盐度冲击下MBR污泥SMP和EPS的三维荧光光谱解析

利用三维荧光(EEM)技术研究了不同盐度冲击下膜-生物反应器(MBR)污泥微生物溶解性产物(SMP)和胞外聚合物(EPS)的变化规律,分析不同盐度冲击下MBR污泥SMP和EPS的EEM图谱.结果表明,当冲击盐度大于2.5g/L时,SMP的EEM图谱中色氨酸荧光峰B(270nm,350nm)、类胡敏酸荧光峰C(375,475nm)、类富里酸荧光峰D(260,460nm)以及EPS的EEM图谱中色氨酸荧光峰B的荧光强度随冲击盐度的提升而增加,EPS的EEM图谱中类胡敏酸C峰的荧光强度则随冲击盐度的提升而下降.用平行因子分析(PARAFAC)方法确定EEM图谱中存在的4个组分,分别为类蛋白质组分C1(230/280,350nm),类胡敏酸组分C2(290/310,380nm)、C3(290/360,460nm)和C4(270/340,440nm);当冲击盐度大于2.5g/L时,SMP中C1、C3和C4组分的荧光强度与冲击盐度呈正相关,而EPS中C3和C4组分的荧光强度分别与冲击盐度呈正相关和负相关,其相关系数均≥0.90;SMP中类蛋白质荧光组分和类胡敏酸组分的荧光强度之和分别与测定的蛋白质含量和胡敏酸含量呈明显的正相关性,相关系数均＞0.93,可作为荧光组分强度定量计算的依据,而EPS中此相关性并不明显.     

不同时刻污染减排对北京市PM2.5浓度的影响

利用空气质量模式Model-3/CMAQ及京津冀地区高分辨率排放源清单,针对有代表性的污染时段(2012年2月7~16日),设置了5种不同时刻的减排方案(在污染峰值提前4d、提前3d、提前2d、提前1d及当天减排),对比在同样的减排比例下,不同时刻开始减排的效果差异.研究发现,提前采取减排控制措施比污染峰值当天开始减排对降低PM2.5浓度的影响更为明显,而且提前采取应急减排的时间越早,PM2.5浓度下降越明显.提前1d、2d、3d减排海淀站和城六区峰值浓度下降率分别为23%和22%、31%和30%、39%和38%,均明显高于当天减排的峰值浓度下降率10%和9%.但随着提前天数的增加,PM2.5峰值浓度进一步下降的幅度越来越小,减排效益较之前显著降低.提前4d减排海淀站和城六区峰值浓度下降率分别为40%和39%,提前4d减排和提前3d减排对降低污染峰值日PM2.5浓度的效果已没有太大差别.同时针对另一个污染时段(2012年1月11~20日)进行了相似的敏感性试验,得出了类似的结论.因此,针对某些污染事件的应急减排,综合考虑减排成本和减排效果,根据气象条件的预报,在可能引起重污染事件的不利气象条件来临时提前2~3d采取减排措施效果最好,既能有效降低PM2.5浓度,也可以避免因盲目长时间减排造成的成本过大.     

河南省淮河流域伏牛山区主要生态恢复演替序列构建

为构建河南省淮河流域内伏牛山区的主要植被类型在生态恢复过程中的演替序列,选取了登封市、鲁山县、确山县和泌阳市4个典型地点,利用空间代替时间方法调查了不同演替系列的主要群落类型,采用排序并结合演替度、分层频度等分析方法构建了该区域的演替序列。结果表明：河南省淮河流域伏牛山区生态恢复过程中的植被群落可分为5种类型,即生态林封禁抚育群落、灌草坡封禁保护群落、梯田耕作经济林群落、梯田经济林弃耕群落、禁牧禁樵生态林群落;群落稳定性大小依次为栎类林、经济林与人工针叶林;植被演替可构建为自然恢复、人工种植后的自然恢复、人工经济林、进展与逆行等4个演替序列;其基本序列可识别为草丛、灌丛、人工林、经济林弃耕恢复林、栎类幼龄林、栎类中龄林等,演替度平均值分别为1.06、5.33、6.19、11.09、12.86、12.26;阔叶树种通常具有较大的分层频度,表明其良好的进展性与稳定性,以其为主要种类所构成的群落类型基本上均处于演替序列中的后期阶段;因此,可以将阔叶林以及特殊条件下的人工林设定为该区域生态恢复的目标植被类型。将几种演替分析方法综合运用,可以较全面地从区域微观尺度上揭示植被的演替过程,能较好地阐明植被演替过程;研究结果可以为生态恢复过程中植被动态与水文生态功能动态相关性、流域生态功能区划、生态恢复目标的制定与过程设计、以及流域生态保护策略制定等提供依据。     

淮河流域湿地变化的特征、热点及其影响因素

利用Landsat遥感数据定量研究了淮河流域1995—2007年间各湿地类型的规模变化,分析了其变化特征,辨识了湿地消长的热点区域,并研究湿地变化热点空间分异的影响因子。结果表明,研究期间流域内水田、库塘等人工湿地大幅增加(净增量分别占1995年湿地总面积的16.81%、4.57%);湖泊、沼泽等自然湿地则明显减少(净减少量分别占1995年湿地总面积的1.06%、2.79%),且多转为人工湿地。湿地变化热点多分布于流域东部及南部;人工湿地变化热点分布连续而集中,自然湿地变化热点则稀少而分散。高程和气温对人工湿地增长热点及自然湿地减少热点的发生影响强度相对较高;社会经济与可达性因素对热点的发生具有显著作用,但其影响强度相对较弱。整个淮河流域,湿地变化热点的发生受多种要素的耦合作用,但湿地变化热点空间分异的首要因素是流域自然地理等背景条件的约束作用。     

北京部分地区地下水中全氟化合物的污染水平初探

全氟化合物(perfluorinated compounds,PFCs)因具有持久性、生物蓄积性和毒性,近年来得到全世界的广泛关注。我国对PFCs环境污染水平的研究主要集中在污水、河水、湖水等浓度较高的水体,针对地下水中PFCs的存在情况研究较为缺乏。为了解北京市地下水中PFCs的污染水平,采集和分析了6个采样地段26眼监测井中的地下水。结果表明:18种目标PFCs中有11种存在不同程度的检出,以C4~C9的全氟羧酸(MQLs~42.9 ng·L-1)和C4~C8的全氟磺酸(MQLs~23.2 ng·L-1)为主。风险评价结果显示,地下水中PFCs未达到对生态环境和人体健康具有风险的水平。本研究提供了北京地区地下水中PFCs污染水平的初步数据,有利于后续开展地下水中PFCs监测和风险评估等研究。     

煤化工废水高盐反渗透浓水纳滤分盐的运行特性

采用纳滤(NF)分盐工艺处理煤化工废水"零排放"过程中产生的高浓度含盐反渗透浓水(高盐RO浓水).运行结果表明:NF的平均水回收率为58.5％;SO42-,Cl-,NO3-及F-的平均截留率分别为98.7％,27.3％,55.8％,74.3％;Cl-分离比为2.03,NF浓水侧存在相当浓度的Cl-;NF水回收率与Cl-...     

北京上甸子大气本底站CO2浓度的源汇区域代表性研究

为研究单个站点观测浓度的源汇区域代表性及所在区域的CO2通量特征,利用大气反转模式FLEXPART模拟确定影响上甸子站观测浓度的气团主要来源,利用Carbon Tracker模式反演CO2浓度和通量的时空分布,并通过数值迭代方法和相关性分析方法获取最优印痕函数阈值,得到影响测站CO2浓度的源汇区域范围.其次,将在线观测CO2浓度筛分为本底和非本底浓度,利用FLEXPART模式追踪测站本底和非本底源区,研究发现,本底和非本底源汇区域明显不同并随季节变化.在印痕函数大于一定阈值的潜在源区内,本底和非本底区域净通量变化趋势差异明显,而且在各通量分支中本底区域化石燃料通量较小、生物圈通量较大,非本底区域化石燃料通量较大、生物圈通量较小.通过反演模式能够定量得到影响测站观测浓度的源汇区域及区域通量特征.     

2013年12月初长江三角洲及周边地区重霾污染的数值模拟

运用WRF-CMAQ模型模拟了2013年12月1~9日长江三角洲及周边地区的一次重霾污染过程.初步探究灰霾天气下大气细颗粒物(PM2.5)的时空分布特征和区域输送过程,并定量研究了外部源区域输送和本地源对长江三角洲地区PM2.5的贡献.结果表明:模式能够合理再现灰霾天气下长江三角洲及周边地区PM2.5的时空分布特征和演变规律.静稳天气下大气细颗粒物仍然存在着显著的区域输送.污染期间来自安徽、山东南部、苏北地区的跨界输送对长江三角洲区域PM2.5的贡献率分别为3.5%~24.9%、0.14%~30.0%、0.03%~17.5%.整个污染期间本地贡献占49%左右,本地贡献和外地贡献基本相当.     

渤海湾河口沉积物重金属污染及潜在生态风险评价

对渤海湾大神堂、高沙岭、海河、子牙河和南排河入海口表层沉积物和野生矛尾鰕虎鱼(除海河口)肌肉的As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn重金属进行了分析,发现各入海口表层沉积物重金属以Zn的浓度水平最高,平均达81.55mg/kg,而Cd最低(平均值为0.28 ± 0.08 mg/kg).在鱼体内, Zn浓度仍是最高(平均为96.75 ± 30.98 mg/kg),而Cd未检出.以生态危害指数法(RI)评价河口沉积物重金属的潜在生态风险表明,海河河口沉积物重金属的潜在生态风险最高,其他依次为子牙河口、南排河口、大神堂和高沙岭.另外,通过对各地鰕虎鱼肝脏金属硫蛋白的分析,发现子牙河的野生复鰕虎鱼金属硫蛋白较其他河口稍高(除海河),与沉积物重金属的RI分布一致.     

简单复垦对磷矿废弃地磷释放的影响模拟实验

针对简单复垦方式对磷矿废弃地污染物释放的影响开展研究,通过室内培养实验,比较磷矿石、废土石和对照土壤栽培烟草和玉米后污染物的释放量和土壤生物理化性质的关系.研究结果表明,根际土壤可溶性PO43-、F-和Ca2+均比非根际土壤和空白土壤显著提高(P0.05),解磷细菌增加了1—2个数量级.矿土Ca2+的释放不受作物类型的影响,可用于指示矿物相分解程度;PO34-的释放主要受土壤Al-P组分控制;矿土F-的释放量与可溶性Ca2+和PO34-紧密相关.研究结果表明经过简单复垦,废土石的磷污染物释放量最大,磷矿石存在较高的潜在分解风险。