活性炭粒子电极改性及其电催化性能

针对粒子电极电催化性能低、电能消耗大等问题,以柱状活性炭（AC）为载体,采用浸渍法制备负载金属的活性炭粒子电极,通过正交试验探究其最优制备条件,并应用Bohem返滴定法和SEM对改性活性炭进行表征。正交试验表明:粒子电极电催化性能受浸渍时间的影响比受浸渍浓度、焙烧时间、焙烧温度的影响更大。不同制备条件下的粒子电极形貌差异很大。在0.1 mol/L的浸渍液中浸渍12 h,400 ℃条件下焙烧4 h得到的粒子电极用于三维电极反应器中降解活性艳红X-3B,染料去除率达到85.97%,COD去除率达到65.61%,对比AC,染料去除率提高了5.29百分点,COD去除率提高了10.12百分点,能耗降低了13%。表明Ni/AC粒子电极可提高其电催化性能,降低能耗。     

低温冰冻预处理对水稻秸秆厌氧发酵产气性能的影响

以水稻秸秆为厌氧发酵原料,在中温（37 ℃）湿式批次发酵条件下,考察了低温冰冻预处理在不同温度（-5,-18,-40,-60 ℃）和不同时间（12,24,36 h）下对水稻秸秆厌氧发酵产气性能影响。实验结果表明:低温冰冻预处理均显著增加了秸秆溶出物COD含量,其中D3处理与对照相比增加了7.65倍。低温冰冻预处理显著降低了木质素含量,降低幅度为16.36%~59.88%。在预处理冰冻温度为-5,-18,-40 ℃下,水稻秸秆厌氧发酵TS产气率和甲烷含量随着预处理时间增加而提高。其中,-60 ℃,24 h处理的厌氧发酵TS产气率与-60 ℃,36 h处理的甲烷含量最高,相较于对照组分别提高了96.46%和209.30%。     

滇池流域入湖河流溶解性有机质的分布及来源

基于三维荧光光谱和平行因子分析方法,探究了2018年滇池流域主要入湖河流丰水期和枯水期水体溶解性有机质（DOM）组成,并结合主成分分析和多元线性回归分析对河流中DOM各荧光组分的相对贡献进行了定量分析.结果表明：入滇河流水体DOM包含5种荧光组分,分别为类腐殖质荧光组分C1、C3、C5和类蛋白色氨酸荧光组分C2、C4,且5种荧光组分之间具有同源性,污染严重河流水体DOM的荧光强度相对较高;荧光指数、自生源指数、腐殖化指数综合表明,入滇河流水体DOM的内源特性较强,自生源特征明显,生物可利用性较高,腐质化程度低,分子结构不稳定.主成分分析和多元线性回归分析结果显示：枯水期DOM的荧光组分中类腐殖物质的平均贡献率占30.1%,类蛋白色氨酸物质的平均贡献率占69.9%;丰水期DOM组分中类腐殖物质的平均贡献率占54.3%,类蛋白色氨酸物质的平均贡献率占45.7%.     

石家庄市臭氧污染的时空演变格局和潜在源区

基于石家庄市46个国控、省控环境自动监测站在2019年4—10月的大气O₃-8 h和O₃-1 h浓度数据,在对其进行反距离加权插值（IDW）的基础上,分析了石家庄市域5—9月O₃浓度月度和时域空间演变格局,并结合全球资料同化系统（GDAS）气象资料和大气污染物数据（PM_2.5、NO₂、PM₁₀、SO₂及CO）,进行了空间自相关和后向轨迹分析,探讨了石家庄市O₃污染的空间积聚特征和潜在源区分布.结果表明：①石家庄市域大气O₃稳定程度较低,5—9月变动呈以6月为峰值的单峰型态势,时域变化呈以15：00—16：00为峰值的单峰型趋势;②5—9月O₃浓度为207~260 μg·m^-3,呈中西部高、外围区域低的空间格局;O₃质量浓度在0：00—6：00呈西北至东南向降幅逐渐增加的趋势,在6：00—12：00和12：00—15：00的变动过程中O₃浓度呈东南至西北向梯度交替递增的态势,即前一过程O₃浓度增长强度高的区域在后一过程变弱,其中长安区、井陉县和新华区O₃污染较严重;③O₃污染浓度全域有较强的空间积聚特征（p<0.05）,局部积聚特征出现在市域中部、东部和东南部（p<0.05）,与O₃后向轨迹聚类结果的东-东南向污染轨迹占比一致;④O₃污染潜在源区主要集中于600 km的空间内,权重浓度贡献较大的区域处于200 km的范围,河北中南部、河南中北部、山东西部和山西中部是潜在污染源区的集中范围,对石家庄市O₃污染贡献较大.     

微生物与重金属相互作用过程与机制研究进展

重金属污染对土壤、地下水和农作物等会产生重大影响,并通过生物链危害人体健康.微生物在环境中广泛存在,在矿物分解、元素释放、迁移、沉淀和再富集过程中起着重要作用,进一步发掘对不同重金属具有耐受性的特异性菌株,探究其对重金属的解毒和耐受性的机制,可更好地为微生物用于环境修复工作提供理论依据.综述了微生物与环境中重金属的相互作用过程与机制以及微生物在修复重金属污染中的应用,结果表明:①微生物自身生长过程中产生的大量氨基酸、蛋白质和多肽等物质可与重金属鳌合,促进重金属的溶解和吸附过程.②重金属对微生物产生毒性影响,微生物通过氧化还原、生物矿化和甲基化等作用改变重金属元素的化学形态,降低重金属的毒性.③微生物对重金属的修复效果与重金属的存在形态有关,在实际应用中可先将重金属元素转化为易于被微生物吸附的形态,再利用特异性菌株进行生物修复.④根际微生物对植物吸收重金属起着重要的调控作用,但植物根系分泌物和微生物的新陈代谢产物对重金属形态及生物有效性的协同拮抗作用机制及其微观的界面过程尚未明晰,有待进一步研究.      

不同磷浓度下生物除磷颗粒系统的COD需求

本试验采用SBR反应器,接种成熟的生物除磷颗粒,通过分阶段改变进水中总磷(TP)和COD浓度,研究了不同磷浓度条件下COD负荷对生物除磷颗粒系统的影响,得出不同磷浓度下生物除磷颗粒系统具有良好性能所需最低COD浓度.结果表明,进水TP浓度为10 mg·L-1时,生物除磷颗粒系统维持良好性能所需最低COD浓度为175 mg·L-1,出水TP浓度在0.5mg·L-1以下,颗粒粒径和SVI分别为1 020μm和36 m L·g-1,PN和PS含量(以MLSS计)分别为78 mg·g~(-1)和39 mg·g~(-1),PN/PS较低,颗粒具有较好的结构和性能.进水TP浓度为6 mg·L-1时,生物除磷颗粒系统良好除磷性能所需最低COD浓度为150 mg·L-1,出水TP浓度在0.3 mg·L-1以下,颗粒粒径和SVI分别为960μm和35 m L·g-1,PN和PS含量分别为75 mg·g~(-1)和35 mg·g~(-1),PN/PS较低,颗粒具有较好的结构和性能.整个运行过程中,COD去除率在83%以上,出水COD浓度在25mg·L-1以下.在不同磷浓度条件下,随着进水COD浓度降低,微生物分泌PN和PS含量均减少,PN/PS增大,颗粒粒径减小,SVI增加,颗粒的结构和性能恶化.     

不同菌株培养顺序对添加铁铝锰氧化物白浆土腐殖质组成的影响

文章旨在探索巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、黑曲霉(Aspergillus niger)和灰色链霉菌(Streptomyces griseus)3种菌株、6种培养顺序在添加铁、铝、锰氧化物情况下对混有木质素白浆土腐殖质组成的差异影响.采用室内培养法,在针铁矿、三羟铝石和δ-MnO_2参与条件下,通过6种菌株培养顺序的设置,探讨其对木质素白浆土混料腐殖质组成的影响.结果表明:基于针铁矿添加条件,在以巨大芽孢杆菌为Ⅰ期培养菌株时更有利于白浆土腐殖化系数(CHA/CFA)的促进.而在针铁矿和δ-MnO_2添加条件下,A.niger→S.griseus→B.megaterium的培养顺序更有利于白浆土胡敏酸(HA)向富里酸(FA)的转化.基于三羟铝石添加条件,灰色链霉菌为Ⅰ期培养菌株时更有利于白浆土CHA/CFA的促进,而以巨大芽孢杆菌为Ⅰ期培养菌株时可使CHA/CFA降低;除S.griseus→A.niger→B.megaterium外的5种菌株培养顺序,δ-MnO_2均能有效促进白浆土HA的降解、使其分子结构更加简单;无论哪一菌株培养顺序,针铁矿均有利于微生物对混料胡敏素(Hu)的矿化,δ-MnO_2可使混料总有机碳(TOC)发生较大程度矿化;与对照相比,δ-MnO_2亦可促进微生物对混料水溶性物质(WSS)的消耗,且对可提取腐殖酸(HE)的形成有促进作用.     

北疆地区MODIS 3km气溶胶光学厚度与PM10质量浓度的相关性分析

利用2016年MODIS 3 km分辨率的气溶胶光学厚度(AOD)日产品、PM_(10)质量浓度以及相关气象数据,开展了北疆地区AOD与PM_(10)质量浓度的相关性分析.结果表明,AOD与PM_(10)质量浓度的直接相关程度较低,相关系数仅为0.294.对比分析了利用能见度数据对AOD进行垂直订正,然后再用相对湿度数据对其进行二次订正(AOD垂直-湿度订正)和利用能见度数据对AOD进行垂直订正和相对湿度数据对PM_(10)质量浓度进行订正(AOD垂直订正-PM_(10)湿度订正)两种订正方法,结果指出"AOD垂直订正-PM_(10)湿度订正"可显著提高二者之间的相关性.订正之后,北疆地区AOD与PM_(10)质量浓度的相关系数达到0.755,呈显著正相关;阿勒泰的订正效果最好,相关系数为0.837.最后,基于垂直订正后的AOD和湿度订正后PM_(10)建立两者之间的最优拟合模型,并利用新建的模型反演了北疆地区PM_(10)质量浓度.反演得到的PM_(10)质量浓度与经过湿度订正后PM_(10)呈显著正相关,相关系数为0.688;昌吉和伊宁的反演效果最好,相关系数分别为0.910和0.829.本研究结果表明MODIS 3 km AOD产品经过垂直和湿度订正后,可作为北疆地区监测PM_(10)质量浓度的一个有效手段.     

新时代下中国自然资源安全的战略思考

中国特色社会主义进入新时代,经济处于转型升级的攻关期,自然资源安全保障被赋予了新的使命和要求。刚成立的自然资源部为新时代中国自然资源安全保障和综合管理的发展带来了新机遇。新时代是30 a以上的大尺度,其中长期战略安排需基于对自然资源历史变化的系统总结和对未来中长期的资源供需形势的战略研判。综合来看,未来中长期中国水资源需求仍将上升,耕地的粮食供应压力增大,直接影响民生福祉;矿产资源需求整体仍处于高位,不同矿种需求由“普涨”转向“结构性分异”;森林资源木材供给压力加重,关联着现代化经济体系的建设目标。以生态文明战略为统领,践行“绿水青山就是金山银山（两山）”的理念,坚持节约资源和保护环境,是保障中国自然资源安全的关键。为缓解中国整体资源安全压力,提高自然资源综合保障能力,以更有力地支撑中国“两个百年”战略目标的实现,建议：抓紧开展面向新时代的中国自然资源战略研究及顶层规划设计;实行严格的自然资源管理和环境保护制度;优化资源供给结构,加快资源开发利用的科技创新;立足国内,提高资源利用效率,促进循环利用,加强资源领域的国际合作。     

复式记账下的自然资源核算与资产负债表编制框架研究

我国自然资源形势严峻,自然资源过度损耗、环境污染、生态破坏问题严重。“十八届三中全会”提出探索自然资源资产负债表,根本目的是加强自然资源核算与管理、提高资源利用效率、保护生态环境,以实现资源环境与经济社会可持续发展。论文认为“自然资源资产负债表的编制”是建立一种自然资源核算制度,基于会计学复式记账的“确认、计量、记录、报告”,核算涉及自然资源资产的变动事项;通过编制报表,呈现自然资源资产变化,明晰地方经济社会发展的资源环境代价;用自然资源核算制度约束各级地方政府的发展观、完善政绩考核体系;确立地方政府的资源环境责任,划定自然资源开发利用红线。以自然资源资产负债表的编制为主的自然资源核算制度是自然资源部完善自然资源管理的重要抓手。论文首先回顾了自然资源核算与自然资源资产负债表编制的探索历程和国内外相关研究成果;基于当前自然资源管理的重要任务和国家自然资源部的工作职责,分析了自然资源核算与资产负债表编制相关的生产理论、资源科学理论和会计学理论基础;基于编制目的和要求,确立自然资源资产负债表编制工作的主要内容,解析自然资源资产、负债、权益关键概念,提出基于资源环境承载力和相关规划为基础的自然资源权益划分;基于会计学的复式记账原理,借鉴相关自然资源资产负债表的研究成果,提出了基于复式记账的自然资源资产负债表编制框架及其核算过程;以土地资源为例,分析了基于复式记账的自然资源资产负债表的编制及其核算过程。论文创新性地提出基于会计学复式记账理论的自然资源核算和自然资源资产负债表编制方法,可以实现“明晰家底,明确责任,确认红线,考核绩效”,结合现有的研究成果,将来可进一步开展专项自然资源资产负债表的研究,建立标准的自然资源核算账户体系,构建自然资源核算管理信息系统,完善自然资源审计等工作。