环丙沙星胁迫猪粪生物转化中抗性基因微生物响应分析

抗性基因（Antibiotic Resistance Genes,ARGs）是一种新兴污染物,持续累积会引发环境健康风险,也可通过水平转移诱导耐药细菌产生,从而危害人类健康与国家生物安全.当前关于ARGs的研究多集中于水、土壤、大气等环境介质,固体废弃物领域ARGs研究尚局限于其丰度变化与影响因素方面,对抗生素-ARGs剂量-效应关系、导致ARGs丰度变化的微生物响应机制仍有待深入研究.基于此,开展了不同浓度水平环丙沙星（Ciprofloxacin,CIP）胁迫下猪粪堆肥试验,环丙沙星添加量分别为25 mg/kg（A25）、50 mg/kg（A50）、100 mg/kg（A100）,同时设置空白对照0 mg/kg（CK）.采用分子生物学手段、网络分析、统计学分析等方法,解析了不同浓度环丙沙星胁迫猪粪好氧堆肥过程中喹诺酮类ARGs丰度变化的微生物响应关系,并重点探讨了潜在宿主菌中致病菌的分布及其与ARGs的相关性.结果表明:①经堆肥处理,CK、A25和A100堆体中喹诺酮类ARGs总丰度均受到不同程度削减,A50堆体中ARGs总丰度未被削减（升高2.73倍）.而高温期除CK外,3个处理组中ARGs丰度均显著降低（P < 0.05）,表明堆肥高温期或是削减ARGs的关键阶段.②狭义梭菌属（Clostridium_sensu_stricto_1）、水微菌属（Aquamicrobium）、乳杆菌属（Lactobacillus）及交替赤杆菌属（Altererythrobacter）既是堆肥环境中优势菌属,也是喹诺酮类ARGs潜在宿主微生物,主要分布在厚壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria）.③丰度较高的致病菌Clostridium_sensu_stricto_1和链球菌（Streptococcus）是喹诺酮类ARGs的潜在宿主菌,且至堆肥腐熟期,仍有部分致病菌均未被完全去除,可见猪粪堆肥过程中存在ARGs向致病菌转移的环境健康风险.研究显示,加强高温期干预调控,是有效阻控ARGs环境污染行为的关键节点,研究可为固废资源化过程中ARGs环境健康风险防控提供参考.      

黄河口悬浮物浓度Landsat8 OLI多波段反演研究

黄河口海域悬浮物浓度,是研究黄河输沙和近岸水体生态环境的重要水质参数.之前的浓度反演模型主要采用一元二次函数或幂函数等单参数形式,利用2011年夏冬两季同步观测的遥感反射率和悬浮物浓度,本文给出了一种针对Landsat8 OLI传感器的两参数线性模型.该模型需两个输入参数,每个参数都是两个波段的光谱比值.结果表明:OLI传感器的近红外(波段5)光谱、以及它与蓝绿波段(波段1,2或3)的光谱比值,是黄河口海域悬浮物浓度反演的敏感波段,可用于建立单参数经验模型;除了敏感波段外,本研究的模型还用到红绿波段的光谱比值(波段4与波段3的比值),因而能够更好地表征光谱随悬浮物浓度的变化关系;其决定系数,均方根误差和平均相对误差分别为0.98,43.53mg·L~(-1)和20.97%,优于单参数经验模型,而且受误差影响小,因而更适合黄河口海域悬浮物浓度反演.     

东北区夏季低温冷害的长期预报方法研究

利用东北区三大站(沈阳、长春、哈尔滨)50年(1951～2000年)夏季平均气温、前冬和夏季500hPa高度场、距平场及副高面积指数、海温场资料,对东北夏季低温冷害的环流特征进行了分析,建立了东北区夏季低温冷害预报模式;用春季高度距平平均场建立了夏季低温冷害天气预报模型.结果表明,东北区低温冷害与冬季副高面积指数及500hPa乌拉尔山附近的高度值呈正相关关系,与冬季西风漂流区附近(40°～45°N,160°～150°N)海温场呈反相关关系.所建方程及模式预报拟合率和预报准确率都比较高,可提前三个月左右做出预报.     

广东省城镇化与生态环境耦合协调的空间特征及影响因素研究

为研究广东省快速城镇化与生态环境系统的相互影响关系,本文应用耦合协调度模型、地理探测器等方法对1995年、2005年、2016年广东省城镇化与生态环境耦合协调度及影响因素进行了分析。研究表明:①以广东省为研究区,1995—2016年广东省城镇化与生态环境耦合协调度呈持续上升趋势,整体呈S型曲线,经历了严重失调—中度协调—优质协调和城镇化滞后—相对平衡—生态环境滞后的过程。②以21个地级市为研究区,1995—2016年各地级市城镇化与生态环境耦合协调度持续提高,属优质和良好协调型的区域以珠海、深圳为核心逐步向外围扩展,表现出明显的核心—边缘特征。③生态环保政策、土地开发强度是不同时期影响21个地级市城市化与生态环境耦合协调度的共性因素。同时,2005年以前,产业结构及人口和GDP的快速增长是主要的影响因素;2005年以后,人口高度集聚、土地快速开发、科技和技术创新等因素则发挥着更重要的作用。     

粘稠性有机废料的综合处理-燃料化与材料化研究

有机合成过程中 ,常伴有粘性有机废料产出 ,常温下呈粘稠状半液态 ,类似于焦油状沥青 ,处理困难。国内外通常的处理方法多为堆放、填埋 ,易造成严重的二次污染。以高分子科学原理为本 ,对有机物合成过程中产生的粘性废料进行燃料化、材料化处理后 ,可作燃料和防腐涂料使用。     

基于模糊DEMATEL-ISM太湖流域氮减排影响因素研究

针对目前流域氮污染问题的持续恶化,文章首先在文献分析和专家调研的基础上建立了流域氮减排的影响因素体系,通过模糊DEMATEL法对各因素进行梳理得到关键因素,然后利用改进的ISM构建各因素的递阶解释结构模型,最后进行复杂网络结构分析。结果表明,关键因素大部分来自于政府和技术层面并且位于系统结构的较高层次,同时单位氮减排成本和排污权交易价格虽位于较低层次但易受到较多高层次因素的影响。此外,该系统的复杂网络结构的最大度较大以及平均路径短,因此各关键因素联系紧密复杂、传递迅速,容易导致流域氮污染进一步的恶化。     

Review of challenges and strategies for balanced urban–rural environmental protection in China

With the rise of environmentalism in China, great efforts have been devoted to environmental protection over the past several decades. Compared with urban environmental protection, rural environmental protection has not been attached enough importance in China due to the dual-track structure of socio-economic development. As a result, rural China is shouldering disproportionally heavy environmental burdens partly because of the differences and biases between urban and rural environmental protection seen in environmental policies, environmental rights and interests, environmental protection investment, and the environmental protection awareness of people. To eliminate the gap between rural and urban environmental protection, and achieve the goal of “balanced urban–rural environmental protection” (BUREP), government should consider mapping out proper policies and strategies. In this paper we put forward an innovative strategy of BUREP against the background of China’s urban-rural environmental protection. First, we review the current status of rural environmental protection status and its challenges compared with urban environmental protection in China. Secondly, we analyzed the main driving factors and reasons deeply, and then we put forward the BUREP strategy base on the unequal status between urban and rural environment. Finally, we proposed the framework of BUREP. This study may serve as a scientific reference regarding decision-making in coordinating urban and rural environmental protection and in constructing the new countryside of China.     

Pilot study for the treatment of sodium and fluoride-contaminated groundwater by using high-pressure membrane systems

High-pressure membrane process is one of the cost-effective technologies for the treatment of groundwater containing excessive dissolved solids. This paper reports a pilot study in treating a typical groundwater in Huaibei Plain containing excessive sodium, sulfate and fluoride ions. Three membrane systems were set up and two brands of reverse osmosis (RO), four low-pressure RO (LPRO) and one tight nanofiltration (NF) membranes were tested under this pilot study. An apparent recovery rate at about 75% was adopted. Cartridge filtration, in combination with dosing antiscalent, was not sufficient to reduce the fouling potential of the raw water. All RO and LPRO systems (except for the two severely affected by membrane fouling) demonstrated similar rejection ratios of the conductivity (~98.5%), sodium (~98.5%) and fluoride (~99%). Membrane fouling substantially reduced the rejection performance of the fouled membranes. The tight NF membrane also had a good rejection on conductivity (95%), sodium (94%) and fluoride (95%). All membranes rejected sulfate ion almost completely (more than 99%). The electricity consumptions for the RO, LPRO and NF systems were 1.74, 1.10 and 0.72 kWh?m^-3 treated water, respectively. The estimated treatment costs by using typical RO, LPRO and tight NF membrane systems were 1.21, 0.98 and 0.96 CNY?m^-3 finished water, respectively. A treatment process consisting of either LPRO or tight NF facilities following multi-media filtration was suggested.     

玉米秸秆干式厌氧发酵乙酸产生规律及其对发酵的影响

为解决玉米秸秆干式厌氧发酵系统因乙酸积累而致发酵失败、工程运行不稳定等问题,利用气相色谱仪对玉米秸秆干式厌氧发酵过程中w(乙酸)和w(CH₄)进行检测,结合相关性分析和回归分析等方法,研究了乙酸动态产生趋势、w(TS)(TS为总固体)与w(乙酸)的相关性,以及w(乙酸)对CH₄产生的作用机制. 结果表明:发酵过程中w(乙酸)先增后降,w(TS)由20%增至30%,w(乙酸)增加的持续时间由5 d延至15 d. Pearson相关性分析结果表明,w(TS)与w(乙酸) 呈极显著负相关(R<-0.979,P<0.01). 一元线性回归分析得到拟合方程y=-1 214.8w(TS)+668.2,由斜率(-1 214.8)可知,w(TS)对产乙酸过程具有较明显的抑制作用. 玉米秸秆干式厌氧发酵系统内w(乙酸)为160~451 mg/g,随着w(乙酸)的增加,底物CH₄产率经历上升、稳定、下降后再稳定和下降4个阶段,其中w(乙酸)为212~312 mg/g时,底物CH₄产率(大于120 m3/t,以秸秆干质量计)最大,其次为w(乙酸)在>312~410 mg/g时的80~120 m3/t.      

分散液液微萃取气相色谱质谱联用法测定海水中三氯苯

本文建立了分散液液微萃取结合气相色谱质谱联用法测定海水中三氯苯(TCBs)的方法。考察了萃取剂和分散剂的种类、体积、超声萃取时间、萃取温度等对模拟海水加标样品的萃取效率的影响,得到最佳萃取实验条件为:以丙酮为分散剂、氯苯为萃取剂,超声萃取时间为10 min,萃取温度为25℃。样品的加标回收率为97.8%~102.5%,相对标准偏差为2.8%~6.6%。1,3,5-,1,2,4-和1,2,3-TCB的方法检出限分别为1.5 g/L,0.5 g/L和2.0 g/L。该方法与顶空、液液萃取和固相萃取法相比具有检出限低、富集因子高、重现性好、操作简便、干扰小等优点。采用本方法对5个实际海水样品中的TCBs进行了定量检测,结果表明其中两种样品含有2~3种待测物,浓度范围为1.9~6.7 g/L。