生物矿化在重金属污染治理领域的研究进展

生物矿化通过生物代谢影响金属及类金属物质的形态分布,进而改变金属及类金属物质的生物有效性及毒性,在环境污染治理领域成为研究热点.文献计量学结果显示,2007—2017年生物矿化研究以微生物为主要对象,在纳米颗粒物和矿区修复等方面形成热点,并在环境学、生物学、化学和工程学等领域形成交叉学科.结合典型矿化菌与重金属间的矿化关联规律和微界面反应对微生物矿化中重金属的钝化机制进行归纳:①依据矿化菌与矿化产物的关联性对矿化菌进行分类,从碳酸盐、铁锰氧化物、硫化物和磷酸盐4类矿化产物角度汇总了碳酸盐矿化菌、铁锰氧化菌、硫酸盐还原菌及磷酸盐溶解菌的代表微生物;②矿化菌通过诱导矿化的方式固定重金属离子,其中碳酸盐矿化菌、硫酸盐还原菌及磷酸盐溶解菌可以直接促进金属矿物的形成,铁锰氧化菌生成的矿物间接吸附金属离子;③微生物矿化是由外及内的过程,细胞壁及胞外多聚物具有丰富基团,在矿化初期提供吸附和成核位点,原生质体也可以提供矿化场所,在矿化中后期继续固定游离离子.但是,由于微生物复杂的细胞结构及独特的生理习性,矿化过程的微界面反应机制研究尚显不足,需要利用生物学、矿物学、环境科学等领域的先进技术进一步的探索;同时也应开展宏观生态水平的生物矿化研究,并结合实际问题完善生物矿化在环境污染治理中的理论,为重金属污染地区的治理提供新的思路和技术.      

工业腐殖酸提纯前后对泰乐菌素的吸附特性

本文采用稀碱法对购买的工业腐殖酸进行了提纯,研究了腐殖酸提纯前后对泰乐菌素的吸附特性,并对其吸附机制进行了初步的探讨.研究结果表明:在对腐殖酸提纯之后,其C、H、O、N、S的含量明显增加,灰分含量显著减小.腐殖酸经提纯后对泰乐菌素的吸附明显增强,在24h可以完全达到吸附平衡,其吸附动力学曲线可以用拉格朗日二级动力学方程和颗粒扩散模型较好的拟合;吸附等温线可以用线性吸附模型和Freundlich吸附模型较好的拟合;且提纯后的腐殖酸对泰乐菌素的吸附随着溶液的p H值和离子强度增加而逐渐减小.综上,推测腐殖酸对泰乐菌素的吸附机制可能以疏水性分配、氢键作用和离子交换作用为主.     

基于熵值-主成分分析的环境治理公众参与水平评价研究

文章运用主成分分析法与熵值法相结合的方法,以公众参与环境治理的各个途径为数据依据,先通过数学变换和降维得到新的指标并算出分值,再通过熵值法赋权,对31个省市的公众参与水平进行评价。结果表明,华东地区公众参与水平最高,后依次是中南、西南、东北和华北地区。以此结果为基础提出制定个性化环保政策、提升政府环境治理能力和提升公众环保意识3条建议。     

基于加速老化和自然贮存数据的氟硅橡胶制品贮存寿命预估

目的准确评价氟硅橡胶制品的贮存寿命。方法利用G402氟硅橡胶制品自然贮存数据对加速老化试验数据进行检验。结果确认加速老化试验方法可行,数据可信,并根据加速老化试验中的模拟试验确定了贮存失效临界值。结论推测出G402氟硅橡胶制品的贮存寿命可以达到15年。     

植被重建下煤矿排土场土壤熟化过程中碳储量变化

植被重建是治理因露天煤矿的开采而形成的大面积排土场行之有效的措施,了解植被重建模式对排土场土壤有机碳(SOC)储量的影响是筛选植被治理措施的重要因子.在内蒙古准格尔旗黑岱沟露天煤矿,选取15 a治理排土场中5种植被重建模式(自然恢复地、草地、灌木林、乔灌混交林、乔木林),16种植被配置类型,采集土壤剖面(0~100 cm)样品408个,研究不同重建模式下SOC储量的变化.结果表明:1治理排土场植被重建模式显著影响剖面SOC含量与分布(P<0.05),表层0~10 cm SOC呈草地>灌木>乔木>乔灌混交林>自然恢复地;全氮(TN)也呈相似的变化特征.2植被配置类型中,苜蓿地0~10 cm的SOC含量(5.71 g·kg-1)和TN含量(0.49 g·kg-1)均最高,比自然恢复地分别高166.7%和171.3%,且是沙棘、紫穗槐+油松、香花槐的两倍左右.3植被重建对SOC影响深度主要集中在0~20 cm,而对TN的影响可达40 cm.4与新建排土场相比,植被重建后,草地、灌木地和乔木地0~100 cm碳储量分别增加了15.47、6.93和6.95 t·hm-2,但仅相当于原地貌水平的2/3、1/2和1/2.植被重建表现出碳汇效应和巨大的固碳能力.从土壤固碳的角度考虑,建议植被重建模式以草地为主,植被类型优先考虑苜蓿.     

掺杂过渡金属的TiO2/累托石复合材料的制备及其光催化性能研究

以累托石为载体,钛酸四丁酯和硝酸铜为原料,采用溶胶-凝胶法制备出了掺杂过渡金属铜的TiO2/累托石复合光催化材料,并对其进行了X射线衍射(XRD)和红外光谱(FT-IR)的表征.同时考察了复合材料在紫外光照下对对氯苯酚的光催化活性,研究了铜掺杂量和煅烧温度等因素对复合材料光催化活性的影响,探讨了过渡金属掺杂改性TiO2的机理及对氯苯酚的光催化降解机理.实验结果表明:在制备复合材料的过程中,累托石的层状结构遭到一定程度的破坏;复合材料中的TiO2主要是以大部分的锐钛矿型和小部分的金红石型的混合形态存在;负载累托石后复合材料的吸附性能明显增加,掺杂铜的TiO2/累托石复合材料的光催化活性要高于未掺杂铜的TiO2/累托石复合材料,并且当掺铜量为0.5%(质量分数),煅烧温度为500℃时,复合材料对对氯苯酚的光催化去除率达到最大;苯醌类物质可能是对氯苯酚光降解的中间产物.     

长江经济带旅游生态效率时空演变及其影响因素

旅游生态效率是一种以"最小资源投入和环境破坏,最大经济社会产出"为核心目标,衡量旅游永续发展的重要指标。综合运用基于非期望产出的Super-SBM模型、地理空间分析方法和面板Tobit回归模型探索长江经济带2007～2016年旅游生态效率时空演变特征及其影响因素。结果表明:(1)研究期内,高效率省区主要分布于东部地区,较低效率省区分布广泛,其数量先减少后增加;而低效率省区数量较少,其分布范围总体从长江经济带东部向西部迁移。(2)长江经济带旅游生态效率区域差异性和集聚性均不断缩小,东部、中部和西部3地区内部差异是长江经济带区域差异的主要贡献者。(3)旅游经济规模、旅游产业结构、科技发展水平、城镇化发展水平和政府规制力度对各省区旅游生态效率影响的空间异质性较强。     

《巴黎协定》国家自主贡献下的新市场机制探析

环境产权化理论与生态现代化理论演绎出的碳市场被奉为解决碳排放"负外部性"的有效手段。《京都议定书》开创了"自上而下"模式的国际碳市场,但因未充分尊重缔约方自主和平等参与而成为一个封闭的"碳交易俱乐部"。京都机制的实践不足与碳市场的理论争议引发《巴黎协定》碳市场存废之争。《巴黎协定》的"国家自主贡献"标志着全球气候治理由"强制约束"向"自觉责任"的转向。基于新履约模式,缔约方形成四种新市场机制方案:基线与信用及碳交易机制、基线与信用"自上而下"或"自下而上"机制以及国际碳交易机制。为保障有效减缓并兼顾自主与平等参与,《巴黎协定》建立了"自上而下"基线与信用机制,但采取了与京都机制"项目"基线不同的"部门"基线。新市场机制对信用交易不再特殊限定,尊重缔约方参与和适用的自愿性;且以"部门"的总量约束为准入门槛对所有缔约方统一要求,体现出平等参与的特点;减排单位中植入可持续发展标准从而对新机制实施的总体效益予以"硬约束"。新机制将促进部门内的减排单位统一,为国际碳市场奠定规则基础。但其市场淡化与可持续发展植入亦将影响国家及区域碳市场异质化发展,不利于国际碳市场构建,其背弃配额交易,独采信用交易亦会抑制碳货币形成。中国建立国家碳市场旨在促进能源市场化改革和产业结构调整,将有利于中国履行"碳强度"和"非化石能源比重"的自主承诺,还将扭转经济增长对高碳排放的依赖,为未来中国履行强制减排责任奠定基础。     

易分解碳输入模式对沉积物共代谢效应的影响

通过构建室内微宇宙系统,运用稳定碳同位素示踪法,解析混合处理组中各有机组分代谢释放的CO2含量,探讨相对易分解碳源的输入对湖泊沉积物有机碳矿化过程的影响.结果表明:添加相对易分解碳源的处理组中,CO2排放量明显升高,较对照组分别提高了45.49％(单次添加组)、52.61％(重复添加组)和57.65％(连续添加组),分...     

汉江上游金水河流域近50年气候变化特征及其对生态环境的影响

利用5年滑动平均距平分析、线性回归分析、相关分析及Autoregression 模型等统计分析方法,分析了近50年（1957~2004年）汉江上游金水河流域年度和春、夏、秋、冬4季气温和降水变化特征及其对流域生态环境的影响。结果显示：近50年来金水河流域气候变化呈现气温升高、降水量减少的暖干化趋势。年平均气温总体上升了111℃,同时在上世纪90年代到本世纪初,年平均气温增幅最大,达到06℃;季节变化中,冬季增温最显著（〖WTBX〗p〖WTBZ〗<001）。年平均降水量总体下降了1196 mm,在1985~1997年间,降水量呈现显著波动下降趋势,最大降幅为3452 mm;而季节变化中,夏季下降最明显。在未来10年,流域内气温将持续增加,年平均气温将增加013℃,降水量将逐年减少,年平均降水量将减少78%。金水河流域过去近50年的气候变化对流域内的生态环境产生了较大的影响,从而加剧了流域生态系统的脆弱性,从一定程度上对南水北调中线工程的水资源安全构成了威胁。