Removal of cadmium using MnO2 loaded D301 resin

MnO2 loaded weak basic anion exchange resin D301 （Anion exchange resin, macroreticular weak basic styrene） as adsorbent has been prepared and applied to the removal of cadmium. The adsorption characteristics have been investigated with respect to effect of pH, equilibrium isotherms, removal kinetic data, and interference of the coexisting ions. The results indicated that the Cd^2＋ could be efficiently removed using MnO2 loaded D301 resin in the pH range of 3-8 from aqueous solutions with the co-existence of high concentration of alkali and alkaline-earth metals ions. The saturate adsorption capacity of the Cd^2＋ was 77.88 mg/g. The adsorption process followed the pseudo first-order kinetics. The equilibrium data obtained in this study accorded excellently with the Langmuir adsorption isotherm.     

长期施肥对稻田土壤微生物量、群落结构和活性的影响

以湖南省宁乡县长期定位施肥试验为平台,选取不施肥(CK)、全量化肥(NPK)、秸秆还田+化肥(ST)和有机肥+化肥(OM)这4种处理,采用磷脂脂肪酸(PLFA)技术和MicroRespTM方法,研究了长期施肥对水稻土微生物量、群落结构及活性的影响.结果表明,细菌、真菌、革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌PLFA含量均表现为OMSTNPKCK;PLFA主成分分析表明,相比CK处理,NPK、ST和OM处理中微生物的群落结构均发生了改变,特别是ST和OM处理变化更为显著.MicroRespTM结果表明,相比CK处理(1.28μg·h~(-1)),OM处理的土壤微生物对碳源平均利用率最高(1.81μg·h~(-1)),ST处理(1.19μg·h~(-1))次之,NPK处理(0.95μg·h~(-1))最低.不同施肥处理土壤微生物对不同碳源利用的偏好情况存在明显差异.当碳源底物为酮戊二酸、半乳糖和赖氨酸时,不同施肥处理土壤微生物对不同碳源利用差异十分明显.因此,长期化肥配合秸秆还田或配施有机肥显著改善土壤养分含量和土壤微生物量、微生物群落结构和活性,对于培肥地力和优化土壤微生物群落极为重要.     

长期秸秆还田对水稻根系碳矿化与激发效应的影响

长期秸秆还田改变水稻土环境条件,从而会影响水稻残留根系碳在土壤中的矿化和激发效应,其影响的方向和强度尚不明确.因此,基于长期定位施肥试验,采用¹³C-CO₂同位素标记技术,结合室内模拟培养试验,研究不施肥（CK）、单施化肥（CF）和秸秆还田配施化肥（CFS）这3种长期处理下,水稻根系和土壤本身有机碳的矿化特征,分析根系的激发效应的强度与方向,以及各处理CO₂释放量的来源组成.结果表明,经过120 d的室内淹水培养,根系残留（R）将CO₂累积释放量增加了617.41~726.27 mg·kg^-1.CFS+R和CF+R处理根系来源CO₂累积释放量分别为470.82mg·kg^-1和444.04 mg·kg^-1,根系的矿化率分别为18.8%和17.8%,均显著高于CK+R处理（384.19 mg·kg^-1,15.4%）.3个处理的土壤本身有机碳产生的CO₂累积排放量无显著差异,但CFS+R处理的土壤本身有机碳矿化率（4.2%）显著低于CF+R和CK+R处理（5.4%和5.8%）.CFS+R处理中根系的CO₂累积激发效应为29.6%,显著低于CK+R处理的42.5%,高于CF+R处理的14.4%.淹水水稻土CO₂累积释放量中23.47%~27.59%来源于根系,其余来源于土壤,其中,激发效应引起的CO₂释放量占比在CFS+R处理中比CK+R处理小,比CF+R处理大.综上,淹水水稻土长期秸秆还田会提高根系碳的矿化潜力,但是更有利于土壤本身有机碳的稳定.     

应对气候变化的中国碳税政策研究

征收碳税是积极应对气候变化和促进节能减排的有效政策工具.利用可计算一般均衡模型,模拟了碳税征收对中国宏观经济、节约能源和抑制CO2排放的影响.模拟结果显示,征收低税率的国家碳税是一种可行的选择.低税率的碳税方案对中国的经济影响极为有限,但对减缓CO2排放增长具有明显的刺激效果.为逐步形成中国的碳税税制,利用经济手段促进节能减排目标的落实和减缓温室气体的排放,设计出中国碳税征收的实施方案.     

区域生态安全演化与绿色经济发展关系实证研究——以辽宁省为例

本文基于DPESAR框架的生态安全指标体系,选择辽宁省1995—2017年的面板数据,应用SPSS17.0和EViews6.0软件,建立生态安全演化与绿色经济发展关系的结构模型,研究二级指标和三级指标间的相互关系,识别其影响绿色经济发展的症结,进而构建最优控制模型,探讨二者之间的演化关系,依据辽宁省"十三五"发展规划的指标要求,模拟并预测辽宁省到2022年的生态安全与绿色经济发展关系的理想演化状态。结果显示:敏感指标的下降会造成生态安全的恶化。但是,通过政府的调控,消除暴露指标C(k)通过压力指标带来的滞后影响可以遏制生态环境的恶化。因此,调整后的生态安全影响因子对绿色经济发展有巨大的促进作用,从而可以为辽宁省"十三五"的绿色经济发展提供决策依据。     

A2N双污泥反硝化除磷系统微生物的先间歇后连续培养及快速启动

以实际生活污水为对象,研究了反硝化聚磷菌(DPB)的驯化培养以及A2N双污泥反硝化除磷系统的快速启动.采用先独立培养反硝化聚磷菌和好氧硝化生物膜再连续运行的方式成功地快速启动了A2N系统.采用污水处理厂除磷工艺中的活性污泥为种泥,在SBR系统中以先A/O(厌氧,好氧)后A/A(厌氧,缺氧)的方式运行.32 d成功地使反硝化聚磷菌成为优势菌属.在SBR反应器中,采用硝化效果较好的活性污泥为种泥,好氧硝化生物膜30 d挂膜成功.氨氮去除率稳定在99%以上.然后.A2N系统连续运行,11d后系统反硝化除磷效果进入稳定状态,出水氨氮和正磷酸盐浓度均为O,硝态氮为10.26 mg/L,出水COD为19.56 mg/L,COD、氨氮、总氮和磷去除率分别为91%、100%、77%和100%,说明A:N系统具有很好的脱氮除磷效果,认为系统启动成功.     

微囊藻毒素-LR污染饮水的健康风险及其机制

水体富营养化导致藻类繁殖和水华暴发从而使得藻类释放大量藻毒素,已经演变成为严重的公共卫生问题之一。微囊藻毒素通过饮水严重危害动物和人类的健康安全,最主要的靶器官是肝脏,从而造成肝细胞功能缺陷,比如黄疸和磷酸化活性改变。这些毒性效应主要表现为对磷酸酶的抑制和蛋白磷酸酶活性的调节。综上,微囊藻毒素会造成组织结构损伤、凋亡,即使在低浓度下,也会影响细胞周期,导致肿瘤发生。     

烟花燃放对空气中PM2.5及水溶性离子的影响研究

于2013年2月9日—2月16日在南京城区连续观测PM10、PM2.5、PM1的质量浓度、能见度、PM2.5中水溶性离子浓度等参数,探讨了因春节期间烟花爆竹的燃放导致大气中颗粒物浓度出现短时峰值,同时能见度急剧降低,空气质量下降的原因。研究发现:因烟花爆竹的燃放,PM2.5局地短时间浓度可达863μg/m3,能见度仅为1.2km;PM2.5中Cl-、K+与SO2-4浓度短时间上升,这与烟花爆竹中氧化剂、还原剂等组分的燃烧释放有关。由春节期间观测结果统计发现,因烟花爆竹燃放对PM2.5中水溶性离子的贡献约占50%。     

土壤自养微生物同化碳向土壤有机碳库输入的定量研究：14C连续标记法

自养微生物在土壤中广泛存在,但其CO2同化能力及其向土壤碳库的输入机制尚不明确.应用14C连续标记示踪技术,选取亚热带区4种典型稻田土壤在密闭系统模拟培养,探讨了土壤自养微生物同化碳向土壤碳库的输入过程和机制及其对土壤碳库活性组分的影响.结果表明,土壤微生物具有客观的CO2同化能力.标记培养110 d后,供试土壤的14C-SOC含量范围为69.06～133.81 mg.kg-1,而14C-DOC、14C-MBC含量范围为2.54～8.10 mg.kg-1、19.50～49.16 mg.kg-1.土壤自养微生物同化碳(14C-SOC)与其微生物截留碳(14C-MBC)呈极显著的正相关关系.土壤可溶解性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)和SOC的更新率分别为5.65%～24.91%、4.23%～20.02%和0.58%～0.92%.而且,土壤自养微生物同化碳的输入对土壤活性碳组分的DOC、MBC含量变化影响较大,而对SOC影响较小.对微生物在土壤碳循环过程的基本功能的认识在本研究中得以丰富和加深.     

喀斯特小流域内不同背景区植物解剖结构与植物叶片δ13C的关系研究

本文应用光学显微镜和电子扫描显微镜的方法测量了生长在贵州省清镇市王家寨小流域内不同背景区(喀斯特与非喀斯特)11种植物的叶片解剖结构,比较了不同背景区整体植物以及各样地之间相同植物的叶片解剖结构与其δ13C值的相关关系。研究结果表明,研究区内所有植物从非退化到退化过程中的叶片解剖结构与δ13C值呈现显著的正相关关系,喀斯特背景区的竹叶椒和小叶鼠李,非喀斯特背景区的粉枝莓、油茶和构树的叶片解剖结构与δ13C值也呈现显著的正相关关系,喀斯特背景区与非喀斯特背景区植物具有比较一致的变化趋势,而生长在两背景区的同种植物叶片解剖结构和δ13C值均无显著性差异。这说明了在本研究小流域内,由于光、热、水、气等外部影响因素的一致性,不同背景区从非退化样地到退化样地的发展过程中,植物叶片的解剖形态特征为了适应环境的改变而产生了相同的响应趋势,这些响应变化均与植物叶片的δ13C值具有正相关关系,尤其是石漠化样地上的植物叶片解剖形态特征以及其δ13C值对生境条件的响应是最迅速和最敏感的。