两级潜流人工湿地在中国东北高寒地区的应用研究

以吉林省四平市郊区的两级潜流人工湿地生活污水处理系统为例,考察了隔离保温、特殊活性人工介质等加强化措施后的两级湿地系统在东北高寒地区运行的适应性及其效能与特征,分析了潜流人工湿地的两级组合工艺在污染物去除方面的优势.结果表明,通过特殊活性人工介质的选用和一定的隔离保温措施,两级潜流人工湿地系统能在高寒地区高效运行,其对COD、BOD₅、SS、NH⁺₄-N、TP具有稳定的去除效果,整个运行期间,出水COD、BOD₅和SS平均浓度分别为16 .01、4 .27和4 .01 mg·L^-1,并且可以使出水NH⁺₄-N和TP浓度分别在9 .72和0 .45 mg·L^-1以下,均达到中水水质标准;潜流人工湿地的两级组合系统,可以弥补单级人工湿地NH⁺₄-N去除效率不高的缺点,提高污染物的去除效率.     

中草药砷含量特征及其健康风险初步评价

通过野外采样和室内分析相结合的方法,对13种河北省主要地产中草药中砷的含量特征及其分布规律进行了研究,并对中草药中砷的人体健康风险进行了初步评价.13种地产草药分三类采集:中草药种植区的药材、以及相应市场销售的半成品和饮片.结果表明,以地下部入药的各种类中草药砷含量平均值在0.14～0.54 mg/kg之间,以地上部入药的中草药,祁菊花砷含量平均值为1.42 mg/kg,其它种类在0.09～0.27 mg/kg之间.根据《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》对总砷的限量(2.0 mg/kg),以地下部和地上部入药草药的超标率分别为3.27%(n=153)和9.09%(n=44),全部样品的总超标率为4.57%(n=197);直接采集的所有中草药样品砷含量范围在0.03～0.73 mg/kg,全部符合限量标准,而市场购买的半成品及饮片砷含量范围在0.05～7.05 mg/kg,其超标率为6.36%,来源于市场的草药砷含量显著高于种植区直接采集的中草药(p0.05);从13种草药隶属的科属分析,菊科草药砷含量范围较宽,在0.08～7.05 mg/kg,平均值为0.87 mg/kg,而其它6种科属砷含量的平均值范围在0.21～0.41 mg/kg,且各科75%的样品砷含量0.5 mg/kg,相比菊科样品,其药用安全性较高;通过服用半成品及饮片得到砷的日摄入量为0.90～19.7μg/d,其占每日允许摄入量ADI(allowable daily intake)的比值范围在0.70%～15.4%之间,其砷的健康风险显著大于服用采自种植区的原药(p0.05),说明草药饮片中砷对人体的健康风险不容忽视.     

芘高效降解菌的分离鉴定及其降解特性研究

采用富集培养的方法从多环芳烃污染的土壤中分离到3株能高效降解四环芳烃芘的细菌J1、J2、J3,经形态观察、生理生化和16SrDNA鉴定,J1属于铜绿假单胞菌属(Pseudomonas aeruginosa),J2属于黄杆菌属(Flavobacterium mizutaii),J3属于短短芽孢杆菌属(Brevibacillus parabrevis).3株细菌均能以芘作为碳源生长,在含芘50、100、200、500、1 000 mg/L的无机盐液体培养基中培养7 d后细菌总数达到最高,在含芘200 mg.L-1的无机盐液体培养基中7d的降解效率分别达到53.04%、65.03%、51.02%.3株细菌对培养基具有较广泛的pH适应范围,在芘浓度200 mg/L,pH为4～9的液体条件下,均可生长,且对芘有很好的降解.虽然可以采用芘的二氯甲烷溶液或者N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液向培养液中添加芘,但是以N,N-二甲基甲酰胺添加的方式芘在水溶液中起到很好的分散作用,更有利于3株细菌对芘的降解.     

镉砷污染土壤修复技术的文献计量分析

为了解国内土壤镉砷污染修复技术研究现状和未来发展趋势,采用文献计量方法和可视化软件Citespace,结合关键词检索统计方法,使用CNKI全文数据库,检索1999—2019年土壤镉(Cd)和砷(As)污染修复技术相关论文15 301篇,并绘制了网络知识图谱。结果表明：1999—2012年为镉砷污染土壤修复技术文章低发期,2013—2015年发文量跌宕增长;2016—2019年我国镉砷污染土壤修复技术步入了快速发展阶段;在我国土壤镉砷修复领域研究中,植物修复是热点修复手段之一;从研究机构的分布来看,南北方有较大差异,南方地区的发文量大于北方地区。在此基础上,对未来镉砷污染土壤修复技术和发展方向进行了预测分析。可以看出,我国应不断发展多手段结合的联合修复技术,做好土壤镉砷污染修复预警与风险防控仍是未来的工作重点。以上分析结果可为镉砷污染土壤的修复提供借鉴和参考。     

利用不同植物进行DNA损伤彗星实验的方法比较

为了研究彗星实验在植物DNA损伤检测中的应用,以多种植物材料为对象,进行了植物彗星实验的比较研究.分别分离了蚕豆、菠菜、洋葱、菜豆、大蒜、水稻等植物组织的细胞核,并以彗星实验方法研究了H2O2引起的植物细胞核DNA损伤.电泳后发现H2O2处理组植物细胞核出现明显拖尾,而对照组没有出现拖尾或拖尾较小.研究结果表明彗星实验是一种可以在单细胞水平上研究植物DNA损伤程度的手段,具有灵敏、简单、快速的优点.采用合适的细胞核分离方法,能够将彗星实验应用于多种植物,研究其DNA损伤.蚕豆、菠菜、洋葱、菜豆、大蒜等植物的根尖和叶片都可以应用于植物彗星实验,但在本实验条件下利用水稻组织进行彗星试实验并没有获得明显的彗星图像,能否进行彗星实验可能受植物本身性质或实验条件等多种因素的影响.     

土壤石油烃污染的植物毒性及植物-微生物联合降解

通过盆栽实验研究了土壤石油烃污染对玉米和水稻根伸长的影响,并在土壤中接种经过筛选得到的石油烃降解菌,研究石油烃降解菌对石油烃毒性的影响以及对土壤中石油烃的降解。研究结果表明,石油烃浓度低于1 000 mg/kg时对玉米的根系生长有一定的刺激生长作用,随着石油烃浓度的增加,刺激根长生长的作用逐渐降低,研究结果表明,水稻根长受石油烃影响较小。通过对不同处理土壤中石油烃降解的研究结果表明,土壤中种植水稻对石油烃有一定的降解作用,但是不同处理下土壤中的石油烃降解率不同,其中水稻微生物联合处理下土壤中石油烃的降解速率最快,培养期内的降解效率达到53.3%。     

丛枝菌根真菌对百菌清引起的旱稻(Oryza sativa L.)毒性的影响

采用盆栽实验的方法,研究了百菌清对旱稻 (Oryza sativa L.)生长和氧化胁迫的影响,以及接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)对百菌清污染下旱稻生长的影响和对旱稻氧化胁迫的影响.结果表明,百菌清处理对旱稻的生长有明显的抑制作用,施加百菌清后可以使旱稻地上部的生物量由2.5 g·pot^-1下降到1.0 g·pot^-1以下;地下部分的生物量在施加百菌清处理后由0.9 g·pot^-1下降到0.3 g·pot^-1以下.百菌清处理下接种AMF能显著提高旱稻生物量,接种菌根真菌能使50 mg·kg^-1百菌清处理下旱稻的生物量增加1倍以上.百菌清处理能显著降低旱稻对磷(P)营养元素的吸收,在50 mg·kg^-1百菌清处理下旱稻地上部分P的吸收量由3 200 μg·pot^-1下降到860 μg·pot^-1,接种AMF能使旱稻地上部P的吸收量增加到1 900 μg·pot^-1.百菌清处理还可以引起旱稻体内的氧化胁迫,改变旱稻体内抗氧化酶系统的活性,而接种菌根真菌能降低百菌清对旱稻产生的氧化胁迫,从而减轻百菌清污染对旱稻的毒性作用.总之,百菌清土壤污染能够引起旱稻体内的氧化胁迫、降低旱稻P的吸收量而影响植物生长,接种菌根真菌能显著改善旱稻的生长和降低百菌清对旱稻的影响.     

聚乙烯醇精馏残渣组分分析及其环境风险评价

为评估聚乙烯醇生产中精馏残渣组分及其环境污染风险,为此类危险废物的环境管理提供技术支持,采集华东某聚乙烯醇生产企业的精馏残渣,分析其重金属以及有机污染物含量,并评估其环境风险。研究结果表明聚乙烯醇精馏残渣主要来自生产环节中的醋酸乙烯精制工段,残渣中的有机物组分主要为醋酸及其他有机酸类,其中醋酸的相对含量达到63.47%;残渣中的重金属主要包括Zn、Ni和Cr,其含量分别为404 537 mg·kg-1,8 654 mg·kg-1和5 084 mg·kg-1。环境风险评价的结果表明残渣中有机物污染物引起的环境风险在可接受范围内,而重金属污染严重,同时有很高潜在生态风险。精馏残渣中的主要环境污染风险因子为醋酸、Zn和Ni。     

“两高一资”行业定量化判定标准研究

在国家管理制度和管理政策体系整体趋向精细化工的大背景下,结合环保科研的科学性和现行管理体制下各部门与环保相关职能和政策体系设置的可操作性二者的共同需求,以典型水环境污染物和大气污染物为例,在界定污染因子范围的基础上,基于产排污强度、产排污总量、产排污浓度、污染物治理达标成本和污染物毒性等相关定量指标,提出一整套兼顾科学性与可操作性、且便于进行横向和纵向对比的"两高一资"行业定量化判定标准体系,并以石化、纺织和轻工等行业中的典型"高污染"产品为例对此套判定标准进行了验证,证实了其科学性和可操作性,为今后科学地开展行业环保工作、有针对性地发挥相关政策在促进工业领域节能减排方面政策实效提供了共同的技术基础和连接点。     

焦化厂污染土壤堆肥修复过程的毒性变化

以北京某焦化厂污染土壤为研究对象,按照5∶1的比例添加锯末后加入5%的草炭进行好氧堆肥,通过对污染土壤堆肥处理过程中16种PAHs的降解率、CAT值、SOM值、土壤毒性、pH和TN值的变化规律进行比较,研究添加草炭好氧堆肥对实际有机污染土壤中PAHs的降解效果。研究结果表明,(1)添加草炭好氧堆肥能有效降解有机污染土壤中PAHs,堆肥49 d后,EPA优控的16种PAHs总值从1 085.42 mg/kg降低到71.10 mg/kg,总降解率为93.27%。(2)焦化厂土壤中PAHs浓度较高的分别为荧蒽、菲、芴、苯并(a)蒽、芘、蒽和苯并(k)荧蒽,它们的和占Σ16PAHs总量的73.56%,其中荧蒽的含量最高,浓度为186.913 mg/kg。这7种PAHs的经过49 d添加草炭堆肥后降解率分别为95.67%、93.52%、92.22%、93.12%、93.01%、95.19%和96.24%。(3)通过有机质值和Σ16PAHs总量作图发现,有机质值和Σ16PAHs总量有一定的相关性,这表明在堆肥过程中,微生物在PAHs降解过程中起到很大的作用。