生物炭及其水溶组分促进水铁矿微生物还原

采用水稻秸秆在300,400和500℃热解温度下制备生物炭(BC),并从中提取生物炭水溶组分(DBC),结合微生物还原实验和傅里叶转换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射晶体衍射(XRD)、电子顺磁(EPR)等表征手段考察BC和DBC对Geobacter sulphurreducens PCA还原水铁矿的影响和作用机制.结果表明,400℃热解BC可使微生物异化铁还原的速率增加12倍,还原率最高,这是由于其含有最多的醌基、羧基基团,可以作为电子穿梭体促进电子转移.BC不能作为电子供体直接向微生物或水铁矿提供电子.DBC使水铁矿的长期微生物异化铁还原程度和初始还原速率分别增加了10倍和2倍以上.500℃热解DBC可以充当电子供体或者电子穿梭体,促进水铁矿的微生物还原,但是不能直接化学还原水铁矿.     

蓝藻资源化技术研究及应用进展

针对蓝藻资源化问题,概述国内外利用蓝藻制备有机肥、提取高纯度藻蓝蛋白、制备活性炭和藻粉这4种利用方式的特点、现状及应用进展。提出,应从高温好氧堆肥技术、藻蓝蛋白提取技术和藻水分离技术这3个方面,解决其关键技术问题并进行进一步研究开发。     

华北平原的极端干旱事件与农村贫困:不同收入群体在适应措施采用及成效方面的差异

日益严重的极端气候事件对农业生产脆弱性的影响逐渐加剧了农村贫困,作为粮食主产区的华北平原面临着极端气候事件对农业生产的严峻冲击,为此,实证分析了华北平原不同收入群体应对极端干旱事件的适应行为及极端干旱事件对其农业生产影响的差异,以期为政府制定应对气候变化的适应行为对策及精准扶贫政策提供依据。本文基于华北平原5省889个农户的1 663地块的实地调研数据,运用两阶段的思路构建计量经济模型进行分析研究,结果表明:(1)相比于较高收入群体,较低收入群体由于自身人力资本、社会资本及生产资产的劣势可能导致其显著减少了0.12次灌溉频次和降低了2.1%的概率去采用地面管道节水技术以应对极端干旱事件;(2)每增加1次的灌溉频次将平均挽回约21%的单产损失和采用地面管道节水技术相比于未采用也将挽回12%的单产损失;(3)相比于较高收入群体,低收入群体在面对极端干旱事件的冲击时显著地增加了约2%~3%小麦单产损失。基于此,在制定减少因灾致贫的贫困农户群体和预防农村贫困危机的政策时,要考虑极端气候事件的影响。具体而言,为了增强农户应对极端气候事件的适应能力,尤其对农村收入较低(贫困)群体,政府适应政策不要忽略农户人力资本、社会资本及生产资本等因素影响,这样才能更好地发挥政策的精准扶贫效果;在华北地区干旱化趋势明显的状况,加大推广灌溉和地面管道节水技术适应行为以减少极端干旱事件的潜在生产损失和减少贫困群体。     

硒、砷及重金属在苏州地区水稻中分布特征及风险评价

2016年11月在苏州地区布设9个采样点采集稻田土和水稻,分析As、Cd、Cr、Cu、Zn、Pb、Ni、Sb、Se和V等元素在土壤和水稻根、茎、叶、籽实中的积累分布特征,并评估当地人群食用该稻米的暴露风险。结果表明:苏州地区土壤和稻米综合质量指数IICQ均值为4.57,属于中度亚污染。大多数元素集中分布在根系中,籽实中较少。籽实对元素富集系数由高到低依次为CdZnSeCuNiAsVCrSbPb。虽然不同人群通过食用稻米籽粒摄入每种元素的目标危险系数THQ均1,但综合危险指数THI均1,表明人群通过食用当地糙米将会遭受潜在的风险。     

Oxone/紫外氧化降解水中有机磷农药氧乐果的研究

选择了氧乐果废水的处理工艺,重点探究了Oxone/紫外氧化降解氧乐果的影响因素。结果表明,Oxone/紫外氧化工艺氧化降解氧乐果优于自然光照、紫外光照、Oxone氧化等工艺。氧乐果初始质量浓度为10mg/L、pH=2.03、反应温度为35℃、10mmol/L Oxone试剂用量为1.0mL时,降解20min的氧乐果降解率可达99.8%。     

2种典型碳纳米管低浓度暴露诱发锦鲫组织损伤与肝脏氧化损伤效应研究

采用半静态染毒方法，研究了单壁碳纳米管（SWCNT）和羟基化多壁碳纳米管（MCWNT-OH）对锦鲫抗氧化防御系统的影响。 结果表明，锦鲫经28d不同质量浓度的SWCNT和MWCNT-OH（0，10，100和1000μg/L）暴露后，暴露组14d鳃组织切片检查发现出现鳃动脉瘤、鳃细胞水肿、畸形生长等病理症状；然而在2种碳纳米管低浓度暴露下，锦鲫的肝脏切片没有观察到损伤，高浓度时肝脏有轻微空泡损伤。暴露期间锦鲫没有死亡，随着暴露天数的增加，2种碳纳米管都能对SOD和CAT酶产生抑制作用，高浓度组抑制明显，肝脏抗氧化系统受到损伤。指出，虽然碳纳米管的毒性较低，但其长期暴露对鱼类的影响仍需进一步关注。     

微生物发酵米糠对Pb~(2+)的吸附研究

利用微生物对米糖进行发酵处理,制备出微生物发酵米糠重金属吸附剂,对微生物发酵米糠吸附Pb2+进行了研究,结果表明,微生物发酵米糠对Pb2+吸附效果好,吸附率可达96.5%。该吸附剂的最佳用量为20g/L。最优吸附条件为:pH4.5,温度30℃,Pb2+浓度不超过50mg/L,最佳吸附时间30min。     

成核方式对诱导结晶工艺处理含铜废水的影响

研究了诱导结晶过程中成核方式对诱导结晶工艺处理含铜废水的影响.在2组严格控制的实验条件下,分别考察均相成核和非均相成核下诱导结晶工艺运行效果,并利用扫描电镜（SEM）、X射线能谱分析（EDS）等手段考察了2种成核方式下回收的结晶产物的生长状态以及纯度.结果表明,当废水中铜的浓度为50 mg.L-1时,均相成核条件下,结...     

缺氧条件下土壤砷的形态转化与环境行为研究

采集张士污灌区0～100 cm深的土壤并在实验室里负载低浓度的砷,采用不加硫和加硫对比研究了厌氧条件下土著微生物对土壤中砷的形态转化、环境行为影响及其机制.结果表明,在不外加硫酸盐条件下厌氧培养8 d后,微生物还原作用造成砷的大量还原和释放,释放的砷70%以上是以As(Ⅲ)形式存在,尤其20～40 cm深度土壤砷的释放量明显高于其它层土壤,As(Ⅲ)和As(T)分别达到892.8μg.L-1和1 240.6μg.L-1.与非生物对照相比每层土中盐酸可提取的砷总量都大大降低,且盐酸提取的As(T)几乎全部转化为As(Ⅲ).伴随砷的释放,铁发生还原和释放,溶解态的亚铁基本都在40 mg.L-1以上,不同土层固相中亚铁离子的量都在9.0～13.4 g.kg-1范围内,固相盐酸可提取态总铁中亚铁离子所占的比例基本都在50%以上,说明微生物还原作用造成固相中铁氧化物发生还原性溶解和矿物结构转化.当体系中添加10 mmol.L-1的硫酸盐时,每层土的生物培养体系中铁的释放几乎完全被抑制,砷和铁浓度也减少了50%.与不加硫生物培养体系相比,固相中盐酸可提取的砷量减少了50%,一部分砷被转化为稳定的硫化物As2S3而固定.可见在硫酸盐不足条件下微生物还原作用可造成砷被还原、活化和释放,而补充土壤中硫酸盐的量可促使微生物还原/活化的砷转化成更加稳定的形态,稳定的硫化物矿物As2S3是土壤微生物固定砷的重要途径.