太湖水草压榨液的IC处理实验研究

针对太湖水草压榨液高有机物浓度的特点,研究采用消化污泥与颗粒污泥的混合泥接种内循环厌氧反应器（IC）处理太湖水草压榨液。启动初期采取快速提升负荷至4 kg/(m3·d)并长期稳定在该负荷,这种启动方式有利于提高污泥的活性,加速污泥颗粒化。调试历时95 d,逐步提高进水负荷,研究发现IC的最大容积负荷可以达到18 kg/(m3·d),为了能够稳定运行IC反应器,降低容积负荷到15 kg/(m3·d),此时COD的去除率在85%以上。研究表明：运用压榨技术处理太湖水草为今后处理各类水草提供了更多的技术选择,使得处理太湖水草不用局限于固体废物领域,将水草进行压榨能够妥善处理打捞上来的太湖水草,实现水草的减量化。     

The storage mechanism difference between amorphous and anatase as supercapacitors

Although TiO2 nanotubes is a promising electrode as supercapacitors due to its high energy density, easy synthesis and chemical stability, there are draw backs such as low conductivity and capacitance. Many studies concentrated on improving its electrochemical performance itself but little attention was payed to the reason of capacitance differences caused by its different crystal structures. Herein, we prepare amorphous and anatase TiO2 nanotubes and hydrogenated them by a simple electrochemical hydrogenation method to improve their conductivity and capacitance. And then study and compare their morphology and structure differences by SEM, TEM, XRD and BET. The results show that the pore size distribution, internal structure order and internal carrier concentration are the main reasons for their electrochemical performance differences. The microporous structure less than 2 nm in amorphous nanotubes act as a trap of electrolyte ions at current density larger than 0.1μA cm-2, leading to small charge and discharge capacitance. The long-range ordered crystal structure of anatase is more favorable for the orderly diffusion of carriers, reducing the inelastic scattering of carrier diffusion process and the electron hole-complexing probability, making anatase nanotubes exhibit higher coulomb efficiency and cycle stability than that of amorphous ones.     

Deoxynivalenol impairs proliferation and induces apoptosis in primary murine osteoblasts

The effects of deoxynivalenol in different dose including 100, 200, 500, 1000, and 1500 µg/L on primary cranial osteoblasts from fetal mice were investigated. Fluorescence staining, flow cytometric measurement, 3-(4,5-dimethylthiazol 2-y1)-3,5-di-phenyltetrazolium bromide assay, quantitative PCR, and Western blot were used for the test. Mineralization and proliferation of osteoblasts decreased upon 100 µg/L and higher deoxynivalenol treatment and apoptosis of osteoblasts was increased upon 500, 1000, and 1500 µg/L deoxynivalenol treatment. Karyopyknosis, membrane breakage, and a decreased number of calcium nodes were also observed upon 500 µg/L deoxynivalenol treatment. The mRNA and protein levels of B-cell lymphoma-2-associated X protein were upregulated, B-cell lymphoma-2 protein downregulated with increasing concentrations of deoxynivalenol treatment and their ratio increased. Deoxynivalenol induces apoptosis of osteoblasts, suggesting a mechanism by which deoxynivalenol can affect murine skeletal development.     

祁连山自然保护区生态承载力分析与评价

以层次分析法和模糊模式识别为基础,建立生态承载力综合评价模型,重点分析祁连山自然保护区森林、草地和农田3种受人类活动干扰最强烈的生态系统的生态承载力和生态荷载,在此基础上进一步分析整个保护区的总体生态承载力和生态荷载。结果显示,祁连山区域生态系统已经受到人类活动的强烈干扰,生态荷载总体处于严重超载状态。但区域生态系统内部各子系统之间以及生态荷载的空间分布存在差异。其中,森林子系统和草地子系统属于严重超载,农田子系统属于中度超载;在总体生态荷载的空间分布上,西北部地区比东南部地区超载更为严重;就各子系统的生态荷载状况而言,森林子系统和草地子系统的超载程度均表现为东南部地区略低于西北部地区,但农田子系统东南部地区超载程度高于西北部地区。     

活性污泥吸附废水中的铍

探讨了活性污泥吸附处理含铍废水的吸附动力学特性及吸附模型,研究了吸附后铍在活性污泥上的存在形态。实验结果表明,铍离子在活性污泥上的吸附行为遵循二级动力学规律,活性污泥在溶液中的分散性非常好,污泥微孔内扩散效应不是吸附过程的主要控制步骤,扩散速率主要由液相向固相的传质速率所控制,铍在污泥上的吸附主要为快速的表面吸附。铍在活性污泥上的吸附数据既可用Freundlich方程描述,也符合Langmuir吸附规律,Langmuir曲线的相关性还较Freundlich曲线高,吸附过程受温度影响不大,通过对处理后污泥的连续提取实验研究可知,处理后的活性污泥中铍的主要存在形态为有机结合态、残渣态和交换态。     

太湖缓坡丘陵地区雨强对农业非点源污染物随地表径流迁移的影响

以流域尺度为研究单元,流量、水质同步监测分析了雨强对太湖缓坡丘陵地区农田土壤养分随地表径流迁移的影响.10场降雨试验结果显示,雨强对农田氮、磷径流迁移有巨大影响.总磷、磷酸盐及氨氮EMC值随雨强的增强而增大;小降雨强度条件下,总氮、硝氮EMC值随雨强的增强而增大,强降雨条件下,其EMC值与雨强呈负相关.小雨、中雨、大雨及暴雨条件下,总氮及总磷的SMA值依次为1.91、311.83、127.65、731.69g/hm2及0.04、7.77、2.99、32.02g/hm2,与雨强表现出正相关.硝氮及氨氮是氮素迁移的主要类型,且主要是溶解态迁移.磷酸盐是磷迁移的主要形态.小降雨强度下,磷以溶解态迁移为主,随着雨强的增强,颗粒态磷迁移量逐渐增加,当雨强达到暴雨时,磷主要是颗粒态迁移.次降雨量、小时最大雨强、平均雨强及降雨历时影响因素中,氮、磷迁移量与小时最大雨强及次降雨量显著相关(p0.01),均表现为正相关.     

单甲脒水中溶解度及正辛醇／水分配系数的测定

有毒有机化合物在水中的溶解度(WS)及正辛醇/水分配系数(K_(ow)),是描述其在环境中行为的两个重要物理化学参数。本文用溶解度平衡曲线法和振荡法,测得单甲脒在水中的溶解度为21.8±1.3mg/1(25℃),其在正辛醇/水中的分配系数lgK_(ow)为2.92±0.06。     

太湖流域水环境风险预警系统构建

从流域整体性和系统性的理念出发,调查分析太湖流域社会经济、资源开发利用等人类活动与水环境质量变化的关系,进行太湖流域水环境风险预警的需求分析,提出了太湖流域水环境风险预警系统的总体目标和结构设计,构建了包括预警方案订制、风险预警模型库和预测结果三维展示3个子系统为一体的太湖流域水环境风险预警系统,为太湖流域水环境风险评估与预警平台构建奠定基础。     

纳米银和银离子对2种微藻的急性毒性效应

为了探讨AgNPs对典型微藻的急性毒性效应及其机制,采用柠檬酸钠还原法制备AgNPs,以摇瓶实验法评估了不同浓度的AgNPs和Ag+对铜绿微囊藻和普通小球藻叶绿素a含量、形态结构和叶绿素荧光参数的影响。实验结果表明:AgNPs对普通小球藻和铜绿微囊藻的96 h-EC50分别为1.113 mg·L-1和0.697 mg·L-1,而Ag+对2种藻的96 h-EC50分别为0.106 mg·L-1和0.032 mg·L-1。扫描电镜结果表明:AgNPs处理使普通小球藻细胞表面出现褶皱,细胞变形甚至向内塌陷。对铜绿微囊藻部分细胞出现变形变得不规则,且出现某些胞外物质使细胞粘附在一起。透射电镜观察发现,高浓度Ag+处理使2种藻的细胞均发生质壁分离,部分细胞转变为孢子。而AgNPs处理使普通小球藻细胞蛋白核增大,蛋白核与类囊体区无明显连接通道。铜绿微囊藻拟核区膨大,类囊体和色素体被推向四周,部分类囊体断裂,同时,发现该藻可以分泌胞外物质在细胞周围吸附AgNPs颗粒。对于普通小球藻,0.6 mg·L-1AgNPs处理后细胞光系统Ⅱ的最大光化学量子产率ΦP0相对于CK没有显著差异,但0.09 mg·L-1Ag+处理使ΦP0显著增加。在高浓度AgNPs或Ag+处理时,ΦP0均显著降低。AgNPs未对普通小球藻光系统II性能参数PI_Abs造成影响,但不同浓度Ag+处理均使得该参数显著升高。对于铜绿微囊藻,2种毒物均使其ΦP0显著降低。而PI_Abs仅在2种毒物的最高浓度处理时显著降低。综上,AgNPs对2种藻的急性毒性远小于Ag+,而两者对铜绿微囊藻的毒性均大于普通小球藻。AgNPs胁迫使2种藻叶绿素a含量显著降低,并诱导2种藻在形态结构和光合生理方面发生了显著变化,造成不同程度的损伤,但与Ag+的毒性效应存在一定的差异。提高光吸收能通量补偿耗散能量和分泌胞外物质结合Ag+是微藻2种重要的解毒机制。