太湖地区典型轮作与休耕方式对稻田水稻季N2O和CH4排放量的影响

轮作休耕是实现"藏粮于地、藏粮于技"的重要途径之一,目前在太湖稻田区域主要推广紫云英(Astragalus sinicus L.)-水稻(Oryza sativa L.)、油菜(Brassica napus L.)-水稻和休耕-水稻典型轮作与休耕方式。在太湖地区典型稻田水稻生长季设置了6个处理:(1)紫云英-水稻轮作,不施N肥处理,MRN0;(2)紫云英-水稻轮作,当地常规施肥量(300 kg·hm^-2,以纯氮计,下同),MRN300;(3)油菜-水稻轮作,不施N肥处理,RRN0;(4)油菜-水稻轮作,当地常规施肥量(300 kg·hm^-2),RRN300;(5)休耕-水稻轮作,不施N肥处理,FRN0;(6)休耕-水稻轮作,当地常规施肥量(300 kg·hm^-2),FRN300。通过田间试验,研究了不同轮作与休耕方式对水稻产量、氮肥利用率及稻田温室气体CH₄和N₂O排放的影响,从而为综合评价轮作休耕方式提供科学依据。田间试验结果显示,与不施氮肥处理相比,在不同轮作休耕方式下施氮300 kg·hm^-2,可增加53.7%—60.0%的水稻产量,以MRN300处理水稻产量最高,与RRN300和FRN300处理相比,水稻产量分别提高了1.6%和6.0%。在不施氮水平下,MRN0、RRN0和FRN0各轮作处理间N₂O排放通量和累积排放量均值差异不显著(P>0.05)。而在施氮300 kg·hm^-2下,紫云英-水稻轮作可降低N₂O排放通量和累积排放量,与RRN300和FRN300处理相比,N₂O排放通量分别降低了36.0%(P<0.05)和2.1%(P>0.05)。在同一施氮水平下,紫云英-水稻轮作CH₄排放通量和累积排放量最小,与RRN300和FRN300处理相比,MRN300处理CH₄排放通量分别降低了1.1%和6.7%,CH₄和N₂O的全球增温潜势(GWP)分别降低了3.3%和6.5%,单位水稻产量温室气体排放强度(GHGI)分别降低了4.6%和11.6%。综上,紫云英-水稻轮作对提高水稻产量,降低温室气体排放效果最好。     

大气中PM2.5污染现状、健康效应及其致炎症机制研究进展

空气细颗粒物(PM_(2.5))污染已成为影响人体健康的重要因素,其健康效应及致炎症机制已经受到人们的广泛关注。简述了PM_(2.5)国内外污染现状,从PM_(2.5)的质量浓度和组成成分2个方面系统地阐述了其对人体健康的危害,并重点从介导信号通路和介导细胞自噬2个方面对PM_(2.5)导致机体炎症反应的毒性机制进行了总结和讨论,为后续研究和控制PM_(2.5)对机体健康的危害提供科学参考。     

温度和搅拌对牛粪厌氧消化系统抗生素抗性基因变化和微生物群落的影响

分别设置中温不搅拌、中温搅拌、高温不搅拌和高温搅拌这4种牛粪厌氧消化处理,探究温度和搅拌对牛粪厌氧消化抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes,ARGs）变化及微生物群落的影响.以厌氧消化特性为基础,分析ARGs和可移动遗传元件（mobile genetic elements,MGEs）的丰度变化和微生物群落结构,并利用网络分析和冗余分析探究影响ARGs变化的关键因素.通过双因素方差分析可知,温度对厌氧消化产气的影响（η²=0.934）强于搅拌（η²=0.911）,高温总产气量较中温提高了13.93%,且中温条件下搅拌的总产气量较未搅拌提高了12.63%.温度对ARGs去除的影响（η²=0.992）也强于搅拌（η²=0.920）.高温将ARGs和MGEs的去除量显著提升至0.09~1.53（对数值）,但搅拌对ARGs和MGEs的去除无显著影响.微生物群落受温度的影响也更为显著,门水平微生物Firmicutes成为高温条件下的绝对优势菌,相对丰度高达86%以上.属水平微生物Sedimentibacter、Sphaerochaeta和Pseudomonas等为ARGs的潜在宿主菌,直接影响ARGs的变化.理化因子影响了微生物的分布,尤其是总氨氮和总挥发酸,通过影响ARGs宿主菌间接影响ARGs的变化.整体来看,高温不搅拌的消化条件有利于气体的产生和ARGs的去除.     

大气污染防治综合决策支持技术平台典型城市应用研究

以典型城市济南市为研究对象,利用大气污染防治综合决策支持技术平台(简称“技术平台”)综合评估了济南市《2018年大气污染治理“十大措施”实施方案》(简称“‘十大措施’”)的实施效果,并进一步基于特定空气质量目标〔济南市2018年ρ(PM_2.5)、ρ(O₃)同比2017年分别下降20%、8%〕开展大气污染防治策略寻优及费效评估.结果表明:①“十大措施”实施后,SO₂、NO_x、VOCs、一次PM_2.5减排率分别为39%、24%、42%、41%,该情景在2017基准年气象条件下可使济南市2018年ρ(PM_2.5)同比下降19%,新增治污成本约4.70×108元,效益-成本比约1.40;单位减排成本最低的本地扬尘源减排对ρ(PM_2.5)下降的贡献率最大,建议济南市下一阶段应进一步强化扬尘源减排.②经过策略寻优,反算得到了SO₂、NO_x、VOCs、一次PM_2.5的减排率分别为46%、20%、42%、60%的优化策略,该策略下的新增治污成本约4.69×108元;对比“十大措施”,优化策略提高了SO₂和一次PM_2.5的减排率,降低对O₃具有负贡献的NO_x减排率,满足空气质量目标的同时又尽可能地降低了治污成本,将效益-成本比提升至1.88.技术平台在济南市的初步成功应用,为济南市下一阶段的大气污染防治提供基于实证的科学依据;同时对其在我国城市逐步推广具有重要示范意义,可有效支撑大气污染防治综合科学决策制定.      

富氧条件下Ag、Co和Cu/Al2O3选择性催化还原NO的研究

研究了负载于氧化铝载体上的Ag、Co和Cu 3种金属催化剂在富氧条件下以丙烯为还原剂,选择性催化还原NO的活性,考察了这3种金属单独负载时其负载量与活性的关系,并尝试探讨了这几种金属活性组分之间的一些组合效应.研究表明,单组分催化剂以Ag的活性最佳,达近90%,Co其次,Cu最低.相应的最佳活性温度则是Cu最低,Ag最高.对于单组分Ag催化剂,相同负载量的分步浸渍与一步浸渍样品活性无明显差异.机械混合样品的活性不是单组分样品活性的简单加和.其中,以Ag-Co机械混合样品的活性最佳,最高活性高于80%.复合催化剂一步浸渍与分步浸渍样品的活性均有不同程度的下降,一步浸渍的几个样品的活性下降尤为明显,最高活性只有30%多.     

纳滤膜在洁霉素废水浓缩分离中的应用

考察了DLNF₂-30(0.24m²)、MPS-44(1.4m²) 2种卷式纳滤膜串联运行时对洁霉素废水中残余洁霉素的浓缩性能.实验结果表明,当进水中洁霉素浓度为200mg/L 时,对废水浓缩10～20倍后洁霉素浓度可浓缩至2000mg/L 以上,满足回用要求,浓缩时间为60～70h.在浓缩过程中,COD_Cr的截留率始终高于80%,洁霉素截留率始终高于90%,且洁霉素的回收率高于90%.     

我国城市水环境产业发展规模和市场容量的SD模型

采用SD方法,建立了城市水环境产业与人口、经济、资源和环境之间相互关系的动态、非线性模型(SDMUWEIC),在不确定分析基础上,预测了未来城市水环境产业的发展规模、市场容量和市场结构.表明城市水环境产业将为建筑、通用机械设备和水处理专用设备等提供广阔的市场,从而促进消费,带动国民经济其他行业的发展.本文还进一步预测了不同城市人口比例和水价增长速度,对城市水环境产业发展的影响.     

Evaluating the hydrodynamics of a round jet in a vegetated crossflow through large eddy simulation

Environmental Fluid Mechanics - Vegetation plays an important role on the turbulence structures of the effluent spreading in an open channel, which are insufficiently studied. This paper employs a...     

有机磷酸酯对斑马鱼的早期神经毒性作用研究

国内外研究已证实,有机磷酸酯广泛分布于多种环境介质中,但目前仍缺乏足够的数据阐明有机磷酸酯具有早期神经毒性效应及其可能的毒性作用机制。本研究采用模式动物斑马鱼(Danio rerio)作为研究对象,选择了环境中3种典型的有机磷酸酯类化合物包括磷酸三苯酯(TPP)、2-乙基己基二苯基磷酸酯(EHDPP)和磷酸三(2-氯)乙酯(TCEP),从斑马鱼运动行为、氧化应激和神经发育关键基因的转录等方面阐述有机磷酸酯的早期神经毒性作用及可能的作用机制。研究发现,TPP(0.1和1 mg·L~(-1))、EHDPP(0.2和2 mg·L~(-1))和TCEP(0.5和5 mg·L~(-1))可能通过诱导氧化应激并下调神经发育关键基因(mbp和syn2a)的转录从而显著抑制斑马鱼的运动行为。本研究可以为有机磷酸酯类阻燃剂及其替代产品的生产、使用和危险度评估提供直接依据。     

Organic and nitrogen removal from landfill leachate in aerobic granular sludge sequencing batch reactors

Granule sequencing batch reactors (GSBR) were established for landfill leachate treatment, and the COD removal was analyzed kinetically using a modified model. Results showed that COD removal rate decreased as influent ammonium concentration increasing. Characteristics of nitrogen removal at different influent ammonium levels were also studied. When the ammonium concentration in the landfill leachate was 366 mg L⁻¹, the dominant nitrogen removal process in the GSBR was simultaneous nitrification and denitrification (SND). Under the ammonium concentration of 788 mg L⁻¹, nitrite accumulation occurred and the accumulated nitrite was reduced to nitrogen gas by the shortcut denitrification process. When the influent ammonium increased to a higher level of 1105 mg L⁻¹, accumulation of nitrite and nitrate lasted in the whole cycle, and the removal efficiencies of total nitrogen and ammonium decreased to only 35.0% and 39.3%, respectively. Results also showed that DO was a useful process controlling parameter for the organics and nitrogen removal at low ammonium input.