基于基因组和代谢组学的厌氧消化氨抑制失稳机理研究

氨抑制是影响厌氧消化过程高效稳定运行的常见问题.为系统揭示氨抑制失稳机理，本研究在半连续反应器中加入高蛋白底物诱导氨抑制，结合理化分析、高通量测序及代谢组学分析，研究了失稳进程中理化指标变化、微生物群落演替、潜在功能变化和差异代谢物及代谢途径的响应.结果表明，在厌氧消化氨抑制阶段，乙酸、丙酸、丁酸、戊酸等挥发性脂肪酸(VFAs)积累，甲烷产率由稳定阶段的0.43 L·g^-1下降至0.14 L·g^-1，指示系统失稳.失稳期间，产氢产乙酸菌相对丰度显著下降.丙酸氧化和乙酸型产甲烷途径中功能基因丰度下调，指示其代谢功能被抑制；丁酸和戊酸氧化方面，其β-氧化功能基因未出现丰度下调但其活化过程的功能基因下调.进一步分析差异代谢物发现，氨抑制阶段辅酶Q、L-精氨酸等343种代谢物的表达量显著变化，涉及新陈代谢、环境信息处理、基因信息处理和细胞生理过程等代谢途径.其中，辅酶Q表达量的显著下调可能会导致能量代谢链的活性下降.能量供应不足会进一步加剧乙酸和丙酸代谢功能的恶化，且由于丁酸和戊酸活化需要三磷酸腺苷(ATP)驱动，造成了丁酸和戊酸的代谢耗能及微生物活...     

餐厨垃圾单相厌氧酸化系统恢复参数

针对现今餐厨垃圾单相厌氧酸化系统缺乏有效的恢复性监控指标,提出可有效表征酸化系统恢复的监控指标。在中温条件下,连续对餐厨垃圾单相厌氧消化系统进行负荷冲击及恢复,分别对p H、沼气产率及成分、挥发性脂肪酸组成成分、总碱度(TA)和碳酸氢盐碱度(BA)及其组合指标进行监测分析。结果表明,传统单因子参数不能有效地指示系统恢复,选取VFA/BA和丙酸/乙酸的比值作为餐厨垃圾单相厌氧酸化系统恢复指示性参数。在酸化系统恢复过程中,当丙酸/乙酸≤1.4、VFA/BA≤0.4时,表明系统中各种挥发酸浓度值已恢复正常,且具有足够的缓冲能力,可提高反应器负荷,保证反应器恢复启动运行。     

"十一五"国家环保模范城市指标引导城市争当三个模范

国家环境保护总局下发的《"十一五"国家环境保护模范城市考核指标及其实施细则》和《国家环境保护模范城市创建与管理工作规定》于2007年1月1日开始实施.新的指标体系包括经济社会、环境质量、环境建设、环境管理"等4大类指标的30项必考指标和2项参考指标.指标更加具体、切合实际;管理更加细致、规范明晰;效果更加明显、顺应民心,充分体现了国家环保模范城市在促进环境优化经济增长、建设和谐社会中的模范带头作用.     

抓两头带中间以四两拨千斤——我国城市环境管理的约束机制和激励机制

<国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定>(以下简称<决定>)中将城市环境保护列为七大项任务之一,明确"以强化污染防治为重点,加强城市环境保护",要求加强城市基础设施建设,改善城市环境质量,到2010年,全国设市城市污水处理率不低于70%,生活垃圾无害化处理率不低于60%,着力解决颗粒物、噪声和餐饮业污染等.<国家"十一五"环保规划>也明确了"十一五"期间我国城市的环境质量控制目标和城市生活污水、垃圾处理等环境基础设施建设目标,积极解决群众关心的环境热点和难点问题.     

试行排放大气污染物许可证制度的技术框架

实施排污许可证制度是通过强化环境管理和健全环保法规体系,有效进行污染物排放总量控制的重要措施之一,它的基本点在于,根据污染源的分布状况,环境介质的特征,可供选择的污染控制技术和环境质量保护目标,通过科学地论证和充分协商,从法律或行政上规定污染源排放污染物的种类、排放方式、排放强度及排放量,使排污单位和环境管理部门明确各自的权力和义务,通过排污许可证制度把控制污染的政策、法规、标准、制度和措施具体化,使之更     

R-PFR与CSTR厌氧消化餐厨垃圾运行效率及微生物群落结构对比

以中温餐厨垃圾(FW)厌氧消化反应器为研究对象,结合稳定运行过程中的微生物群落结构特征,考察了两种常见的厌氧消化反应器—完全混合式反应器(CSTR)和有回流的推流式反应器(R-PFR)的运行效率和稳定性.结果表明,两种构型的反应器均能在3.0 kg·m-3·d-1(以VS计)负荷下稳定高效地运行.R-PFR具有更稳定的稳定性指数,如总碱度(TA)和挥发性脂肪酸比TA值(VFA/TA),以及更低的氨氮(TAN)和游离氨(FAN)浓度,但产气效率(如比甲烷产率(SMP))不及CSTR.R-PFR中以Chloroflexi门(37.35%)和Firmicutes门(31.22%)为优势细菌,而CSTR中以Bacteroidetes门(31.14%)与Firmicutes门(44.41%)为优势细菌.CSTR和R-PFR均以Methanosaeta属为优势产甲烷菌(98.72%和84.90%),乙酸型产甲烷途径为主要的产甲烷途径.但CSTR中除Methanosaeta属以外还有一定丰度的混合营养型的Methanosarcina,以及氢营养型Methanospirillum和Methanolinea.CSTR中具有对VFA和TAN更具耐受性的产甲烷菌群,更有利于餐厨垃圾产甲烷过程的稳定进行.由于R-PFR的敏感性较低,有利于处理剧烈变化的底物,但R-PFR容易出现严重的局部酸化现象,不利于长期处理过高负荷的易降解底物(如餐厨垃圾).这些结果可为优化餐厨垃圾厌氧消化工艺设计提供基础依据.     

我国生活垃圾分类发展历程、障碍及对策

推广生活垃圾分类收集与资源化利用有助于促进资源节约型、环境友好型社会建设.本文综述了我国生活垃圾分类发展历程;收集了国家和地方在推广生活垃圾分类过程中所做的工作;提炼出了生活垃圾分类过程中还存在的障碍和瓶颈;并给出了相应的对策.本文分析表明,我国生活垃圾分类经历了开始（20世纪90年代）、试点探索（2000~2015年）和快速发展（2016年至今）3个阶段.目前国家和地方正逐步采用可操作性强的垃圾分类方法、融合互联网+的宣传方式、实用性的法规章程、完善的分类收集-分类运输-分类处理循环链来推进生活垃圾分类,甚至生活垃圾分类工作还逐步向市场化方向发展.我国将走出一条切实可行、可复制、可推广的高效生活垃圾分类模式.后期加强全民参与及大众自觉回收的责任意识、出台更细化具体、操作性强的实施方案、重视学校儿童的垃圾分类教育、充分利用国内拾荒人员,对快速推进我国生活垃圾分类进程具有重要意义.     

1979~2016年中国城市生活垃圾产生和处理时空特征

改革开放以来,随着我国社会经济发展、居民生活水平提高,城市生活垃圾与日俱增,其妥善处理是我国各级政府面临的重要环境管理问题之一.本文通过系统收集和整理1979~2016年我国城市生活垃圾产生和处理的政府统计及相关中英文文献数据,分析了我国城市生活垃圾产生和处理的时空演变特征,建立了全国与各地区城市生活垃圾物理组分数据清单.研究结果表明：1979~2016年我国城市生活垃圾产生量显著增长至2016年的2.04亿t,以厨余类为主要成分.全国城市生活垃圾无害化处理率达到96.6%,无害化处理方式逐渐转向为焚烧为主、填埋补充的技术格局.我国各地区城市生活垃圾产生量、产生量增速、物理组分、无害化处理率和处理能力等存在时空差异,各地区应因地制宜,结合国家专项规划,提高生活垃圾减量化和资源化水平,弥补无害化处理缺口.     

推行大气污染物排放总量控制试行大气排污许可证制度

长期以来,我国对大气污染的控制以浓度控制为主,除个别地区外,所有地区都执行国家制订的大气污染物排放标准。多数的环保法规,管理办法也是建立在浓度控制的基础之上的,这种管理体系虽然对控制大气污染起了很大作用,但也具有一些明显的局限性,主要表现在:     

抓两头带中间 以四两拨千斤

（《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》（以下简称（《决定》）中将城市环境保护列为七大项任务之一，明确“以强化污染防治为重点，加强城市环境保护”，要求加强城市基础设施建设，改善城市环境质量，到2010年，全国设市城市污水处理率不低于70％，生活垃圾无害化处理率不低于60％，着力解决颗粒物、噪声和餐饮业污染等。（《国家“十一五”环保规划》也明确了“十一五”期间我国城市的环境质量控制目标和城市生活污水、垃圾处理等环境基础设施建设目标，积极解决群众关心的环境热点和难点问题。但是，我们应该清楚地认识到：当前我国的城市环境问题从整体上看仍然相当突出，距离（《决定》的要求和实现“十一五”国家城市环境保护工作目标有相当大的差距和难度。