电力生态系统的基本理论研究

电力是推动经济发展的重要基础能源,我国日益严峻的大气污染问题已经成为制约电力和经济发展的重要因素之一,只有在发展过程中系统地研究电力、环境、经济之间的关系,才能够实现电力、环境、经济之间的协调发展。在复杂系统理论和复合生态系统理论的基础上提出了电力生态系统的定义、组成、功能、效应、演化等基本理论。研究结果表明,电力生态系统是由电力、环境与经济三个子系统相互影响、相互作用而形成的复合生态系统,能量流动是电力生态系统最为重要的功能,电力生态系统存在着从无序向有序的自组织演化过程,其演化过程符合逻辑斯蒂增长曲线的趋势。     

典型城市河流中嗅味物质和微生物菌落特征

对某城市河流沿程水质、典型嗅味物质以及微生物群落结构进行了调查分析. 结果表明:河水中2种嗅味物质〔二甲基异莰醇(2-MIB)和土臭素(Geosmin)〕的质量浓度均受到ρ(DO)的显著影响. 绝对厌氧条件〔ρ(DO)<0.2 mg/L〕水体中,ρ(二甲基异莰醇)和ρ(土臭素)的平均值分别为794.8和269.8 ng/L;好氧条件〔ρ(DO)>2.0 mg/L〕水体中,二者的平均值分别为91.6 和104.7 ng/L;而且ρ(DO)较低时,水体中的可疑致病菌含量升高,微生物安全性降低. 控制该河流水体ρ(DO)在2.0 mg/L以上,有利于抑制水体中嗅味物质的产生,可提高河流水体的微生物安全性.      

Fe/TiO2/ACF三元复合光催化材料联合脉冲放电降解甲基橙

采用溶胶-凝胶法制备了Fe/TiO₂/ACF三元复合光催化材料,将其投入到脉冲放电水处理反应器中降解甲基橙,考察该材料的光催化性能,以及它与脉冲放电的联合降解过程中操作因素的影响. 结果表明,Fe/TiO₂/ACF三元复合光催化材料与脉冲放电产生协同作用,大大提高了对甲基橙的去除率. 甲基橙的去除率与掺铁量〔以摩尔分数计〕、煅烧温度、溶液电导率和pH有关. 当掺铁量为0.07%,煅烧温度为900 ℃时,降解效果最佳;当溶液pH为6,电导率为300 μS/cm时,对Fe/TiO₂/ACF与脉冲放电的联合降解效果有利.      

铁系金属对氯代有机物的还原脱氯研究进展

介绍了金属还原法中铁系金属还原脱氯去除氯代有机物的机理及研究现状，概括总结了催化剂类型、两种金属的比率、氯代有机物种类、溶液pH、反应温度、污染物初始浓度等因素对脱氯效果的影响，针对目前存在的问题提出了未来发展的方向。     

酚酸类自毒物质微生物降解转化研究进展

自毒作用是一种发生在种内的生长抑制作用,尤其是植物残体与病原微生物的代谢产物对植物有致毒作用,并连同植物根系分泌的自毒物质一起影响植株代谢,最后导致自毒作用的发生。酚酸类化合物是多种农作物根系土壤中常见的自毒物质,由其导致的自毒作用日益制约现代农业增产增收。利用微生物降解自毒物质成为防治自毒作用的研究热点之一。然而,要达到实践应用的目标,阐明微生物降解转化酚酸类物质的规律与机制是重要前提。本文总结了近年来微生物降解酚酸类化合物的已有研究成果,发现目前已积累了多种具有降解效能的微生物资源;在微生物的作用下,酚酸类化合物常发生脱羧、氧化和羟基化等生化反应,进而转变成小分子含苯环有机化合物或者彻底矿化,不同微生物对酚酸类物质的代谢转化程度差异较大。在此基础上,本文分析提出该领域研究还需进一步挖掘新型具有高效降解性能的微生物资源、阐明微生物降解转化酚酸类化合物的选择性和环境安全性等基础科学问题。     

城市污水处理厂的挥发性恶臭有机物组成及来源

采用GDX-502采样管和二次热解吸与GC-MSD联用仪研究广州一个典型城市污水处理厂不同污水处理单元和周边环境空气中挥发性恶臭有机物(MVOC)的组成和含量,通过对源排放特征、分子标志物和大气化学活性分析,建立该污水处理厂的MVOC源成分谱.结果表明,该污水处理厂检出烷烃、卤代烃、烯烃、芳香烃、含氧有机物和硫醚等6类40种挥发性有机物(VOC),其中34种为MVOC成分,各处理单元排放的MVOC含量占其VOC总量的95%以上;苯系物、2-丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯和甲硫醚等为该污水处理厂重要的MVOC分子标志物,其中苯系物的含量最高,占源排放MVOC总量的75.89%;经归一化和重整的MVOC源成分谱与环境受体点的MVOC组成之间具有显著相关性.     

上海大气中花粉与颗粒物的复合污染特征

于2009~2010年,利用风标式花粉采集器,采集了上海不同区域春、秋、冬季的飞散花粉和大气颗粒物样品,并于春季(2010年4月)利用重力花粉采集器在不同高度采集了飞散花粉样品,以及不同区域悬铃木的花粉.对风标花粉采样器采集的样品进行溶酸处理后进行花粉鉴定;对重力法采集的花粉样品染色后直接进行观察.利用高分辨的扫描电镜(SEM)对悬铃木花粉上吸附的大气颗粒物进行了微观表征.结果显示,上海春季大气中的花粉以木本植物花粉为主.不同区域悬铃木花粉上所吸附的颗粒物组分有所差异.冬季和春季大气颗粒物(总悬浮颗粒物)中的SO42-的浓度均为所检测离子(Na+、K+、Ca2+、Mg2+、NH4+、NO3-、SO42-、Cl-)中浓度最高的,NO3-、SO42-、NH4+在冬季样品中要比春季样品中的浓度高.上海大气颗粒物中的地壳元素的质量浓度从高到低为Ca >Na>Mg>K.     

夏季海河与渤海湾中壬基酚和辛基酚污染的状况

对夏季海河与渤海湾表层水中溶解态的壬基酚(NP)和辛基酚(OP)的污染状况进行了调查.结果表明,海河中NP和OP的浓度分别为160～429ng/L和18～56ng/L;渤海湾中NP和OP的浓度分别为33～132ng/L和n.d.～14ng/L.污水排放是海河中NP和OP的重要来源.渤海湾中NP和OP的浓度要远远低于海河,但是海水稀释不是造成其浓度降低的唯一原因.研究还发现该地区NP和OP与COD_Mn和TP具有显著的正相关.与珠江三角洲相比,该地区NP和OP污染情况较为严重,与国外其他类似区域相比则处于中等或较低水平.     

厌氧菌对化石燃料中有机硫的还原降解

对硫酸盐还原菌D.desulfuricansM6及模型化合物和原油的脱硫活性。苯并噻吩脱硫率高达96%,硫醇低于10%。一些模型化合物的降解受到正十二烷的抑制,石油重馏分的脱硫率高于原油和轻馏分。在微生物还原降解模式中,与脂肪族含硫化合物相比,芳香含硫化合物中的碳硫键易于受到攻击而降解,某些石油样品的低脱硫率源于样品中硫的赋存形态。介绍了DesulfomicrobiumescambiuK114和Desulfovibriolonggreachill213及其同生群在仅有氮气的环境中对模型物的还原降解。     

堆肥复合功能菌剂的优化组合研究

为提高堆肥中难溶性磷的转化及堆料的降解效率,选取课题组前期筛选、驯化的4株耐高温解无机磷菌 (X₁,X₂,X₃和X₄)和2株纤维素降解菌 (X₅和X₆),采用均匀设计对不同配比的菌株进行液体发酵培养,通过对发酵培养后解磷能力的指标分析,优选复合菌配比. 经均匀设计软件及DPS数据处理系统优化的结果表明,最佳的菌剂配比:φ(X₁)=13.66%,φ(X₂)=11.36%,φ(X₃)=11.41%,φ(X₄)=13.61%,φ(X₅)=10.62%,φ(X₆)=39.34%. 回归后的配方所得解磷总量实测平均值(230.12 mg/L)与理论值(228.75 mg/L)基本一致. 将优化的组合菌剂接种到纤维素液体发酵培养基中,培养168 h后CMCase酶活性高达39.76 U.