高效降解黑臭废水细菌的筛选及鉴定

以筛选出能够高效降解黑臭废水的更多细菌为目的,从不同重污染水体和底泥中筛选获得了多种细菌,并对其降解能力进行检测。净化实验结果表明,筛选出的50多株细菌中有12株对废水COD有明显的降解效果,降解率在45%以上;有4株菌对废水氨氮有明显的降解效果,降解率在30%以上,其中4号菌株对COD和氨氮都有很高的降解能力。经16SrRNA基因鉴定,4号菌株为不动杆菌属,由单因子优化实验得出4号菌株生长的最适条件为:温度30℃,pH7.5,转速180r/min,培养时间为22h时,微生物达到稳定期。在此条件下,4号菌株对自然黑臭废水COD和氨氮的降解率可达到92%和72%。     

禹州市煤矿区周边土壤和农作物重金属污染状况及健康风险评价

为全面了解河南省禹州市煤矿周边土壤和农作物中的重金属污染现状.对禹州市的某3个典型矿区(下文称为A、B和C矿区)周围土壤和主要谷类农作物(玉米和小麦)进行了调研和采样分析,并采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定其重金属含量,同时通过单因子指数法和内梅罗综合指数法评价了煤矿周围土壤的污染状况,并利用MMSOILS风险评价模型评价了食用当地谷类农作物对成人和儿童造成的重金属健康风险.结果表明:研究区土壤受到了重金属不同程度的污染,污染程度排序:小麦地玉米地,且就单个重金属污染程度来说, Cd Cu Co Ni Zn Cr;内梅罗综合污染指数分析结果表明,玉米地的污染程度为安全,小麦地的污染程度为重污染,均以Cd对污染指数P_(综合)值的贡献最大;研究区农作物玉米籽粒中Cr、Co、Ni、Cu、Zn和Cd的平均含量分别为25.03、0.54、2.87、21.52、118.68、1.97 mg·kg~(-1);小麦籽粒中Cr、Co、Ni、Cu、Zn和Cd的平均含量分别为1.04、0.11、1.17、9.55、61.51、0.06 mg·kg~(-1).Cr、Co、Ni、Cu、Zn和Cd富集系数大小的顺序均为玉米小麦;健康风险评价表明,研究区农作物籽粒中存在高重金属污染风险,尤其以Cd最为明显,食用当地谷类农作物对人体造成健康风险的顺序依次为Co Cd Cu Zn Ni Cr,其中Co、Cd对成人风险较高,Co、Cu、Zn、Cd对儿童风险较高,对儿童造成的健康风险要明显高于成人;土壤重金属含量与谷类农作物可食部分重金属含量间无明显相关性.     

不同林木种群对紫茎泽兰营养生长和生殖生长的影响

外来植物紫茎泽兰（Eupatorlum adenophorum）入侵我国西南地区并造成了严重的生态灾难,通过研究不同林木种群下紫茎泽兰的生长特性和发生规律,有助于从生态学角度为紫茎泽兰的综合防控提供事实依据。我们分别于2009、2011和2012年在西昌袁家山上开展了不同人工林木群落下紫茎泽兰营养生长和生殖生长特性的调查。调查研究的结果表明,阔叶林（青冈林）、阔叶针叶混交林（油茶柏树混交林）和阔叶混交林（油茶青冈混交林）下光照强度显著低于两种针叶林（落叶松林和柏树林）和空旷地,光照强度较空旷地减少率均在90％以上。空旷地紫茎泽兰的发生密度可达到111-218株·m-2,两种针叶林（落叶松林和柏树林）对紫茎泽兰的发生表现出一定的抑制作用,抑制率能达到46．2％～77．1％。油茶柏树混交林和青冈林下紫茎泽兰只有零星发生,对紫茎泽兰发生抑制率3年均在90％以上,而在油茶青冈混交林下未发现有紫茎泽兰发生。空旷地紫茎泽兰株高和分枝数均要显著高于其他人工林木群落,单株株高可达160．5～180．3cm,单株分枝数达到14．9～17．4,其中两种针叶林下紫茎泽兰的株高和分枝数要显著高于两种混交林和青冈林,株高达到59．5～113．4cm,单株分枝数为6．4～14．8。此外种植人工林木也显著抑制了紫茎泽兰的开花结实,空旷地紫茎泽兰单株种子量能达到8314～15410粒,两种针叶林（落叶松林和柏树林）下紫茎泽兰单株种子发生量为1330-4666-3粒,而两种混交林和青冈林下紫茎泽兰只有零星开花或不开花结实。相关性分析结果显示,光照强度的大小与紫茎泽兰的发生密度、株高、分枝数、单株花苞数、单株种子数都呈显著正相关,即光照强度显著影响着紫茎泽兰的发生密度、生长以及开花结实。阔叶林下光照强度的减弱是导致紫茎泽兰发生量减少原因之一。开展植树造林,采用种植青冈林、油茶青冈、油茶柏树混交林等阔叶混栽的方式对紫茎泽兰的发生不仅能起到显著的生态控制效果,而且能绿化荒山,给农民带来经济效益。     

江西省不同农田利用方式对土壤碳、氮和碳氮比的影响

基于江西省16582个农田耕层(0~20 cm)土壤样点数据,运用实地调查、数理统计与地统计学等分析方法,探讨了不同农田利用方式(水旱轮作、一季旱地、两季旱地、一季水田和两季水田)对土壤有机碳(SOC)、氮含量(TN)和碳氮比(C∶N)的影响.结果表明,江西省耕层土壤SOC、TN含量和C∶N比分别为5.22~34.56 g·kg~(-1)、0.26~3.06 g·kg~(-1)和2.98~52.67,均处于中等偏上水平.经半方差函数分析,江西省土壤SOC、TN和C∶N比的空间变异主要是由随机性因素引起的;方差分析显示,不同土地利用方式下耕地土壤中SOC、TN和C∶N比存在显著差异,土壤SOC和TN含量表现为两季水田水旱轮作一季水田一季旱地两季旱地,而土壤C∶N比则表现为两季水田两季旱地一季水田水旱轮作一季旱地,土壤C∶N比对估测区域土壤有机碳储量具有良好的指示作用,因此,从土壤C∶N比角度考虑,水田更有利于SOC的贮存,有利于增加土壤汇集碳氮的能力.Pearson相关性分析表明,5种利用方式下经度、纬度和海拔与土壤SOC、TN含量和C∶N比具有显著的相关关系.     

亚硫酸钠和腐植酸对李氏禾生长和铬积累的影响

通过水培实验,研究了不同水平亚硫酸钠、腐植酸对李氏禾植株生长、铬吸收积累和营养液中铬含量的影响.亚硫酸钠和腐植酸能明显提高李氏禾对铬的吸收和富集能力.与对照相比,50 mg/L亚硫酸钠处理能显著提高李氏禾根、茎、叶中铬含量和积累量;10 mg/L腐植酸处理能显著提高李氏禾根、茎、叶中铬含量和积累量.亚硫酸钠和腐植酸能明显提高转运系数,促进铬从李氏禾根向地上部分的转移.50 mg/L亚硫酸钠和5 mg/L腐植酸处理下,转运系数大于1,地上部铬含量显著高于根中铬含量.亚硫酸钠显著提高营养液中Eh值,对pH值的影响不明显,李氏禾对铬的吸收以Cr(III)为主.     

利用CPS还原稳定化修复Cr(Ⅵ)污染土壤

通过研究多硫化钙（CPS）与水溶液中六价铬（Cr（Ⅵ））中的反应,得出CPS与Cr（Ⅵ）的化学计量关系及主要反应产物;以CPS为修复剂,开展还原稳定化法对Cr（Ⅵ）污染土壤的修复实验,并用FeSO4作对比,比较两者的稳定化效果。结果表明：CPS与水溶液中Cr（Ⅵ）反应的化学反应计量比为3：2,对反应产物进行XRD表征,发现其主要成分为Cr（OH）3和单质S;CPS能够在短时间内大幅度降低砂土中总铬和Cr（Ⅵ）的浸出浓度以及土壤的Cr（Ⅵ）含量;经CPS处理之后的Cr（Ⅵ）污染土壤,pH值从原来的8.9下降至8.2,而经Fe2+处理的土壤明显酸化,其pH值降至7.5;土壤氧化还原电位（ORP）先显著下降,后期随着CPS的逐步消耗稍有上升;经CPS稳定化处理后,土壤可交换态铬和碳酸盐结合态铬均明显减少,铬的稳定性增强,环境风险显著减小。     

Fe/C微电解耦合H2O2氧化处理页岩气钻井废水

采用Fe/C微电解耦合H2O2工艺对经复合混凝处理后的某页岩气井钻井废水进行处理,考察了Fe/C质量比、Fe/C投加量、溶液pH值、气水比、H2O2（30%）投加量和反应时间对COD去除率的影响。结果表明,耦合工艺最佳实验条件为Fe/C质量比1：1、Fe/C投加量500 g·L-1、溶液pH值2.5、气水比20：1、H2O2（30%）投加量6 mL·L-1、反应时间120 min。最佳工艺条件下,页岩气钻井废水经处理后,出水COD质量浓度为89.54 mg·L-1,去除率达到81.60%。     

垂直流人工湿地中基质组合对污水的处理效果及模型模拟

选择石砾、粗砂、细砂作为垂直流人工湿地的基质在实验室内研究不同粒径的基质在不同的水力负荷和对不同浓度污水对污染物的去除效果,根据实验结果选取基质应用于示范基地,利用人工湿地模型Subwet2.0对人工湿地示范基地进行模型模拟,为农村生活污水人工湿地系统的处理设计及模拟出水水质提供参考。研究结果表明:石砾、粗砂、细砂为基质对污染物去除率较好的水力负荷分别为小于0.9、0.6和0.3 m/d时;石砾基质对COD的最佳污染负荷为970 mg/L,粗砂、细砂基质为468~970 mg/L;粗砂和细砂基质对NH4+-N去除效果相似;在北方地区垂直流人工湿地主体基质建议使用粗砂或石砾以减少堵塞的风险;利用Subwet2.0模型模拟人工湿地示范基地的出水水质,根据当地条件在反应参数的取值范围内调整了相应的参数值,模拟的结果符合性很高。     

基于模拟老化和同位素技术的生物炭砷钝化效率评估

为探究生物炭钝化砷长期效果,运用实验室模拟老化和稳定同位素技术,对饱和吸附砷 (As) 的¹³C标记生物炭分别进行60 d冻融老化和自然老化实验,通过老化前后生物炭材料、碳总量、碳形态、TCLP提取态As (TCLP-As) 、As形态变化,评估生物炭材料老化对钝化砷稳定性的影响。结果表明,老化作用未明显改变As的价态 (As³⁺,As⁵⁺) ,但降低了生物炭对As的钝化效果,TCLP-As由老化前的46%分别增加至60% (冻融老化) 和63.6% (自然老化) 。这主要归因于老化作用促进生物炭中部分不稳定碳转化为溶解性有机碳 (DOC) ,而DOC具有较强迁移性,其丰富的含氧官能团可以与As络合,形成DOC-As团聚体而发生共迁移;此外,老化后生物炭Zeta负电位、PO₄³⁻数量的增加,灰分质量分数、pH的降低,导致生物炭与As间静电斥力增强,离子交换、沉淀作用减弱,促进了As的解吸释放,故生物炭对As的钝化效果降低。对比2种老化,自然老化后,生物炭与As之间静电斥力、As与PO₄³⁻竞争生物炭表面吸附点位更强,沉淀作用减弱更为明显;而冻融老化后生物炭比表面积相对较大,可提供更多吸附点位,故自然老化后生物炭钝化As稳定性低于冻融老化。本研究结果可为生物炭钝化砷的应用提供参考。     

机场货站易爆危险品存储区外部安全防护距离研究

为合理设定机场货站易爆危险品存储区外部安全防护距离,基于爆炸威力计算模型,利用有限元分析软件AUTODYN模拟包装约束下爆炸品爆炸冲击波特性,通过引入包装约束系数,描述包装材料对爆炸威力影响,计算航空运输易爆危险品存储区外部安全防护距离.结果表明:1 mm厚度聚碳酸酯、钢和铝材质外包装的包装约束系数分别为0.9047,...