地下水中病原菌及其快速检测技术研究进展

全世界尤其在发展中国家由地下水病原菌导致的环境安全问题日益频发,成为影响人群健康的重要因素。传统的病原菌检测技术存在费时、灵敏度低以及难以准确定量等问题,无法满足对地下水中种类日益增多的病原菌的有效监测。近年来,地下水中病原菌检测技术不断发展,其中聚合酶链反应技术、生物芯片及生物传感器等检测技术成为研究热点,在这些技术的基础上,以能实现微型便携、快速灵敏、准确特异和经济方便为目的的新材料和不同技术手段的整合技术成为地下水中病原菌检测发展的新方向。文章对近年来病原菌快速检测新技术进行综述,以期为受污染的地下水病原菌的有效监测和控制提供技术支持。     

A large-scale outdoor atmospheric simulation smog chamber for studying atmospheric photochemical processes: Characterization and preliminary application

Understanding the formation mechanisms of secondary air pollution is very important for the formulation of air pollution control countermeasures in China. Thus, a large-scale outdoor atmospheric simulation smog chamber was constructed at Chinese Research Academy of Environmental Sciences (the CRAES Chamber), which was designed for simulating the atmospheric photochemical processes under the conditions close to the real atmospheric environment. The chamber consisted of a 56-m³ fluorinated ethylene propylene (FEP) Teflon film reactor, an electrically-driven stainless steel alloy shield, an auxiliary system, and multiple detection instrumentations. By performing a series of characterization experiments, we obtained basic parameters of the CRAES chamber, such as the mixing ability, the background reactivity, and the wall loss rates of gaseous compounds (propene, NO, NO₂, ozone) and aerosols (ammonium sulfate). Oxidation experiments were also performed to study the formation of ozone and secondary organic aerosol (SOA), including α-pinene ozonolysis, propene and 1,3,5-trimethylbenzene photooxidation. Temperature and seed effects on the vapor wall loss and SOA yields were obtained in this work: higher temperature and the presence of seed could reduce the vapor wall loss; SOA yield was found to depend inversely on temperature, and the presence of seed could increase SOA yield. The seed was suggested to be used in the chamber to reduce the interaction between the gas phase and chamber walls. The results above showed that the CRAES chamber was reliable and could meet the demands for investigating tropospheric chemistry.     

Influence of particle size on the aggregation behavior of nanoparticles: Role of structural hydration layer

More and more attention has been paid to the aggregation behavior of nanoparticles, but little research has been done on the effect of particle size. Therefore, this study systematically evaluated the aggregation behavior of nano-silica particles with diameter 130–480 nm at different initial particle concentration, pH, ionic strength, and ionic valence of electrolytes. The modified Smoluchowski theory failed to describe the aggregation kinetics for nano-silica particles with diameters less than 190 nm. Besides, ionic strength, cation species and pH all affected fast aggregation rate coefficients of 130 nm nanoparticles. Through incorporating structural hydration force into the modified Smoluchowski theory, it is found that the reason for all the anomalous aggregation behavior was the different structural hydration layer thickness of nanoparticles with various sizes. The thickness decreased with increasing of particle size, and remained basically unchanged for particles larger than 190 nm. Only when the distance at primary minimum was twice the thickness of structural hydration layer, the structural hydration force dominated, leading to the higher stability of nanoparticles. This study clearly clarified the unique aggregation mechanism of nanoparticles with smaller size, which provided reference for predicting transport and fate of nanoparticles and could help facilitate the evaluation of their environment risks.     

随机振动加速度响应谱及与冲击等效性分析

目的 获得随机振动的加速度响应谱,提升随机振动与冲击的等效性分析精度。方法 首先,基于维纳-辛钦定理,推导单自由度系统在随机振动基础激励作用下加速度响应均方值的通用表达式;其次,分别推导单自由度系统在理想白噪声和限带非均匀谱随机振动基础激励作用下的加速度响应均方值;再次,基于3σ准则,推导限带非均匀谱随机振动的3σ加速度响应谱;最后,基于加速度响应等效,通过将装备随机振动条件的3σ加速度响应谱与冲击条件的冲击响应谱进行等效性分析,对GJB 150.18A—2009中的冲击试验剪裁条件进行精细优化。结果 精细优化后,可有效改善冲击试验剪裁条件的工程实施精度。结论 获得了限带非均匀谱随机振动的3σ加速度响应谱,并基于此对GJB 150.18A—2009中的冲击试验剪裁条件进行了精细优化,对于装备合理剪裁冲击试验具有借鉴意义。     

氯化处理船舶压载水对外来生物存活的影响

初步研究了氯化处理船舶压载水对外业生物存活的影响。结果表明，氯化自理对杀灭中的细菌最为有效；对单细胞灌类则依种类需要不同浓度的有效氯，有的种类在４０ｍｇ／Ｌ有效氯作用下依然能存活。     

碳中和背景下欧盟碳边境调节机制对我国的影响及对策分析

在全球碳中和的新形势下,欧盟委员会于2021年7月正式提出“碳边境调节机制”（CBAM）立法提案,并计划于2023年起实施。本文在总结立法提案关键要素的基础上,着重分析欧盟CBAM的合法性与合理性,研判可能对我国产生的潜在影响,并从国际国内层面提出对策建议。分析发现,欧盟采取“名义”碳市场的形式,初期将覆盖水泥、电力、化肥、钢铁和铝等5个行业,只核算产品生产过程的直接排放,暂不考虑间接排放,2023—2025年是过渡期,2026年开始正式实施。欧盟CBAM的合法性与合理性面临诸多挑战：不符合世界贸易组织国民待遇原则和最惠国待遇原则,但存在满足关税与贸易总协定例外条款的可能性;违反国际气候治理的共同但有区别的责任原则、公平原则和各自能力原则,也不符合公约关于国际贸易歧视或变相限制的条款;对解决碳泄漏问题和保护本土竞争力的作用有限;产品隐含碳核算和碳价确定是技术难点问题。影响评估发现,欧盟CBAM将使我国受影响部门的对欧出口总额降低11%～13%,出口成本增加1亿～3.05亿美元,其中约四分之三的成本将由钢铁行业承担,对贸易隐含碳的下降作用有待进一步考量;此外,欧盟CBAM将会影响多边国际...     

垃圾焚烧飞灰物理化学性质的实验研究

应用激光粒度粒形分析仪、灰熔融性测定仪、原子吸收光谱仪和XRD等仪器手段对国内2种垃圾焚烧飞灰的密度、颗粒特性、熔点、成分和晶相结构等物理化学性质进行了详细的研究。研究发现，2种灰样颗粒直径的数量积分分布非常接近，其中基本没有超过40 μm的颗粒。由于垃圾焚烧飞灰在化学成分上存在的差异导致了其熔点有很大的不同。此外，XRD结果显示不同来源的飞灰其晶相结构存在较大的差别，这可能与垃圾的来源和焚烧工艺以及烟气处理方法有关。实验结果为飞灰无害化低温烧结工艺的选择和运行参数的制定提供了依据。     

SBR工艺处理高盐度生活污水试验

针对海水冲厕产生的高含盐生活污水,试验采用SBR工艺分别研究了不同海水盐度的污水中有机物的降解及氨氮的去除情况。结果表明,在高盐度污水的生物处理系统中,污泥的驯化是关键的一步。有机物和氨氮的去除率总体上随着盐度的增大而降低,但在海水冲厕范围内(海水比例在30%内,盐度为10500mg/L,Cl-为5700mg/L),海水盐度对有机物及氨氮的去除影响不大。     

亚超临界水技术在废旧尼龙6解聚中的应用

研究了尼龙6在亚超临界水中的解聚反应,以期为废旧尼龙6的回收利用提供技术参数.实验分别利用气质联用仪和紫外分光光度计对解聚后的液相产物进行定性和定量分析,并考察了不同的反应温度、反应压力和反应时间对液相产物收率的影响.结果表明,液相产物绝大部分为己内酰胺;解聚的最佳条件为370 ℃、25 MPa、60 min;己内酰胺最大收率为96%.通过动力学分析和Arrhenius关系计算,得出尼龙6亚超临界水解聚的活化能为64.4 kJ/mol.     

淀山湖沉水植物死亡分解过程中营养物质的释放

测定了上海淀山湖5种常见沉水植物的营养成分含量及其死亡后在好氧(DO>3.5 mg/L)或低氧(DO<3.5 mg/L)状态下分解释放TN、TP和有机物(以高锰酸盐指数计,下同)等营养物质的动态过程,并对营养物质释放强度与营养成分含量的相关性进行了分析.结果表明, 5种沉水植物中,金鱼藻的TN和TP含量最高,质量分数分别为(4.07±0.22)%和(0.99±0.09)%;好氧状态下TN和有机物的释放强度大于低氧状态,两种状态下TP的释放强度没有显著差异;TP的释放比TN快,一般需10 d左右,而TN和有机物的释放分别需要29 d和20 d左右;在好氧状态下,NO-2-N、NO-3-N和可溶性总磷酸盐的平均释放强度与植物TN含量呈显著正相关(p<0.05),NH 4-N的平均释放强度与植物TP含量呈显著正相关(p<0.05);在低氧状态下,NO-2-N的平均释放强度与植物TN含量、NO-3-N的平均释放强度与植物TP含量分别呈显著正相关(p<0.05);有机物的平均释放强度与植物TP含量呈极显著负相关(p<0.01).