近40年来长江干流水质变化研究

为掌握长江水质状况及其变化趋势,开展1981—2019年长江干流水质变化特征研究.系统总结了39年间长江干流地表水环境监测情况,以COD_Mn、NH₃-N和TP为研究因子,探讨了长江干流水环境质量变化规律;同时,选取有连续监测结果的断面,分析了长江上游、中游和下游不同断面近40年来的水质变化特征.结果表明:①1981—2019年,我国水环境监测迅速发展,长江干流水环境质量监测在监测点位、监测频次、监测项目和水环境质量等方面都发生了较大变化.②长江干流地表水水质总体相对较好,上游水质好于中下游,上游水体中ρ(COD_Mn)、ρ(NH₃-N)和ρ(TP)均低于中下游.③1981—2005年各江段ρ(COD_Mn)和ρ(NH₃-N)年均值变化特征不同,在2006年之后大体呈逐渐降低的变化趋势.④2006年以来,长江干流水质呈好转态势,水体中ρ(COD_Mn)、ρ(NH₃-N)和ρ(TP)均呈逐年下降趋势.⑤近年来,长江干流断面中TP的污染程度高于COD_Mn和NH₃-N,应引起重视.研究显示,政府的相关管理措施对长江干流水质改善具有正面推动作用,极大改善了长江流域总体水质,也促进了长江干流水质的进一步好转.      

厌氧氨氧化颗粒污泥EPS及其对污泥表面特性的影响

取厌氧氨氧化EGSB反应器中颗粒污泥,根据粒径筛分为R1(0. 5～1. 4 mm)、R2(1. 4～2. 8 mm)和R3( 2. 8 mm)这3组.提取不同粒径厌氧氨氧化颗粒污泥EPS,分析EPS特性及其对厌氧氨氧化聚集体表面特性的影响.随着厌氧氨氧化颗粒污泥粒径的增加,PS含量介于(10. 69±0. 11)～(12. 28±0. 15) mg·g~(-1)之间,而PN含量从(56. 88±0. 86) mg·g~(-1)增加到(98. 59±2. 10) mg·g~(-1),且PN/PS从5. 32提高到9. 05.不同粒径厌氧氨氧化颗粒污泥EPS官能团及三维荧光组分含量不同.随着颗粒污泥粒径增大,蛋白质二级结构α-螺旋/(β-折叠+无规卷曲)值从0. 60逐渐降低到0. 43,这种变化有利于污泥表面疏水性的表达.随着颗粒污泥粒径的增大,污泥表面疏水性由54. 2%提高到63. 1%,Zeta电位由-41. 2 m V增加到-31. 5 m V,疏水性的增强和表面电荷的增大有利于颗粒污泥的聚集.厌氧氨氧化颗粒污泥EPS可以增强污泥疏水性和提高Zeta电位,EPS中的PN发挥着重要的作用.     

不同森林土壤微生物群落对Biolog-GN板碳源的利用

应用Biolog方法研究了不同森林恢复类型（人工恢复的湿地松林、杉木林、油茶林和自然恢复的天然次生林）土壤微生物群落对Biolog-GN板不同类型碳源的利用情况,结果表明,自然恢复的天然次生林土壤微生物群落的碳源代谢能力比3种人工林强,其次是油茶林.4种森林类型土壤微生物群落比较偏好、利用率较高的3类碳源是糖类、羧酸类和氨基酸类.对4类森林恢复类型土壤微生物群落具有分异作用的主要碳源类型亦为糖类、羧酸类和氨基酸类,这3类碳源是研究森林恢复后导致土壤微生物群落变化的敏感碳源.     

三维电极生物膜反应器全程自养脱氮的启动研究

采用人工配制氨氮废水,对三维电极生物膜反应器进行全程自养脱氮的启动研究.反应器中阳极采用钌涂层钛棒,在阳极区电解水产氧供硝化菌进行硝化反应;阴极采用活性炭纤维毡,并在阴极区填充活性炭颗粒构建三维电极,在阴极区电解水产氢供反硝化菌完成反硝化过程.在进水NH₄⁺-N浓度30 mg·L^-1、温度30 ℃、HRT为24 h的试验条件下,通过调节DO和 pH实现对硝化和反硝化反应的控制.结果表明,经过挂膜、驯化、稳定这3个较为典型的阶段后,反应器对NH₄⁺-N去除率达到了97.8%,TN的去除率为92.4%,成功实现了三维电极生物膜反应器全程自养脱氮的启动.扫描电镜结果显示,阴极活性炭纤维毡表面的细菌主要为短杆状假单胞菌,活性碳颗粒表面的细菌为微球反硝化细菌,同属氢自养反硝化细菌,反应器中稳定的自养脱氮系统逐步建立.     

太湖草型湖区沉积物中生物易降解物质组成与分布规律

为研究富营养化条件下草型湖区水生植物碎屑快速沉积对沉积物中有机质组成及营养状态的影响,选取太湖胥口湾为研究区,采集沉积物柱状样,探究沉积物中色素、碳、氮、磷及生物易降解物质的组成和分布规律.结果表明,胥口湾沉积物中色素、碳、氮、磷及生物易降解物质整体表现为表层富集特征,主要集中在沉积物表层15 cm;沉积物中氮负荷高于磷负荷,且存在显著的空间差异性;沉积物TN含量在127. 2～2 092. 8 mg·kg~(-1),沉积物TP含量在222. 1～528. 4 mg·kg~(-1),水生植物分布区(1 033. 6 mg·kg~(-1))氮负荷显著高于无植被区(325. 2 mg·kg~(-1)).沉积物中生物易降解物质以糖类(3. 7 mg·g-1)为主,其次是脂类(2. 8 mg·g-1)和蛋白质(2. 3 mg·g-1);水生植物碎屑残体是沉积物中营养盐和易降解有机质的主要来源,水生植物分布区沉积物中色素、碳、氮、磷及生物易降解有机质含量均显著高于无植被区(P 0. 01);胥口湾沉积物逐渐由中营养状态向富营养状态过渡,整体已经趋向于富营养化状态,在今后的湖泊管理和调控过程中需予以关注.     

末次冰期以来青州黄土光释光测年及其对古气候的指示

黄河下游湿润-半湿润地区的鲁中黄土-古土壤沉积,是记录东亚季风气候变化的良好载体。山东青州邵庄黄土剖面粗颗粒石英(63—90 μm)光释光年代和磁化率、粒度、色度以及主量元素测试结果表明：(1)邵庄黄土末次冰期以来((51.3±2.5)—(8.1±1.1) ka)沉积连续;(2)与粒度、磁化率和色度指标相比,化学蚀变指数能够更灵敏地反映冰期-间冰期沉积旋回;(3)粒度结果表明“古土壤”层中值粒径(16.9—24.6 μm)明显高于下伏黄土层中值粒径(11.8—22.7 μm),主要是因为近源沉积在总的沉积通量中所占比例在冰期-间冰期尺度上的变化;(4)灰黑色“古土壤”层底界年龄为(19.1±1.6) ka,明显老于黄土高原全新世古土壤层底界年代(约10—11 ka),其既包含全新世沉积的加积型土壤,也包含下伏末次冰期黄土层基础上受风化、淋溶形成的非加积型土壤。虽然研究区的“古土壤”包含非加积型土壤,记录了间冰期风化成壤过程,但依然能够反映冰期-间冰期气候旋回,是东亚乃至全球气候变化的产物。     

广州市河涌沉积物及底栖生物体内的重金属含量及分布

本文报道了广州市河涌沉积物及底栖生物的重金属含量及分布状况。应用 WFX- IF2型原子分光光度计对 2 1个采样点沉积物及底栖生物样品中 Cd、Cu、Zn、Pb、Cr和 Ni的含量进行了测定 ,并使用标准物作了对照分析。结果显示 :沉积物中 Cd、Cu、Zn、Pb、Cr、Ni的平均含量分别为 5.61、30 2 .1 2、72 7.0 3、1 63.37、67.70、84.58μg/ g干重 ;底栖生物中 Cd、Cu、Zn、Pb、Cr、Ni的平均含量分别为 0 .78、2 9.2 0、2 68.38、1 0 .75、3.89、3.44μg/ g干重。结果表明 :广州市河涌已受到不同程度的重金属污染 ,受污染最严重的是赤岗涌、海珠涌和棠下涌。工业活动是造成污染的主要原因。河涌中的水栖寡毛类与沉积物中的重金属含量显著相关 (P<0 .0 1 ,P<0 .0 5) ,可以作为 Cu、Cr、Ni的良好指示生物。本文还探讨了将河涌污泥作为农用的可能性     

环境有机质对FeS-水体系中林丹脱氯转化的影响

采用批处理方法,评价几种典型的环境有机质对缺氧或无氧FeS-水体系中,林丹非生物脱氯转化动力学的影响.测定了不同反应介质条件下,林丹的非生物脱氯转化速率和产物的分布.结果表明,反应体系中高浓度的表面活性剂对林丹的转化有明显的抑制作用,转化速率为对照体系的18%;萘醌对林丹转化的速率及其产物分布均没有明显的影响;加入25 mg/L胡敏酸可使林丹的转化速率提高1.29倍;加入2 mmol/L 2,2'-联吡啶明使林丹的转化速率提高2.2倍.研究表明,水生态环境中与FeS共存的有机物可能对有机氯污染物的自然衰减产生较大影响.     

基于PPP模式的武汉城市内涝灾害防治体系研究

我国城市化进程正受到城市内涝灾害的困扰,2016年武汉暴雨甚至造成全城瘫痪。为了缓解武汉严峻的内涝形势,根据此次武汉内涝状况,分析了内涝灾害的成因,并探讨了武汉城市内涝灾害防治的新思路,即结合"海绵城市"与"PPP模式"提出了针对武汉市完整的内涝灾害防治体系规划。该体系将生态环境、经济效率和社会效率有机结合,可为城市内涝灾害防治提供依据。     

地质公园旅游经济增长与生态环境压力脱钩评价-以嵩山世界地质公园为例

定量评价地质公园旅游经济增长与生态环境压力的脱钩状态和程度对完善新一轮地质公园规划修编、指导地质公园建设管理具有重要的实践价值和理论意义。论文在借鉴已有脱钩理论研究成果的基础上,将脱钩理论引入地质公园这一微观领域,构建了适合地质公园旅游经济增长与生态环境压力脱钩分析的评价指标体系、评价模型和评判标准,以嵩山世界地质公园为例,测算了2004-2012 年旅游经济增长与生态环境压力的脱钩关系和程度,分析了二者的脱钩发展阶段和时间演化趋势,研究结果表明：①从地质公园旅游经济增长的生态环境压力强度及其变化特征看,2004-2012 年嵩山世界地质公园旅游经济增长的生态环境压力指数波动较大,总体呈现先上升后下降的演化趋势,其中,2004-2009 年呈现上升状态,2009-2012 年呈现下降趋势;②从地质公园旅游经济增长与生态环境压力的脱钩状态及其变化趋势看,2004-2012 年8 个时期嵩山世界地质公园旅游经济增长与生态环境压力的脱钩关系主要经历了从相对脱钩Ⅱ→相对脱钩Ⅳ→相对脱钩Ⅳ→耦合Ⅱ→耦合Ⅰ→绝对脱钩→相对脱钩Ⅰ→绝对脱钩的演变轨迹,地质公园旅游发展的可持续性状态表现出“较强→弱→强”的周期性变化;③从脱钩弹性曲线图看,脱钩状态总体呈现出“上升→下降→上升→下降”向右倾斜的“M”型变化,根据曲线波动情况大致可以划分3 个演化阶段：2004-2007 年的相对脱钩阶段,2007-2009 年的耦合阶段,2009-2012 年的绝对脱钩和相对脱钩交替阶段;④研究结果与嵩山世界地质公园的实际情况相吻合,表明所构建的脱钩评价方法为地质公园旅游的可持续发展提供了一种全新的分析与反馈机制。