第七期：如何培养生态环境教育优秀教师

2023年9月10日,我们迎来了第39个教师节。教师是兴教之本,是完成立德树人根本任务的主力军,高素质的环境教育师资队伍能提供高质量的环境教育。本期栏目围绕“如何培养生态环境教育优秀教师”这一主题,与北京市西城区科技馆特级教师、中科院老科学家科普演讲团成员周又红,山东省济南回民中学校长杨长寨与北京中学科技教师、北京理工大学环境工程专业博士岳蕾共同探讨这一问题。     

海洋石油勘探开发污染物排放管控分析与建议

针对海洋石油勘探开发污染物排放问题,在大量收集整理不同国家和公约组织等发布的文献资料基础上,对该领域包括生产水、钻井液和钻屑、生活污水等各方面管控要求情况进行了对比与分析。研究认为,总体看,不同国家和组织对石油勘探开发过程中的要求大体上一致,个别方面有所差别。相对而言,目前国内的标准较为严格,不过在分区距离、生活污水定义、污染要素测定方法方面还有不足,建议未来在实际广泛调研和试验基础上进一步修订完善,以更好地保护海洋环境,为建设海洋生态文明做出贡献。     

芦苇与香蒲对水中总磷总氮净化能力研究

通过开展芦苇与香蒲两种大型水生植物对水体的净化效果的动态研究,可以发现这两种植物均可以有效地去除水体中的TN与TP,去除率均在70％以上,其中芦苇的总体效果最好,对TN和TP的去除率分别为86.53％和78.17％;香蒲的去除率分别为72.05％和89.98％.经过试验期的净化作用,使原本处于劣V类水的水体质量提高到Ⅲ类水以上.证明这两种植物可以作为小型景观水体的净水植物.     

冷库输氨管道氨气泄漏扩散特性分析及事故后果研究

针对冷库输氨管道老化腐蚀从而发生泄漏问题,建立开放空间氨气泄漏计算流体力学模型,分析了泄漏时间、泄漏速度和环境风速对氨气在开放空间浓度分布规律的影响。结果表明,泄漏时间对氨气浓度分布影响很大,随着时间增长,空间各点氨气浓度总体逐渐增大后稳定不变,不同点浓度增大的路径不同,浓度达到稳定的时间也不同;泄漏速度越大,氨气在同一时间内扩散范围越大,对大气环境危害更严重;风速越大,扩散区域有所偏移,但区域内氨气浓度变化不大。研究结论可为冷库氨泄漏事故处理提供借鉴。     

气溶胶OCEC切割点确定方法改进及应用

用MOUDI采样器分级(0.18～18μm,8级)采集北京(BD)及美国亚特兰大(GT)2011年7、8月大气气溶胶样品,测定有机碳(OC)及元素碳(EC).结果表明,由于石英膜结构在灼烧过程中变化,空白膜激光值在OCEC分析过程会随温度改变而变化,且整体呈下降趋势,扣除空白膜激光值变化后手动确定切割点,即激光校正切割可以提高切割点准确性.采用激光校正切割法得到的OC、EC浓度及粒径分布与有氧无氧切割法不同.一些样品切割点出现在通氧前,原因可能是气溶胶中金属等可在无氧环境中催化氧化EC或受热后分解、变色的吸光物质含量较高等.GT气溶胶碳质组分浓度低于BD,且除GT采样点EC外,均呈双峰分布.BD及GT两个采样点OC浓度在0.56～1.0μm、3.2～5.6μm两个粒径段出现峰值,采样期间BD峰值浓度分别为(2.82±1.59)μg.m-3、(1.95±0.76)μg.m-3,GT峰值浓度分别为(1.28±0.41)μg.m-3、(0.64±0.19)μg.m-3.BD采样点EC浓度峰值出现在1.0～1.8μm、3.2～5.6μm,分别为(0.32±0.24)μg.m-3、(0.26±0.19)μg.m-3.GT采样点EC呈三峰分布,集中于粒径更小的气溶胶中,粒径为0.18～0.56μm气溶胶中EC含量占总采样粒径段44.6%.GT采样点OC、EC浓度均较BD更集中于积聚模态,原因可能为夏季GT主要污染源是机动车尾气排放,而BD存在较多工业活动等排放.     

ZnO-NPs对好氧反硝化细菌Zobellella sp. B307的致毒机制

本文以一株筛自胶州湾沉积物中的好氧反硝化细菌Zobellella sp.B307为研究对象,在短期暴露条件下,通过细菌的生长、脱氮能力,相关酶活以及代谢途径等指标的变化,研究纳米氧化锌（ZnO-NPs）对该菌株的毒性效应;结合锌离子溶出试验、CAT和ROS等氧化应激水平测定,探讨ZnO-NPs对该菌株的致毒机制.结果表明,200mg/L的ZnO-NPs会使菌株硝酸盐氮去除率降至57.53%,LDH升高至对照组的378%,ROS水平高达对照组的5.34倍,SOD活性比对照组升高了60.32%,NIR活性仅为对照组的14.46%;ZnO-NPs主要通过诱导菌株活性氧的生成使其膜通透性改变、相关酶活性下降,并使相关蛋白质、氨基酸的合成及基因表达等代谢通路受到影响,进而抑制该菌株的反硝化能力;游离锌离子的产生可能不是ZnO-NPs对菌株的主要致毒途径.     

复合催化剂PWn/TiO2光催化降解甲醛反应的研究

合成了PWn／TiO2(n=11，12)两种复合催化剂，运用FTIR，TG-DTA，BET比表面积，SEM，FL等手段对复合催化剂进行了表征，并将其用于甲醛的光催化氧化降解实验．结果表明，PWn／TiO2复合催化剂中的钛醇基团可在PW11的缺位位置发生化学键合作用，导致复合体系中结构的变化，光催化活性较低；PWn／TiO2复合催化体系中不仅保持了PW12完整的Keggin结构，而且，经350℃焙烧处理后PW12与TiO2形成载流子的有效迁移，使得复合催化剂具有较高的光催化活性，明显优于纯TiO2，2种复合催化剂对甲醛的光催化降解反应遵循L-H机理，符合一级动力学方程，PW12／TiO2(350℃焙烧)和PW11／TiO2(300℃焙烧)为催化剂时，光催化降解的表观反应速率常数分别为0．01243min^-1，0．005214min^-1。     

东湖“赤潮”的成因分析及发展趋势

2003年3月下旬东湖水质发生了异常现象,为找到水质明显变化的原因,武汉市环境监测中心站通过及时布点取样分析,监测分析水中的生物群落结构,确认东湖发生了"赤潮",并找出了污染源头。通过跟踪监测,了解多甲藻的变化趋势,并提出对涉及外来物种等海洋馆类建设项目的强化管理的建议。     

春季北黄海辽东半岛东部邻近海域溶解甲烷的分布、影响因素及海-气交换通量

本文基于2022年5月现场调查,研究了北黄海辽东半岛东部邻近海域溶解甲烷(CH₄)的分布、影响因素及海-气交换通量。结果表明,该海域溶解CH₄浓度为3.2～11.2 nmol/L,饱和度为103%～364%,高值区位于鸭绿江口近岸海域,随着河口向海延伸,表层海水溶解CH₄浓度逐渐减小,而底层海水溶解CH₄浓度升高;鸭绿江冲淡水的输入致使近岸海域溶解CH₄浓度显著升高,而沉积物有机质降解使得离岸海域底层海水溶解CH₄浓度升高;该海域海-气CH₄交换通量为0.7～61.1μmol/(m²·d),是大气CH₄的源,近岸海域显著高于离岸海域。鸭绿江冲淡水的输入即使在平水期(5月)已经对邻近海域溶解CH₄的影响非常显著,因此,河口等近岸海域海-气CH₄交换通量的研究对于评估我国陆架边缘海对大气CH₄的贡献至关重要。     

生物炭对污泥堆肥及其利用过程重金属有效态的影响

以城市脱水污泥为研究对象,设置2种处理(A组:添加水稻生物炭; B组:未添加生物炭)进行污泥堆肥,并将污泥堆肥产品进行土地利用,研究污泥堆肥及其利用过程重金属(Cd、Pb、Cu、Zn、Ni)的变化特征及其钝化效果,同时考察添加生物炭的影响作用.结果表明:在污泥堆肥及其短期利用过程中,除Ni外,重金属总量没有显著变化,水稻生物炭对5种重金属总量的影响也不显著.污泥堆肥过程对5种重金属具有一定钝化作用,添加生物炭能显著降低重金属有效态含量,并具有显著的钝化效果(P 0. 05),钝化率达到16. 39%～43. 10%,其中Zn、Ni的钝化效果更为显著;而未添加生物炭的污泥堆肥过程对重金属有效态的钝化效果不显著(P 0. 05).施用污泥堆肥会增加土壤重金属含量,短期内,生物炭对污泥堆肥土壤利用后的重金属有效态具有一定影响,但效果不显著.