连续流双室微生物燃料电池处理工业废水

以实际中药废水作为阳极基质、实际含镉废水作为阴极电解液,构建了连续流双室微生物燃料电池(MFC),考察了其产电性能及对两种废水的处理效果。78 d的运行数据表明:系统可实现最大输出电压417mV、最大体积功率密度11.8 W/m3,最大体积功率密度运行条件下的库伦效率为18.5%;在阳极进水有机物浓度变化较大的情况下,实现了阳极对中药废水中有机物的有效去除,平均COD去除率为81.5%;阴极对含镉废水中Cd2+的去除率为79.4%～84.8%。这表明MFC同步处理中药废水及重金属废水具有一定的可行性。     

科尔沁沙地土地利用变化对土壤特性的影响

在中国科学院奈曼沙漠化研究站放牧试验场周围,选取了不同利用方式和类型的草地（封育和放牧）、林地（乔木和灌木）和农田（灌溉和非灌溉）为研究样地,调查了0～30cm土层每隔10cm的土壤水分质量分数和有机养分（有机碳和全氮）,分析了土地利用变化对土壤水分质量分数和有机养分的影响。结果发现,垂直空间分布上,无论哪种土地类型样地,土壤水分质量分数和有机养分各土层间均无显著差异性（P〉0.05）,土层垂直变化对土壤特性影响均较小。在不同土地利用方式水平空间分布上,土壤水分质量分数和有机养分（土壤有机碳和全氮）灌木林地均显著高于乔木林地（P〈0.05）,而封育草地和放牧草地间以及灌溉农田与非灌溉农田间土壤水分质量分数和有机养分均无显著差异性（P〉0.05）。不同土地利用类型水平分布上,草地土壤水分质量分数显著低于林地和农田（P〈0.05）,而土壤养分质量分数草地显著高于林地和农田（P〈0.05）。分析表明,对沙质草地进行围栏封育和旱作农田退耕还林还草的同时,对水浇农田实行保护性耕作和精细管理,有利于沙地土壤环境改善与生态系统恢复。     

基于GIS的山区高速公路运营防灾管理系统——以西昌至田房高速公路为例

泥石流、滑坡等地质灾害是影响山区高速公路运营安全的主要因素之一。采用GIS技术建立山区高速公路运营防灾管理系统技术结构框架，提出了该管理系统应具备三个主要功能，即：对各个泥石流、滑坡工点的管理分析以指导工程设施的施工和维护，对雨情的分析以确保行车安全和如何在灾害发生后进行及时、有效的抢险救援。并将其应用到对西昌一田房高速公路的管理上，为该高速公路的安全运营提供决策支持。     

中国北方典型污染城市主要绿化树种的滞尘效应(英文)

为研究城市人工植被的滞尘效应及其对城市生态环境的改善作用,以中国北方典型污染城市--临汾市为例.通过野外典型采样法和室内分析,测定了不同生活型主要绿化植物的滞尘能力,讨论了植物的滞尘量与滞尘时间的关系,并且研究了污染程度及距污染源距离对植物滞尘能力的影响.结果表明,在同一降尘条件下,不同生活型植物滞尘能力差异表现为草本植物的滞尘能力显著高于其它生活型植物(落叶乔木,灌木和藤本植物),而其它生活型植物间的滞尘能力无显著差异性;对针叶林来说,圆柏和雪松的滞尘能力间亦存在显著差异.在不同的污染情况下(污染程度及和污染源的距离不同),同种植物的滞尘能力亦有明显的差异,这与植物的高度和生长特性有关.而且,随时间推移,植物叶片的滞尘量呈现周期变化.而不是一个随时间无限增长的量,也有其饱和量.因此,在进行城市绿化设计时,需要综合考虑绿化树种的滞尘能力、滞尘周期及其生长环境情况等.     

Engineering risk assessment for emergency disposal projects of sudden water pollution incidents

Without an engineering risk assessment for emergency disposal in response to sudden water pollution incidents, responders are prone to be challenged during emergency decision making. To address this gap, the concept and framework of emergency disposal engineering risks are reported in this paper. The proposed risk index system covers three stages consistent with the progress of an emergency disposal project. Fuzzy fault tree analysis (FFTA), a logical and diagrammatic method, was developed to evaluate the potential failure during the process of emergency disposal. The probability of basic events and their combination, which caused the failure of an emergency disposal project, were calculated based on the case of an emergency disposal project of an aniline pollution incident in the Zhuozhang River, Changzhi, China, in 2014. The critical events that can cause the occurrence of a top event (TE) were identified according to their contribution. Finally, advices on how to take measures using limited resources to prevent the failure of a TE are given according to the quantified results of risk magnitude. The proposed approach could be a potential useful safeguard for the implementation of an emergency disposal project during the process of emergency response.

     

沙地退化植被恢复过程中灌木发育对草本植物和土壤的影响

应用野外调查和室内分析方法,通过对科尔沁沙地沙丘固定和植被恢复过程中(流动、半流动、半固定和固定沙丘)灌丛内外草本植物的特征和土壤的理化性质分析,研究了灌丛的发育对草本植物和土壤的影响.结果表明,4种沙丘小叶锦鸡儿灌丛下植物的盖度、高度和密度显著高于灌丛外围,由灌丛内向灌丛外呈现出明显下降的趋势.通过差巴嘎蒿、小叶锦鸡儿和冷蒿3种灌丛内、外的理化性质的对比分析表明,沙地灌丛的形成对灌丛下土壤有机碳、全氮、全磷、有效氮和有效磷均有不同程度的富集作用,特别是对土壤有机碳和全氮有明显的富集作用,其大小顺序为小叶锦鸡儿>冷蒿>差巴嘎蒿;小叶锦鸡儿灌丛对全磷和有效磷的富集作用明显大于其它灌木.这些结果表明在沙丘植被恢复过程中灌丛的发育具有明显的"保种"作用和"肥岛"效应,促进了沙丘植物的侵入和土壤的进一步恢复.     

放牧干扰后自然恢复沙质草地大型土壤动物功能群变化特征

通过调查科尔沁沙质退化草地不同强度放牧干扰（重度放牧,HGR;适度放牧,MGR）后自然恢复草地中大型土壤动物群落特征,分析了放牧干扰对大型土壤动物功能群的长期影响。结果共获得大型土壤动物1门2纲8目32个类群,优势类群为象甲科（鞘翅目）和蚁科（膜翅目）2类,共占捕获量的41．54％。大型土壤动物功能群包括植食性、肉食性和杂食性3类,分别具有16、15和1个类群,其个体数分别占总捕获数的64．08％、32．39％和3．52％。HGR有23个动物类群,分属于3个功能群;MGR有19个类群,但只有2个功能群（无杂食性）。HGR大型土壤动物个体数、类群数和多样性指数均略高于MGR,但HGR和MGR间无显著差异性（P〉0．05）。植食性和肉食性土壤动物个体数占总个体数比例HGR均略低于MGR,但植食性动物和肉食性动物个体数间的比例较稳定。与中度放牧干扰产生的影响相比,重度放牧干扰对大型土壤动物群落（包括功能群特征）产生的长期影响更为明显。重度放牧后沙质草地自然恢复过程中大型土壤动物群落的营养结构变得更为复杂,但12年恢复时间对大型土壤动物群落结构恢复的影响有限。     

半干旱区草地生境中大型土壤动物群落季节动态

选择科尔沁沙地封育草地为研究对象,通过调查大型土壤动物个体数和类群数的季节变化特征及其与气候因子间的关系,分析大型土壤动物群落结构的季节变化规律。结果表明,伴随着气候因子(降雨量和气温)的季节变化,土壤含水量表现为春季>秋季>夏季,而土壤温度表现为夏季>春季>秋季。土壤温湿度的季节性变化显著影响了大型土壤动物群落结构(P<0.05)。大型土壤动物类群数和个体数以及Shannon指数均表现为夏季显著高于秋季(P<0.05),春季居中;而均匀度指数则与此相反(P<0.05),表现为夏季<春季<秋季。随着季节更替,不同大型土壤动物类群对气候因子变化产生了不同的响应和适应性,不同季节表现出了不同的大型土壤动物类群及其个体数分布,而且在夏季表现出较高的大型土壤动物多样性。     

蓝藻与污泥混合厌氧发酵产沼气的初步研究

为了实现太湖蓝藻打捞后的快速处置，对厌氧颗粒污泥、消化污泥、剩余污泥与蓝藻混合厌氧发酵产沼气进行了研究。结果表明，蓝藻与污泥混合可以有效促进沼气发酵。在蓝藻与厌氧颗粒污泥物料比为6∶1时，产气效果最佳，沼气产率为73 mL/g VS，平均甲烷含量为69%，最大产气速率为138 mL/d，累计产甲烷量为50 mL CH₄/g干物质，分别是蓝藻与消化污泥、剩余污泥混合发酵时的1.5倍和2.3倍。厌氧颗粒污泥、消化污泥、剩余污泥与蓝藻混合，其VS降解率为11.40%～13.73 %，COD减少了27.97%～46.38%。厌氧发酵对蓝藻藻毒素的含量有较大影响，分别从356、366和244 μg/L降低到检测限5 μg/L 以下。     

突发水污染应急处置技术方案动态生成模型及决策支持软件系统

突发水污染应急响应过程最为关键的需求是"应急处置",决策者需要快速准确地选择适宜的应急处置技术,制定应急处置技术方案.技术预案编制过程中只能依据典型污染情景提出应急处置工程实施操作路线,不可能穷尽所有可能情景,因此,有必要依据具体污染情景或工况动态生成处置技术方案.本研究将应急处置技术预案(方案)拆分为"案例-技术-材料"3个模块,系统地提出"相似历史案例筛选、应急处置技术筛选、应急处置材料筛选"三步筛选模式及决策模型,开发软件平台用于智能生成应急处置技术预案或方案.以2011年浙江建德新安江苯酚污染事件为案例进行验证分析,快速生成了基于吸附技术与混凝技术的处置方案.结果表明,该三步筛选框架、模型群组及决策支持系统具有较强的实用性和可行性,极大地提高了水污染应急处置技术筛选的效率和科学性,可为响应者实施突发水污染应急处置工程提供强有力的决策支持,在方法学上丰富了响应阶段的应急管理工具.