秦岭山地生物多样性保护红线划分研究

生物多样性保护是划定并严守生态保护红线的重要内容,如何准确识别生物多样性维护功能极重要区是科学划定生物多样性保护红线的关键。基于秦岭山区物种丰富度的海拔梯度格局,通过对生物多样性维护功能重要性评估模型的改进优化和校验,最终形成秦岭地区科学的生物多样性保护红线方案。结果表明:(1)修正后的NPP定量指标评估法,提高了陕西秦岭地区生物多样性重要区域识别的准确性,可适用于我国中东部物种丰富度随海拔梯度呈中峰型或单调递增型的山区;(2)秦岭生物多样性保护红线区的总面积达24 688.33 km~2,占到秦岭山区总面积的39.11%,空间分布整体上呈现出西部集中、东部分散,南坡多、北坡少的空间分布特征;(3)森林生态系统是秦岭生物多样性保护红线区的重要支撑系统,面积占比高达96.12%。本研究提出的修正方法和研究结果,不仅提高了区域生物多样性维护功能重要区识别的准确性,而且为其他地区生物多样性保护红线的科学划定和边界优化提供了参考。     

利用生活污水提升厌氧-生物电化学耦合系统处理染料废水的效能及关键功能微生物研究

构建了厌氧生物处理过程与生物电化学过程耦合(AD-BES)的废水处理系统,以生活污水为碳源,研究了AD-BES系统对偶氮染料橙黄II的强化去除效果,分析并优化了AD-BES反应器降解橙黄II染料的关键影响因素,包括生活污水所占比例、电解质Na_2SO_4的浓度等因子.结果表明,生活污水作为廉价碳源能够有效提升橙黄II的脱色效率.在8 h降解时间内,生活污水所占比例为1时的脱色效率比生活污水所占比例为1/3时提升了35.8%.进一步研究发现,通过添加电解质Na_2SO_4能够继续提高橙黄II的脱色效率,在0～0.025 mol·L~(-1) Na_2SO_4范围内,随着Na_2SO_4浓度的提高,脱色效率持续升高,通过优化,在0.025 mol·L~(-1)时反应4 h后脱色率达到90.1%,7 h后达到98%,对COD的去除量达到159 mg·L~(-1).通过对碳纤维电极进行扫描电镜(SEM)测试和电极上的生物膜高通量基因测序,发现在微电流刺激下碳纤维电极上快速富集了相对丰度较大的功能菌群,主要包括具有胞外电子传递能力的Proteobacteria(变形菌门)和降解复杂碳源能力的Bacteroidetes(拟杆菌门)中的功能菌属.     

酸性冲击对微生物电解产氢阳极菌群影响及功能基因变化解析

微生物电解产氢工艺是借助能够直接与电极传递电子的功能菌在阳极降解有机质并将产生的电子在阴极与质子结合回收氢气能源的新技术.采用市政废水在固定外加电压相同条件下直接启动15个反应器,以葡萄糖为碳源驯化获得电极功能菌群,稳定运行1个月获得反应器稳定产氢和伴随产甲烷效能.初始稳定时采用pH为7的磷酸盐缓冲液可以获得稳定的产气量,平行反应器表现出不同的氢气和甲烷产量.最高产氢反应器的氢气转化率为32.2%,氢气产率为(3.9±0.6)mol·mol-1(以每mol葡萄糖产生的H2量(mol)计,下同);相同条件下最低产氢效率反应器的甲烷转化率则可达到48.4%.通过48 h阳极生物膜的酸性冲击试验对阳极菌群功能恢复效果进行分析,发现消除冲击10~15 d反应器的电子传递效率得到恢复,但功能菌群多样性增加,氢气与甲烷比例发生变化.最高产氢反应器氢气产率降低1.8 mol·mol-1,而甲烷增量为0.4 mol·mol-1(以每mol葡萄糖产生的CH4量(mol)计,下同).通过关键功能基因分析发现,初始产氢效能高的反应器功能菌群中电子传递功能菌优势较大;阳极功能菌群受到短暂酸性冲击后,基于细胞色素C基因的相关菌群能够较快恢复,其电子传递能力恢复更快;与碳源降解和产甲烷相关基因群落受酸性冲击后变化较为显著,甲烷增量与氢气减少量基本符合反应计量关系.     

神府煤田开发带来的环境破坏的成因及反思

笔者于1998年5月对神府煤田野外实地踏勘和调查研究和总结出该区环境破坏的具体成因和后果及解决措施并根据环境破坏原因提出环境管理方面的五个缺陷。