升流式生物膜反应器中CANON工艺处理中低浓度氨氮废水的快速启动

为了实现中低浓度氨氮废水情况下CANON工艺的快速启动和稳定运行,在升流式生物膜反应器中,通过调控水力停留时间、溶解氧和回流比,研究进水氨氮浓度为200 mg·L~(-1)时CANON工艺的快速启动过程。结果表明:1～17 d,污泥处于驯化阶段,HRT为12 h,DO控制在0.1～0.2 mg·L~(-1),50%的回流比满足污泥上升流态;18～60 d,HRT逐步缩短至8 h,DO控制在0.3～0.5 mg·L~(-1),回流比增大至150%,AOB和ANAMMOX在该阶段成功富集,填料上初步形成生物膜;61 d时,HRT缩短至6 h,加大回流比至200%,溶解氧控制在0.3～1.0 mg·L~(-1),系统启动加速,此时,进水氨氮负荷增加至0.795 kg·(m~3·d)~(-1);运行至第93天,氨氮和总氮平均去除率分别达到95%和82%,ANAMMOX完成挂膜,CANON工艺成功启动。高通量测序结果显示,在整个启动过程中,优势菌群AOB和ANAMMOX的丰度呈增长趋势,启动完成时,生物膜中AOB占比19.46%,ANAMMOX占比22.49%,分别属于Brocadiaceae和Nitrosmonadaceae。CANON系统集成絮体、颗粒和填料挂膜3种污泥形态为一体,实现了在中低浓度氨氮废水中的高效稳定运行。     

烟台市PM2.5空间分布特征与来源解析

2016—2017年,选取烟台市3个代表性点位采集了PM_(2.5)样品,分析了其质量浓度和化学组成特征,并利用化学质量平衡(CMB)模型对环境空气受体进行了来源解析。结果表明:PM_(2.5)浓度呈现出盛泉工业园点位[(68.9±30.5)μg/m~3]福山环保局点位[(64.5±25.5)μg/m~3]百盛商城点位[(58.8±19.2)μg/m~3]的空间分布特征。水溶性离子、碳组分(OC和EC)和地壳类元素表现出不同的分布特征,与各点位所代表的不同功能区有关。形成机制上,NO~-_3在福山环保局点位主要以NH_4NO_3形式存在,而在盛泉工业园点位存在一定的Ca(NO_3)_2形式占比。源解析结果显示,3个点位均受到海盐源的影响,福山环保局点位二次颗粒物污染最为严重(43.9%),盛泉工业园点位燃煤源贡献突出(16.4%)。     

中美大气污染的空间交互影响--来自国家和城市层面PM2.5的经验证据

准确识别中美大气污染的空间交互影响可以为两国在大气污染治理领域开展双边合作提供科学依据。以PM 2.5浓度表征大气污染程度,采用收敛交叉映射(Convergent Cross Mapping,CCM)方法,在采集伯克利地球发布的小时数据的基础上通过算数平均得到2018年1月1日至2018年12月31日的PM 2.5浓度日均数据,从国家和城市两个层面识别了中美大气污染的空间交互影响。研究发现,中美两国的大气污染是空间交互影响的。其中,国家层面,在CCM因果检验基础上的广义同步检验表明,在1%显著性水平上,大气污染仅存在由美国指向中国的单向因果关系。城市层面,中美两国10个样本城市之间理论上共存在50个可能的因果关系(5×5×2)。研究发现,在1%显著性水平上,美国城市指向中国城市的因果关系有12个,而中国城市指向美国城市的因果关系仅有5个。在影响强度上,美国城市的大气污染对中国城市的影响强度高于中国城市的大气污染对美国城市的影响强度,如重庆的大气污染对华盛顿的影响强度为0.21,而华盛顿的大气污染对重庆的影响强度为0.35。面对大气污染的空间交互影响,中美两国可通过积极开展联合科研攻关,厘清大气污染的传输路径及其驱动因素,进行污染物的联合监测与数据管理;通过共享大气污染治理技术和建立大气污染防治基金等方式,加强在大气污染治理领域的合作。一旦中美两国成功建立起大气污染双边合作治理体系,依靠两国的国际地位和国际影响力,必将吸引越来越多的国家参与进来共同行动,大气污染全球治理体系的构建将非常值得期待。     

武汉市湖泊水域利用转变及其碳排放影响

考虑到湖泊水域面积与土地面积的相互变迁进程,以及土地利用变化已成为仅次于化石能源燃烧的第二大温室气体排放源的客观现实,首次尝试分析特定区域湖泊水域的变化以及间接产生的碳源碳汇影响。根据2005、2010和2015年遥感影像获取武汉市湖泊水域利用转变的数据,采用国际通用的土地碳排放测算模型,评估武汉市湖泊水域转变为4类用地产生的碳排放量及碳强度变化情况。研究显示:(1)2005～2015年武汉市湖泊水域面积整体减少超10 km~2,且2010年后呈现加速萎缩趋势, 2010～2015年的减少值约为2005～2010年减少值的2.04倍;(2)虽然部分耕地、林地和草地转化为湖泊导致湖泊水域的增加,但湖泊大面积转变为建设用地导致水域面积的显著较少;(3)从碳排放总量来看,变动面积区域内呈碳源区,后5年碳源值是前5年的1.45倍;前后5年湖泊水域变化的碳排放强度分别为0.03和0.04 t/km~2,碳排放强度明显增加。针对武汉市湖泊水域利用的现实状况,提出把"山水林田湖草"放到统一的管理机制中进行考虑、规范土地资源利用、限制建设用地过度扩张等措施。     

溶胶-凝胶法制备复合光催化剂（MWNTs/ TiO2）工艺条件的研究

以多壁碳纳米管（MWNTs）为载体,在煅烧温度200~900℃、煅烧时间1~7 h、溶胶体系pH值为2~10的工艺条件下,采用溶胶-凝胶法制备复合光催化剂（MWNTs/TiO₂）。通过其对甲基橙的光催化降解效果对比,评价各种复合光催化剂催化活性之间的差异,结果表明,随着煅烧温度的升高,复合光催化剂中纳米TiO₂的晶型由锐钛型逐渐向金红石型转变,500℃时为2种晶型的混合相;pH值为2的强酸性条件有利于形成金红石晶型,pH值为5的中性及弱酸性条件则有利于形成锐钛型,而pH值为3时为2种晶型的混合相;在煅烧温度500℃、煅烧时间3 h、溶胶凝胶体系pH值为3的最佳制备工艺条件下,复合光催化剂催化活性最高,借助扫描电镜发现其TiO₂均匀地包覆在多壁碳纳米管管壁上。     

生态退耕对安塞县土地利用及其生态服务功能的影响

以生态系统服务价值作为衡量区域生态服务功能的指标,对安塞县1998-2006年间生态服务功能的变化进行了分析。根据黄土丘陵沟壑区耕地坡度与水土流失相关关系以及农户调查数据,对安塞县耕地扰动调节、水分调节、水供应、侵蚀控制以及不同坡耕地食物供应能力的生态服务价值指数进行了修正。在此基础上,分析了安塞县退耕还林还草政策对区域生态服务功能变化的影响。结果表明:生态建设措施使得安塞县生态恶化的趋势得到扭转,其生态服务功能在1998-2006年间增加了12%,其中缓坡耕地、中坡耕地和陡坡耕地的退出,对安塞县生态服务功能增强的贡献率分别为25%,48%,27%。文章还对生态建设的监督与投资进行了讨论,认为基于实验的生态系统功能监测与评估技术才是生态系统服务价值评估的基础;生态建设所带来的生态效益的主要获益者是更大空间范围的利益相关者甚至全社会,因此作为社会代表的政府应成为生态建设的主要投资主体。     

三峡库区21世纪气候变化的情景预估分析

利用政府间气候变化委员会第四次评估报告提供的新一代气候系统模式的模拟结果（IPCC AR4）,通过多模式集合方法预估分析了3种排放情景(高排放SRES A2、中等排放SRES A1B和低排放SRES B1)下三峡库区21世纪气候的可能变化。结果表明,挑选模拟性能较好的模式进行的多模式集合对库区气温和降水的变化具有较好的模拟能力,21世纪库区气候总体有显著变暖、变湿的趋势,年平均气温变暖趋势为2.1~4.2℃/100 a,年降水增加趋势为6.1%~9.7%/100 a。就季节变化而言,冬季的变暖幅度最大,降水增加幅度最大。库区年平均气温在21世纪将持续呈上升趋势,而年降水在21世纪前期有减少趋势,在中期和后期逐渐增多。在A2、A1B和B1排放情景,21世纪后期气温分别比常年偏暖3.7、3.3和2.2℃,年降水分别比常年偏多4.4%、5.5%和3.5%。     

溶胶-凝胶法制备复合光催化剂（MWNTs/TiO_2）工艺条件的研究

以多壁碳纳米管（MWNTs）为载体,在煅烧温度200~900℃、煅烧时间1~7 h、溶胶体系pH值为2~10的工艺条件下,采用溶胶-凝胶法制备复合光催化剂（MWNTs/TiO2）。通过其对甲基橙的光催化降解效果对比,评价各种复合光催化剂催化活性之间的差异,结果表明,随着煅烧温度的升高,复合光催化剂中纳米TiO2的晶型由锐钛型逐渐向金红石型转变,500℃时为2种晶型的混合相;pH值为2的强酸性条件有利于形成金红石晶型,pH值为5的中性及弱酸性条件则有利于形成锐钛型,而pH值为3时为2种晶型的混合相;在煅烧温度500℃、煅烧时间3 h、溶胶凝胶体系pH值为3的最佳制备工艺条件下,复合光催化剂催化活性最高,借助扫描电镜发现其TiO2均匀地包覆在多壁碳纳米管管壁上。     

Phosphorus release from ash and remaining tissues of two wetland species after a prescribed fire

Dead plant tissues and ash from a prescribed fire play an important role in nutrient balance and cycling in the Florida Everglades ecosystem. The objective of this study was to assess the dynamic changes in total phosphorus release (TPr) from ash or tissues of either cattail (Typha domingensis Pers.) or sawgrass (Cladium jamaicense Crantz) to water. Natural-dead (senesced-dead) and burning-dead (standing-dead due to a prescribed fire) cattail and sawgrass were collected from highly (H) and moderately (M) impacted zones in the Florida Everglades. This experiment was conducted by incubation and water-extraction of the materials in plastic bottles for 65 d at room temperature (24 +/- 1 degrees C). Results showed that 63 to 88%, 17 to 48%, 9 to 20%, and 13 to 28% of total P (TPp) were released as TPr from cattail and sawgrass ash, cattail tissues from the H zone, cattail tissues, and sawgrass tissues from the M zone, respectively. TPp means total P of plant tissues, whereas TPr is total P release from the tissues or ash. Most of the TPr was released within 24 h after burning. The quick release of TPr observed in this experiment may help explain the P surge in the surface water immediately following a fire in the marsh. These findings suggest that prescribed burning accelerates P release from cattail and sawgrass. They also imply that it is very important to keep the water stagnant in the first 24 h to maximize the benefits of a prescribed fire in the Everglades.     

海洋产业结构变动对海洋经济增长的贡献研究——以辽宁省为例

海洋产业结构变动是影响海洋经济增长的重要因素。以辽宁省为例,运用多部门经济模型和基于统计角度的GDP产业结构贡献度测算方法,分析了1997—2007年海洋产业结构变动对海洋经济增长的贡献,并进行了偏离—份额分析,揭示了海洋产业结构变动对海洋经济增长的影响,提出了对策,为优化海洋产业结构提供科学依据。