水环境中磺胺类抗生素固相萃取-液质联用检测方法的建立及效果评估

为快速、同步检测分析磺胺类抗生素,有效削减并控制水体中磺胺类上抗生素含量,基于已有检测仪器和分析测试方法,建立了一种用于同时测定水体中8种磺胺类抗生素(磺胺氯哒嗪、磺胺间二甲氧嘧啶、磺胺二甲基嘧啶、磺胺甲恶唑、磺胺喹恶啉、磺胺甲氧哒嗪、磺胺甲噻二唑、磺胺吡啶)残留的固相萃取-液相色谱-三重四极杆串联质谱检测方法;在检测过程中,调节水样的pH为3,用HLB固相萃取柱进行净化、富集,在40 ℃条件下用氮吹浓缩吹干,用超纯水复溶至1 mL;以0.1%甲酸水溶液和0.1%甲酸乙腈溶液作为流动相,使用Phenomenex Kinetex F5 色谱柱(50 mm×3.0 mm, 2.6 μm)进行分离,在多反应监测模式(MRM)下对样品进行定量、定性分析。结果表明：8种磺胺类抗生素线性关系良好,且拟合度均大于0.999 0;检出限为0.1~0.5 μg·L⁻¹,定量限为0.5~2.0 μg·L⁻¹;质量浓度为1、5、50 μg·L⁻¹的混标溶液的加标回收率分别为78.85%~127.96%、76.69%~114.38%和73.55%~125.92%, 相对标准偏差均在15%以内。该方法快捷、高效、灵敏,能够满足水中磺胺类抗生素的定性、定量检测,可为我国检测方法标准体系的建设提供参考。     

基于天然椰丝纤维填料的低氨氮废水SNAP系统自然挂膜构建

针对低氨氮废水单级自养脱氮工艺(SNAP)系统的构建需要接种特殊种源且工程应用复杂的问题,采用生物亲和性好的天然椰丝纤维为填料,开展了低氨氮废水SNAP系统自然挂膜构建实验,考察了进水COD/TN对系统脱氮效能及脱氮路径的影响。结果表明：在温度为(30±1) ℃、进水氮负荷为0.1 kg·(m3·d)−1时,采用自然挂膜以及进水${\rm{NH}}_4^{+} $-N质量浓度梯度递减(由(100±3) mg·L−1降至(50±2) mg·L−1)的运行方式,经过85 d的运行,初步构建出低氨氮废水SNAP系统;该系统${\rm{NH}}_4^{+} $-N和TN去除率分别为94.58%和70.07%;系统脱氮功能菌属主要有Nitrosomonas、Candidatus Brocadia。此外,进水COD/TN对系统脱氮效能及脱氮路径影响显著。当进水COD/TN分别为0、0.2、0.5、1、2时,系统TN平均去除率分别为70.07%、72.09%、75.18%、82.19%、62.19%;对于低氨氮废水,当COD/TN≤0.2时,系统主要脱氮路径为厌氧氨氧化;当COD/TN为0.5~1.5时,系统脱氮路径以短程硝化反硝化为主,厌氧氨氧化为辅;当COD/TN≥2 时,系统通过短程硝化反硝化、厌氧氨氧化路径脱氮能力进一步降低。     

基于异养-硫自养反硝化耦合技术的陶粒-硫磺混合生物填料对城市污水处理厂尾水的深度脱氮

针对城市污水处理厂脱氮能力的不足,设计了2种不同体积比的陶粒-硫磺混合生物填料反应器(陶粒与硫磺的体积比分别为2∶1和5∶1),并用其对城市污水处理厂尾水进行了深度处理。结果表明,陶粒与硫磺体积比为2∶1的混合生物填料反应器(R2,高硫耦合组)在C/N为4,HRT为4 h的条件下处理模拟废水时脱氮效率最高,TN平均去除率和平均出水质量浓度分别为(92.62±1.36)%和(2.39±0.22) mg∙L^-1。相比于R1(异养对照组),R2在保证脱氮效率的同时,碳源投加量更少;此外,R2在最佳条件下促进了体系内反硝化微生物群落Thauera(陶厄氏菌属)和Thiobacillus(硫杆菌属)的生长,二者的相对丰度之和为39.13%。     

江库连通条件下珠海市饮用水源水质分布特征及水资源调配措施

珠海市河流型和水库型饮用水源的补给来源均主要来自西江,其中水库型水源主要通过西江泵站调水的方式进行蓄水。利用聚类分析和判别分析对水源水质时空分布特征进行了分析,讨论水期变化和水源位置等因素对水源水质的影响,并通过水力停留时间计算和相关性分析,初步探讨了水资源调度及水力停留时间对水源水质的影响。结果表明：珠海市水源水质可分为西江上游河流型水源、西江下游河流型水源和水库型水源3类;水库型水源中的总磷、粪大肠菌群、硫化物、硝酸盐浓度低于河流型水源,其中,水库型水源、河流型水源中的总磷浓度分别为0.01~0.04、0.04~0.12 mg/L,硝酸盐浓度分别为0.006~1、0.100~2 mg/L;上游河流型水源受咸潮上溯影响较小,下游河流型水源枯水期硫酸盐及氯化物浓度显著上升,但丰水期水质与上游河流型水源差异较小。基于上述分析结果,提出水资源调配措施：1）通过延长水库水力停留时间,包括提高库容量较大水库利用率,调整水库与泵站的连通方式等,以发挥水库型水源营养盐自净功能。2）枯水期可发挥上游河流型水源咸潮抵御的功能优势,保障水源盐度达标,丰水期可发挥下游河流型水源供水成本较低的优势,加大其水源取水比例。3）优先选取总磷、硝酸盐浓度较低（如总磷浓度达到湖库型水源Ⅲ类标准限值）,且距离城区较近的泵站进行供水。通过上述措施的实施,提高水质因素在水资源调配中的作用,降低水资源调度对水源水质的冲击和水源水质超标风险。

     

疏浚对练江峡山大溪流域沉积物营养盐的影响分析

以练江峡山大溪流域为研究对象,通过分析疏浚前后10个点位表层沉积物有机质（OM）、总氮（TN）和总磷（TP）浓度以及间隙水和上覆水中氨氮（NH₄ ⁺-N）、TN和TP浓度,以揭示疏浚对表层沉积物营养盐的时空分布及释放过程的影响,并对疏浚后表层沉积物污染状况进行评价。结果表明：疏浚后间隙水和上覆水中TP、TN、NH₄ ⁺-N浓度均显著下降,表层沉积物中OM和TN平均浓度较疏浚前分别下降53.3%、54.5%,有接近1/2点位的表层沉积物出现TP浓度高于疏浚前的现象,疏浚对表层沉积物中营养物移除能力为TN>OM>TP;疏浚后表层沉积物OM、TN和TP污染情况较疏浚前有所改观,但污染程度依然处于较高等级;疏浚后,沉积物中的氮表现为“源”,而磷经历了从“源”到“汇”的转换,表明本次疏浚对表层沉积物间隙水中氮的内源释放有促进作用,对磷的内源释放存在抑制作用,这与本次疏浚的深度、沉积物的理化性质及赋存环境的改变有关。

     

西南地区农村生活垃圾特征与群众环保意识

随机选择我国西南地区22个自然村,通过问卷调查、现场采样和实验室测试等方法,对当地农村生活垃圾的污染和处理现状,垃圾特征,群众对生活垃圾的认知、支付意愿和影响因素进行调研。结果表明,我国西南地区农村人均生活垃圾产生量为178 g·d-1,主要组分为厨余、灰土、橡胶和纸类。垃圾容重、含水率、灰分、可燃物和热值分别为107 kg·m-3、37.04%、25.73%、37.23%和8 008 k J·kg-1。该地区生活垃圾具有惰性物质含量低、容重低,可回收物比例和热值高的特征。群众对生活垃圾的污染性认知主要来源于直观感受,对可回收生活垃圾的认知直接受当地废品回收商的影响,对有毒有害垃圾的认知不足。年龄、受教育程度和家庭年收入对认知水平有一定的影响,对群众支付意愿无明显影响。群众的支付意愿与垃圾收费呈指数衰减关系,以每户每月不超过5元为宜。在西南地区农村实施生活垃圾处理收费制度已具有一定的基础。     

绿色荧光蛋白基因标记内生枯草芽孢杆菌

用枯草芽孢杆菌168菌株rpsD基因的启动子替换质粒pGFP4412中蜡状芽孢杆菌4412启动子,从而构建了能在枯草芽孢杆菌中表达绿色荧光蛋白基因gfpmut3a的载体pS4GFP,将其导入具有内生、防病、促生作用的野生型枯草芽孢杆菌BS-2菌株中,筛选获得遗传稳定性好且具有良好发光表型的标记菌株BS-2-gfp.该标记菌株在小白菜体内的定殖研究结果表明,该菌株能够在小白菜根际及根、茎、叶内定殖和传导,接菌50d后仍能在其体内分离到标记菌株.图5参17     

CO_2倍增和气候变化对北京山区栓皮栎林NPP影响研究

应用生物地球化学过程模型BIOME-BGC估算了1977—1992年北京妙峰山栓皮栎（Quercus variabilis）林的净第一性生产力（NPP）,并分析气候对NPP年际变化的影响以及未来气候变化情景下对NPP的影响。结果表明：1977—1992年15年间栓皮栎的NPP（以C计）平均值为340.17g·m-2·a-1,NPP（以C计）变化在143.56～431.56g·m-2·a-1之间,并无明显的整体变化趋势,但表现出明显的年际变化,年际变动率达18%。在这段时间内降水量成为控制栓皮栎林NPP年际变化的主要气候因子。通过设置18种不同未来气候方案进行栓皮栎林NPP模拟表明,CO2浓度加倍会降低栓皮栎林的NPP但降低幅度较小。在CO2浓度不变的情况下,温度升高2.0℃和降水的协同增加以及单个因子的增加都有利于NPP的积累,但协同增加不如单个因子的增加对NPP的积累效应明显;在CO2和气候同时改变的情况下,CO2浓度加倍、温度升高2.0℃和降水的协同增加有利于NPP的积累且协同增加比单个因子的增加对NPP的积累效应明显,但各因子之间交互作用较弱。     

2000—2016年珠海市酸雨变化特征及酸雨概念模型

为评估我国酸雨控制效果与发展趋势,利用2000-2016年东亚酸沉降监测网（EANET）的监测数据及同步气象资料,研究了珠海市酸雨变化特征及EANET中国网所有4个城市（珠海、厦门、重庆、西安）的城市降水化学组分特征.利用HYSPLIT后向轨迹聚类和潜在源区PSCF分析方法,研究了珠海市降水气团和酸雨来源,建立了珠海市酸雨概念模型.结果表明：①珠海市酸雨日数与频率呈先增后减趋势,2008年后珠海市酸雨污染程度明显改善,我国酸雨控制效果明显.②沿海城市（珠海、厦门）与内陆工业城市（重庆、西安）降水离子组分区别明显,内陆工业城市酸雨受碱性颗粒物影响较大.③沿海城市（珠海、厦门）酸雨为硫酸-硝酸混合型;内陆工业城市（重庆、西安）酸雨以硫酸型为主,近年有向硫酸-硝酸混合型转变的趋势.④综合酸雨降水HYSPLIT后向轨迹聚类分析与PSCF潜在源区分析结果可建立酸雨概念模型,有助解释酸雨成因.珠海市强酸雨主要受珠海市外的珠三角地区污染物输送影响.     

2013年10月长株潭城市群一次持续性空气污染过程特征分析

2013年10月21~31日长株潭城市群经历了一次持续性空气污染过程.利用地面空气质量监测资料、地面气象资料及探空资料综合分析了此次污染过程与大气环流、边界层气象条件之间的相互关系,并利用卫星遥感火点监测资料和HYSPLIT4模式,分析了此次过程大气污染物的来源及输送路径.结果表明,过程前期(21~26日),污染物缓慢积累,过程后期(27~31日),PM2.5、CO、NO2等焚烧特征污染物浓度急剧升高,秸秆焚烧污染物的长距离输送是后期空气污染加重的主要原因.火点监测和后向轨迹分析表明,过程前期气流主要流经长株潭城市群东北方向的安徽、湖北等地,流经地区火点分布较少,后期气流主要流经长株潭城市群东南方向的江西等地,流经地区火点分布较多.高压均压场背景环流导致的稳定大气层结、南北冷暖气流对峙造成的地面静小风,是长株潭城市群污染过程发展、维持和加强的重要条件,污染物长距离输送对长株潭城市群区域空气质量有重要影响.