剩余污泥厌氧发酵和微塑料的相互作用机制

以聚乙烯(PE)微塑料作为典型微塑料,在恒定碱性条件(pH=10)和非恒定碱性(初始pH=10)条件下,研究PE和剩余污泥厌氧发酵之间的相互作用机制。结果表明:在污泥厌氧发酵初始阶段,PE对产酸有明显的促进作用,而在后期呈相反趋势。厌氧发酵60 d时,恒定碱性条件下,投加PE组(R2)的VFAs产量与空白组R1相比降低了31.46%;在非恒定碱性条件下,投加PE组(R4)中VFAs产量与空白组R3相比降低了15.78%,说明PE长期胁迫对污泥厌氧发酵VFAs的产生有抑制作用。同时,PE会刺激微生物分泌更多的EPS(主要成分为蛋白质),降低Zeta电位并破坏EPS的结构。另外,综合扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、水接触角分析微塑料的性质特征发现,由于环境条件和微生物活动的影响,污泥厌氧发酵会导致PE老化,且非恒定碱性条件下微塑料的老化速率更快。     

纳米氧化锌对厌氧污泥中微生物内源代谢产物和膜污染性能的影响

从厌氧污泥的角度,探究ZnO-NPs对微生物内源代谢产物(BAP)产量和膜污染性能的影响。在实验室培养的厌氧污泥中投加不同浓度的ZnO-NP,通过序批式实验和过滤实验,分别考察ZnO-NP作用下BAP的产量和膜污染性能的变化规律。发现在ZnO-NPs的短期暴露下,BAP和胞外聚合物(EPS)的总量都随着ZnO-NPs浓度的增加而增加。当ZnO-NPs浓度为300 mg·L-1时,BAP和EPS的7 d总产量相较于空白对照组,增幅分别为303.4%和112%,远远高于其他实验组。过滤实验发现,随着ZnO-NPs的增加,BAP的膜污染性能不断增加。此外,通过扫描电镜(SEM)和三维荧光光谱(EEM)分别对污泥形态和BAP特性进行研究,发现在ZnO-NPs短期暴露下,ZnO-NPs的浓度越高,其对厌氧污泥的形态和BAP特性影响越大。     

武夷山茶园土壤中五种重金属的化学形态和生物有效性

测定了武夷山茶园土壤中5种有毒重金属（汞、镉、铅、铬和砷）的总量和形态分布,运用风险评价编码法（RAC）评价与比较重金属生物有效性,通过次生相与原生相分布比值（RSP）法解析重金属的自然与人为来源,并利用相关系数分析土壤理化性质对重金属形态组分的影响.结果表明：（1）Cd以离子交换态为优势形态;Hg和Pb以残渣态为优势形态;Cr和As元素以残渣态为主.（2）RAC法评价的污染程度大小排序为：Cd > Pb > As > Cr > Hg.其中,Cd以人为来源为主,Hg在很大程度上受农业活动的影响,Pb受人为来源影响不显著,Cr和As以自然来源为主,基本未受人为来源的影响.（3）重金属形态受土壤理化性质的影响与元素属性有关.（4）5种重金属对比得出,武夷茶区土壤Cd富集最显著,生物有效性最高.因此,该茶区应首要关注Cd的污染并采取相应防控措施.     

1968～2018年洞庭湖江湖连通河道松滋口冲淤变化特征

探究江湖连通河道演变态势是评估重大人类活动事件对江湖关系变化影响的重要环节。以洞庭湖—荆江三口中松滋口河道为研究对象,通过建立其河道长期的水位—流量关系曲线分析其河道的冲淤变化特征,对其河道冲淤变化驱动因素进行分析,并采用实测河道断面资料验证其结果的可靠性。结果表明：水位—流量关系曲线法分析河道地形冲淤演变特征与实测横断面地形资料分析结果一致,松滋口河道同流量下水位下降对应于该时期河道冲刷,同流量下水位上升对应于河道淤积。不同时期松滋口东西分支河道冲淤变化主要驱动因素不同。1968～1981年间,下荆江裁弯引起的河势变化是西支新江口河道冲刷与东支沙道观河道淤积的主要诱因。1981～2003年间,其东西两支河道淤积主要是由于葛洲坝运行后引起的上荆江河道冲刷导致的。2003～2018年间,其河道冲刷主要是由于三峡大坝运行引起的河道水沙比例的大幅改变导致的。     

基于双子系统协调耦合的流域初始水权配置模型

省区初始水权和流域级政府预留水量是流域初始水权的重要组成部分,研究省区初始水权配置子系统和政府预留水量配置子系统之间的耦合协调性是提高流域水资源利用效率的重要途径。面向最严格水资源管理制度要求,建立基于“三条红线”的耦合协调性判别准则,针对省区初始水权和流域级政府预留水量的配置方案,分别从水量、水质和用水效率视角判别两者之间的耦合协调性;针对未能通过耦合协调性判别的情形,提出调整两个子系统配置方案的方法,并重新进行判别,直至配置方案通过耦合协调性判别,从而获得流域初始水权配置推荐方案;最后,针对太湖流域进行实证研究。结果表明模型和算法具有可行性和有效性,可为其它流域开展同类研究提供借鉴     

三峡水库干支流交互作用下典型支流回水区氮磷分布特征

三峡水库成库后支流形成回水区,认识干支流交互作用下支流回水区氮磷分布特征,对于理解支流水华形成机制具有重要意义.以三峡水库典型支流香溪河为对象,通过汛期和蓄水期回水区分层采样,利用水温和电导率表征水体分层,并分析氮磷浓度、形态组成、氮磷比例的分布特征.结果显示,汛期水体垂向分层明显,TP(0.04～0.33 mg/L)、TN(0.57～2.36 mg/L)和 NH3-N(0.03～0.20 mg/L)上游和河 口高于中间,DTP(0.01～0.23 mg/L)、DTN(0.2～2.0 mg/L)和 NO3-N(0.96～1.77 mg/L)上游高于下游;磷以颗粒态为主(DTP/TP 0.13～0.19),氮以溶解态为主(DTN/TN 0.88～0.91);氮磷比例(TN/TP 1.3～139)中间最高.蓄水期水体垂向分层减弱,氮磷浓度差异减小(TP 0.05～0.17 mg/L,TN 1.48～1.91 mg/L);氮磷均以溶解态为主(DTN/TN 0.57～0.77,DTP/TP 0.63～0.68);氮磷比例(TN/TP 23～86)河口到上游逐步降低.汛期长江干流对支流倒灌和上游输入导致氮磷梯度差异较蓄水期更为显著;蓄水期长江干流泥沙颗粒补给减少造成溶解态氮磷占比高于汛期;氮磷比例的变化可能是干流顶托、泥沙颗粒沉降和上游输入共同作用的结果.研究结果表明,干支流交互作用对支流回水区氮磷分布起到重要的驱动作用.     

冻融破解预处理剩余污泥及强化微生物电解池处理效能

针对微生物电解池（MEC）处理剩余污泥时水解速率慢、有机质降解率低的问题,采用冻融破解预处理剩余污泥,探讨了冻融对污泥泥质的影响及对后续MEC处理效能的强化作用。结果表明：冻融处理可以有效促进污泥絮体解散、细胞破裂及有机物溶出,在-18℃冷冻72 h,26℃融解3 h后,污泥SCOD增加了2.58倍。以冻融污泥为底物的MEC装置,在0.7 V外加电压条件下,污泥SS和TCOD去除率分别超过40%和60%。与未经处理的原泥相比,冻融处理提高了MEC装置的库伦效率和阴极H₂回收率,分别提高了5.8%和6.7%。微生物群落分析表明,冻融预处理促进了微生物电解过程中产电菌群（如变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes））的生长和富集,改善了剩余污泥的资源利用和能源回收效益。     

海岸带陆海气氮磷污染协同治理:监测、模拟与决策

陆海统筹已成为美丽海湾建设和海岸带可持续发展的关键战略。其中,陆海气氮磷污染协同治理是持续改善近岸海域生态环境质量的关键,但其缺乏理论指导与技术支撑。梳理了陆海气环境介质与界面过程的监测、模型(流域-河流模型、河口-近海模型、大气沉降模型等)的研究现状、技术难点和发展趋势。为加快推进流域-海域综合治理,亟须建立陆海气氮磷污染监测-模型-评估-决策体系。建议加快陆海气界面氮磷通量监测技术开发与应用,构建陆海气集成或耦合模型,在不同时空尺度上探究氮磷污染来源、主要输移通道、跨界面过程和机制。提出了未来研究重点:1)基于监测与模型提升海岸带生态系统的科学认知;2)构建陆海统筹视角的富营养化评估与生态系统健康评估方法;3)创新分区分类环境容量核算与分配方法;4)研究海岸带环境污染多目标治理优化方案;5)开展海岸带社会-经济-环境系统互馈模拟与多主体协同决策,助力生态环境治理能力现代化。     

中国典型湖泊四大类抗生素污染特征

基于已有文献资料数据,以中国东部平原湖区（31个）,蒙新湖区（4个）,二龙湖,青海湖及抚仙湖共38个典型湖泊为研究对象,总结分析四大类常用抗生素（四环素类,磺胺类,喹诺酮类和大环内酯类）在湖泊水体和沉积物中的污染特征.结果表明,四大类抗生素污染在中国典型湖泊中普遍存在,其中水体中抗生素污染水平依次为磺胺类（2147ng/L） > 喹诺酮类（1458ng/L） > 四环素类（481ng/L） > 大环内酯类（205ng/L）,沉积物中抗生素的分布具有垂向差异特征,表层沉积物抗生素浓度高于深层沉积物.抗生素检出浓度在不同湖区间存在较大差异,其中东部平原湖区水体和沉积物中抗生素浓度显著高于其他湖区.相比入湖河流,湖区（如太湖贡湖湾和青海湖）水体中抗生素污染相对较高,表明湖区可能作为抗生素的汇集地.湖泊水体中的抗生素浓度分布呈现季节性差异,如太湖水体中抗生素浓度在春,夏及冬季高于秋季,而鄱阳湖,白洋淀和二龙湖在旱季（4月）高于雨季（8月）;而湖泊沉积物中抗生素季节性差异较不明显,这可能与抗生素在沉积物中的迁移性有关.     

嘉兴市水污染源解析及等标污染负荷评价

研究水环境污染的主要来源及主要污染物,对于区域水污染治理具有重要意义。本文通过分析嘉兴市各类污染物入河量,以及污染物等标排放量的计算,得出了嘉兴市水环境污染的主要污染物和主要污染源。结果表明,嘉兴市面源污染物的入河量大于点源,畜禽养殖是面源污染的主要来源,也是总磷的主要来源。点污染的主要来源是城镇生活,其中,桐乡市污染物入河量最大,各区县的污染物入河量总体服从桐乡市﹥南湖区﹥嘉善县﹥平湖市﹥海宁市﹥秀洲区﹥海盐县的分布。等标污染负荷的方法显示：嘉兴市的主要污染源是畜禽养殖、城镇生活和农田;总氮、氨氮和总磷为主要污染物。