Effects of water velocity on bulk water quality and biofilm population structure in drinking water distribution systems北大核心CSCD

To study the effect of flow velocity on drinking water distribution systems, bulk water quality was monitored over 28 days, biomass was measured, and 16S rDNA was sequenced on the 28th day using a water distribution simulation system. The relationship between bulk water quality and biofilm was statistically analyzed. Flow velocity of 0.5 m/s yielded the most total organic carbon (TOC) (5.26 ± 0.17 mg/L) in the bulk water, the most bulk water bacteria (lg (n+1/mL-1) = 4.79 ± 0.02), the worst bulk water quality, and the most biofilm bacteria (lg (n+1/cm-2) = 5.48 ± 0.06). A Pearson correlation analysis showed the total number of biofilm bacteria was positively correlated with conductivity (R = 0.73, P < 0.01), turbidity (R = 0.87, P < 0.001), TOC (R = 0.94, P < 0.001), and total bacteria (R = 0.92, P < 0.001), and was negatively correlated with residual chlorine (R = -0.68, P < 0.05). Biofilm diversity was high under the low (0.1 m/s) and high (2.5 m/s) flow rates, but the bacterial diversity of biofilm was the lowest at the 0.5 m/s flow rate, in which Proteobacteria dominated the biofilm community structure. These results suggest that flow velocity affects bulk water quality and biofilm population structure, and water quality and biofilm population structure are interrelated, which provides the theoretical basis for research on biofilms in drinking water distribution systems. © 2018 Science Press. All rights reserved.     

3种氨基糖苷类抗生素对水生生物的时间依赖联合毒性作用比较

以3种氨基糖苷类(AG)抗生素:硫酸安普霉素(APR)、双氢链霉素(DIH)和硫酸链霉素(STS)为研究对象,以生态系统中2类重要的水生生物分解者如青海弧菌(Vibrio qinghaiensis sp.-Q67,Q67)和生产者蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa,CP)为受试生物,运用均匀设计射线法设计抗生素三元混合物体系,共5条具有不同浓度配比的射线,应用已建立的分别基于Q67和CP的时间毒性微板分析法系统测试抗生素及其三元混合物射线对Q67和CP在不同暴露时间的毒性。对于Q67和CP,暴露时间分别为0.25、2、4、8、12 h和12、24、48、72、96 h。应用浓度加和(CA)模型分析混合物在不同暴露时间的毒性相互作用。结果表明:APR、DIH和STS及其5条混合物射线对2种指示生物的毒性均具有明显的时间依赖性,且Q67对AG抗生素及其混合物射线的响应比CP的灵敏;以半数效应浓度的负对数p EC50值为毒性大小指标,3种抗生素对2种指示生物的毒性大小顺序随暴露时间的变化而变化,3种AG抗生素对Q67和CP分别在12 h和96 h的毒性大小顺序均为STSDIHAPR;5条具有不同浓度配比的混合物射线对Q67在不同暴露时间的毒性均呈加和作用,但对CP的毒性既有加和作用也有拮抗作用,且拮抗作用随暴露时间和组分浓度配比的变化而变化,表明AG抗生素毒性的联合毒性作用与暴露生物、暴露时间以及混合物组分的浓度配比等有关。     

我国地表水中磷酸三苯酯的多层次生态风险评估

磷酸三苯酯(triphenyl phosphate,TPP)在电缆材料、塑料制品中被大量使用,是地表水中检出频率最高的有机磷酸酯类阻燃剂之一,近年来受到广泛关注。本文通过文献检索TPP的地表水环境暴露浓度以及对水生生物的毒性效应浓度,利用风险商(hazard quotient,HQ)和概率生态风险评价法(probabilistic ecological risk assessments,PERA)对我国主要地表水中的TPP进行多层次生态风险评价。结果显示,TPP在我国地表水中的浓度为0.2～96.3 ng·L~(-1),以生存为测试终点的急性毒性数据推导出的预测无效应浓度(predicted no effect concentration,PNEC)为36.49μg·L~(-1),而以繁殖、发育和生长等为测试终点的慢性毒性数据推导出的PNEC值为1.30μg·L~(-1)。基于急、慢性毒性数据计算的风险商均小于0.1。我国地表水中TPP对0.1%到1%的水生生物造成繁殖、发育和生长等慢性毒性影响的概率分别为1.40%和0.04%,存在较低的潜在生态风险。     

尾砂压缩固结特性试验及e-P曲线模型分析研究

为探索压实度K和含水率ω对铅锌尾砂压缩固结特性的影响,采用WG三联高压固结仪对铅锌尾砂开展了标准固结试验,基于修正后的e—P曲线分析模型来分析铅锌尾砂的压缩固结特性。结果表明:(1)压缩系数av1-2随K增大而减小。当ωωopt时,av1-2在0.034~0.092 MPa-1间波动;当ω≥ωopt时,av1-2随ω增大而增大。ω≥15%时,尾砂属中压缩性土;ω15%时,尾砂属低压缩性土。(2)固结系数Cv随K增大而降低,随ω增大而先增大后减小,ω=9%时Cv最大。(3)修正了e—P模型并优化模型参数,验证了模型的正确性与合理性。该研究结果为尾矿库(坝)的稳定性分析提供了试验和理论基础,为尾矿库的安全运行与回采利用提供科学依据。     

基于小波分解及遗传BPNN耦合模型的地表水As浓度预测研究

随着工业的快速发展,水体中污染物超标事件时有发生,造成了较严重的水环境污染问题.水环境监测与预报是环境科学研究的重要内容.为了实现地表水砷（As）污染的准确预报,本研究提出小波分解、遗传算法与BP人工神经网络的耦合建模方法,并结合某河流监测站1998—2016年共19年的地表水质监测数据,通过皮尔逊相关系数和信息指标评价法对模型输入变量进行筛选,最后对比分析了在不同水质参数输入情况下BP人工神经网络（BPNN）、遗传算法改进的BPNN（GABP）、小波-遗传BPNN耦合模型（W-GABP）对后6年（2011—2016年） As浓度预测结果的均方根误差（RMSE）、决定系数（R²）、平均绝对百分比误差（MAPE）,以确立最优模型.结果表明：①多水质参数BPNN、GABP与W-GABP耦合模型预测结果的MAPE分别为17.51%、15.98%、14.46%,单水质参数BPNN、GABP与W-GABP耦合模型预测结果的MAPE分别为18.78%、16.74%、7.83%;②小波分解数据前处理及遗传算法均能较大程度地提高预测模型的精度;③对于地表水水质预报,需对比不同模型在不同输入变量下的预测结果,以获得最佳的预测精度.单水质参数输入的W-GABP耦合模型能较准确地预报地表水As浓度的变化情况,对数据缺乏地区水质监控和地表水As污染防治具有重要意义.     

建立我国海滩质量标准分级体系的探讨

在参考国内外主要海滩质量标准评价体系的基础上,论文根据我国海滩的具体状况,提出适合我国国情的海滩质量标准体系。标准体系包括自然和社会经济两类共54个因子,对不同开发程度的海滩实行不同的评分标准,最终将海滩分为钻石、金、银、铜及不及格5个等级。论文对山东和福建共6个不同开发程度(开发成熟,低度开发/未开发)的海滩进行了试点应用,结果表明,厦门黄厝得分最高,霞浦大京得分最低。同时解释所提出标准的适用性,并对海滩资源可持续开发利用提出管理对策。     

Characterization of a sex pheromone in a simultaneous hermaphroditic shrimp, Lysmata wurdemanni

Olfactory chemical cues have been described to play important roles in the control of mate recognition in many decapod crustaceans. However, we still know very little about the chemical characteristics of the cues that coordinate pre-copulative behaviour. In this study, we partially characterized a waterborne sex pheromone of a marine shrimp, Lysmata wurdemanni. Female moulting water was collected and ultrafiltered using 1,000 and 500-Da membranes, respectively, and analysed using HPLC with a Lichrosphere™ RP18 (C18) column. The sex pheromone is likely to be a molecule between 500 and 1,000 Da in size because behavioural bioassays showed that males responded to the supernatant of 500-Da and to the 1,000-Da filtrate, but did not respond to the supernatant of 1,000-Da or to the 500-Da filtrate. There was only one dominant peak (2.86 min) detectable in HPLC chromatograms of the supernatant of the 500-Da filtration. This peak showed a UV absorbance maximum at 274 nm, similar to the recently identified shore crab sex pheromone Uridine-di-phosphate (UDP). Behavioural bioassays confirmed that this peak is a bioactive component of a potential pheromone bouquet, but is different from UDP, which showed no bioactivity in Lysmata wurdemanni. Our results lay the foundation for future studies to purify and eventually identify this sex pheromone.     

忻州市土地利用现状的环境敏感区分析

随着新一轮土地利用规划修编展开,针对忻州市土地利用存在的环境问题,利用调查资料和相关研究成果,有效管理土地利用空间向环境敏感地区伸展,减缓环境敏感地区的环境压力和生态胁迫,为市域土地利用方式和分区方案制定提供环境敏感性依据.从规划方案与面临的土地生态问题入手,划分生态环境、水源保护、污染影响、优质农田以及煤矿塌陷五类环境敏感区,并进行忻州市环境敏感地综合评价,明确其空间分布范围.研究结果表明,极高敏感、高敏感区占全市总面积的4%,较高敏感区和一般敏感区分别占10.5%和7.5%,低敏感区和非敏感区分别占40%和38%.通过分析规划土地利用功能分区方案与环境的协调性, 在土地利用规划过程中,提出土地利用方式和空间布局优化对策.     

改进型Orbal氧化沟在污水处理厂的应用

介绍了江山市鹿溪污水处理厂的设计概况和特色。工程一期处理规模为4.0万m3/d。采用"微孔曝气+推流器"的方式,充氧调节幅度为45%～100%,同时设计水深增加到5.5m,有效减少氧化沟的占地面积,节约运行费用。污水厂进水的主要污染指标为COD和NH3-N,主要处理工艺为改进型Orbal氧化沟。此外为了适应雨季的水量冲击,系统采用灵活的进水方式,雨季污水直接进入中沟,在保证出水达标的同时,减少了污泥流失。两年多的运行结果表明,该工艺具有良好的环境和经济效益。     

武汉月湖水体主要元素与浮游植物的PCA与CCA分析

通过2007年1—12月对武汉月湖不同的取样点进行监测,并选择汉江琴台段水域作为研究对照,调查了月湖水体硅藻、蓝藻与水体主要元素的种类,采用PCA、CCA分析法探讨了月湖水体硅藻、蓝藻与水体元素种类的关系。结果表明：月湖水体中所含元素全年监测出28种;汉江琴台段水域中所含元素全年监测出27种。经PCA分析表明,月湖水体中累计贡献率较大为磷（P）、砷（As）、铁（Fe）、铜（Cu）、锰（Mn）;汉江琴台段水域累计贡献率较大为硅（Si）、锑（Sb）、镉（cd）、钒（V）、钡（Ba）、Ag（银）、钼（Mo）。月湖水体中蓝藻密度大于硅藻,汉江琴台段水域硅藻密度大于蓝藻。经CCA分析表明,月湖硅藻密度与硒（Se）、锶（sr）、银（Ag）、Ba、铝（A1）呈正相关关系;月湖蓝藻密度与P、Cu、铬（Cr）呈正相关关系,月湖蓝藻密度与镁（Mg）、镍（Ni）、钙（ca）、锌（zn）、硫（S）呈负相关关系。CCA分析中,汉江琴台段硅藻密度与铅（Pb）、硼（B）、As、Cr、Zn、A1、Cu、Mn、Fe、P呈负相关关系,汉江琴台段硅藻密度与Mo、ca、钴（Co）、V、Sr、Ag呈正相关关系;汉江琴台段蓝藻密度与钠（Na）、S、Mg、Ni、钾（K）呈负相关关系。月湖水体缺乏可溶硅（dissolvedsilicon,DSi）,硅藻会提升对其他元素（Se、Sr、Ag、Ba、A1）的吸收能力,这些元素会起到缺乏元素（si）近似的作用,替代性可能出现。水中各种元素的组态是导致月湖浮游植物群落发生演变的重要原因之一。