城市生活垃圾管理及资源化

随着社会经济的发展和城市化进程加快,城市生活垃圾的产生量急剧增加.大中城市人均日垃圾产生量约1Kg,并以每年8%～10%的速度增长.至2005年底,生活垃圾清运量1.52亿t,垃圾的集中处理率约为51%.因此城市生活垃圾的处理问题,已成为城市环境保护一个需要迫切解决问题.解决中国城市生活垃圾问题的根本办法,一是建立有效的、环境友好型的城市生活垃圾管理体系,二是实现生活垃圾的资源化.建立有效的环境友好型的生活垃圾管理体系是解决城市生活垃圾问题的基础;生活垃圾的资源化是降低生活垃圾无害化成本,节约资源的根本出路.     

铜对中肋骨条生态毒性效应的现场实验

采用现场培养实验,研究了铜对中肋骨条藻(Skeletonema costatuma)的生态毒性效应.结果表明,胶州湾内铜抑制中肋骨条藻生长的非观察效应浓度(NOEC)为3.9μg/L,生长抑制效应浓度EC05、EC10和EC5o分别为4.8,5.7,9.6μg/L.在分析比较浮游植物常规生态毒性反应终点的敏感性、可靠性及生态学意义的基础上,探讨了logistic生长模型的参数--环境容纳量作为反应终点在生态毒性研究中的应用.现场培养实验与实验室实验的分析比较表明,现场培养实验获得的生长抑制浓度低于实验室获得的数据,铜在实际环境中的毒性更大.     

Cu改性石墨相氮化碳(g-C3N4)光催化灭活铜绿微囊藻的效能与机理研究

通过热聚合法制备不同比例Cu掺杂g-C₃N₄复合光催化材料,利用XRD、SEM/EDX、FT-IR、UV-Vis DRS、PL、XPS等技术对复合材料的形貌结构和光学性能进行表征,研究了复合材料对藻细胞的光催化灭活效果.结果表明,Cu掺杂改性可有效促进g-C₃N₄材料表面光生电子-空穴的分离,增强其对可见光的利用率,进而提升其光催化效率;随着Cu掺杂比例的增大,Cu-C₃N₄对藻细胞的灭活效果则越好.进一步研究发现,H₂O₂和·O₂^-是Cu-C₃N₄光催化灭藻过程中起主要作用的活性物质,会损伤藻细胞的形态结构、抗氧化酶系统和光合系统,导致藻细胞大量死亡.     

长江支流桥边河大型底栖动物群落结构及水质生物评价

中小河流数量众多,分布广泛,其健康状况将直接影响和决定着大江大河的生态系统健康,如何准确、合理的评估中小河流的健康状况,已经成为世界性的科学问题.本研究以长江一级支流桥边河为例,于2019年1月（枯水期）和8月（丰水期）在河道的上中下游设置8个采样点,进行桥边河大型底栖动物群落结构调查,利用Shannon-Wiener多样性指数、耐污值法和科级生物指数法（FBI）分别对各样点进行水质生物评价.调查结果显示,枯水期采集到底栖动物17个分类单元,共283个底栖动物;丰水期采集到16个分类单元,共301个底栖动物,丰水期大型底栖动物个体数略高于枯水期.水质生物评价结果显示,桥边河水质状况时空差异性明显,丰水期的水质状况优于枯水期,空间尺度上丰枯水期水质状况均为上游段 > 中游段 > 下游段.3种水质生物评价法对比分析显示,FBI科级生物指数的评价结果与实际情况更吻合,更适合桥边河水质评价,其研究结果可为中小河流生态系统健康评价提供参考.     

基于OLCI数据的福建近海悬浮物浓度遥感反演

悬浮物（TSM）是评估水质的重要指标,也是水色遥感反演的核心参数之一.海陆色度仪（OLCI）是新一代海洋水色传感器,具有良好的光谱及时空分辨率.为有效监测福建近海悬浮物浓度的时空变化,本文结合OLCI遥感数据和现场实测悬浮物浓度数据,使用CatBoost、随机森林和多元回归方法,分别构建悬浮物浓度反演模型,最后使用验证集对比分析不同模型的反演精度.结果表明,CatBoost模型估算精度最高,均方根误差（RMSE）为2.76 mg·L^-1,平均绝对百分比误差（MAPE）为23.67%,决定系数R²为0.89.使用CatBoost模型对2017—2018年多时相OLCI影像进行TSM浓度遥感反演,结果发现,福建近海TSM浓度变化显著,但总体呈现近岸高于远岸、北部高于南部、江河入海口和港湾处高于周围其他海域、春季高于夏季的时空分布特征.本研究可为福建近海的悬浮物浓度监测提供一种有效的方法,也进一步证明了OLCI影像良好的水色反演能力,可作为水质监测的有效遥感数据源.     

不同预处理方式对剩余污泥中活菌菌群及ARGs的影响

剩余污泥作为抗生素抗性基因（ARGs）的储库,对其进行预处理有助于后续厌氧消化（AD）,同时控制ARGs进入AD后的传播风险.本文采用叠氮碘化丙锭（PMA）处理手段,来研究不同预处理方式对活菌菌群及携带ARGs的影响.研究结果显示,热碱、热水解和微波预处理对污泥ARGs去除效果较优,分别为3.32log、3.13log和2.95log;超声波预处理对活菌ARGs仅去除0.58log.在热水解预处理时间延长过程中,菌群大量死亡出现在1~2h间,4h后去除率达2.42log.变形菌门是污泥中最主要的优势菌门,厚壁菌门、绿弯菌门在微波、热水解预处理后实现较大提升.相关性结果显示,sulI与tetC高度相似,且同时与多个科属的微生物成显著正相关,推测其宿主范围较广,且sulI与tetC在预处理中较好的去除率说明其宿主菌对预处理耐受性差;ermB、tetA与占比较高的菌群没有正相关.多数ARGs携带菌对热水解、热碱和微波不耐受,污泥预处理能够降低ARGs丰度,适当延长低温热水解预处理时间,才能有效削减污泥中的ARGs.     

海水养殖贝类弧菌病流行暴发及其环境影响因素研究进展

海水贝类养殖作为各国水产养殖业中的重要组成部分,经常遭受严重的病害影响。贝类弧菌病作为影响最严重的细菌性疾病,制约着贝类养殖业的发展。本文综述了国内外海水养殖贝类弧菌病病原种类及其流行暴发,分析了副溶血弧菌（Vibrio parahaemolyticus）、溶藻弧菌（Vibrio alginolyticus）和创伤弧菌（Vibrio vulnificus）等主要病原弧菌的耐药性状况,并着重介绍了与弧菌病发生相关的关键环境因子及其影响,同时对贝类弧菌病的研究方向进行探讨和展望,以期为今后贝类养殖业的发展提供参考。     

刺松藻抑藻活性物质分离的初步研究

采用甲醇浸泡刺松藻干粉末,适当处理后,制备到此海藻的甲醇提取物(过滤和减压蒸干)。抑藻活性检测表明,当浓度为4.0 mg/mL时,此甲醇提取物明显抑制了米氏凯伦藻的生长。进一步采用2种液液萃取方法,对此提取物进行分离,共获得8个液液萃取分离组分。这些组分对米氏凯伦藻均表现出抑藻活性。在此基础上,采用化学成分系统预试验方法,初步分析了这些抑藻活性组分的化学成分。结果表明,刺松藻甲醇提取物的液液萃取分离组分中主要含有鞣质、有机酸和黄酮。最后,对抑藻活性组分进行了硅胶GF_(254)薄层层析检测,得到了较为适宜的展开剂,为后续采用硅胶柱层析进行分离纯化奠定了良好的实验基础。目前,国内外尚未见刺松藻抑藻活性物质的相关研究。     

晚期垃圾渗滤液厌氧氨氧化脱氮性能及其污泥特性

为研究ANAMMOX(厌氧氨氧化)工艺处理晚期垃圾渗滤液过程中氮转化途径的变化及颗粒污泥特性,采用2套ANAMMOX-UASB生物膜反应器(1#系统和2#系统)分别处理晚期垃圾渗滤液和无机配水,考察两种水质条件下ANAMMOX系统的脱氮性能,并对稳定运行时期两个系统颗粒污泥中ANAMMOX菌活性、硝化活性、反硝化活性及其污泥理化特性进行对比. 结果表明:1#系统经过连续培养逐渐适应了晚期垃圾渗滤液,实现了ANAMMOX耦合异养反硝化高效脱氮;稳定期1#系统和2#系统中TN的平均去除率分别为86.66%和76.77%. 1#系统和2#系统的颗粒污泥均具有ANAMMOX活性、硝化活性和反硝化活性,1#系统中颗粒污泥ANAMMOX活性和硝化活性较2#系统略有降低,而反硝化活性则大有提高;两个系统中ANAMMOX过程对TN去除速率分别为0.286和0.301 g/(g·d). 1#系统中颗粒污泥呈红褐色,2#系统中颗粒污泥呈砖红色,两个系统中粒径>1.5~2.5 mm的颗粒污泥所占比例分别为66.10%和50.67%,基本处于传质作用最佳的区间.      

水稻田非点源污染原位试验研究

为了研究野外水稻田的非点源污染,本试验采取一种新的原位观测方法:即在不改变水稻田原有出流特征前提下,在水稻生长季采集田面水水位和降雨信息,通过水位变化曲线计算水稻田每日的蒸散发和渗漏损失量,再根据水量平衡关系计算径流量.观测期间定期采集田面水测定总氮(TN)、总磷(TP)浓度,根据径流量和浓度估算非点源污染流出负荷量.试验选取北京市海淀区上庄镇某村水稻田试验田块,通过1年的试验观测得到在生长季内的37场降雨中共有9场降雨产生了出流.另外,还有2次人工排水和1次农田回归流形成了非点源污染.经计算试验区水稻田每个生长季TN输出系数为8.8 kg·hm-2,TP输出系数为0.47 kg·hm-2.该观测方法针对具有多出水口且最低田埂高度动态变化的野外水稻田的非点源污染观测具有较强的可操作性.