活性污泥增强地下渗滤系统去除生活污水中氮污染

将棕黄壤、炉渣和活性污泥按一定比例添加配置生物填料,装填在5个土柱(编号为1#~5#)中,棕黄壤和炉渣按1∶1体积比配置,1#~4#土柱再分别添加0、2.5%(体积分数,下同)、5.0%、10.0%活性污泥,5#土柱只在生物填料层下部40cm处添加5.0%的活性污泥。通过构建的地下渗滤系统研究不同水力负荷下系统的污水处理效果。结果表明:水力负荷适宜为12cm3/(cm2·d),添加活性污泥最佳为5.0%(体积分数),此时土柱的启动周期为22d,氨氮和TN去除率分别稳定为94.4%、77.8%。     

烯酮还原酶基因的克隆与优化表达

烯酮/酯还原酶可以专一性地还原烯酮/酯中的碳碳双键,并引入两个手性中心,是手性化合物生物催化合成的重要酶类之一;在使用烯酮/酯还原酶进行全细胞手性分子生物催化合成中,其他还原酶的存在常导致副反应的产生.为研究烯酮/酯还原酶的理化性质、底物的专一性、产物的手性特点等,需要经过纯化的烯酮/酯还原酶.为此,根据烯酮还原酶(Enoate reductase,ERs,EC 1.3.1.31)的基因序列设计引物,以丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)ATCC824基因组DNA为模板,通过PCR扩增技术得到了目标酶的基因,目的片段全长为1 995 bp,共编码664个氨基酸,相对分子质量为73×103.将烯酮还原酶基因连接到pET-32a(+)上,构建表达质粒pET-32a(+)-ERs,并成功在Escherichia coli Rosetta(DE3)pLysS中表达.在摇床上优化的表达条件为:诱导温度为18℃,诱导起始时菌体D600 nm为0.6～0.8,转速为100 r/min,诱导剂IPTG浓度为0.1 mmol/L,诱导培养时间为12 h,表达的烯酮还原酶大部分以可溶性形式存在于菌体内.     

5种典型滨海养殖水体中多种类抗生素的残留特性

水产集约化养殖的迅速发展带来的抗生素环境问题已经受到各国学者的关注,尤其是环境残留抗生素对微生物耐药性的诱导和抗生素在食物中的残留,直接影响水生生态系统健康以及人类健康。应用固相萃取-高压液相色谱-串联质谱方法（SPE-LC-MS/MS）研究不同生物养殖水体（鱼塘、螃蟹池、蛏池、虾池、鸭池）中残留抗生素类型和质量浓度。结果表明,基于LC-MS/MS分析的固相萃取方法对滨海养殖水体中5类14种抗生素残留的检测具有较高的萃取效率,并且检测方法回收率在63%~124%之间;在典型滨海养殖区不同养殖水体中检出了3类7种抗生素（含磺胺类增效剂甲氧苄氨嘧啶）残留,最高质量浓度分别为诺氟沙星（3.54 ng.L-1,虾池）、氧氟沙星（14.8 ng.L-1,蛏池）、磺胺嘧啶（5.36 ng.L-1,鸭池）、磺胺二甲嘧啶（7.35 ng.L-1,虾池）、磺胺甲噁唑（18.5 ng.L-1,虾池）、氟甲砜霉素（5.00 ng.L-1,虾池）和甲氧苄氨嘧啶（40.2 ng.L-1,鸭池）,均低于已有的报道质量浓度水平。养殖水体中残留抗生素种类和质量浓度与养殖生物类型有关,螃蟹养殖水体抗生素残留种类（4种）最少,鱼和鸭养殖水体抗生素残留检出达6种,而检出的抗生素最高残留质量浓度主要来自于虾养殖水体。     

工业园区减污降碳协同增效评价方法及实证研究

工业园区污染物和温室气体排放集中,推动工业园区实现减污降碳协同增效是落实碳达峰碳中和发展目标的迫切需要.本研究综合《2030年前碳达峰行动方案》《减污降碳协同增效实施方案》等文件,从产业发展、能源结构转型、循环经济、污染治理、园区运营管理等方面对工业园区减污降碳协同增效的基本内涵进行了阐述.以内涵解读为基础,参考国内外相关研究、国家生态工业示范园区和绿色园区创建指南等构建评价指标体系,并对不同地区和不同主导产业类型的园区设定差异化参考值.运用层次分析法对各指标赋权重,归一化处理后加权得到工业园区减污降碳协同发展指数(IPSR),并选取包头市稀土高新区(全国唯一冠有稀土专业名称的高新区,且涵盖“两高行业”)为案例园区进行实证研究.结果表明,评价指标体系能较好地反映案例园区在重点方面的工作进展情况,包头市稀土高新区近3年IPSR逐步提升,2020年得分达70.19分(理想水平为100分),进一步提升IPSR的重点在于着重打造低碳高效产业、降低化石能源消费占比、科学治污以及持续大力推动园区基础设施建设.研究显示,构建工业园区减污降碳协同增效评价指标体系对引导工业园区高质量发展具有重要的现实意...     

KOH对富铁富硫酸盐酸性环境中生物成因次生铁矿物合成的影响

生物成因次生铁矿物的高效合成对处理以富铁富硫酸盐为典型环境特征的酸性矿山废水具有重要的工程指导意义.本研究通过细菌培养实验,在富铁富硫酸盐环境(改进型9K液体培养基)中,考察了KOH对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)催化合成次生铁矿物过程中体系p H、Fe2+氧化率、总Fe沉淀率及次生铁矿物矿相的影响.结果表明,A.ferrooxidans在改进型9K培养基(对照处理)中培养72 h后,p H从原始的2.50下降至2.34,而在对照处理分别加入3.3、6.7与13.4 mmol·L-1KOH的处理体系中培养72 h后,p H却分别降低至2.27、2.15与2.10.同时,KOH的加入能够在一定程度上加速Fe2+的氧化速率及总Fe的沉淀效率.例如,培养至24 h,加入3.3、6.7和13.4 mmol·L-1KOH的处理体系较对照体系Fe2+氧化率分别提高了12.1%、20.3%和23.2%.培养至72 h,加入3.3、6.7和13.4 mmol·L-1KOH的处理体系较对照体系总Fe沉淀率分别增加了26.0%、60.4%和71.8%.通过分析加入6.7 mmol·L-1KOH或3.3 mmol·L-1K2SO4处理体系上述参数的变化情况,可以得出,KOH加速体系酸化、提高Fe2+氧化率及总Fe沉淀率是K+与OH-联合作用所致.本研究不同体系所得次生铁矿物均为黄铁矾与施氏矿物共存的混合物,然而,KOH引入的K+或OH-均有利于体系无定型施氏矿物向晶型黄铁矾类矿物转化.研究结果可为次生铁矿物生物合成及其在酸性矿山废水治理领域的应用提供必要的参数支撑.     

上海市生态用地属性与空气负离子浓度的关联性

空气负离子具有杀菌、降尘、清洁空气的功效,能够表征环境空气的清洁度.为探明上海市生态用地空气负离子浓度的分布特征,便于人们休闲游憩,选择24个上海市生态核查样区,在植被最为茂盛的夏季进行空气离子浓度监测(离子迁移率为0.4 cm2/(V· s)),共获得正、负离子现场监测数据各21 600个,研究生态用地属性与空气负离子浓度的关系.结果表明:外环以内生态用地负离子浓度总体低于外环以外,内陆地区总体低于临海地区,上海植物园最低,海湾森林公园最高;除东平森林公园外,其他生态用地空气负离子浓度均大于正离子浓度;市区的共青森林公园、世纪公园,郊区的余山森林公园、金山岛自然保护区等8个样区CI均大于1,空气清洁度为A,最清洁;负离子浓度与植被覆盖度、LAI总体没有明显相关性,但在同一样区3个样方植被覆盖度相差大于等于0.10或LAI相差大于等于1的地区,负离子与植被覆盖度、LAI呈正相关性;负离子与温度呈负相关,不具备显著性,与相对湿度呈明显的正相关性.     

上海市城市热岛景观格局演变特征研究

城市热岛空间格局特征及其内在驱动机制的研究可为缓解城市热岛效应、城市规划与产业布局提供科学依据,目前这方面研究还比较少,相关机制并没有得到完全的揭示。该研究以上海市为研究对象,采用1987、1996、2002和2010年4景Landsat TM/ETM+遥感影像,对城市地表温度进行了反演与分级。借助景观格局指数,分析了上海市城市热岛景观格局时空演变特征。结果表明:随着1987-2010年上海市不断城市化,各级热岛景观类型斑块数量持续增加,高等级的城市热岛景观类型面积也持续增加,整个城市热岛景观趋于破碎化。热岛景观总体聚集度下降,连通性下降,但是低等级热岛景观向高等级热岛景观转移的面积逐渐增加,景观类型之间面积差异逐渐减小,景观均匀度和多样性增加。城市化过程中,人口数量的增加和经济的快速发展对城市热岛景观格局的形成和演变具有重要的影响。研究结果揭示了城市热岛格局随城市化进程的时空演变特征,可以为制定有效的热岛效应缓解措施提供参考依据。     

上海崇明岛风景旅游区空气负离子浓度分布研究

负氧离子有利于人们身体健康,并反映空气质量清新度。国家和上海市将崇明岛定位为生态岛,为明确其风景旅游区空气清新程度,体现生态岛环境效益,文章主要研究该区域空气中对人体健康有益小粒径负氧离子的分布特征。通过相关资料调研分析,确定监测研究对人体有益、离子迁移率≥0.15 cm2(/V·s)的中小空气负离子。通过对崇明岛东滩、明珠湖、森林公园3个风景旅游区12个测点进行负离子监测,研究负离子分布特征和影响因素。研究表明:2011年负离子浓度平均值在318¹ 763个/cm3之间;区域总体分布规律为:明珠湖草地>东滩栈桥>明珠湖森林>森林公园花卉基地>东滩大堤>森林公园观光果园>森林公园入口>森林公园度假村;正离子普遍大于负离子,且临近水域、周边植被茂盛、人为活动少的区域负离子浓度相对较高。基于研究结论,针对区域特点,提出平原区域后续开展负离子监测研究的建议,为政府部门提供参考与借鉴。     

Fe3O4/FeS2活化H2O2降解典型苯胂酸类污染物

利用水热法成功制备了Fe₃O₄/FeS₂催化剂,并将其用于构建非均相芬顿体系降解典型的苯胂酸类污染物（洛克沙胂,ROX）.XRD、SEM、XPS和磁学测量系统（VSM）等表征结果表明,Fe₃O₄/FeS₂呈明显的颗粒状且具有良好的磁性.降解实验结果显示,在最优条件下（初始pH值为4.5、ROX起始浓度为20mg/L、Fe₃O₄/FeS₂投加量为0.15g/L和H₂O₂浓度为0.034g/L,Fe₃O₄/FeS₂介导的非均相芬顿体系可以超快速降解ROX,1min后的降解效率达到96.74%,明显优于单独的Fe₃O₄或FeS₂体系.此外,Fe₃O₄/FeS₂可以通过磁铁进行快速回收利用,同时也具有良好的重复利用性能,使用3次后,ROX的降解效率仍超过80%.机理分析表明,Fe₃O₄/FeS₂能够快速地催化H₂O₂产生具有强氧化性的羟基自由基（·OH）.在·OH的作-用下,ROX分子结构中C-As、C-N和C-C等化学键发生断裂,发生脱砷、脱硝和开环等反应,进而生成一系列的有机产物（如酚类、醌类、小分子有机酸等）和无机产物（As （V）和NO₃^-）.之后,无机砷能够被吸附在催化剂表面,而有机产物则进一步被矿化.