长期不同施肥对稻田土壤有机碳矿化及激发效应的影响

通过室内模拟培养实验,结合14C同位素标记技术,研究了不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、秸秆还田+化肥(ST)这3种施肥处理下稻田耕层土壤有机碳矿化特征及其对添加外源葡萄糖的响应特征.结果表明,56 d培养实验结束时,CK处理土壤累积矿化率(土壤原有有机碳累积矿化量/土壤总有机碳含量)达到1. 64%,而NPK和ST处理较CK处理显著降低了0. 34%和0. 39%(P 0. 05),表明长期施肥对土壤碳有一定的固持作用.长期不同施肥处理土壤对添加外源葡萄糖的响应有所不同,表现出了不同程度的激发效应.随着培养时间的推移,3种处理土壤碳矿化的激发效应由负激发效应逐渐转为正激发效应. 56 d时,ST和NPK处理土壤的负累积激发效应比CK分别显著提高了22. 07和9. 05倍(P 0. 05).结构方程模型分析表明,土壤NH+4-N和DOC含量主要通过影响土壤MBC和MBN含量间接影响土壤累积激发效应,且NH+4-N对土壤累积激发效应有直接的显著负影响.综上所述,长期施肥降低了稻田土壤原有有机碳累积矿化率,有利于增强稻田土壤碳的固持和积累,秸秆还田加化肥效果更加明显.     

燃烧室沉积物对点燃式发动机不同工况下排放的影响

第三代汽油清净剂在保持发动机喷嘴、进气阀清洁的同时,增加了燃烧室沉积物(CCD),这将增加部分污染物的排放. 通过M111发动机台架试验,测量了试验过程中CO,碳氢化合物(HC)和NO_x的排放,考察了燃烧室沉积物对不同工况下污染物排放的影响. 结果表明:燃烧室沉积物对NO_x的生成有明显的促进作用,也可能会增加CO排放;燃烧室沉积物对HC排放的影响较为复杂,一方面会增加高速工况下HC的排放,但其少量存在时可降低发动机在低速低负荷工况下的HC排放.      

2001—2012年哈尔滨市空气质量长期变化特征

根据2001—2012年环保部发布的哈尔滨市城市空气质量日报数据及同期气象资料分析了哈尔滨市空气污染指数(API)的变化特征.结果表明,哈尔滨市空气污染呈现明显的北方季节变化特征,API冬、春季高,夏、秋季低,供暖期高于非供暖期.哈尔滨市空气污染以可吸入颗粒物为首要污染物,空气质量状况以良居多,占总样本数的75.4%.从年际变化来看,空气质量有了一定的改善,12年间空气污染指数呈显著下降的趋势.哈尔滨市空气污染指数与风速呈显著正相关,与降水量、气温、能见度呈显著负相关.后向轨迹分析结果表明,哈尔滨市出现中度以上污染时,其气团来源体现了3种不同的特征.     

Co-present Pb(II) accelerates the oxidation of organic contaminants by permanganate: Role of Pb(III)

• Simultaneous removal of organic contaminants and Pb(II) was achieved by Mn(VII). • Pb(II) enhanced Mn(VII) oxidation performance over a wide pH range. • Pb(II) did not alter the pH-rate profile for contaminants oxidation by Mn(VII). • Mn(VII) alone cannot oxidize Pb(II) effectively at pH below 5.0. • Pb(III) plays important roles on enhancing Mn(VII) decontamination process. The permanganate (Mn(VII)) oxidation has emerged as a promising technology for the remediation and treatment of the groundwater and surface water contaminated with the organic compounds. Nonetheless, only a few studies have been conducted to explore the role of the heavy metals (especially the redox-active ones) during the Mn(VII) oxidation process. In this study, taking Pb(II) as an example, its influence on the Mn(VII) decontamination performance has been extensively investigated. It was found that, with the presence of Pb(II), Mn(VII) could degrade diclofenac (DCF), 2,4-dichlorophenol, and aniline more effectively than without. For instance, over a wide pH range of 4.5–8.0, the dosing of 10 μmol/L Pb(II) accelerated the DCF removal rate from 0.006–0.25 min⁻¹ to 0.05–0.46 min⁻¹ with a promotion factor of 1.9–9.4. Although the UV-vis spectroscopic and high resolution transmission electron microscopy analyses suggested that Mn(VII) could react with Pb(II) to produce Mn(IV) and Pb(IV) at pH 6.0–8.0, further experiments revealed that Pb(II) did not exert its enhancing effect through promoting the generation of MnO₂, as the reactivity of MnO₂ was poor under the employed pH range. At pH below 5.0, it was interesting to find that, a negligible amount of MnO₂ was formed in the Mn(VII)/Pb(II) system in the absence of contaminants, while once MnO₂ was generated in the presence of contaminants, it could catalyze the Pb(II) oxidation to Pb(IV) by Mn(VII). Collectively, by highlighting the conversion process of Pb(II) to Pb(IV) by either Mn(VII) or MnO₂, the reactive Pb(III) intermediates were proposed to account for the Pb(II) enhancement effect.     

生物滴滤塔处理苯乙烯气流的工效和生物膜微群落的分析

采用培养驯化污泥菌种、类球形陶粒和循环液等构建生物滴滤塔.研究评价气体苯乙烯浓度、气体流量、循环液喷淋量对生物滴滤塔工效的影响,并对生物膜微群落中的微种群作了定性定量检测.当进口气体苯乙烯小于1 000 mg/m3、气体流量为200 L/h、循环液流量为10 L/h时,苯乙烯净化效率达90%以上,生化去除量为30 mg/(L·h);单位体积生物膜填料对苯乙烯的最大生化去除量为35 mg/(L·h).湿润生物膜微群落的优势菌种群包括恶臭假单胞菌、梭形芽孢杆菌、罗非氏不动杆菌等5种,恶臭假单胞菌等非芽孢杆菌的最大活菌数为5.5×107 CFU/g,并随生物滴滤塔运行时间延长有减少趋势.     

微纳米曝气联合苦草对污染景观水体的修复效果及对微生物群落结构的影响

为探索微纳米曝气联合苦草 (micro-nano aeration combined with Vallisneria natans,MAVS) 对污染水体修复效果及微生物种群调控机理,以合肥国家湿地公园一处污染水体为修复对象并结合示范工程实验,考察了MAVS对景观水体修复效果及该水体水质及微生物种群结构的动态变化规律。结果表明：经过MAVS修复后,污染景观水体水质得到了明显改善,水体DO逐步提升,COD、NH₄⁺-N、TN、TP分别降低了50%、85%、75%和75%左右;底泥微生物群落结构多样性随修复进程的推进而不断增加,而优势微生物种群结构组成保持相对稳定,但其丰度随修复进程而变化;在门分类水平上,优势菌门为Proteobacteria、Bacteroidetes、Acidobacteria和Chloroflexi,其中Proteobacteria、Bacteroidetes的丰度随修复过程的进行而下降,而Acidobacteria、Chloroflexi的丰度逐步增加;在属分类水平上,优势菌属为Rhodocyclus_uncultured、Xanthomonadales Incertae Sedis_uncultured、Alcaligenes_uncultured和Bacteroidetes vadinHA17_norank,其丰度随修复过程的进行而下降,修复进程停止后丰度逐渐增加;随着修复过程的进行,污染景观水体底泥优势微生物群落丰度呈现出与COD相同、DO相反的变化趋势,但在时间上存在一定的滞后性。由此可以看出,修复水体微生物群落结构随修复进程、水质特性的变化而变化,COD是驱动微生物群落结构及丰度变化的最大贡献者,同时DO、TP也对其变化产生一定影响。微纳米曝气联合苦草能有效修复污染水体,调控水体底泥微生物种群结构,具有良好的推广应用价值。     

活性红M-3BE在多级臭氧气浮工艺中的迁移转化特性

针对传统污泥法对印染废水中有机物去除效果有限的问题,利用多级臭氧气浮中试实验系统(DOIF)对活性红M-3BE印染废水进行深度处理,研究不同操作参数对DOIF工艺处理效果的影响,优化DOIF工艺。为进一步确定印染废水中有机物的迁移转化过程,采用紫外可见分光光度计、三维荧光(3D-EEM)和液相色谱等方法进行了分析。结果表明,臭氧气浮氧化脱色效果良好,臭氧投加量、PAC投加量和回流比分别为21 mg?L-1、9 mg?L-1和40%的情况下,废水脱色率和DOC去除率分别达到99.1%和25.2%。臭氧气浮降解活性红M-3BE的工艺中,臭氧催化氧化过程中的矿化起主要作用。其作用机理推测为,首先活性红M-3BE非对称断键为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,其次Ⅰ分解为2种中间产物,并随后分解为萘和萘酚,Ⅱ分解为均三嗪,Ⅲ分解为苯环。多级臭氧气浮工艺对活性红M-3BE印染废水去除效果明显,为后续臭氧气浮技术工程化应用提供了参考依据。     

中国水泥行业2011—2022年二氧化碳和大气污染物排放分析

2011—2021年,熟料产量呈波动上升趋势。水泥行业整体生产运行水平不断提高,熟料单条生产线平均规模由43.8万t/条提升至115.3万t/条,熟料单位产品综合能耗下降14.4%,熟料单位产品CO₂排放强度下降6.3%,但CO₂排放总量增加了13.8%,与氮氧化物减排趋势形成较大反差,碳污治理水平差距明显。熟料生产中石灰石分解和煤炭燃烧过程的CO₂排放合计占比为92.9%~93.8%,是CO₂排放的主要来源。由于熟料系数偏高、非碳酸盐原料替代不足、综合能耗仍然较高等原因,安徽等7个熟料产量大的省份的CO₂排放强度高于全国。建议实行碳酸盐熟料产量总量控制,逐步降低熟料应用比例,加快建材市场熟料产品和非碳酸盐原料替代,降低高标号水泥使用比例。应大力推广水泥行业节能降耗增效技术,加快熟料落后产能淘汰。对熟料产量大、碳排放强度高的地区,应结合当地碳排放特点,实行差别化降碳策略。各大气污染防治重点区域应因地施策推进水泥行业减污降碳工作。     

BAF中不同高度海绵铁填料表面物种多样性分析

主要通过目的片段的聚合酶链式反应(polymeraes chain reaction,PCR)扩增、Illumina高通量测序以及生物信息分析对曝气生物滤池(BAF)反应器中不同高度的海绵铁填料表面微生物丰度和多样性进行分析和研究。结果表明:Ctrl(原水样)以及反应器中优势种群均以变形菌门(Proteobacteria)为主,拟杆菌(Bacteroidetes)次之;等级丰度分布(Rank-Abundance)曲线中Ctrl物种数量为1 193,DO1(BAF上部水样)为2 389,DO2(BAF中部水样)为2 211,DO3(BAF下部水样)为1 890,DO1的丰度和生物多样性最高,随着DO浓度的降低(或填料空间位置的下降),微生物群落丰度和多样性均逐渐下降;Chao1指数比观察到的物种(observed species)指数对物种的丰度更加敏感,测得的OTUs(operational taxonomic units)数均高出400;DO1和DO2的物种均匀度较高,DO3和Ctrl的优势菌群所占比例很高,均匀度较低。通过PCoA(principal co-ordinates analysis)可以观察到DO1和DO2的物种组成最为相似。     

分散式污水处理工艺跌水装置设计与充氧性能研究

跌水曝气是降低分散式污水处理运行费用的最佳选择之一,为优化跌水曝气充氧效率,作者设计了一套适于分散式污水工艺的跌水曝气装置,并对其进行充氧性能试验。结果表明,在一定的跌水高度和流量范围内,装置充氧效率与跌水高度、流量成正比;装置设有跌水紊流穿孔板明显比无跌水紊流穿孔板充氧性能高,穿孔板孔径为5 mm时充氧效率最高;试验分别得到了有无跌水紊流穿孔板条件下氧的总转移系数经验公式;污水充氧性能试验表明,充氧效率与进水COD浓度成反比,随着COD浓度的升高,氧总转移修正系数α降低,且随跌水高度的增加而增高但增长率较为缓慢。跌水曝气装置可用于地形有落差的村镇污水处理工艺而降低机械曝气运行费用。