宏基因组技术及其在环境保护和污染修复中的应用

宏基因组学是分子生物学技术应用于微生物生态学研究而形成的一个新概念,以环境中末培养微生物为研究对象,通过直接从环境样品中提取全部微生物的DNA,构建宏基因组文库,利用基因组学策略研究环境样品所包含的全部微生物的遗传组成及其群落功能.从1998年提出至今,该项技术已经广泛应用于工业、农业、医学等研究领域.文章在对宏基因组学的概念、研究方法、存在问题的综述基础上提出了相应的解决方法,并指出该技术在环境保护和污染修复中存在潜在的应用价值.利用该技术可以深入了解特定环境中微生物空间分布和动态变化,为环境监测、预警和评价提供理论依据.     

化学强化植物修复复合污染土壤研究进展

近年来,土壤复合污染问题日趋严峻,且修复难度往往较大.在复合污染土壤众多修复技术中,植物修复因成本低、易实施、环境友好等特点而颇具潜力.然而植物修复存在周期长、效率低的局限性.因此,围绕植物开展的联合强化修复技术研究,成为复合污染土壤治理修复的新途径,其中化学强化植物修复技术研究备受关注.本文综述了化学强化植物修复3种复合污染土壤的效果,对比分析了不同化学强化措施的作用特点和异同,并对该技术的研究方向提出了展望.     

水体微量有机物被动监测技术研究进展

被动采样技术是一种待测物自发地由环境向采样器传输的采样方法,相对传统采样方法其装置小、成本低、检出限低,获得的监测结果为一段时间内的环境平均水平.该技术在水环境微量有机污染物的监测中具有极大优势,随水体中新型污染物的不断出现,被动采样技术在水体中的应用范围也不断扩大.本文概述了近40年来对水体被动采样技术的研究,介绍了该技术的发展、原理以及在不同水体中对新型污染物的应用,详细总结了应用中的不确定性因素和校正方法,分析了该技术目前存在的问题,并对其未来发展趋势和应用前景进行了展望.     

光合细菌生物制氢反应器研究进展

光合细菌生物制氢技术,是将太阳能利用和环境治理结合起来的可再生能源生产技术,具有良好的环境效益、社会效益和经济效益.光合细菌制氢反应器研究是将该技术引向产业化的关键步骤.本文列举了目前光合细菌制氢研究中典型的反应器型式,分析了各自的优缺点;总结了反应器高效产氢所必需保证的运行操作条件,如光照强度、温度、pH值等,指出了目前研究中存在的不足;给出了规模化光合细菌生物制氢时需要用到的反应器性能评价指标.并针对目前反应器的研究现状,提出了后续研究应当遵循的方向.     

除藻剂新洁尔灭与鲱鱼精子DNA的相互作用

新洁尔灭是一种重要的化学除藻剂,为了探讨新洁尔灭的二次污染问题及其对水生生物可能存在的环境风险,本文在模拟生理条件下利用多种光谱技术和分子模拟技术研究了除藻剂新洁尔灭对鲱鱼精子DNA(hs-DNA)的作用机制,探讨了二者的结合特性和作用力类型,研究了新洁尔灭对hs-DNA空间结构的影响.结果表明,新洁尔灭对hs-DNA没有荧光猝灭作用,新洁尔灭对hs-DNA的空间结构也没有显著影响.通过光谱技术和分子模拟,验证了新洁尔灭与hs-DNA是以沟槽作用相结合且二者作用力类型主要为范德华力.该研究从分子光谱学角度验证了新洁尔灭的低毒性,阐明了新洁尔灭与hs-DNA的结合模式和作用力类型,为评价新洁尔灭的二次污染问题提供了参考.     

二氧化碳地质封存研究进展综述

二氧化碳地质封存技术(简称CCS)被视为是一种直接、有效的减排手段,该技术是将原本排放到大气中的CO_2进行捕集,经过处理后注入封闭的地下储层,从而减少CO_2向大气中的排放,减缓大气污染和温室效应.目前,CCS技术已经受到国内外研究学者的广泛关注.中国的CO_2减排形势非常严峻,因此对二氧化碳地质封存的研究尤为迫切.国内对CCS的研究刚刚起步,为了更好的进行深入研究,拟从咸水层封存、深部不可开采煤层封存和废弃油气藏封存三个方面对国内外的研究现状进行综述,并提出了当前研究中的不足和需要进一步研究的问题.     

土壤重金属污染的植物修复技术综述

随着人类社会城市化和工业化不断发展,重金属在土壤中不断积累,对环境和人类健康产生极大危害.土壤重金属污染的植物修复技术作为一种环境友好型治理措施,以其低成本、治理过程的原位性等特点越来越受到国内外研究者关注.在参考国内外的相关文献基础上,主要从土壤重金属污染的来源以及危害出发,对超积累植物研究现状,该项技术中超积累植物的修复机理,以及修复植物的产后处置进行了综述,并对该研究领域存在的问题和今后的研究与应用进行了简要的讨论.参33.     

再生水农用区地下水基础环境状况调查与评估方法

对再生水农用区地下水基础环境状况调查与评估的对象、内容和技术进行系统研究,建立了一套再生水农用区地下水基础环境状况调查的评估方法,并将该方法应用于某典型再生水农用区的地下水评估,评价结果基本上客观地反映了该再生水农用区地下水的环境状况及其污染来源和污染程度.该方法具有针对性和可操作性,对于指导全国再生水农用区地下水基础环境状况调查与评估工作具有重要意义.     

分子生物技术在污水处理系统内硝化菌群研究中的应用

不依赖于纯培养的分子生物技术已广泛应用于环境微生物的研究.综述了近年来在荧光原位杂交技术(Fluorescent in situ hybridization,FISH)和聚合酶链式反应技术(Polymerasechainreaction,PCR)基础上发展起来的几种新分子生物技术的基本原理,包括FISH-MAR、FISH-microelectrodes、Clone-FISH、SIP、PCR-DGGE-cloning-sequencing、PCR-T-RFLP、Real-time fluorescent quantitative PCR和RT-PCR,以及其在污水生物处理系统内硝化菌群研究领域中的应用现状.通过这些分子生物技术,可以识别污水生物处理系统内的硝化菌群;建立硝化菌群动态变化与工艺运行参数之间的相关关系;从微生物学角度对系统运行状态给予最直接、最可靠的分析与证明,为污水生物处理系统的长期稳定运行奠定理论基础.最后对该领域的未来发展进行了展望.     

基于三维荧光光谱直测土壤中的多环芳烃

针对土壤中多环芳烃(PAHs)污染现状,并建立了一种基于三维荧光光谱技术,可直接、快速确定土壤中PAHs浓度的检测方法.以同分异构体菲和蒽为研究对象,准备20个含有不同浓度菲和蒽的土壤样品(菲和蒽的浓度范围均为0.5—10 mg·g~(-1)),利用激光诱导荧光分光光度计采集了所有样品的三维荧光光谱.研究了单组份菲和蒽、以及菲和蒽混合组分在土壤中的三维荧光谱特性,在此基础上,建立了同时定量分析土壤中菲和蒽浓度的多维偏最小二乘(N-PLS)模型.研究结果表明,将三维荧光光谱技术与多维化学计量学结合快速评估土壤中多种PAHs污染物是可行的.与目前常用的检测方法相比,所建立的方法不需要复杂的样品预处理,极大地提高了分析效率.该研究为激光诱导荧光技术在直测土壤中PAHs的应用提供理论和实验基础.     

三维植被网喷播植草技术在高速公路边坡上的应用

三维网喷播植草是一种能在纯石质边坡上进行绿化的新工艺。文章介绍了该技术的施工工艺和质量检验标准，并在广惠高速公路边坡进行应用试验。试验结果表明，该技术绿化防护效果较好，适应当地气候条件。     

天津市环境空气质量监测点位优化技术

概述了城市建成区面积扩大后,环境空气质量监测点位增设优化技术,本技术应用于天津市位点位优化工作,取得了较好的应用效果。     

Bidding games for valuation of aesthetic environmental improvements

An empirical case study of the benefits of abatement of aesthetic environmental damage associated with the Four Corners power plant and Navajo mine using the bidding game technique is presented. Bidding games were carefully designed to avoid the potential problems inherent in that technique. The results indicate the existence of substantial benefits from abatement of this aesthetic environmental damage. Aggregate bid curves, marginal bid curves, and estimates of the income elasticity of bid are presented. The effectiveness of the bidding game technique is discussed.     

聚硅氯化铝（PASC）的形态分布及转化规律：Ⅰ.Al—Ferron逐时络合比色？…

采用Ａｌ－Ｆｅｒｒｏｎ逐时络合比色法比较研究了ＰＡＳＣ与ＰＡＣ中铝的形态分布及转化规律。实际结果表明,在ＰＡＳＣ中,由于聚硅酸与铝水解聚合产物的相互作用,使得铝的水解聚合形态分布及转化情况发生了变化。     

锌镀层退镀废液中锌酸治理回收技术

本研究以锌镀层退底废液中锌配备顺收为例探讨从盐酸体系中分离酸－金属的工艺特点，选取了高效又价廉的国产萃取剂（Ｎ－２３５）和反萃剂（生石灰），建立了新的回收处理工艺路线，中试结果证明此工艺在技术上和设备上是可行的。     

麻疯树种仁油粕脱毒

为获得经冷榨脱油后麻疯树油粕最佳的脱毒方法,采用超声提取,运用四因素三水平正交实验,考察了脱毒温度、脱毒时间、脱毒次数以及脱油后种仁与乙醇料液比对脱毒效果的影响.结果显示,最佳的脱毒方法为料液比8:1,40℃,超声3次,每次20 min.该方法处理后麻疯树油粕中佛波酯含量为0.011 mg g-1.脱毒后的麻疯树油粕对小鼠的急性毒性实验显示,小鼠无死亡,体重增长正常,未出现中毒症状,初步表明脱毒方法有效.图2表3参9     

聚硅氯化铝（PASC）的形态分布及转化规律：Ⅱ.^27Al—NMR法研究PASC溶 …

采用＾２７Ａｌ－ＮＭＲ法比较研究了ＰＡＳＣ与ＰＡＣ中铝的形态分布。实验结果表明,在ＰＡＳＣ中,由于聚硅酸与铝水解聚合物产物间的相互作用,使得铝的水解聚合形态分布及转化情况发生了变化。在相同Ｂ值条件下,ＰＡＳＣ中Ａｌ单和Ａｌ１３的含量低于ＰＡＣ中相应Ａｌ单和Ａｌ１３的含量,而ＰＡＳＣ中Ａｌ其它的含量大于ＰＡＣ中Ａｌ其它的含量,其差值随着碱化度（Ｂ）和Ａｌ／Ｓｉ摩尔比的减小而增大。     

土地利用的生态规划方法

土地利用的生态规划方法是由美国宾夕法尼亚大学教授麦克哈格(McHarg)在60年代末最先发展的方法.这种方法的最显著特点是能综合考虑社会、经济和生态因素来制定土地利用规划.这种方法的两个核心技术是土地的生态适宜度分析和土地的承载能力分析.本文试图以方法发展的历史为顺序,介绍了几种常见的土地利用的生态规划方法     

Analysis of particulates by Raman microprobe†

We describe a new technique of local analysis of heterogeneous samples which is analogous to the electron or ion microprobe but is based on molecular spectra of materials to characterize the different components of a microscopic sample and (or) to obtain images giving their surface distribution.

The sample is illuminated by a laser beam causing characteristic Raman lines of the different components to be emitted. Using these Raman lines, the components can then be detected, identified and located. For this purpose, the microscopic area of the preparation which is illuminated is analysed by a conventional optical microscope coupled with a tunable band pass filter and a multichannel or monochannel detection system.

One main advantage of this technique is the ability to study samples not under vacuum but in air, under a controlled atmosphere or even inside a transparent matrix. Normal Raman spectra can be obtained from particles of 1 μm size and larger, and are the basis for the qualitative identification of molecular constituents. The technique has been applied to molecular microanalysis of matter in the particulate form (i.e., Airborne particles—stack particulates, flyash, asbestos minerals, defects and inclusions in industrial materials,...). It is especially interesting for organic materials which are not detected by other methods. Different examples illustrate this technique.     

Use and abuse of Pb-isotope fingerprinting technique and GIS mapping data to assess lead in environmental studies

The danger to health, especially of young children, from lead-bearing particulates in the surface environment is still a valid concern. Given the multifaceted uses of lead today as well as historically, the sources of lead must be investigated to distinguish the etiology of lead contamination on the environment. The lead isotope finger printing technique based on isotopic ratio analyses (IRA) is one of the methods used commonly for provenancing lead sources in environmental studies throughout the world. This technique, however, has some inherited shortcomings. Therefore, caution must be used in the interpretation of the results, as this technique can lead to overestimations as well as underestimations of the true source etiology/apportionment of lead in specific environments. This paper illustrates this with some examples. Data on geographical information systems (GIS) mapping in urban regions are also presented in this paper.