Trends and variations of pH and hardness in a typical semi-arid river in a monsoon climate region during 1985–2009

The rapid growth of urbanization and industrialization, along with dramatic climate change, has strongly influenced hydrochemical characteristics in recent decades in China and thus could cause the variation of pH and general total hardness of a river. To explore such variations and their potential influencing factors in a river of the monsoon climate region, we analyzed a long-term monitoring dataset of pH, SO₄ ^2?, NO_x, general total hardness (GH), Mg²⁺, Ca²⁺, and Cl^? in surface water and groundwater in the Luan River basin from 1985 to 2009. The nonparametric Seasonal Kendall trend test was used to test the long-term trends of pH and GH. Relationship between the affecting factors, pH and GH were discussed. Results showed that pH showed a decreasing trend and that GH had an increasing trend in the long-term. Seasonal variation of pH and GH was mainly due to the typical monsoon climate. Results of correlation analysis showed that the unit area usage amounts of chemical fertilizer, NO₃ ^?, and SO₄ ^2? were negatively correlated with pH in groundwater. In addition, mining activity affected GH spatial variation. Acid deposition, drought, and increasing the use of chemical fertilizers would contribute to the acidification trend, and mining activities would affect the spatial variation of GH. Variations of precipitation and runoff in semi-arid monsoon climate areas had significant influences on the pH and GH. Our findings implied that human activities played a critical role in river acidification in the semi-arid monsoon climate region of northern China.     

拜耳法赤泥粒径分级预处理的研究

赤泥是从铝土矿中提取氧化铝的过程中产生的工业废渣.分析了拜耳法赤泥的粒径分布,以及主要化学组成和矿物组成在不同粒径赤泥中的变化规律.在此基础上,提出先将赤泥粒径分级预处理,然后根据粗细粒径赤泥的差异分别进行回收利用的思路.研究结果表明,赤泥中粒径大于0.075 mm的粗颗粒以铁、硅、钙为主,实践证明可以通过磁选或重选工...     

厌氧膨胀床处理低浓度污水的污泥颗粒和生物活性变化

污泥的聚集形态和活性，是影响厌氧反应器处理效率的关键因素。通过对厌氧膨胀床反应器（anaerobicex—pandedblanketreactor，AEBR）处理低浓度城镇污水在启动和稳定运行期的污泥活性研究，AEBR在启动运行期内，接种颗粒污泥为适应低浓度基质条件，污泥粒径经历从大变小，再重新颗粒化粒径变大的过程。在运行期第103天，粒径小于1000μm污泥的体积比达到44．7％，平均粒径为952μm，到运行期第173天，粒径小于1000μm污泥的体积比降为28％，平均粒径达1179μm，污泥重新颗粒化完成。颗粒污泥适应新的环境后，单位重量污泥的最大比产甲烷活性（specificmetha．nogensisactivity，SMA）值和胞外聚合物含量增加，分别达到112mLCH4／（gVSS·d）和215mg／gVSS。在处理实际城镇污水的AEBR反应器内，辅酶F420含量可以有效指示污泥样品的产甲烷活性，AEBR反应器不同高度位置的污泥活性不一样，反应器底部污泥活性低于中上部区域污泥的活性。     

壳聚糖的物理/化学改性及其对含酚废水的处理

将壳聚糖物理改性为球形颗粒,然后在微波辐射下,球形壳聚糖与柠檬醛接枝反应,再与NaBH4还原反应,制备一种新型环保材料--物化改性壳聚糖.采用红外光谱仪(IR)、X衍射仪(XRD)、电子显微镜(SEM)和比表面测定及孔径分析仪(BET)结构表征改性壳聚糖.通过含酚制药废水的动态小柱吸附实验,研究了时间、柱高和出水流速等...     

自然资源、技术进步与环境库兹涅茨曲线

不可再生自然资源的约束和环境质量的不断恶化是经济可持续发展必须要面对的挑战。就环境问题而言,现实中一个特征事实是,在不同的收入水平下人们对环境质量的需求不同,只有当收入达到一定水平之后,人们才会注重生活质量的改善。基于现有研究,在考虑非再生自然资源的约束条件下,本研究将环境质量作为生产要素的一部分引入最优增长理论的分析框架,探讨了在环境污染和自然资源双重约束下的长期经济增长问题。在非再生自然资源和环境污染的双重约束下,本研究表明解决环境问题必须要采用的手段是促使技术进步的创新研发,因为技术进步是环境库兹涅茨曲线出现拐点的不可或缺的一个必要条件。在市场竞争的环境下,由于知识的非竞争性质使得研究部门的研究是次优的。因此,政府应当通过适当的财政政策和法制安排以激励私人投资者研究与开发新技术的积极性。     

不同模糊评价方法在水环境质量评价中的应用比较

近年来,运用模糊评价方法对水质和水体营养化程度进行评价逐渐受到重视。目前,对模糊评价方法的研究多集中在实测数据标准化、权重的确定和模糊模式识别模型研究几个方面。以滇池历年营养物质数据为实测数据,通过对几种实测数据标准化方法、权重确定方法和模糊模式识别方法的组合应用,获得水环境质量模糊评价最优组合方法。结果表明,在评价方法中,实测数据标准化方法采用线性内插法,权重的确定采用超标倍数法,模糊模式识别模型采用广义海明距离和加权海明距离法,即采用超标倍数法的广义海明距离和加权海明距离法能够更真实反映水环境质量的实际情况。     

WRF-Chem simulation of East Asian air quality: Sensitivity to temporal and vertical emissions distributions

This study develops fine temporal (seasonal, day-of-week, diurnal) and vertical allocations of anthropogenic emissions for the TRACE-P inventory and evaluates their impacts on the East Asian air quality prediction using WRF-Chem simulations in July 2001 at 30-km grid spacing against available surface measurements from EANET and NEMCC. For NO₂ and SO₂, the diurnal and vertical redistributions of emissions play essential roles, while the day-of-week variation is less important. When all incorporated, WRF-Chem best simulates observations of surface NO₂ and SO₂ concentrations, while using the default emissions produces the worst result. The sensitivity is especially large over major cities and industrial areas, where surface NO₂ and SO₂ concentrations are reduced by respectively 3–7 and 6–12 ppbv when using the scaled emissions. The incorporation of all the three redistributions of emissions simulates surface O₃ concentrations higher by 4–8 ppbv at night and 2–4 ppbv in daytime over broad areas of northern, eastern and central China. To this sensitivity, the diurnal redistribution contributes more than the other two.     

水热变化对三峡水库消落带紫色土有机碳矿化的影响

通过野外采样和室内模拟培养试验,研究水热变化对三峡水库消落带紫色土有机碳(SOC)矿化的影响.试验共设3个培养温度(10、20和30℃)和4个水分梯度[40%田间持水量(WHC)、70%WHC、100%WHC和淹水].在66 d培养期内,SOC累积矿化量表现为100%WHC处理下的最大,但与淹水之间差异不显著(P0.05).10℃和20℃时,100%WHC和淹水下的SOC累积矿化量与70%WHC无明显差异,但要显著高于40%WHC,而30℃时100%WHC和淹水下的累积矿化量则要显著高于70%WHC和40%WHC(P0.05),这表明相较于70%WHC的水分处理,高水分(100%WHC和淹水)对SOC矿化无抑制效应甚至在高温(30℃)下有促进作用.在相同水分条件下,消落带紫色土SOC累积矿化量均随培养温度升高而增加.另外,方差分析可知,温度和水分均能显著影响消落带紫色土SOC的累积矿化量,且二者有明显交互效应(P0.05).双库一级矿化动力学模型拟合结果表明,水分和温度通过影响消落带紫色土易分解有机碳含量和难分解有机碳的矿化速率,致使各处理之间SOC累积矿化量存在差异,其中高温条件下水分影响最为突出.随着温度的升高,低水分(40%WHC)下消落带紫色土SOC矿化的温度敏感性显著下降,而在土壤含水量≥70%WHC下则无明显变化.     

小分子有机酸对紫色土及其溶液中Pb的赋存影响

以紫色土中铅(Pb)为研究对象,采用以0.01 mol·L~(-1)硝酸钠(NaNO_3)为背景电解质的一步提取法,研究了不同浓度下乙酸,酒石酸和柠檬酸对土壤中Pb的释放作用,并通过土壤重金属形态的分步提取法和地球化学平衡软件Visual MINTEQ v3.0,进一步分析和预测了小分子有机酸作用下土壤中Pb以及土壤溶液中Pb的形态变化.在此基础上,分析了小分子有机酸对Pb作用的环境意义与环境风险.结果表明,3种小分子有机酸均显著增加了紫色土中Pb的释放量,活化效果表现为柠檬酸酒石酸乙酸.在有机酸作用下,土壤中交换态Pb总量增加,碳酸盐结合态Pb和铁锰氧化物结合态Pb总量降低;土壤溶液中Pb以有机结合态为主,占总Pb质量的45.16%~75.05%,游离态次之,占22.71%~50.25%,且随着浓度增加,柠檬酸和酒石酸作用下的土壤溶液中的游离态Pb和无机结合态Pb增加,而有机结合态Pb减少,乙酸则呈相反趋势.总体上看,小分子有机酸提高了紫色土中Pb的生物有效性,且存在地下水的淋溶风险,其中柠檬酸的淋溶风险远大于酒石酸和乙酸.     

重金属抗性解磷细菌的磷溶解特性研究

从湖南省湘西州花垣县的铅锌矿表层土壤中,筛选出两株具有重金属抗性和解磷特性的细菌T PSB1和T PSB2.通过16S rRNA基因序列比对,分别鉴定为嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)和唐菖蒲伯克霍尔德菌(Burkholderia gladioli).T PSB1和T PSB2在含有难溶性无机磷液体培养基中,其上清液的可溶性磷含量最高分别达到了402.9 mg·L-1和589.9 mg·L-1;在难溶性有机磷固体和液体培养基中,固体平板上均出现解磷圈,而液体培养基上清液中,可溶性磷含量也分别达到了2.97 mg·L-1和4.69 mg·L-1.另外,两株细菌对重金属Zn2+的抗性最高,在其浓度为2000 mg·L-1固体和液体培养基条件下均可以生长,磷溶解浓度分别为114.8 mg·L-1和125.1 mg·L-1.而在含铬和铅的浓度为1 000 mg·L-1的液体培养基中,两株细菌同样表现出重金属抗性.在Pb2+浓度为1000 mg·L-1的液体培养基中,磷溶解浓度分别达到了57.9 mg·L-1和71.7 mg·L-1;而在Cr2+浓度为1000 mg·L-1的培养基中磷溶解浓度分别为60.1 mg·L-1和98.4 mg·L-1.