包埋反硝化填料强化二级出水深度脱氮性能研究及中试应用

利用包埋广谱性高效反硝化填料处理城市污水厂二级出水,可有效降低出水总氮(TN)浓度,本研究共分为两部分,D1阶段研究了包埋反硝化填料对污水厂二级出水的适应性、TN去除效果、稳定运行及填料反冲洗的工况条件; D2阶段研究了填料在中试条件下稳定运行1 a脱氮性能的变化,并通过高通量测序和荧光定量分析(q PCR)手段,研究对比了包埋填料运行前后微生物种群的变化规律.通过研究发现,包埋反硝化填料在水温为(24±1)℃、pH为7. 1、HRT为1 h和填充率为10%,投加乙酸钠保证碳源充足的条件下稳定运行7 d,即可适应二级出水水质,实现出水总氮<5 mg·L^-1.通过对比研究不同水力停留时间(HRT)对填料TN去除效果的影响,得出适宜的HRT为30 min,填充率为10%的运行条件,在7. 2 m³·d^-1的进水条件下经过1 a的稳定运行,TN去除率最高可达到90. 42%,出水总氮可稳定在5 mg·L^-1以下.通过对比反冲洗效果,确定了反冲洗强度为5. 2 L·(m²·s)<...     

一种室外声屏障过渡区域绕射衰减测量方法

提出了一种声屏障声影区与声亮区过渡区域的绕射衰减室外测量方法。方法采用5ms的正弦波作为测试信号,利用声波到达时间的差异有效地排除地面反射和有限长声屏障两侧绕射的影响,并通过背景噪声频谱分析选取测试声以及对接受信号FIR滤波以最大限度降低背景噪声的影响,同时考虑了气象条件变化导致的大气衰减修正。为进一步验证方法有效性,选取直立声屏障作为试验案例。结果表明,与室内全消声室试验结果、几何绕射理论结果接近,试验精度高。     

动态校准仪臭氧间接传递技术

对5台主流动态校准仪开展臭氧间接传递技术研究,对动态校准仪的准确性、可靠性、稳定性及臭氧传递的线性方程等性能参数进行了实验室考察。总体而言,发生型动态校准仪和分析型动态校准仪均可用于臭氧传递工作中。分析型动态校准仪可直接进行臭氧传递,发生型动态校准仪在臭氧传递前必须进行预校准。建议至少每3个月对发生型动态校准仪进行1次臭氧传递,每6个月对分析型动态校准仪进行1次臭氧传递。     

基于网格空间数据的晋陕蒙接壤区生态环境综合评价

晋陕蒙接壤区是典型的生态过渡带、生态脆弱带。文章在调查研究的基础上 ,选取了 1 3个评价指标 ,应用层次分析法确定其权重 ,并将各个因子分级标准化和定量赋值 ,再用加权求和法得到每个评价单元的环境质量综合评价指数。根据环境综合评价指数将环境质量分为较好 (≥ 8)、一般 (≥ 6～ <8)、较差 (≥ 4～ <6)、恶劣 (<4) 4级。结果表明 :晋陕蒙接壤区的环境质量大多处于较差等级 ,较好、一般、较差、恶劣等级的面积比例分别为 2 .2 % ,2 8% ,5 7.4%和1 2 .4%     

新乡市镉污染土壤细菌群落组成及其对镉固定效果

重金属污染土壤中具有丰富的微生物群落组成,为生物修复提供了微生物资源.本研究以新乡市某电池厂周边Cd污染土壤为研究对象,采用高通量测序和平板分离方法分析其细菌群落组成.传统培养方法表明新乡市重金属污染土壤细菌由厚壁菌门、放线菌门、变形菌门和拟杆菌门这4个门,芽孢杆菌属、节杆菌属和根瘤菌属等30个属组成;高通量测序表明,其由变形菌门、放线菌门和酸杆菌门等25门及400属组成.相较于培养方法,高通量测序群落组成更为丰富.基于高通量测序的分子生态网路分析表明其关键细菌分别为Arthrobacter、Marmoricola、Nocardioides、Ferruginibacter、Flavitalea、Nitrospira和Lysobacter等组成.对分离的159株可培养菌株进行Cd摇瓶吸附实验,结果表明Aneurinibacillus、Arthrobacter和Bacillus等11个属的30株菌具有较好地固定效果.效果验证实验表明,Ochrobactrum sp. 1-6、Bacillus sp.2-11和Pseudomonas sp.1-9等6株高效菌株能提高青菜(鸡毛菜)生物量、降低...     

巯基棉富集-毛细柱气相色谱法测定环境水中的甲基汞

用巯基棉富集-毛细柱气相色谱法对水中甲基汞进行测定,具有选择性强,回收率高,灵敏度高等优点。实际样品加标回收率达到85%以上,最低可检出0.6ng/L的浓度。研究结果表明,与填充柱法相比,毛细柱法对目标物的分离效果好,且不会发生柱中毒反应,避免了用氯化汞对色谱柱进行处理的步骤。论证了用甲苯代替苯做为萃取剂的可行性,证明用甲苯代替苯对测试结果没有显著影响,使用甲苯可以避免实验人员暴露于毒性较大的苯中的风险。     

填充吸附微萃取-高效液相色谱法检测水中3种肼类

建立了基于填充吸附微萃取-液相色谱法检测水中肼、甲肼和偏二甲肼的方法。对影响方法效果的重要参数（如填充吸附微萃取的萃取材料、萃取循环次数和萃取速度、洗脱溶剂和洗脱体积、样品pH等）均进行了测试和优化。明确最优条件为先将样品pH调节为3.5,用HLB作为萃取材料,以15 μL/s的速度进行15次重复萃取,用100 μL含0.2%乙酸的乙腈进行洗脱。3种目标物在3 min内分离良好,并在10~500 μg/L范围内线性良好,相关系数范围为0.997 8~0.999 1,检出限范围为2.0~5.0 μg/L。在10、50、100 μg/L 3个浓度水平加标实验中,3种肼类的平均回收率为76.7%~96.5%,日内相对标准偏差为5.6%~9.1%,日间相对标准偏差为8.5%~16.7%。该方法能够满足水体中3种肼类物质的快速测定要求。     

城市湖泊水环境整治对改善水质的影响:以蠡湖近30年水质变化为例

自"十五"以来,为改善水质,我国许多城市湖泊均先后采取了水环境治理措施.为了解这些措施对富营养化城市湖泊水质改善成效,根据中国科学院太湖湖泊生态系统研究站对蠡湖的长期监测数据和本课题组2017年对蠡湖的两次调查结果进行汇总分析,探讨了无锡蠡湖综合整治前后近30年来水环境质量变化情况.结果表明:①TN、TP、高锰酸盐指数和Chl-a等水质指标的浓度从20世纪90年代初开始呈现快速上升的趋势,1997～2003年间处于最差状态,2003年经过综合整治后呈现逐年递减趋势,但近两年略有反弹;水体透明度整治前后无明显改善.②从季节上看,综合整治之前,水质波动较大;综合整治之后,蠡湖各项指标出现显著差异,冬季水质明显好于夏季.③从区域上来看,蠡湖西部水质明显优于东部湖区.综合其他城市湖泊治理情况,研究表明水环境治理可以改善湖泊水质,但在水质改善后需要恢复草型生态系统,推进以生物调控为主的生态修复,逐步提升物种多样性,真正恢复湖泊生态系统服务功能.     

夏秋季宁波市气态元素汞(GEM)污染特征及潜在源区贡献分析

气态元素汞(gaseous elemental mercury,GEM)是普遍存在于大气中的对生物体有害的重金属元素其化学性质稳定,在大气中停留时间长,可随气团长距离输送属于全球性污染物.本研究于2017年夏秋季对宁波市大气GEM、常规污染物和气象参数进行综合观测,研究沿海地区GEM受人为源和自然源共同作用下的迁移转化规律及潜在源贡献来源.结果表明:①观测期间大气GEM的平均质量浓度为(2.32±0.90) ng·m^-3,变化范围为0.97～10.95 ng·m^-3,且夏季低于秋季.②GEM、O₃和GOM在夏季、秋季、晴天和阴雨天的日内浓度变化表明,高浓度的O₃和强烈的光照可加速GEM发生光化学反应,GEM在晴天的光化学氧化强度高于阴雨天.③相关性分析表明,GEM与PM_2.5(R=0.65,P<0.01)、PM₁₀(R=0.47,P<0.01)、NO₂(R=0.46,P<0.01)和CO(R=0.57,P<0....     

Transforming ecology and conservation biology through genome editing

As the conservation challenges increase, new approaches are needed to help combat losses in biodiversity and slow or reverse the decline of threatened species. Genome-editing technology is changing the face of modern biology, facilitating applications that were unimaginable only a decade ago. The technology has the potential to make significant contributions to the fields of evolutionary biology, ecology, and conservation, yet the fear of unintended consequences from designer ecosystems containing engineered organisms has stifled innovation. To overcome this gap in the understanding of what genome editing is and what its capabilities are, more research is needed to translate genome-editing discoveries into tools for ecological research. Emerging and future genome-editing technologies include new clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) targeted sequencing and nucleic acid detection approaches as well as species genetic barcoding and somatic genome-editing technologies. These genome-editing tools have the potential to transform the environmental sciences by providing new noninvasive methods for monitoring threatened species or for enhancing critical adaptive traits. A pioneering effort by the conservation community is required to apply these technologies to real-world conservation problems.