两相一体式污泥浓缩消化(TISTD)反应器微生物多样性研究

针对课题组开发的两相一体式污泥浓缩消化反应器(TISTD),采用16S rDNA、PCR-TGGE等分子生物学技术,对反应器在不同阶段稳态下的内、外反应室中微生物的多样性和种群结构进行了研究.结果表明:TISTD反应器内外反应室中微生物群落均呈现高度的多样性分布,优势菌群明显,群落结构差异性很大,且外反应室较内反应室具有更多的微生物种群数量,外室是水解酸化的场所,污泥在外室经过微生物的水解酸化后进入内室,内室是严格厌氧的产甲烷场所;从反应器运行的不同时期来看,反应器中微生物优势种群呈现一定的差异,随着反应器负荷的改变,微生物的群落结构和种群数量也呈现出明显的演替过程,优势种群的功能地位处在动态变化中.微生物种群之间通过协同和竞争作用,形成了特定生态位的群落结构.研究结果解释了TISTD反应器同时浓缩和消化的工作机理,并为其推广、应用及优化调控提供了理论基础.     

改良剂对根际土壤-水稻系统中镉运移的影响

稻田镉(Cd)污染治理是我国目前农田重金属污染治理的重点和难点.铁的氧化还原过程对Cd在土壤-水稻系统中的运移发挥着极其重要的作用.从铁循环调控入手,研发阻控稻米Cd累积的钝化技术及产品,势必能为农田重金属污染治理提供新的解决途径.本研究以自主研发的改良剂为对象,通过野外田间试验,研究改良剂对Cd从根际土壤向根表铁膜迁移及在水稻不同组织器官间转运的影响,探索铁循环影响Cd在根际土壤-水稻系统中运移的机制.结果表明,改良剂施用促进了根际土壤中铁硫化物的形成,其与Cd共沉淀显著减少了分蘖期、拔节期和灌浆期根际土壤中乙酸铵浸提态Cd(NH4AcCd)的含量;成熟期排水烤田致使铁硫化物被氧化,其对Cd的释放显著增大了根际土壤中NH4Ac-Cd的含量;铁硫化物形成减弱了Fe(Ⅱ)从根际土壤向根表的迁移能力,铁膜中铁(DCB-Fe)的含量随之减小,铁膜对Cd的吸附能力减弱导致分蘖期和灌浆期铁膜中Cd(DCB-Cd)的含量显著减小;改良剂施用有效减弱了根系对Cd的转运能力,增大了拔节期、灌浆期和成熟期Cd在根系的分布比例,而减少了拔节期、灌浆期和成熟期Cd在茎叶、以及成熟期Cd在糙米中的分布比例.本研究成果将为后期改良剂的研发及应用提供理论依据,对解决稻田Cd污染治理难题具有重要意义.     

鄱阳湖流域水体和水产品中苯酚的暴露特征及人体健康风险评估

苯酚（phenol）被广泛应用于工业生产,在水环境中大量检出,具有皮肤灼伤、抑制中枢神经和肝脏损伤等健康毒性.调查了鄱阳湖水体和水产品中苯酚的暴露浓度,采用商值法和概率风险评估法,基于本土人群暴露参数评估苯酚对鄱阳湖流域成人的健康风险.分析结果表明,水体中苯酚浓度范围为ND~556.26 ng·L^-1,水产品中苯酚含量范围在11.98~255.51 μg·kg^-1.鄱阳湖湖区成人饮水健康风险值在3.80×10^-7~8.46×10^-5范围内,湖区南部河流聚集处及北部长江交汇处的成人饮水健康风险较高.成人通过食用鄱阳湖不同种类水产品产生的健康风险范围为2.65×10^-5~1.47×10^-4,食用黄颡鱼和鲶鱼产生的健康风险比其他种类水产品高一个数量级.通过Monte Carlo模拟评估苯酚的健康概率风险,并探讨鄱阳湖流域人群暴露参数敏感性.结果表明鄱阳湖流域成人饮水和水产品食用的95百分位健康风险值处于可接受水平,苯酚环境暴露浓度对健康风险值的影响最大.本研究结果可为鄱阳湖流域水环境中苯酚的风险管控提供参考.     

丛枝茵根真菌Gigaspora margarita孢子伴生菌群效应分析

丛枝菌根真菌的孢子表面存在与之伴生的微生物类群,其中以细菌为主.本文以不同处理方式的珍珠巨孢囊霉(Gigaspora margarita)孢子与白三叶草(Trifolium repens L.)进行共培养试验.试验分为4组:A,孢子经表面消毒;B,孢子表面消毒后并回接伴生菌;C,孢子未经表面消毒;D,孢子存在于土壤接种物中.以灭菌的蛭石为基质,修改的Hoagland营养液作为补充营养,在相对无杂菌的环境中培养3 mo,并取样观察.结果表明,处理A的植株茎叶鲜(干)重显著低于其它处理,根系鲜重无显著差异.菌根侵染率以D处理最高,A与B、C之间存在不显著的差异.产孢数量以A最少,并与B、C之间存在显著性差异.以PCR-DGGE技术分析各处理之间孢子伴生细菌的种群差异.结果显示,A处理与其它处理间存在较大的差异.其它处理间差异较小.分析认为,伴生菌群对G.margarita及其宿主植物的生命活动起着直接或间接的影响.     

试论区域环境综合整治研究新途径——环境重塑

针对目前环境学科研究彼此孤立的现状和经济社会与环境的统一性要求,从系统整合研究的观点出发,提出区域环境重塑的概念和方法框架,试图推动环境问题的整体研究.环境重塑必须从多学科出发,通过社会-经济-环境复合系统运行机制的研究和模拟仿真,找出系统主要矛盾和因子,综合运用技术和政策措施多角度地加以整治,才能重构系统组织,实现整体协调和发展协调.     

积融雪控制下土壤大气间汞交换通量特征

位于松花江上游流域的夹皮沟金矿曾是我国采金量最大的矿区,广泛使用的混汞法提金工艺导致了严重的区域环境介质汞污染.为研究稳定性季节积雪及融雪控制过程土壤(雪)大气间汞交换通量特征,选择区域内典型"山-谷"地形结构单元,沿坡面等距进行布点,使用动态通量箱法测定了各采样点土壤(雪)大气间汞交换通量,使用塞曼效应汞分析仪(LUMEX Zeeman RA915+)测定了各采样点近地面(0～150 cm)垂直方向上大气汞浓度分布,分析了同步气象因子、积融雪控制下地表性质和近地面大气汞的垂直分布各因素对土壤(雪)大气间汞交换通量特征的影响.结果表明,冬季积雪和融雪期间,大气中汞均有沿山坡向谷底汇集的趋势,在积雪冷源性下垫面所致逆温层结控制下,汞交换通量表现为明显的由大气向土壤(雪)的沉降过程.融雪期间雪融后地表土壤大气间汞交换通量表现为释放与沉降过程交替,仍然积雪地表大气间汞交换通量沉降水平明显弱于积雪期.分析土壤(雪)大气间汞交换通量与其影响因素间关系发现,积雪期土壤(雪)大气间汞交换通量与大气汞浓度和大气温度间均具有显著的负线性相关关系;融雪期土壤(雪)大气间汞交换通量与大气汞浓度间具有明显的负线性相关关系,与大气温度间具有正线性相关关系;雪融后裸露土壤大气间汞交换通量与地温间呈现一定的正线性相关关系.     

碳化泡沫负载Co3O4活化过硫酸盐降解罗丹明B

Co₃O₄具有优良的活化过硫酸盐的性能而受到人们的重视,但Co₃O₄粉体易团聚、使用过程中难以分离、易流失和重复利用率差等问题严重制约了其实际应用．通过水热法制备碳化三聚氰胺泡沫负载Co₃O₄非均相催化剂．采用X-射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对催化剂的结构和表面形貌进行分析．研究不同因素对催化剂活化过硫酸氢钾（PMS）降解罗丹明B（RhB）的性能．其最优催化工艺参数：催化剂投加量为35 mg·L^-1、PMS质量浓度为50 mg·L^-1和pH为7、RhB初始质量浓度为10 mg·L^-1,30 min反应后对RhB降解率为98%．结果表明,增大碳化泡沫负载Co₃O₄非均相催化剂投加量和PMS质量浓度能明显提高对RhB的降解率;而增加RhB初始质量浓度和提高pH值会明显抑制RhB的降解率．催化反应过程符合准一级动力学方程．温度对RhB降...     

考虑应变速率影响的混凝土重力坝非线性地震响应分析

通过引入应变速率、损伤变量以及刚度退化指标等参数,建立了应变率相关的混凝土弹塑性损伤模型。运用该模型对某重力坝厂房坝段分别就率相关及率无关两种情况进行了三维非线性地震响应时程分析。深入研究了混凝土应变速率等相关特性对结构动力响应的影响。结果表明,应变速率对混凝土的力学性能有一定的影响,随着应变速率的增加,坝体结构的变形减小,主拉应力有所提高,应变能有所减小以及开裂损伤有一定的降低。所得结论对混凝土重力坝的震害研究有一定的参考价值。     

363kV快速真空断路器电场计算

高电压等级开关设备的绝缘水平严重影响设备的安全运行和开断能力,因此在研发高电压真空断路器时需要分析其电场分布。以363 kV快速真空断路器设计结构为原型,建立三维有限元电场计算模型,分别计算了额定电压下闭合和开断工况下的电场分布,分析了灭弧室、绝缘子以及主要金具表面的电场大小。结果表明:均压环表面电场最大值为1.92 MV/m,绝缘子表面最大值为0.36 MV/m,开距20 mm时灭弧室断口电场最大值为3.5 MV/m,其他部位电场均处于控制范围内,断路器总体结构设计合理,满足绝缘要求。     

一体式膜生物反应器污水处理工艺研究

在一体式膜生物反应器研制开发实验及反应器各参数运行协调理论分析的基础上,提出了一体式膜生物反应器工艺各参数间的设计原则、方法、步骤及设计实例,对该工艺的运行能耗作了评价.