北京市大气中多氯联苯的污染水平和分布特征

利用XAD树脂被动采样技术和同位素稀释高分辨气相色谱/高分辨质谱联用法(HRGC/HRMS)研究了2012年11月至2014年1月北京地区大气中多氯联苯(PCBs)的污染现状、区域分布特征及季节性变化规律.结果表明,北京大气中19种PCBs总浓度为8.42—45.2 pg·m-3(平均值23.1 pg·m-3),各采样点全年平均毒性当量范围为0.33—3.33 fg WHO-TEQ m-3(平均值1.85 fg WHO-TEQ m-3).PCB-11浓度范围为27.9—136pg·m-3,平均值为78.2 pg·m-3.大气中的PCBs以低氯代(2—5氯代)PCBs为主.季节变化规律呈现出夏/秋季节PCBs浓度高于冬/春季节的规律;区域分布特征呈现出人口密集的城区大于背景区、工业区大于城区的规律.     

碳氮比对稻草和猪粪生物处理及厌氧消化的影响

以农业废弃物稻草和猪粪为发酵原料,首次采用纤维素降解复合菌系对稻草和猪粪混合物进行生物处理,通过考察不同碳氮比(25∶1、30∶1、35∶1和40∶1)条件下稻草和猪粪混合物生物预处理的发酵特征及后续的产甲烷能力,探讨了碳氮比对稻草和猪粪的协同生物预处理及厌氧消化效果的影响.结果表明,控制碳氮比为30∶1、料水比为11%时,稻草和猪粪混合物经纤维素降解复合菌系于55℃预处理30 h后其厌氧消化效果最佳.在此条件下,稻草和猪粪降解液中滤纸酶活和羧甲基纤维素酶酶活分别达到了2.18和2.31 IU,其失重率高达41.69%;随后经厌氧发酵后其甲烷产率和产甲烷速率分别可达318.14 m L·g-1(以VS计)和10.61 m L·d-1·g-1(以VS计),且总量为9.9 g的稻草和猪粪混合物的总甲烷产量可达1948 m L,上述结果相对于未经生物预处理的对照组均提高了38%.本研究结果可进一步为其它种类的农作物秸秆和畜禽粪便的高效资源化利用提供理论支撑,展现出了巨大的应用潜力.     

产品贸易对区域水资源的影响分析

论文以北京市为例,计算了1997年北京市各产业部门的用水系数和废污水排放系数指标。分析发现,农业、化学等产业部门用水系数和废污水排放系数都较高,用水效率低,1997年北京市这些部门产品贸易输入量较大;货邮、电子、服务等产业部门用水系数和废污水排放系数都较低,用水效率高,1997年北京市这些部门产品贸易输出量大。1997年北京市因产品贸易输出水资源149942×10⁴m³,输入水资源304001×10⁴m³,净输入水资源154059×10⁴m³;因产品贸易输出废污水79300×10⁴m³,输入废污水41506×10⁴m³,转移废污水37794×10⁴m³。由此得出结论,1997年北京市产品贸易是有效缓解北京市水资源紧缺形势的途径和策略。针对北京市未来更加严峻的水资源形势,提出北京市应进一步巩固和发展货邮、电子、服务行业,尽量压缩农业、食品、电力、纺织、化学、商饮、造纸等行业发展。     

纤维素降解复合菌系中纤维结合蛋白的分离及鉴定

采用亲和消化法分离纯化了纤维素降解复合菌系中的纤维素结合蛋白,纯化后的纤维结合蛋白液经SDS-PAGE(聚丙烯酰氨凝胶电泳)后得到13条条带(命名为CBP1~13),通过对其进行酶谱分析,发现低分子量的蛋白主要表现CMC(羧甲基纤维素钠)酶活性,而高分子量(66~200 k Da)的蛋白兼有CMC酶和木聚糖酶的活性,其中纤维结合蛋白CBP6表现出的木聚糖酶和CMC酶活性最强.这些条带经质谱鉴定后被确定由8种蛋白组成,除CBP4为Paenibacillus sp.分泌的木聚糖酶5外,其余的蛋白均由C.clariflavum DSM 19732所产生,其中CBP1~3为β-1,4木聚糖酶,CBP5,6为碳水化合物结合蛋白,CBP7~9,11,12为锚定蛋白,CBP10和CBP13为未知蛋白.通过结构域预测,发现除纤维结合蛋白CBP13外所有的蛋白均具有一种催化结构域,分别隶属于第8、9、10及48家族的糖苷水解酶,而部分蛋白(CBP1,2,4~6)还具有碳水化合物结构域或者锚定蛋白结构域(CBP5~12).     

钢铁厂及其周围土壤中二恶英和多氯联苯污染物的分布规律研究

利用同位素稀释高分辨气相色谱-高分辨质谱(HRGC/HRMS)的分析方法研究了东北某钢铁厂及其周围生活区、背景对照区土壤中二噁和多氯联苯污染物的污染水平和分布规律。结果表明,土壤中二噁的浓度和毒性当量分别为26pg/g(6.02～109pg/g)、0.72pg I-TEQ g-1(0.008～5.43pg I-TEQ g-1)。土壤中多氯联苯的浓度为955pg/g(268～3504pg/g),毒性当量值达0.07pg TEQ g-1(0.006～0.33pg TEQ g-1)。该区域土壤中的二噁和多氯联苯浓度明显低于一般国家居住地的土壤控制标准,处于较低的污染水平。     

钢铁厂及其周围环境中二噁英和多氯联苯土-气交换研究

利用逸度模型及其相关算法,研究了东北某钢铁厂及其周围居住区、背景对照区二噁英和多氯联苯污染物土－气迁移方向和交换通量。结果表明,二噁英主要由大气向土壤迁移,其土－气交换通量为每月618~5373mg/km²,多氯联苯污染物主要由土壤向大气迁移,交换通量为每月47~230mg/km²。基于实测污染物的浓度和逸度模型能较好地估算该地区二噁英 、多氯联苯等持久性有机污染物的土－气界面迁移规律。