义乌市城镇污水提标处理的环境与经济效益分析

自2014年以来,浙江省义乌市全面推进城镇污水治理工作,在城镇污水提标处理方面开展了诸多实践。以义乌市2015年和2017年施行的污水排放标准为情境要素,结合该市9座污水处理厂实际运行数据及能耗、化学药剂和污染物排放的生命周期环境影响清单数据,模拟分析了义乌市城镇污水提标处理的环境和经济效益。结果表明,义乌市污水提标处理虽然有益于水体污染物减排,但由于既有污水处理厂普遍进水碳源不足,污水二级处理工艺需仰赖增加化学药剂投放来进行强化,使得投入了大量资金的污水提标处理并未能真正有效地解决水体污染问题,而且还会在气候变暖、土壤酸化、土壤生态毒性等方面产生负面影响。进一步地,围绕污水提标处理的强效思路、污水过度处理负面效应的缓解对策、及污水处理经济效益的增收策略进行了展望,以期为义乌市乃至我国构建经济高效、绿色低碳的污水治理模式提供参考。     

耐镉浮萍筛选、鉴定及其对镉的富集效果

近年来,水体镉污染日益严峻,筛选超富集植物用于其治理具有重要意义。本研究以90个浮萍株系为实验材料,采用30 mg·L⁻¹ 的镉处理7 d,获得7个镉耐受优势株系。通过Blast比对和构建系统发育树鉴定该7个浮萍株系的种属,确定为Spirodela polyrhiza、Lemna japonica、Lemna minor和Landoltia punctata。通过低质量浓度(0.5 mg·L⁻¹)和高质量浓度(10 mg·L⁻¹)镉处理7 d,进一步比较和研究了7个优势株系对镉的富集效果。结果表明,低浓度镉处理后,5个株系的镉富集量超过100 mg·kg⁻¹;高浓度镉处理后,7个浮萍株系的镉富集量超过1 200 mg·kg⁻¹,生物富集系数大于120,对水体中镉的去除率高于70%。其中,4号株系(L. japonica)为本次筛选出的最佳株系,其镉富集量、生物富集系数和对水体中镉的去除率分别达到2 834.30 mg·kg⁻¹、283.43和82.50%。     

我国固体废物分类体系构建的原则、方法与框架

健全的固体废物分类体系是固体废物管理工作得以有效开展的基础和前提,然而目前我国的分类体系构建进展较为缓慢。从我国固体废物分类现状和固体废物管理实际出发,借鉴国外关于固体废物分类的经验,提出了我国固体废物分类体系的构建原则、方法以及框架,以期为我国固体废物管理工作提供参考。     

石墨烯/二氧化硅负载纳米零价铁对As(Ⅲ)的去除

以氧化石墨烯和正硅酸乙酯为原料,采用溶胶-凝胶法制得石墨烯/二氧化硅复合材料(GS),以GS为基体,采用液相还原法,得到石墨烯/二氧化硅负载纳米零价铁(NZVI/GS),将其用于水中As(Ⅲ)的吸附研究。通过XRD、TEM、BET、Zeta电位等表征手段对NZVI/GS进行表征。探讨不同反应条件对NZVI/GS的吸附影响,并进行动力学方程和吸附等温线方程拟合。结果表明,NZVI/GS对As(Ⅲ)具有良好的去除效果,当初始溶液pH为6~8,投加量为0.4 g·L-1,反应温度为35 ℃,砷初始浓度为2 mg·L-1时,NZVI/GS对As(Ⅲ)的去除率高达99.81%。通过Langmuir等温吸附方程得到NZVI/GS对As(Ⅲ)最大吸附量55.93 mg·g-1。     

不同咪唑基离子液体改性PbO2电极降解苯酚废水

以5种不同结构的咪唑基离子液体为电沉积溶液的添加剂,采用电沉积法制备了改性钛基PbO2电极。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）对电极表面形貌、晶体结构进行表征。以苯酚为电催化目标降解物,对不同电极氧化去除苯酚及COD的活性进行考察比较;同时,以水杨酸为捕捉剂,通过高效液相色谱（HPLC）分析技术对不同电极体系中羟自由基（·OH）的生成量进行检测。结果表明,阳离子烷基支链长度及阴离子的改变均会对PbO2电极的表面形貌、结晶取向及电催化活性产生一定影响,且后者的影响作用较前者更为突出。[Emim]Br和[Emim]PF6改性电极的电催化活性比较相近,均明显低于[Emim]BF4改性电极。固定阴离子为BF4-,3种不同烷基支链长度离子液体对PbO2电极活性的改进效果顺序为[Bmim]BF4 > [Emim]BF4 > [Hmim]BF4。此外,不同改性电极对苯酚废水COD去除率的高低与·OH的生成量多少一致,表明苯酚的电化学氧化降解主要是由·OH间接氧化引起的。     

重庆市农用地整治项目时空分异特征研究

以2002~2013年重庆市农用地整治项目数据为基础,采用数理统计法和重心模型法,对12 a间重庆市农用地整治项目的时空分异特征进行研究。得出以下结论:1重庆市农用地整治项目主要分布在城市发展新区和渝东北生态涵养发展区。项目平均规模受地形影响较大,项目平均投资额与项目区区位条件、地形条件、现代农业发展方向、生态文明建设等因素有关。2项目数量、项目规模及项目投资额的重心移动均在经度和纬度方向呈现波动变化,但基本集中在全市的中部位置,全市农用地整治项目的空间分布具有一定的地域均衡性。项目重心整体呈向东北方向移动的趋势,重心移动的方向和距离受政策因素影响明显。3根据项目数量、项目规模和项目投资额的重心点及其移动轨迹可以将重庆市12 a间农用地整治项目分为起步阶段、发展阶段、完善阶段、成熟阶段四个阶段。最后对重庆市农用地整治政策制定和项目布局提出了相应的政策建议。     

地下水渗流沉降的三维耦合模型及程序的研制

研制可合理模拟预测基坑降水过程中引起地面沉降的计算机程序,并提出最优化降水方案.基于三维全耦合数值模型,笔者开发了GWS软件.GWS软件是以比奥固结理论为基础,将土体的非线性特征及土的渗透性随应力状态的动态变化考虑进去,通过耦合地下水渗流场和土体应力场进行模拟预测基坑降水过程中渗流场及地面沉降的变化.以一个实际基坑降水工程为例,经GWS软件计算得出5口井联合抽水方案,后续工程证明此方案正确、可靠.以三维全耦合数值理论为基础的GWS软件,可以为基坑降水工程引起的地下水渗流场变化及地面沉降量提供可靠的预测.     

NaOH改性鱼骨粉材料对Cd(II)的吸附

以鱼骨粉（FBM）为原料,利用NaOH处理制备高性能改性鱼骨粉材料（FBM_T）,通过比表面积仪（BET）、X射线衍射仪（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）、扫描电镜-光电子能谱（SEM-EDS）、透射电镜（TEM）等手段对吸附前后材料形貌、孔结构、功能基团进行表征分析.结果表明,与FBM相比,FBM_T出现一定数目中孔和大孔,具备了高孔容和平均孔径,分别增加68.57%和24.69%.FBM_T材料表面-OH、C=O和PO₄^3-等官能团含量增加,显示出一定的缓冲性能.FBM和FBM_T对Cd（Ⅱ）的吸附经历快速的分配和慢速的吸附两个阶段,符合准二级动力学模型,相关系数R²分别达到0.8635及0.9480.Langmuir模型较好地拟合FBM和FBM_T对Cd（Ⅱ）的等温吸附过程,对Cd（Ⅱ）饱和吸附量由改性前的9.28mg/g增至改性后的22.47mg/g,对应的吸附强度K_F值也随之增加.分离因子0 < R_L < 1表明Cd（Ⅱ）的去除过程为有利吸附.功能材料与Cd（Ⅱ）的作用机理主要包括阳离子专性吸附、静电吸附、离子交换、表面络合及沉淀作用.以上研究为鱼骨粉修复Cd污染提供一种经济有效的方法.     

低山丘陵县域生态系统服务价值的时空分异及影响因素分析—以江西德兴市为例

科学评估生态系统服务价值（ESV）并分析其时空分异特征和影响因素对保障区域生态安全具有重要意义。以典型低山丘陵地貌的德兴市为例,基于2000年、2007年、2013年以及2018年遥感影像数据,分析土地利用结构和动态变化,利用当量因子系数修正法评估ESV,采用空间自相关和热点分析方法描述ESV的时空分异特征,并运用地理探测器探析ESV空间分异的影响因素。结果表明：2000—2018年,德兴市土地利用类型以林地为主,占总面积的75%以上,建设用地面积增加最多（2 230.38 hm²）,林地面积减少最大（2 763.54 hm²）,未利用地面积变化最剧烈;德兴市ESV共减少了1.1亿元,总量变化比较稳定;从空间上看,ESV呈西北低、东南高的空间分布格局,且存在显著的空间集聚效应;研究期间,ESV显著变化区域占总面积的20%左右,局部地区ESV变化比较剧烈;ESV空间分布受到自然条件和人类活动的共同作用,双因子间交互作用的影响要高于单一因子,且影响因子的作用强度存在空间差异。德兴市未来发展中,应注重对林地、水域等生态用地的保护,盘活存量建设用地,提高国土资源的利用效率,优化城乡建设用地布局,同时针对不同区域特点,采取差异化、精准化的生态管控措施。

     

川西北长江黄河源区生态安全格局构建及优化

以生物多样性保护为出发点,聚焦生态环境脆弱、地灾频发的川西北地区,实现阿坝藏族羌族自治州（简称阿坝州）生态安全网络构建及优化。选取高程、坡度、土地覆被、植被覆盖度、地质灾害易发性、距水系距离、距建设用地距离为阻力面因子,加权叠加构建综合阻力面,基于电路理论、利用Linkage Mapper工具,构建阿坝州生态廊道,识别生态节点,进而优化阿坝州生态安全格局。结果表明：识别18处生态源地,面积为28553.83 km²,呈现南部和北部集中分布、东西部零星式分布格局;构建生态廊道39条,识别生态节点61个,其中夹点35个,障碍点26个,呈现中西部区域廊道长、东部廊道短的空间格局;规划核心生态源地8处、中枢生态源地4处、一般生态源地6处,一级生态廊道9条、二级生态廊道22条、三级生态廊道8条,一级生态节点17个、二级生态节点44个,实现生态源地和生态廊道科学分级;提出“两区、两带、三廊”的格局优化体系, 发展高质量旅游业、改善物种迁徙通道、连通河流廊道等措施可有效维护川西北黄河源区的生态安全格局。