Effects of suspended sediment on the biodegradation and mineralization of phenanthrene in river water

High suspended sediment (SPS) concentration commonly exists in many Asian rivers. Furthermore, climate change can cause high floods and lead to the resuspension of sediments and soil erosion, resulting in high SPS concentration in many natural waters. This research studied the impact of the presence of SPS and organic C composition of SPS on the biodegradation and mineralization of phenanthrene (PHE). Three sediments, including original sediment (OS), 375 degrees C (S375), and 600 degrees C (S600) combusted sediment, were studied. A flask-based 14C-respirometer system was applied to study the mineralization of [14C]PHE by Agrobacterium sp. The mineralization rate of PHE in the absence of SPS was significantly lower than that with the presence of OS and S600 but higher than that with S375, suggesting that the effect of the presence of sediment on PHE mineralization depended on its organic C composition. The residual levels of PHE in the S375 and OS systems were about 1.5 times that of the S600 system after incubation for 2 d. After 26-d incubation, the mineralization rates of PHE were 34.64, 29.40, and 14.00% in the OS, S600, and S375 systems, respectively. The first-order rate constants of the OS and S600 systems were about three times that of the S375 system. The net influence of SPS on the biodegradation and mineralization rates of PHE was dependent on its effects on compound bioavailability and bacteria population. This study suggested that black C played a key role in reducing the mineralization rates of PHE in sediments-even without aging.     

Removal of dicofol from water by immobilized cellulase and its reaction kinetics

Researches on the removal of dicofol catalyzed by immobilized cellulase were conducted. Factors, such as acidity, temperature, enzyme activity, and initial concentration of dicofol, which could influence the removal were studied. The optimal pH for dicofol removal by immobilized cellulase was approximately 4–7, broader than that for free enzymes. The removal efficiencies for immobilized and free cellulase both decreased with increasing initial concentration of dicofol. The K_m for immobilized cellulase was slightly lower than that of free cellulase, suggesting that substrate affinity may be enhanced by immobilization. The optimum temperatures for immobilized and free cellulase were 45 °C and 50 °C. The removal reaction for immobilized cellulase was found to be a first-order reaction. The activation energy was 64.3 kJ mol⁻¹. The continuous oxidation of dicofol carried out in the static system of immobilized cellulase showed that the removal efficiency of immobilized cellulase remained after six cycles of operation. Thus, the catalytic efficiency of cellulase was improved greatly. As evidenced by infrared and gas chromatography–mass spectrometry data, the mechanism of reaction might involve an attack by the OH free radical of cellulase at a weak location of the dicofol molecule, resulting in the removal of three chlorine atoms from dicofol, thus oxygenizing dicofol and producing 4,4′-dichloro-dibenzophenone.     

氘灯对原子吸收法测定高盐废水中镉含量的影响

在石化行业中,由于采气废水多为高舍盐废水,如果按照地表水、地下水的测试方法对其重金属指标进行测试,其测试结果和真实值之间存在较大的偏差。本研究中采用火焰原子吸收法对影响吸收的背景进行氘灯扣除,得到了一种适合于高含盐废水体中镉含量测定的分析方法。通过实验验证,该方法相对误差在8．75％以内,检测限0．0042mg／L,回...     

应用物种敏感性分布评价法对太湖梅梁湾入湖河流交汇处优控有机污染物的生态风险分析

采用物种敏感性分布法( SSDs),对列于美国EPA优先控制名单的14种太湖梅梁湾水体半挥发性有机污染物进行生态风险分析,分别计算急、慢性5％物种危害质量浓度(HC5);并预测环境质量浓度下化合物对生物单一、联合潜在影响比例(PAF).结果表明:1)总体来说,梅梁湾水体风险较小,慢性-联合生态风险PAF结果从大到小为春季(枯水期,5.22％)、秋季(0.61％)、夏季(0.49％)、冬季(0.33％);2)14种目标有机污染物中需要注意的是六氯苯(PCB)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、蒽(Ant)和苯并[a]芘(BaP).这是由于PCB急性HC5(0.131 μg·L-1)很小,导致其急性PAF最大(秋季3.90％,冬季3.18％);DOP的高质量浓度导致其春季慢性PAF最大(6.81％);Ant、BaP的急、慢性HC5均很小,但两者质量浓度较低,暂时风险较小.因此,建议加强春季污染控制,提高PCB、DOP的控制力度,并密切关注Ant、BaP质量浓度的上升.     

2003~2013年中国湿地变化的空间格局与关联性

以全国两次湿地资源调查数据为基础,借助ArcGIS可视化平台,采用标准差椭圆和空间自相关等方法,分析中国湿地变化的空间格局,揭示湿地变化的空间关联性.结果表明：①中国湿地存在明显的动态变化和分区特征,总湿地椭圆中心向正西方向移动,自然湿地与人工湿地的空间分异程度在增加;②人工湿地变化不存在显著的空间自相关性,自然湿地变化则存在显著的空间正相关性,表现出空间集聚状态,并产生了1个热点集聚区分布于青海、西藏和四川,1个独立热点区分布在内蒙古和1个冷点区分布在河南.Moran''s I统计表明自然湿地变化表现出空间变化上的连续性,人工湿地变化表现为空间随机性;③自然湿地保护效果表现出湿地保护高效区、低效区和不稳定区三大类分级特征,可细分为5小类.Moran统计能有效识别自然湿地变化的空间关联性,划定湿地保护效果,从而有利于明确湿地保护的地区差距,为系统制定湿地保护与管理决策提供依据,也为湿地保护效果评定研究提供新方法应用.     

锆、镧和镧锆改性沸石添加控制底泥磷释放的对比

本研究采用镧和锆作为改性剂制备了3种不同类型的改性沸石,即锆改性沸石(Zr MZ)、镧改性沸石(La MZ)和镧锆改性沸石(La Zr MZ),对比考察了其对水中磷酸盐的吸附作用,并对比研究了其添加对上覆水、间隙水和底泥中磷的影响.结果发现,3种改性沸石均可有效地吸附水中的磷酸盐,且La Zr MZ对水中磷酸盐的吸附性能明显优于La MZ和Zr MZ. 3种改性沸石添加均可有效地降低上覆水和间隙水中SRP的浓度.La MZ对底泥中潜在活性磷的钝化效果优于La Zr MZ,而后者又优于Zr MZ. 3种改性沸石添加均可以降低底泥中水溶性磷(WSP)、藻类可利用磷(AA-P)和铁氧化物-滤纸提取磷(Fe O-P)的含量,WSP和AA-P削减效应的排序为:La MZ La Zr MZ Zr MZ,Fe O-P削减效应的排序为:La Zr MZ Zr MZ La MZ. La Zr MZ和La MZ添加均可以降低底泥中易解吸磷(RDP)的含量,且削减效应的排序为:La MZ La Zr MZ. La Zr MZ和Zr MZ添加均可以降低底泥中Na HCO_3提取磷(Olsen-P)的含量,且削减效应的排序为:La Zr MZ Zr MZ.以上结果显示,镧、锆和镧锆改性沸石均可以有效控制水体内源磷向上覆水的释放;从吸附容量和生物可利性磷钝化效果看,镧锆联合改性沸石是一种非常有希望的用于控制水体内源磷释放的底泥改良材料.     

Hydrus-1D模型在推导基于保护地下水的土壤风险控制值中的应用

为合理推导基于保护地下水的土壤风险控制值和风险控制土方量,以珠三角某企业的电镀车间为研究区域,采用Hydrus-1D耦合地下水稀释模型构建水流和溶质运移方程,模拟六价铬和镍在包气带的迁移过程,并将计算结果与土壤-水分配耦合地下水稀释模型进行比较.结果表明,考虑包气带吸附作用下,Hydrus-1D耦合地下水稀释模型计算六价铬和镍的土壤风险控制值分别为41. 6 mg·kg~(-1)和619. 1 mg·kg~(-1),与土壤-水分配耦合地下水稀释模型的计算结果相比,其风险控制值分别提高了近10倍和45倍,风险控制土方量分别减少1 804 m3和44 590 m3.对于地下水位埋深较浅、水力联系密切的污染场地,可进一步开展水文地质调查,完整考虑污染物在包气带的迁移过程,采用Hydrus-1D耦合地下水稀释模型推导基于保护地下水的土壤风险控制值,以节约后期治理修复或风险管控成本.     

华北地区颗粒物浓度时空分布特征及其因素

利用2017年华北地区各地级及以上城市空气质量浓度等有关数据,对该区域内的颗粒物浓度时空分布特征进行研究,在此基础上进一步利用空间自相关分析方法对该区域内的颗粒物浓度的空间聚集特征进行定量描述,并利用空间计量模型分析了影响华北地区城市颗粒物浓度的因素。结果表明：整体上,华北地区PM_2.5和PM₁₀的污染日出现的平均频率分别为17.25%和14.23%,需重点关注细颗粒物造成的污染。在时间分布上,各省市的颗粒物月均浓度存在“U”型变化,呈现出冬季>秋季≈春季>夏季的规律。在空间分布上,各地级市颗粒物年均浓度具有明显的空间聚集特性,高聚集主要出现在河北南部,低聚集主要出现在内蒙古。空间计量模型表明,风速、降雨量和人均GDP对华北地区城市的PM_2.5和PM₁₀年均浓度均具有显著的负向影响,而第二产业占比、煤炭使用量和机动车保有量均对颗粒物浓度有正向影响,其中煤炭消耗量的影响最大,其次是机动车保有量。上述研究结果可为制定华北地区大气污染控制提供有效的措施和科学依据。     

磺胺甲噁唑对堆肥过程中酶活性及微生物群落功能多样性的影响

为了探讨磺胺甲噁唑(Sulfamethoxazole,SMZ)对猪粪堆肥过程的影响,以猪粪、小麦秸秆为试验材料,研究了SMZ对好氧高温堆肥过程中温度、脱氢酶活性及微生物群落功能多样性的影响.结果表明,在整个堆腐过程中,SMZ含量为50 mg·kg-1的处理中脱氢酶活性受到不同程度的抑制作用;SMZ含量为95 mg·kg-1时对脱氢酶活性有激活作用.SMZ含量为95 mg·kg-1的处理中AWCD值与未添加SMZ的处理差异不显著,Simpson指数显著高于其他处理,有利于提高微生物的优势度,Shannon多样性指数显著高于未添加SMZ的处理,提高了微生物群落的丰富度和均匀度.SMZ含量为50 mg·kg-1的处理中AWCD值显著低于其他处理,对微生物活性具有一定的抑制作用.SMZ含量为50 mg·kg-1的堆料中微生物对多酚化合物类和多胺类等物质利用率显著低于其他处理,SMZ含量为95 mg·kg-1的堆料中微生物对糖类、多聚物类及多胺类等物质利用率较低.主成分分析表明,堆料中微生物中起分异作用的碳源主要为糖类、羧酸类及AA酸类.     

辽宁中部城市群一次灰霾天气过程的外来影响程度研究

利用中国科学院大气物理研究所自主开发的嵌套网格空气质量模式系统(NAQPMS)及其污染源在线追踪技术,对2011年10月27—30日辽宁中部城市群发生的一次灰霾过程的外来影响贡献率进行了模拟计算和分析.研究结果表明:NAQPMS模式能较好地模拟辽宁中部城市群PM10浓度的时空演化,特别是代表性城市沈阳的PM10浓度的时间变化,这为利用污染源在线追踪技术研究外来影响的贡献率奠定了基础;在此次辽宁中部城市群灰霾天气期间(10月27—30日),外来贡献率随着城市与京津冀地区距离的增加而减小,从营口的61%减小到铁岭的23%,而辽宁省本地贡献率则逐渐增大;京津冀城市群相对于胶东半岛城市群是主要的外来影响源地;在辽宁中部城市群近地层PM10浓度先后达到峰值时段,京津冀地区对营口、鞍山、沈阳、本溪、抚顺和铁岭的贡献率分别为60.6%、42.8%、31.8%、34.9%、30.7%和19.7%,因此,至少可以说京津冀地区对此次灰霾过程中营口、鞍山、沈阳和本溪等地的空气质量恶化具有决定性的作用.本文研究表明,虽然开展区域调控是解决区域灰霾污染的有效措施,但也要注意灰霾污染的跨控制区影响问题.