黄连素制药废水的电化学预处理试验

采用Ti基RuO₂涂层形稳电极为阳极,研究了电化学方法对黄连素制药废水的处理效果. 考察了废水初始pH,电极板间距及电流强度对废水中黄连素及COD_Cr去除率的影响,确定了电化学法处理黄连素制药废水的最佳条件. 结果表明,废水初始pH为5.13～9.07,电流强度为50.0 mA/cm2,电极板间距为1.0 cm,处理120 min,电化学法对黄连素制药废水处理效果较好;初始pH为7.05时黄连素和COD_Cr的去除率分别达到97.5%和60.5%. 同时,研究了处理过程中废水可生化性的变化规律,并在此基础上计算了电化学法处理黄连素制药废水的能耗. 结果显示,电化学方法是一种非常有效的黄连素制药废水预处理方法,出水的可生化性明显提高,ρ（BOD₅）/ρ（COD_Cr）（B/C比）高达0.800左右.      

"减压增效"理念下重庆国土整治实施战略研究

使用重庆国土整治的规划规模、增加耕地和投资及其运行实践,并考虑到未来经济运行对土地利用形态变化的需求,构建"减压增效"理念下重庆国土整治运行框架。结果表明:未来国土整治的"减压增效"框架,不可能再走以往依靠国土资源开发的老路。新农村建设、集体土地流转、城乡统筹试验区等国家对重庆的政策倾斜凸现在框架构建中的作用;促进增长合作型框架运行模式,把政府权利置换工作与国土整治结合起来。模式中的政府主要提供宽松环境,最大限度地动用社会资源参与区域国土资源的整治;都市圈旧城改造和迁村并点区以"减压增效"为主,渝西整治提高耕地系数区和长江北岸库区平行岭谷整治增加耕地产出区以"增效"为主,而渝东南(东北)和长江南岸库区整治增加林地分布区以"减压"为主,形成"新框架"下重庆国土资源整治的空间互补格局;都市圈、渝东南(东北)和长江南岸库区以整治恢复重建为主,而渝西和长江北岸库区平行岭谷区采取整治恢复措施,各区建立生物篱保护区内植被的自然恢复,并通过廊道将平行岭谷或"孤岛"的生态流流动起来,实现天然-人工生态经济实验区的设想。研究有助于服务于成渝城乡统筹试验区经济跨越式发展对土地的需求和经济梯度的转移,丰富国家层面对国土整治和区域发展的理解和认识,为重庆国土整治的进一步推进提供科学依据。     

长江下游表层沉积物中有机氯农药的残留状况及风险评价

2005年3—4月在长江下游安庆段—南通段共采集表层沉积物样品28个,使用加速溶剂萃取、气相色谱/质谱法测定了样品中的有机氯农药(OCPs),包括六氯苯(HCB)、氯丹、滴滴涕(DDTs)、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、七氯和灭蚁灵等14种目标化合物. 结果表明:长江下游表层沉积物中的HCB和DDTs的检出率都为100%,DDTs是样品中OCPs的主要组分,其残留以降解代谢产物DDD和DDE为主. w(HCB)平均值为3.240 μg/kg (0.048～30.300 μg/kg),w(DDTs)平均值为8.100 μg/kg(0.336～32.830 μg/kg). 在长江下游不同采样点的OCPs含量差异很大,部分支流入江口和城市排污口附近样品中的w(DDTs)或w(HCB)出现高值. 沉积物中DDTs的来源主要与农用土壤风化流失和上游沉积物迁移、输送有关. 与沉积物风险评估值对比,长江下游表层沉积物中的DDTs存在一定的生态风险.      

TiO2纳米棒对四环素的光催化降解

采用一步水热法合成了钛酸纳米材料,并以此为前驱体,通过二次水热处理制备了新型材料.使用XRD,TEM,N2吸附等温线等手段对催化剂进行了表征.结果表明,两种材料都为棒状纳米催化剂,其中二次水热材料为锐钛矿.光催化降解四环素结果表明两种催化剂都具有较高活性,二次水热纳米棒反应速率常数为一次水热材料的7倍;动力学实验表明TiO2纳米棒对四环素的光催化反应符合Langmuire-Hin-shelwood模型.     

土壤样品多氯联苯的GC/ECD双柱测定方法的优化

GC/ECD法是目前测定土壤样品多氯联苯（PCBs）总量最常用的方法.笔者参考US EPA 8082方法,针对实际土壤样品基质复杂、浓度差别大、有机氯农药干扰GC/ECD测定等特点,对样品前处理和仪器分析的各个环节进行了系统的试验研究.采用碱解萃取、酸洗、硅胶柱净化、双柱GC/ECD分析方法,将多元线性回归分析用于混合Aroclor污染类型的定性识别,外标法用于PCBs总量的定量分析.PCBs总量的清洁基体加标回收率为80%～90%,方法检出限为0.40 ng/g.      

基于土地利用变化的三峡库区小流域生态风险评价——以草堂溪为例

为揭示三峡库区小流域土地利用变化对生态风险的影响,选择草堂溪小流域作为研究区,以1990、2000、2004和2010年4期TM和CBERS影像获取草堂溪小流域土地利用信息,以500 m×500 m为基本单位,制作格网作为辅助评价单元,借助GIS技术为数据分析平台,对土地生态风险指数进行空间插值,生成1990、2000、2004和2010年4期生态风险分级图。结果表明:1990-2010年研究区土地利用相对合理指数上升0.03;研究区5种风险等级连片分布,与耕地和水域分布区域具有显著的空间相关性,5种生态风险等级主要集中在15~25°和>25°坡度带上以及500~1 000 m和1 000~1 500 m两个高程带上;研究区生态风险呈现先恶化后好转的趋势,较低风险等级面积在1990和2010年最大,分别占研究区总面积的28.23%和37.41%,2000和2004年高风险等级面积最大,分别为29.69%和35.54%。研究得出草堂溪小流域生态风险时空变化原因主要为自然条件限制和人为因素控制。针对研究区生态风险时空变化特征提出调控对策,具体有:进行最优土地利用组合类型搭配,调整不合理土地利用类型,改良林分结构;对流域近消落带部位的土地利用在统筹考虑水环境污染治理和土壤侵蚀问题的同时进行统一合理规划管理。     

温榆河中硝化和反硝化基因的Real-time PCR定量

以温榆河为研究对象,采用real-time PCR研究了温榆河不同断面水样和沉积物样品中TB(总细菌)、硝化和反硝化(nosZ和narG)基因数量的变化. 水样中TB基因数量在丰水期为1.05×109~7.38×1011 copies/L,枯水期为1.06×109~2.69×1012 copies/L;氨氧化细菌(AOB)基因数量在丰水期和枯水期分别为nd(未检出)~4.11×108和nd~1.15×109 copies/L. nosZ和narG基因数量在丰水期分别为nd~2.37×108和3.61×108~1.13×1010 copies/L,枯水期分别为2.0×106~3.04×109和nd~1.39×1010copies/L. 枯水期沉积物样品中TB基因数量为1.35×109~7.32×1010 copies/g,nosZ基因数量为nd~1.06×107 copies/g,narG基因数量为1.99×107~1.02×108 copies/g. 枯水期TB基因数量略高于丰水期,枯水期水样中ρ(NH₄+-N)较高导致其AOB基因数量要远高于丰水期,nosZ和narG基因数量并没有明显的水期变化. 相关分析表明,沉积物样品中微生物基因数量与水样中微生物基因数量不相关,而是水质变化长期作用的结果. 冗余度分析表明,丰水期和枯水期水样中影响微生物基因数量的主要环境因子不同,丰水期微生物基因数量是温度、ρ(COD_Cr)、ρ(NH₄+-N)、ρ(NO₂--N)、ρ(NO₃--N)等共同作用的结果,而温度和ρ(COD_Cr)对枯水期微生物基因数量影响显著.      

基于计算智能的流域污染排放优化模式研究

基于人工神经网络和遗传算法建立了流域排污削减控制的技术框架.通过对排污口和目标断面水质监测数据的模拟与优化提出最优的排污削减控制策略,从而使目标功能区达标,可以间接的实现环境容量总量控制.结合情景分析理论对松花江哈尔滨段的朱顺屯-东江桥(S1)与东江桥-大顶子山(S2)功能区进行了COD的排污优化研究.结果表明,S1区段执行III类功能区标准时,何家沟与松北两个排污口平均削减率分别为23%和25%;执行II类功能区标准时2个排污平均削减率分别为64%和42%.S2执行II类功能区标准,太平,阿什河和呼兰河排污口全年平均削减率分别为18%、53%和25%.基于计算智能的削减控制模式实用可操作性强,可以科学、合理的对各个排污口源强进行优化,给出最优的污染排放策略.     

北京地区地表水中OCPs和PCBs的污染分析

在夏、冬两季对北京地区密云,潮白河,玉渊潭和通惠河等地表水中17种有机氯农药（OCPs）和84种多氯联苯（PCBs）的含量进行了分析及来源解析.实验结果表明,OCPs总量在7.86～53.1ng/L之间,平均值为（16.9±14.6）ng/L.PCBs总量在2.99～32.7ng/L之间,平均浓度为（10.9±10.4）ng/L.HCHs,硫丹,DDTs和HCB是主要的OCPs污染物,其含量分别为（13.9±11.5）ng/L,（2.20±2.01）ng/L,（0.63±1.51）ng/L和（0.12±0.14）ng/L.α-HCH/γ-HCH平均比值为1.53,小于工业HCH中比值4～7,表明北京地区地表水中存在林丹的使用.而DDT/（DDD+DDE）比值<1.22,表明北京地区并无新的DDTs污染源输入环境.PCBs以低氯代联苯为主,其中二氯,三氯,四氯和五氯联苯总和占∑₈₄PCBs总量的79.2%.北京地区地表水中不同氯取代数PCBs组成与我国历史PCB产品组成相符,均以低氯代联苯为主,表明北京地区地表水中PCBs污染来源为历史使用.相比于国内其他区域水质而言,北京地区地表水OCPs和PCBs污染水平较低.     

不同碳源驯化除磷污泥的除磷效果及菌群结构分析

采用SBR反应器,分别以乙酸钠、甘油、丙酸钠为单一碳源,在严格厌氧/缺氧条件下驯化培养反硝化除磷污泥,考察不同碳源对反硝化除磷效果的影响,并采用高通量测序技术研究了不同碳源除磷污泥的菌群结构,分析其中除磷菌所占比例. 结果表明,以乙酸钠、甘油、丙酸钠为碳源的各系统出水中,ρ(TP)平均值分别为0.79、0.98、0.29 mg/L,TP去除率分别为82.5%、79.2%、93.4%. 取自污水厂的种泥微生物多样性最高;其次为以甘油驯化的污泥和以乙酸钠与丙酸钠培养的污泥,二者表现出相似的多样性与菌群结构. 各反应器中的污泥在“纲”与“目”分类级别上分别均以β-Proteobacteria与Rhodocyclales占主导. 稳定期乙酸钠、甘油、丙酸钠为碳源的系统中的除磷菌所占比例分别为9.5%、8.0%、41.5%,以丙酸钠为碳源的系统中除磷菌所占比例最高. 对于厌氧/缺氧系统,与以乙酸钠、甘油相比,丙酸钠为碳源时系统的除磷效果更好,并且有利于除磷菌的富集.