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。     

基于贝叶斯网络气化炉供料系统风险分析

为解决当前气化炉供料系统风险分析不完善的状况，提出1种基于贝叶斯网络和HAZOP的风险分析模型。以某单日投煤量3 000 t级气化炉煤化工企业实际运行情况为研究对象，应用HAZOP法对其进行风险分析，并将HAZOP分析结果中各偏差产生原因转化为贝叶斯网络节点；考虑到先验知识的缺乏问题，引入Leaky Noisy OR模型，通过文献资料和相关领域专家经验知识获得先验概率，并利用贝叶斯网络进行风险分析，找出系统运行的薄弱环节。结果表明:未知因素影响会使各节点的后验概率值差异性降低，更加贴合实际；在引入未知因素影响后，系统运行薄弱环节并未发生改变。     

基于疲劳累积破坏机制的储罐结构动力可靠度分析

针对随机风载荷作用下储罐结构动力可靠性问题，以300 m3的中小型立式低温储罐为研究对象，利用AR模型进行数值模拟得到风载荷的脉动风速时程与脉动功率谱密度函数。采用ANSYS建立储罐三维有限元模型，并对储罐进行动力学分析，计算出储罐结构的随机响应，进而求出随机风载荷作用下储罐结构动力可靠性所需全部数字特征，最后利用疲劳累积损伤机制计算得到储罐的动力可靠度。结果表明:假设结构强度不随时间退化，前5 a动力可靠度基本保持不变，随着使用年限的延长，动力可靠度下降速度明显增大。研究方法可为储罐的动力可靠性及寿命预测提供一定的理论依据。     

响应曲面法优化物理活化制备羊骨基活性炭工艺

为通过物理活化法制备羊骨活性炭,采用响应曲面(Response surface methodology,RSM)实验设计,以活化温度、活化时间、CO2流量为试验因素,以碘吸附值为响应值,建立数学模型,工艺条件进行优化。结果表明:最佳工艺条件为活化温度476.05℃、活化时间9.34 min、CO2流量159.4 mL/min,在此条件下碘吸附值为411 mg/g;通过对碘吸附值曲面方程和二次多项回归方程解逆矩阵得知该方程的预测值与实际值之间具有较好的拟合度。