粮食水资源利用效率及影响因素分析:基于中国省际面板数据的实证研究

运用超效率松弛变量(SBM)模型探究2008—2017年中国粮食水资源利用综合效率、纯技术效率和规模效率的时间变化和空间分布,并采用Tobit模型分析自然环境和生产灌溉措施对用水效率的影响。结果表明,中国粮食水资源利用效率尚有很大的提升空间,综合效率和纯技术效率均呈倒"U"型趋势,而规模效率则呈先上升后稳定的趋势。空间分布方面,规模效率呈现出沿海地区高于内陆地区的特征;北部沿海、东北和长江中游粮食主产区水资源利用综合效率较低主要是由于纯技术效率较低所致,黄河中游和西南主产区综合效率较低主要是由于规模效率较低所致。进一步的影响因素分析表明,有效灌溉比例和育种技术发展均对3种效率产生正向影响,农村水源建设则对3种效率具有负向影响;此外,灾害程度对综合效率和规模效率产生负向影响。基于以上结论,对粮食水资源管理政策的实施提出了针对性建议。     

微生物转化污泥制备苏云金杆菌生物杀虫剂

以城市污水处理厂的污泥为原料,探索了微生物转化污泥制备苏云金杆菌生物杀虫剂的可行性,并与常规培养基的发酵进程进行了对比.主要考察了苏云金杆菌的代谢特征、菌体形态与杀虫晶体蛋白产量.研究表明:无需任何预处理工序,污泥所含营养成分即可基本满足苏云金杆菌生长需求,且增殖较快,24h即可达活菌数与活芽孢数的最大值:9.48×10⁸CFU·mL^-1和8.51×10⁸CFU·mL^-1,比常规培养基提前12h,数量分别提高17%和21%;36h SEM表征显示,污泥中晶体与芽孢大部分游离,且晶体较大,呈规则的菱形,而常规培养基中苏云金杆菌的代谢进程相对滞后,且晶体较小;至发酵终点污泥中杀虫晶体蛋白含量为2.80 mg·mL^-1,亦略高于常规培养基.采用污泥发酵制备苏云金杆菌生物杀虫剂大大降低了生产成本,且发酵性能优良,为污泥处置开辟了崭新途径.     

湖南某地饮用水中多环芳烃的健康风险评价

以湖南某地区的饮用水源——某河流流经之处所涉3个乡镇的居民饮用水为研究对象,对水体中16种优控PAHs的质量浓度及其分布特征进行调查,并结合当地人群实际暴露参数进行健康风险评价. 结果表明:饮用水中ρ(∑PAHs)平均值为253.13 ng/L,分布范围为70.22～673.80 ng/L;其中,ρ(萘)和ρ(菲)最高,分别占ρ(∑PAHs)的39%和32%;毒性相对较大的苯并芘的检出率为67.5%,ρ(苯并芘)最高值为8.95 ng/L,满足GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》要求;研究区PAHs的致癌风险、一般人群的致癌风险均在可接受范围内,但是塘溪乡居民和其他部分特殊人群(如男性、城市地区和60～79岁人群)的致癌风险均大于10-6,值得关注;研究区PAHs暴露的非致癌风险均小于10-6,在可接受范围内.      

水体致黑硫离子高效氧化菌的固定化条件优化

S~(2-)是导致城市河流水体变黑的主要污染物。该文开展了水体致黑硫离子高效氧化菌寡养单胞菌(Stenotrophomonas sp.)的固定化条件优化研究,分别考察了固定化初始p H、吸附时间、接种量及载体添加量这4个固定化过程中的主要因素对寡养单胞菌氧化黑臭水体中S~(2-)的影响,以及对COD、NH_3-N和TP去除的影响。实验结果表明,固定化初始pH、吸附时间、接种量以及载体添加量皆可显著影响寡养单胞菌对S~(2-)的氧化率,以及对COD、NH_3-N和TP的去除率。适宜的单因素条件分别为:固定化初始pH值8.0,吸附时间37.5 h,接种量5%和载体添加量1.0 g;在单因素实验条件下,S~(2-)氧化率最高可达76.8%,COD、NH_3-N和TP去除率最高可分别达到31.2%、60.7%和31.9%。在此基础上,响应面优化结果表明,最佳的固定化组合条件为:固定化初始pH值为8.1,吸附时间为37.4 h,菌体接种量为6.0%,人造沸石载体添加量为0.98 g。在上述最优条件下,S~(2-)氧化率的预测值最高可达到82.4%,与实际值拟合率达到99%以上,较未固定化的菌体对S~(2-)的氧化率提高了47.7%。     

流域水污染监测与溯源技术研究进展

水污染特征识别和溯源是实施水污染精准治污的关键一步,也是流域水污染防治工作的前提。该文概述了不同分析监测技术、传统溯源方法与人工智能在水污染监测与溯源中的应用进展。光谱分析由于灵敏度高、准确度好,在实现水污染快速监测中应用最为广泛。传统溯源方法在复杂多样的水污染事故中不能准确快速地确定其污染源类型,而人工智能技术由于可以解决动态环境问题中的不确定性和复杂性,能够准确、智能地识别水质特征和追踪污染源。将人工智能与传统技术相结合是流域水污染溯源的发展趋势。展望了人工智能在水污染溯源方面的应用前景,为实现流域水污染全面监管提供了新的思路。