大气O3浓度升高对2种基因型矮菜豆根际微生物的影响

在模拟的大气臭氧浓度升高环境中,用磷脂脂肪酸方法（PLFA）分析大气臭氧浓度升高和接种丛枝菌根（AM）真菌对臭氧敏感性不同的2种基因型矮菜豆（臭氧敏感性：S156;臭氧耐受性：R123）根际和菌丝际微生物量及群落结构的影响,旨在明确大气臭氧浓度变化对植物根际微生物的影响,为全面评价臭氧浓度升高对土壤-植物生态系统的影响...     

稻壳与污泥共热解对污泥炭特性及其重金属生态风险的影响

污泥热解过程中,辅料是影响热解产物性质的主要因素之一.本文研究了添加废弃生物质辅料——稻壳(0、25%、50%)对污泥炭性质、结构和重金属含量、生物有效性及生态风险的影响.实验结果表明,稻壳添加比例为50%时,污泥炭产率及其H/C和O/C比均为最小值,而其pH值和比表面积均达到最大值,污泥炭芳香化程度明显提高.同时,添加稻壳致污泥炭所含重金属存于生物有效态的含量显著降低.通过RAC风险评估,稻壳添加比例为25%时,较原污泥,污泥炭中Cu、Zn、Mn和Ni 4种元素风险水平均有不同程度的减小,而当添加比例为50%时,污泥炭中除Cu元素以外,其余各重金属风险等级均为低风险或无风险.表明污泥与稻壳共热解可有效降低污泥中重金属潜在生态风险水平,且当稻壳添加比例为50%时处理效果最优,本研究结果为污泥与稻壳资源化和无害化利用提供了理论依据.     

基于自适应偏最小二乘回归法的CUACE模式污染物预报偏差订正改进方法研究

针对GRAPES-CUACE模式预报的6种常规污染物浓度,采用非线性动力统计-订正方法——自适应偏最小二乘回归法,建立了中国不同地区的CUACE模式预报偏差订正模型,采用多种敏感性试验优选了不同季节各区域的最优自变量组合方案,并对2016年1—3月、11—12月全国342个城市PM_(2.5)浓度预报值进行了滚动订正检验,分析了订正前后PM_(2.5)浓度的时空变化特征,重点分析了该方法在京津冀、长三角、珠三角、川渝地区等关键区域的适用性及其改进效果.结果表明:(1)CUACE模式预报PM_(2.5)浓度普遍低于观测浓度,且与实测值的相关系数较低;CUACE 15 km分辨率模式PM_(2.5)浓度预报效果优于54 km分辨率模式,其中长三角地区改进最显著,珠三角和京津冀次之,川渝地区预报效果较差.(2)订正后的PM_(2.5)浓度更接近于实测值,订正后误差明显减小,相关系数明显提高,而且订正值与实测值的散点集中分布于对角线附近.(3)长三角地区PM_(2.5)浓度订正效果最好,准确率可达72.3%;珠三角地区次之,准确率为66.3%;京津冀和川渝地区订正效果稍差,但准确率亦可达63.6%和62.6%.(4)订正后污染日和非污染日的准确率、相关系数分别提高了57.5%和25.9%、304.8%和15.2%;绝对平均偏差、均方根误差分别减小了38.9%和18.7%、21.8%和8.5%.(5)针对北京、上海、广州、乐山的不同重污染过程,订正后的平均绝对误差分别减小了12.07%、46.63%、36.66%、17.71%,相关系数分别提升了25.86%、22.22%、16.92%、162.5%,说明该订正方法适用于不同地区的不同重污染过程的预报.     

千岛湖建库以来浮游植物变化过程及其影响因素

千岛湖是浙江省第一大水库,近二十年来藻类异常增殖现象频发,正面临着生态脆弱性增加的风险.目前,针对千岛湖初级生产力和藻类群落长期演替缺乏研究,为水库生态环境保护及区域饮用水安全管理带来了一定困难.本研究基于千岛湖东南部沉积物短岩芯,综合分析沉积物年代学、色素及营养盐等地球化学指标,并结合流域社会经济和气候数据,重建了千岛湖建库以来的浮游植物变化历史,并探讨其主要影响因素.结果表明,千岛湖浮游植物色素生产量总体经历了3个主要阶段：1960—1975年的低生产量阶段,1976—2002年的缓慢增长阶段,2003—2021年的快速增长阶段.尽管该水库初级生产力在2003年达到峰值后出现下降趋势,但仍维持在偏离自然基线的较高水平.多元统计分析显示人类活动导致的水体营养富集,以及增温为代表的气候变化,是影响千岛湖初级生产力长期变化的主要因素.水体营养盐的年际及年代际尺度变化对千岛湖浮游植物丰度能够产生显著影响,蓝藻色素生产量主要响应于温度的年代际、年际和季节尺度变化.此外,降水量对浮游植物丰度的季节性变化影响显著,但对长期变化的影响很小.2000年以来基于鲢、鳙鱼的生物操纵技术对千岛湖浮游植物生...     

耦合短程硝化反硝化的垃圾渗滤液厌氧氨氧化处理系统构建及微生物群落分析

本研究从某垃圾填埋场计划将现有的垃圾渗滤液短程硝化反硝化脱氮工艺改造为短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化工艺的实际需求入手,以短程硝化反硝化污泥作为接种污泥,在上流式厌氧污泥床反应器(UASB)中完成厌氧氨氧化启动.探究反应器运行中的脱氮效能、氮容积负荷和氮去除负荷情况,并利用16S rRNA基因序列分析技术对长期运行条件下系统中微生物群落结构演替进行分析.结果表明,反应器经历了149 d后成功启动厌氧氨氧化,稳定运行后的进水总氮容积负荷达到4 000. 00 mg·(L·d)-1,总氮容积平均去除速率达到3 885. 76 mg·(L·d)-1,系统氨氮和亚硝酸盐氮的平均去除率均超过了95%.运行第250 d时,系统的生物多样性减少,门水平上厌氧氨氧化主要菌群Planctomycetes的丰度达到了54. 94%;属水平上Candidatus Kuenenia为主要菌属,其相对丰度达到了49. 66%.结果证明,在短程硝化反硝化基础上耦合厌氧氨氧化实现垃圾渗滤液深度处理的升级改造工艺具有可行性.     

含重金属污泥制砖毒性的浸出

污泥中的重金属是影响污泥处置利用的重要因素,污泥制砖可以有效固结重金属。采用污水厂污泥与页岩按一定配比混合制备烧结砖,通过毒性浸出实验,研究烧结砖对重金属的固化程度以及重金属浸出稳定性,从而评定烧结制砖的安全性。结果表明,在浸出液为中性和酸性条件下,Cu、Cr、As和Pb的浸出浓度基本保持稳定,浸出时间的影响不大,而Zn的初始浸出浓度相对较大,最终逐渐降低;碱性条件下,Cr、Cu和Pb的浸出浓度随时间变化不大,而Zn和As的浸出浓度则在浸提时间内无明显变化规律;但不同pH浸出液下的重金属浸出浓度均远低于国家限值,污泥制砖重金属固化效果好,安全可靠。     

海水中喹诺酮类抗生素液质联用测定前处理方法的优化

为快速建立海水中喹诺酮类抗生素(fluoroquinolones,FQs)检测前处理方法,准确地检测海南文昌冯家湾FQs的质量浓度,采用正交实验对海水中FQs前处理过程进行分析并与未优化前处理方法的回收率进行对比,同时对文昌冯家湾近岸养殖区海水中的FQs进行检测。结果表明：pH=10、上样流速为10 mL·min⁻¹、洗脱剂用量为8 mL、针式滤膜过滤器填充料使用MCE是正交实验后最优前处理条件;正交实验优化后,FQs回收率为62.31%~124.60%,相对标准偏差为1.15%~9.90%,未优化前处理条件FQs回收率为65.07%~112.83%,相对标准偏差为1.60%~24.88%;2种方法在冯家湾均检测出11种FQs,有6种FQs在12个采样点中均有检出,前处理方法优化后所测冯家湾FQs总质量浓度为81.31~136.07 ng·L⁻¹,未优化前处理条件所测冯家湾FQs总质量浓度为74.02~114.89 ng·L⁻¹。通过比较2种前处理方法,发现正交实验优化后的前处理方法能够更准确检测出FQs在海水中的质量浓度,可适用于海水中19种FQs的测定。以上研究结果可为精准检测海洋环境中FQs打下基础,也可为冯家湾FQs的管控提供科学依据。     

稳定同位素模型解析大气氨来源的参数敏感性

氨(NH_3)是大气霾污染和过量氮沉降的关键前体物,准确厘清其来源是制定NH_3减排策略的科学基础.稳定同位素模型(SIAR)在NH_3溯源研究中展现出巨大潜力,其解析结果的可靠性与NH_3排放源的氮同位素指纹谱(δ~(15)N-NH_3)密切相关.本研究基于2013年1月北京霾污染期间的同位素观测资料,使用SIAR评估了3个重要源谱参数(源的数量、源的δ~(15)N-NH_3特征值及其标准差)对NH_3源解析的影响.结果表明,农业源的贡献率对源谱δ~(15)N-NH_3特征值的变化最敏感,其次为化石燃烧源,氨逃逸源的敏感性最低.农业源δ~(15)N-NH_3标准差的改变仅造成农业源贡献率变化约4%,但其特征值的改变却造成农业源贡献率20%的变化.相比之下,将农业源拆分为化肥挥发和畜牧养殖源后,解析结果并未显著增加农业源的总贡献,即"非农业源"仍然是2013年初北京霾污染期间NH_3的重要来源.考虑到农业源的贡献率对SIAR模型参数改变的响应最为敏感,且不同类型的农业源δ~(15)N-NH_3差异较大,未来需要针对农业源δ~(15)N-NH_3的时空变化规律及影响因素开展深入研究,以此来降低同位素源解析模型的不确定性.     

反应时间对污泥水热炭特性及重金属生态风险的影响

反应时间是影响污泥水热炭(以下简称水热炭)性质的重要因素之一.通过水热炭化反应,确定了反应时间(90、180、360 min)对水热炭性质、结构及重金属生态风险的影响.结果表明,反应时间的延长促进了水热炭产率及比表面积的增加,反应时间为180 min时水热炭产率(61.4％)及比表面积(13.90 m2/g)达到最大值...     

洋浦湾表层海水中多环芳烃的分布特征及来源分析

以海南洋浦湾海域的8个位点为监测对象,采用固相萃取法富集,超高效液相色谱(UPLC)测定表层海水中14种多环芳烃(PAHs)的含量,研究了PAHs的不同季节时空分布特征以及污染来源,并与国内外其他河口及海湾海水中PAHs质量浓度进行了比较。结果表明:洋浦湾海域水体中受到了一定程度的多环芳烃污染,14种PAHs总质量浓度范围为426.52~1 006.30 ng/L,平均总质量浓度为569.95 ng/L,其中萘的浓度最大,占PAHs总量的59.8%。2~5环PAHs分别占总浓度的59.8%、18.4%、20.6%、1.2%,5环在部分采样点中未有检出,6环均未检出。该海域PAHs含量具有明显的季节分布特征,冬季(均值690.70 ng/L)和春季(均值625.66 ng/L)PAHs含量明显高于秋季(均值481.94 ng/L)和夏季(均值481.51 ng/L),其中冬季各样点平均含量最高。旱季水体中PAHs质量浓度明显高于雨季。工业码头和港口PAHs浓度低于渡口、渔港等生活区。采用同分异构体比值法进行污染来源分析,表明春、夏、秋季洋浦湾表层水中PAHs主要来源于石油污染;冬季生活区主要为高温燃烧和石油的混合源,工业区则主要来自石油源。