生物补救、植物工程与人工地下水补充:对发展中国家的潜在用途与技术转让问题

在工业化国家,已经证实了生物补救、植物工程与人工地下永补充的有效性.他们对发展中世界也有巨大的使用潜力.模拟自然的发育过程,它们提供了使环境可持续的解决办法.当这些和那些技术在发展中国家应用的时候,要根据当地的实际情况考虑社会、经济和环境条件.关于技术转让和能力建设的问题,也应该量力而行.     

论特种设备事故(突发事件)的应急响应与科学处置

为满足基于大数据的特种设备事故推演和预防技术及平台的研发与应用,本文研究了特种设备事故(突发事件)应急处置现状和存在的问题,归纳总结出特种设备安全共性风险,设计和完善了事故响应、控制、预防等应急处置方案与应急救援体系,并进行了实例验证.同时,本文还对在应急处置平台系统上的部署和应用提出了期望.     

不同萃取剂对花生粕饼中重金属的去除效果

比较了柠檬酸钾、酒石酸钾和盐酸萃取对花生粕饼中重金属的去除效果,并对萃取前后花生粕饼中营养元素和粗蛋白浓度的变化进行了研究。结果表明:随着萃取时间和萃取剂浓度的增加,花生粕饼中Pb、Zn、Cu和Cd的去除率也逐渐增加;采用0.50%和1.00%的盐酸萃取后,粕饼中的Cd浓度为0.42和0.34 mg/kg;3种萃取剂连续萃取3次后,Zn和Cu的去除率均有较大提升,30 mmol/L酒石酸钾第3次萃取和0.25%盐酸第2次萃取后粕饼中Cd浓度为0.36和0.21 mg/kg,均满足GB 13078—2017《饲料卫生标准》的要求;柠檬酸钾和酒石酸钾在去除重金属的同时,营养元素流失较小,低浓度的盐酸萃取使部分营养元素流失量大,对粗蛋白流失的影响小。综合考虑,低浓度的盐酸可作为花生粕饼中重金属的萃取剂。     

海口城区地表水环境中抗生素含量特征研究

采用固相萃取-高效液相色谱法研究了海口市城区主要地表水系(海甸五西路河段、鸭尾溪河段、东湖、西湖、红城湖、金牛岭公园人工湖以及美舍河)水体中喹诺酮类(环丙沙星、氧氟沙星)、磺胺类(磺胺甲基嘧啶、磺胺嘧啶、磺胺甲唑、磺胺二甲基嘧啶)2类共6种抗生素药物残留量。结果表明:(1)在海口市地表水系中6种抗生素皆有检出,检出浓度在3.4～1 385.8 ng/L之间,其中,磺胺甲唑、环丙沙星和氧氟沙星在水系每个检测断面中均有检出,磺胺甲唑的检出浓度最大,且含量明显高于欧美以及香港维多利亚港和珠江广州河段的抗生素药物残留量;(2)在海口市城区的地表水系中,喹诺酮类抗生素污染程度是金牛岭公园人工湖>红城湖>东湖>西湖>龙昆沟>美舍河>海甸五西路河段>鸭尾溪;磺胺类抗生素污染程度是西湖>鸭尾溪>海甸五西路河段>金牛岭公园人工湖>东湖>龙昆沟>红城湖>美舍河;(3)影响海口市城区地表水系中抗生素残留量水平的主要原因是气候环境、居住人口密度、污水排放量和水动力条件。     

基于危害性分级的地下水污染源分类识别方法

地下水污染源分类识别是有序开展地下水污染防控工作的前提。以典型地下水污染源为研究对象,建立综合考虑优控污染物、污染源特征的地下水重点污染源识别指标体系,以污染源危害性评价结果作为重点污染源的判别依据。将哈斯(Hasee)图解法与综合评分法相结合,用于地下水优控污染物识别,同时引入修正的内梅罗综合污染指数法,对多组分的地下水优控污染物开展综合评价,并选择3个典型地下水污染源进行分类识别方法实地验证。结果表明:污染源S1、S2和S3的危害性等级分别为Ⅲ、Ⅲ、Ⅱ。在区域地下水污染分类防控与分级管理中,应对危害性等级较高的污染源S1和S2加以重点关注。     

基于HERA土壤分层风险评估的SVE修复方案优化

以新疆某石油炼化污染场地为研究对象,将场地土壤划分为4层,选取石油烃(C₅~C₇)为目标污染物,基于HERA (health and environmental risk assessment)软件开展土壤分层风险评估。结果表明：各土壤层的危害风险均超过可接受水平,修复目标值分别为161.20、182.58、316.75、450.24 mg·kg⁻¹。根据风险评估结果,提出场地土壤气相抽提(soil vapor extraction,SVE)修复方案,抽提井数量为20口,抽提流量为0.36 m³·min⁻¹,苯的去除量为56.71 kg·d⁻¹,需要147 d将场地土壤中污染物的浓度降低到修复目标值以下。依据土壤层风险评估结果和土壤污染羽分布不同,优化了SVE抽提井井深和井筛深度设置,相对于寻常SVE修复设计,可降低修复成本,提高修复效率,预防过度修复,形成了一套基于HERA风险评估的SVE修复方案设计体系。     

预处理方法对香蒲厌氧发酵联产H_2-CH_4效能的影响

通过厌氧发酵动力学分析、还原糖及其他代谢产物变化情况,结合香蒲微观结构解析,系统研究酸(HCl)、碱(NaOH)、酶(纤维素酶R-10)3种预处理对水生植物厌氧发酵联产H2-CH4的影响.结果表明:香蒲分别经酸、碱、酶3种预处理后,厌氧发酵联产累积H2、CH4产量及含量均显著提高,c(HCl)、c(NaOH)均为1.0 mol/L,w(纤维素酶R-10)(以底物计)为10 mg/g时,预处理最佳.其中1.0 mol/L NaOH预处理香蒲效果最佳,φ(H2)(H2含量)达30.09%,累积产H2量(以香蒲干质量计)达11.39 mL/g;φ(CH4)(CH4含量)最高达67.48%,累积产CH4量(以香蒲干质量计)达41.87 mL/g;还原糖利用率达50.87%,sCOD(溶解性化学需氧量)利用率达66.17%.纤维素酶预处理后香蒲产CH4能力显著提高,产CH4阶段φ(CH4)最高为71.39%,累积产CH4量达46.32 mL/g,还原糖利用率达72.10%.扫描电镜微观结构分析表明,碱预处理对香蒲纤维素结构破坏程度最大,可有效增加香蒲与微生物接触面积,有利于厌氧发酵联产H2-CH4工艺的快速启动和稳定运行.     

基于ETD模型的化工园区地下水中优控污染物筛选方法研究北大核心CSCD

化工园区地下水环境调查评估是“十四五”期间地下水生态环境保护的重点任务之一,而科学筛选地下水中优控污染物是调查评估工作的重点和难点。目前针对地下水中优控污染物筛选方法的研究相对较少,尤其是针对地下水监测数据缺失或薄弱的情况。以西南地区某化工园区为研究区,基于“源-路径-受体”的思路,构建了综合考虑污染源强(E)、污染物毒性(T)、污染物进入地下水难易程度(D)的综合评价模型(ETD模型),并通过K-means聚类分析获得高、中、低三个级别地下水中优控污染物清单。结果表明：该化工园区地下水中有高级别优控污染物12种、中级别优控污染物20种、低级别优控污染物22种,其中高级别优控污染物包括卤代脂肪烃7种、醇类1种、单环芳香族化合物2种、有机磷农药1种和其他有机物1种;筛选出的高级别优控污染物与国内外相关研究和标准的清单具有较高的一致性,同时也与该化工园区地下水样品中有机污染物的实际检测结果有较好的一致性,且能反映该化工园区企业的“三废”特征。该研究方法为化工园区地下水中优控有机污染物的筛选提供了新的思路,研究结果可为化工园区地下水调查和污染风险管控措施的制定提供理论支撑。     

干旱化与土地利用变化对中国北方草地与农牧交错带耕地自然生产潜力的综合影响评价研究

气候和土地利用变化通过不同的方式影响耕地的自然生产潜力,目前在时空尺度上定量分析典型生态边缘区气候干旱和土地利用变化对耕地自然生产潜力综合影响的研究还比较薄弱。论文首先采用桑斯维特纪念模型(Thornthwaite-Memorial Model)对北方草地与农牧交错带地区耕地自然生产潜力进行了计算。然后结合气象数据,分析了干旱化对研究区耕地自然生产潜力的影响。又在遥感数据生成的1990,1995和2000年1km土地利用/覆盖数据基础上,分析了土地利用变化对耕地自然生产潜力的影响。结果发现1970～2006年研究区总体上呈现出较强的变干趋势,但波动明显,干旱导致耕地自然生产潜力在1990～1995年和1995～2000年分别减少了约16.61×10⁶t和19.55×10⁶t。1990～1995年和1995～2000年耕地增加率分别为2.64%和2.55%,在此基础上,耕地自然生产潜力分别增加了5.36×10⁶t和4.48×10⁶t。从整个研究区尺度来看,1990～1995年和1995～2000年耕地自然生产潜力分别减少了了约11.24×10⁶t和15.08×10⁶t。从基于气象站点的泰森多边形尺度来看,研究区的西北区域,主要包括陕西、宁夏和甘肃部分地区,耕地自然生产潜力对于气候变化比较敏感,而包括河北、山西部分地区在内的研究区华北南部区域和内蒙古主要受到土地利用变化的影响。     

典型场地地下水污染源强分级评价方法研究

地下水污染程度评价是地下水研究领域的研究热点。以场地浅层地下水为研究对象,基于目前国内工业场地有无防渗措施的分类原则,综合考虑污染源和场地包气带特征因子,构建了地下水污染源强分级评价指标体系。将修正的内梅罗污染指数法应用于污染源危害性分级,并将改进后的DRTAS模型应用于包气带阻控性分级,利用矩阵法构建两方面多因素耦合模型,最后形成了适合典型工业场地的地下水污染源强分级评价的方法。选择4个典型污染场地对评价方法进行实地验证,分析结果表明,对于已建的或拟建的有防渗措施的项目,污染源危害性是造成场地地下水污染的主因;对于已建的无防渗措施项目,污染源危害性和包气带阻控性共同决定地下水污染源强。场地评价结果与水质监测报告结论相符,说明本研究建立的分级评价方法对于地下水污染的预防和控制具有借鉴意义。