Invasive Species Research to Meet the Needs of Resource Management and Planning

Abstract: As zebra mussels (Dreissena polymorpha) continue to spread among inland lakes of the United States and Canada, there is growing interest from professionals, citizens, and other stakeholders to know which lakes are likely to be colonized by zebra mussels. Thus, we developed a classification of lake suitability for zebra mussels on the basis of measured or estimated concentrations of dissolved calcium in lake water and applied the classification to >11,500 lakes in Wisconsin and the Upper Peninsula of Michigan. The majority of lakes (58%) were classified as unsuitable (<10 mg/L Ca) for survival and reproduction of zebra mussels, 27% were identified as suitable (≥21 mg/L Ca), and 15% were classified as borderline suitable (≥10 and <21 mg/L Ca). Of the 77 inland lakes with confirmed zebra mussel records for which data on dissolved calcium were available, our method classified 74 as suitable and 3 as borderline suitable. To communicate this lake‐specific suitability information and to help prioritize regional efforts to monitor and prevent the expansion of zebra mussels and other invasive species, we developed a web‐based interface (available from http://www.aissmartprevention.wisc.edu/ ). Although we are still uncertain of how access to suitability information ultimately affects decision making, we believe this is a useful case study of building communication channels among researchers, practitioners, and the public.     

水培芹菜净化不同浓度沼液的试验研究

沼液是畜禽粪尿经厌氧发酵产生的发酵液,随意排放将对环境产生一定危害,有效利用将带来一定的经济效益。用沼液水培芹菜,不仅可以为芹菜提供丰富的营养物质,还能达到废物资源化利用的目的。通过生物浮床工艺,将芹菜水培于不同浓度沼液中,研究其生长特性及其对污染物的去除能力,得出用沼液水培芹菜的最佳稀释倍数。结果表明:经过80 d的种植,稀释30倍的沼液水培的芹菜生物增长量最大;随着沼液稀释倍数的增加,芹菜的茎叶部分与根部中N的质量分数越小。芹菜对稀释100倍沼液中TN的去除率最高,为94.6%;对稀释10倍沼液中TP的去除率最高,为90.6%。沼液经稀释20~50倍之后水培芹菜的TN、TP去除率都较高;稀释30~40倍沼液水培芹菜所取得的环境效益和经济效益较高。     

钙对李氏禾富集和耐受铬的调控作用

通过水培实验，研究钙对铬胁迫下李氏禾幼苗生理生化、草酸分泌及铬吸收量的影响，考察钙对李氏禾体内草酸合成的调控，进而促进李氏禾的铬耐性富集能力的作用。结果显示，不同浓度Cr³⁺胁迫下缺钙处理，李氏禾生长受抑制及质膜过氧化作用加剧，体内总草酸含量为对照处理的113%~169%，且主要表现为水溶性草酸含量显著高于对照，水溶性草酸含量为对照处理的135%~197%；高钙处理，李氏禾细胞膜透性、丙二醛（MDA）含量低于对照，李氏禾叶部总草酸含量为对照处理的125%~155%，且主要表现为不溶性草酸含量显著高于对照，其含量为对照处理的181%~270%。低浓度（0.2、0.4 mmol/L）铬胁迫下，高钙处理总铬含量分别为对照处理的175%和215%，高浓度（0.8、1.0 mmol/L）铬胁迫下，总铬含量与对照处理无显著差异（P>0.05）。可见，添加Ca²⁺能在一定Cr³⁺浓度胁迫下，有效缓解铬对李氏禾的毒害，且能通过提高植物体内不溶性草酸含量达到促进植物富集和耐受铬的能力。     

小型好氧堆肥设备处理有机垃圾

针对我国生活垃圾的特点,提出了厨余等有机生活垃圾单独收集,在产生源头进行好氧堆肥处理。研制了好氧堆肥设备,由加热装置、通风装置、冷凝水收集和回灌装置,以及与该生物堆肥设备配套的生物过滤除臭装置、自控系统和数据采集软件几部分构成。自控系统由氧气、温度、湿度三路传感器以及2个控制器构成,并与加热装置、通风装置连接,能满足物料加热、供氧和散热的要求。本研究通过为期30 d的试运行实验表明,物料快速升温并稳定保持在高温阶段(50～60℃),物料中的氧气浓度保持在14%～16%范围内。在堆肥实验结束时,物料的含水率降至36.4%,有机质含量降至49%,另外,通过好氧速率指标也可判定物料达到腐熟。     

城市合流制管网降雨径流污染特征分析

对北京市老城区合流制管网排除系统下游干管进行降雨径流监测,分析降雨径流和生活污水混合后的水质变化特征,以便为合流制管网污染控制提供数据依据。结果表明北京市合流制管网污染程度较高,其污染过程受降雨过程、管道汇流过程、地表径流污染特征和管道沉积物冲刷等综合影响。     

基于因子分析法优选河流水体中氮浓度预测方法的研究

定量的河流水体中氮浓度预测方法有很多种,如何优选出预测精度较高的方法一直是学术界多年来致力于研究的重点。本研究采用因子分析法对预测方法的精度评价指标进行分析,并建立了预测方法精度的评价模型,对回归分析法、神经网络法、灰色系统法和增长率统计法4种水体氮浓度预测方法进行综合评估,优选出精度较高的河流水体氮浓度预测模型——BP神经网络预测模型。结果表明,此评估模型对类似研究具有一定的参考价值,能为选择出合适的河流水体氮浓度预测方法提供依据。     

光催化氧化处理低浓度含醇废水实验

室内实验了TiO2紫外光催化氧化处理废水中的低浓度甲醇。通过对TiO2催化剂活性及添加方式、溶液pH、紫外光强与催化剂加量等参数优化,在TiO2加入浓度为300mg/L和120 W紫外灯照射条件下,对6.8L甲醇浓度为2.77%的低浓度含醇废水持续处理70min后,废水中的甲醇去除率可达98.31%。该实验为进一步处理低浓度含醇废水提供了方法依据。     

试点城市O3浓度特征分析

利用2009年O3试点城市的03监测数据,分析了北京、天津、上海、青岛、沈阳和广东的03浓度变化特征,统计了年超标情况,并结合气象要素数据分析了其对03浓度的影响.结果表明,不同城市各点位间03浓度变化趋势基本一致,但因点位类型不同,浓度存在差异；O3浓度呈单峰型日变化,在13:00-15:00出现最大值,6:00-7:00出现最小值；O3超标主要集中在4-8月份,广州和北京超标现象较多；O3浓度受温度、降水、风速和风向等气象要素影响较大.     

天津城市污水泵站恶臭气体组分浓度及污染现状

为了解天津城市污水泵站恶臭的污染程度，选取天津市一个典型的城市污水泵站进行为期3天的采样，采集该污水泵站距离污染源强不同距离处的恶臭气体样品，用气相色谱-质谱联用仪（GS-MS）和分光光度法对采集样品的组分含量进行检测，比较了恶臭排放源点和不同距离处的恶臭组分的浓度特征和污染现状。结果表明，该泵站恶臭污染物质以硫化氢、二氯甲烷和苯系物为主，还有一些烯烃和芳香烃衍生物；恶臭物质的浓度变化范围是n.d.~0.073 7 mg/m³，大部分恶臭物质浓度一般由高至低表现为源点>下风向5 m，源点>背景值，环境空气采样点与恶臭排放源相比，其降幅明显；虽然检测到的恶臭组分较多，但是其浓度与《恶臭污染物排放标准》（GB 14554—1993）等标准中规定的排放限值相比，均未超标。     

扩散电化学法现场测定高湿度烟气中低浓度二氧化硫能力的 研究

根据目前定电位电解法出现的问题,对扩散电化学法测定固定污染源高湿度烟气中低浓度二氧化硫的能力展开研究。结果显示,扩散电化学法测定值与参比值保持较好的一致性,说明该方法不受固定污染源烟气浓度、湿度以及负压等因素的影响,对高湿烟气中低浓度二氧化硫具备较强测定能力,非常适合该状况下SO₂的现场测定。但是方法也受传感器制约,适用范围受到限制。