,并介绍了应用分子生物学方法对氨氧化菌与厌氧氨氧化菌的类别及分布的研究结果,并对该工艺提出了展望.     

尾矿库洪水漫顶溃坝演化规律试验研究

为分析尾矿库洪水漫顶溃坝的演化规律,采用物理模型试验方法建立尾矿库漫顶溃坝演化模型。在自主研制的尾矿库溃坝模拟试验平台上,以国内某尾矿库为研究对象,基于非恒定水流泥沙非平衡非饱和冲刷机理,根据模型相似理论和溃决侵蚀模型原理,模拟尾矿库洪水漫顶溃坝过程,建立尾矿库漫顶溃坝演化模型。试验结果表明,尾矿库洪水漫顶溃坝位移与坝体饱和程度有关,坝体浸润线越高,尾矿库溃坝时滑动位移越大,溃口破坏程度取决于溢流对坝体的冲刷侵蚀作用;在该试验条件下,获得尾矿库洪水漫顶溃坝过程中坝体位移、浸润线高度、溃口最大流速和溃口的演化规律。降低坝体浸润线高度、增大安全干滩长度、铺设坝面引流明渠等措施有助于减少尾矿库洪水漫顶溃坝的灾害破坏。     

抗生素在环境中的迁移转化及生物效应研究进展

抗生素被长期大量地使用于人和动物的疾病治疗,同时作为饲料添加剂长期使用于畜牧业及水产养殖业。然而,大部分抗生素不能完全被机体吸收,大量的抗生素以原形或代谢物形式经由病人和禽畜粪尿排入环境,经不同途径进入土壤和水体,从而造成环境污染。多项研究显示在城镇废水和地表水中检测到了抗生素的存在,但关于抗生素在环境中的迁移转化及生物效应等研究资料很少。环境中的抗生素会对微生物、水生生物、土壤生物和植物等产生危害,并产生大量耐药菌,影响禽畜等的正常生长,进而对人类健康及整个生态系统构成威胁。为评估抗生素在环境中潜在的危害,本文就抗生素在环境中的迁移转化以及生物效应等多方面进行综述,并提出了今后研究的方向。     

噬菌体MS2作为水中肠道病毒指示生物的特征及其影响因素

噬菌体MS2作为潜在的水中肠道病毒指示生物,已逐渐成为回用水微生物学安全评价指标的主要研究方向之一。在此,阐述噬菌体MS2作为水中肠道病毒指示生物的主要特征,并介绍噬菌体MS2作为水中肠道病毒指示生物应用的影响因素。     

生物技术在环境监测中的应用

文章介绍了实验室常用的生物监测方法,从生物学角度来判断环境污染的程度,为环境质量的监测和评价提供依据。着重对细菌学监测、隐孢子虫和贾第鞭毛虫的监测、浮游动植物监测、生物综合毒性监测等进行了专门论述。     

陕西关中地区旅游流"井喷效应"的时空演变规律

旅游流"井喷现象"是特殊时段旅游流时空分布的特殊现象之一,其时空分布规律研究有助于旅游目的地的科学管理参照.选取关中地区旅游资源丰富的西安、宝鸡、华山三地作为案例,建立"黄金周"客流周内波动指数R,周内分布偏度指数G,并使用相关分析和Pearson相关系数,分析陕西关中地区特殊时段内旅游流"井喷效应"的时空演变规律.结果显示,在假日制度时间约束下,旅游流呈现"井喷现象"显著,一级旅游目的地城市的旅游资源属性、周边地区旅游资源配置和区位交通状况共同影响着游客的空间选择行为,从而影响区域旅游流的时间和空间分布.     

Characterization of biological responses under different environmental conditions: A hierarchical modeling approach

A natural river system is organized as a nested hierarchy of interconnected habitats with specific environmental conditions to which the biological community has adapted. Due to this hierarchical structure, identifying the role of different stressors on the biological community is a formidable task. Efforts trying to link stressors to biological integrity have always been bound to the geographic scale of the selected study area, leading to scale-specific results. In this research, an attempt is made to lift this limitation and develop a hierarchical, scale-sensitive methodology that can identify the significant environmental stressors to the biological community at different scales. Sites with similar background environmental conditions are clustered using self-organizing maps (SOM). This is used to identify stressors which affect the biological community throughout the area of study - called environmental gradients or large-scale stressors. Subsequently, these clusters of similar observations (sampling sites) are progressively sub-divided using environmental variables with a significant but localized effect on the biological community - called small-scale stressors. A parent group of sites is split only when the resulting sub-groups have significantly different biological responses. At the end of this recursive sites decomposition procedure, the original set of observations is organized as a tree of environmentally homogeneous groups of observations characterized by unique biological responses to multiple stressors with different geographic extents. The developed hierarchical analysis methodology has been validated using a large-size dataset of environmental observations from the State of Ohio. Our results show that habitat degradation and increased nutrient loading are the large-scale stressors with a widespread impact in Ohio. Other stressors, such as heavy metals, pH or nitrate concentrations have significant albeit localized effects on biological integrity.     

大气臭氧污染的生物学指标监测评价

臭氧是具有很大危害性的大气污染物之一,近150年来大气对流层中的臭氧质量浓度已经增加了36%,在今后50～100年内还将以每年0.5%-2%的速度继续升高。植物对大气污染物的敏感性是由多种因素相互作用而成的复杂综合性状。以不同质量浓度（分别为0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mg·L-1）臭氧（O3）胁迫下的不同类型植物为例,观察植物在不同时间（2、4、6、8 h）的外观伤害症状和细胞膜透性与O3质量浓度的相关性。试验结果表明：不同植物对O3的敏感度不同,蔬菜对臭氧相对较敏感;低质量浓度长时间和高质量浓度短时间的作用条件下,植物的受害症状基本相同,典型症状表现为叶片上散布细密点状斑,斑点的颜色呈白色、黄色、棕褐色,也有褪绿斑;植物细胞膜透性数据即电导率直接反映植物受损程度。综合植物外观症状指标与生理生化指标建立了相对定量化的大气质量生物学指标评价模式,即划分为轻微（0-0.2）、轻度（0.2-0.4）、中度（0.4-0.6）、高度（0.6-0.8）、严重（0.8-1.0）5个受害等级,以定量的判断O3气体对植物的伤害。