不同比例乙酸和丙酸对活性污泥微生物合成聚羟基脂肪酸酯的影响

聚羟基脂肪酸酯（PHA）是一种生物可降解塑料,利用活性污泥合成PHA具有节约成本、操作方便的优点。研究选择污泥发酵液挥发性脂肪酸（VFAs）中比重相对较高的乙酸和丙酸作为碳源自配营养液,深入研究不同质量浓度比对PHA合成的影响。结果表明,乙酸为主要碳源时更有利于PHA的合成,最大合成量12.3%出现在乙酸作为唯一碳源的条件下。此外,PHA合成量随着底物中有机酸比重的增加而增加,充分展现了利用挥发性脂肪酸大量合成PHA的良好前景。     

中国FDI环境效应的再检验

改革开放以来,外商直接投资(FDI)的涌入为中国经济发展注入了新活力,并成为中国经济高速增长的重要引擎之一。然而,随着康菲石油渤海漏油事故、江苏启东王子造纸排污和阿玛尼污染投诉等涉外污染事件报道频出,学术界对于FDI涌入可能带来的负面环境效应表现出一定担忧。现有文献多聚焦于整体层面的FDI环境效应检验,而对其区域差异及原因产生机制的系统探究并不多见。为此,本文从理论判断和命题推演出发,利用2003—2014年中国省际面板数据,以改进熵值法拟合环境污染综合指数,并构建普通面板模型,实证检验了FDI流入对中国环境污染的影响及其区域差异。结果表明,总体而言,"污染光环"假说在中国基本成立,即FDI流入在一定程度上改善了中国环境质量,但不同地区FDI的环境效应有所不同,其主要表现为沿海和内陆地区FDI具有显著的"污染光环"效应,且前者强于后者,而沿边地区FDI具有不明显的"污染天堂"效应。在此基础上,构造面板门槛模型,进一步系统考察了FDI对中国环境污染影响的4种主要吸收能力因素的门槛效应。门槛回归结果表明,FDI对中国环境污染的影响显著存在基于经济发展、环境规制、人力资本和金融发展水平的双门槛效应。经济发展、人力资本和金融发展水平越高,FDI的"污染光环"效应越明显,而适度的环境规制才更有利于FDI环境技术溢出的发挥。基于此,本文建议应进一步全方位地提高对外开放水平,一如既往地积极引进并监督FDI;同时地方政府也需认清地区发展的不平衡性,进而采取差异化的引资政策。     

东北地区农业现代化与新型城镇化协调发展研究

新型城镇化与农业现代化作为"三化"、"四化"乃至"五化"战略的重要核心内容,研究新型城镇化与农业现代化的协调发展对于开创中国未来城乡经济社会发展一体化的新格局至关重要。以东北三省34个地级城市为研究对象,构建农业现代化与新型城镇化的评价指标体系,结合熵值赋权、变异系数赋权的综合确权法测算城市农业现代化与新型城镇化的发展水平,基于耦合协调度模型探讨二者的耦合度与协调发展度,并划分其阶段类型,研究表明:(1)东北三省新型城镇化的发展水平排序:辽宁省吉林省黑龙江省,农业现代化的发展优势排序:黑龙江省辽宁省吉林省;辽宁与吉林省的新型城镇化发展速度超前于农业现代化,仅黑龙江省的新型城镇化发展滞后于农业现代化;(2)东北三省新型城镇化的高值区分布在以哈尔滨为核心的黑龙江省西南、以长春为核心的吉林省中部、以沈阳和大连为核心的辽宁省中部及南端,农业现代化的高值区分布在哈—大—齐—绥沿线的松嫩平原;沈阳、大连、哈尔滨、长春新型城镇化水平居于东北三省前列,哈尔滨、沈阳、齐齐哈尔、绥化农业现代化水平位于首位;(3)辽宁省新型城镇化与农业现代化的耦合协调发展度均强于黑龙江省,吉林省略低;耦合度高值区位于黑龙江省东北部的三江平原、辽宁省的沿海经济带,协调发展度高值区位于黑龙江省西南部的松嫩平原及以长春、沈阳、大连为核心的小范围圈层区域;仅哈尔滨与沈阳市处于勉强协调阶段,多数城市处于高强度、中高强度拮抗耦合与轻度、中度失调阶段。     

基于高通量测序的OMS-2对序批式反应器系统微生物群落的影响

随着纳米材料的广泛应用,越来越多的纳米材料随着废水进入污水处理厂,纳米材料对污水生物处理系统的潜在影响越来越受到重视。探讨了氧化锰八面体分子筛(manganese oxide octahedral molecular sieve, OMS-2)纳米颗粒对序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR)中活性污泥微生物群落结构的影响;以活性艳红X-3B溶液模拟印染废水,将不同浓度的OMS-2混入稳定运行的SBR中,采用Illumina MiSeq高通量测序分析技术,对不同SBR中微生物分布规律进行了研究。结果表明：SBR添加0.25 g·L⁻¹的OMS-2后,其COD去除率和脱色率分别提升了6%和13.6%;Illumina MiSeq高通量测序显示,在混入0.25 g·L⁻¹的OMS-2后,SBR内污泥菌群中拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)的微生物DNA序列操作分类单元(operational taxonomic units,OTU)分别增加了16.8%和96.4%,这2类菌种可能提升了SBR降解有机污染物的能力;不同浓度的OMS-2改变了菌群的多样性和结构,低浓度的OMS-2可以提升微生物菌群的多样性和改变菌群的结构。X射线光电子能谱(XPS)分析表明,OMS-2在SBR中存在锰(Ⅳ)/锰(Ⅲ)转变为锰(Ⅱ)的氧化还原反应,该过程可能影响了菌群的组成。研究为纳米材料的实际应用和环境风险提供了参考。     

珠江三角洲一些菜地土壤中多环芳烃的含量及来源

为了探讨珠江三角洲中心区经济发达地带的多环芳烃污染水平,为有关部门制定相关的环保政策提供依据,分析了55个分别采自广州、东莞以及佛山郊区表层菜地中土壤样品的多环芳烃的含量.16种EPA(美国环保署)规定的优先控制多环芳烃含量为58～3077 μg·kg-1,均值为315 μg·kg-1,相对于土壤标准和世界其它地区的检测结果属于中等程度污染.分析结果表明,土壤中多环芳烃的含量同土壤总有机碳、碳黑存在着显著的线性关系.通过几个常用参数分析得知,广州、东莞及佛山的多环芳烃污染来源于石化污染以及化石燃料、生物质和煤炭的燃烧.据估算,广州、东莞及佛山0～20 cm表层土壤中多环芳烃类的储量为1292t.     

植物的非传统稳定同位素前处理及测定技术研究进展

一直以来植物都是多领域的研究重点,随着非传统稳定同位素的不断发展,植物非传统稳定同位素研究日益增加。但因植物样品中有机物含量高,同位素分馏复杂,样品前处理及测定中存在诸多难题。本文对植物样品非传统稳定同位素工作中常用的前处理方法和测定技术进行了总结。综述了直接萃取法、湿法消解和高温灰化法的原理、操作和优缺点;以K、Ca、Mg、Fe、B等典型非传统稳定同位素为例介绍了非传统稳定同位素常用测定技术,旨在为植物样品的非传统稳定同位素测定进行梳理,最后对其应用方向和测试方法的发展方向进行了展望。     

土壤和沉积物中的聚合有机质对多环芳烃分布和提取的影响

为了研究土壤和沉积物中凝聚型有机碳(碳黑、干酪根)的含量及其对多环芳烃(PAHs)分布和提取的影响,分别用三氟醋酸(TFA)和在375℃下通氧燃烧的方法从珠江三角洲2个污染土壤和5个河口沉积物样品中提取酸非水解有机碳(NHC)和碳黑(BC);用索氏抽提法和不同溶剂的加速溶剂萃取法(包括连续加速萃取法ASESum和标准溶剂萃取法ASESTD)抽提土壤和沉积物中的多环芳烃,并在不同温度梯度(25℃到150℃)下用水为溶剂加速溶剂萃取其水溶态.结果表明,1)NHC是珠江三角洲土壤和沉积物中总有机碳的重要组成部分,NHC碳明显高于BC碳,NHC和BC分别占土壤和沉积物中有机碳的25.6%￣73.8%和4.64%￣17.3%.2)3种有机溶剂(丙酮、甲苯1、甲苯2)连续抽提的PAHs含量是索氏抽提的2.11倍;5种ASE方法(丙酮、甲苯1、甲苯2、ASESum、ASESTD)提取的PAHs含量与NHC含量存在明显的相关性,而且比PAHs含量与BC或无定型有机碳(AOC)含量的相关性更明显.3)在不同温度梯度下水溶态PAHs浓度符合Van’tHoff方程.研究说明除了BC外,非水解有机碳对土壤和沉积物中PAHs的分布和提取具有重要影响.     

改性甘蔗渣对Cu^2＋和Zn^2＋的吸附机理

研究了均苯四甲酸二酐（PMDA）和乙二胺四乙酸二酐（EDTAD）改性甘蔗渣对重金属离子Cu^2＋和Zn^2＋的吸附性能,包括吸附动力学和吸附等温线。结果表明,改性后的甘蔗渣对重金属离子Cu^2＋和Zn^2＋的吸附容量有显著提高,对Cu^2＋和Zn^2＋吸附等温线均符合Langmuir方程,吸附为单分子层吸附。根据Langmuir方程,PMDA和EDTAD改性甘蔗渣对Cu^2＋的吸附量分别为60．21和33．45mg／g,对Zn^2＋的吸附量分别是70．53和36．53mg／g。两种改性甘蔗渣对两种金属离子的吸附在30min内均可完成,用准二级吸附动力学方程模拟动力学过程得到较好的线性相关性。以EDTA溶液为洗脱剂对吸附Cu^2＋和Zn^2＋的改性甘蔗渣进行洗脱再生,再生的吸附剂可反复使用。     

热水解超声组合预处理对污泥厌氧消化产气潜力的影响研究

针对城市污泥厌氧消化由于融胞困难所导致的消解速率低、产气量低等问题,采用热水解与超声组合的方法对污泥进行预处理,考察经预处理后污泥融胞效率的变化及对厌氧消化产气潜力的影响.结果显示,热水解与超声波组合工艺对污泥的破胞作用明显,在30 min热水解与0.53 W/mL超声声能密度组合工艺反应60 min条件下,相对于处理前污泥,预处理后污泥溶解性COD(SCOD)溶出率可提高41.6％,蛋白质增加值达282.7 mg/L,污泥厌氧消化的产气潜力显著增加;30 min热水解分别与0.53、0.33 W/mL超声声能密度组合工艺对污泥破胞效率的差异不大;随着超声时间的延长,在组合预处理工艺前20 min内SCOD的溶出速率较慢,20260 min时溶出速率逐渐提高.试验结果可为城市污泥厌氧消化预处理工艺的选择提供一定的理论依据.     

黄海麻坑群沉积物磷的保存与转化及环境效应

基于对北黄海典型麻坑群海域某单位麻坑内部和外缘沉积物中不同赋存形态的磷、甲烷（CH₄）和硫化物等参数的分析,探讨了麻坑独特的环境中磷的转化与埋藏机制、沉积物-水体系磷的释放及对区域磷循环的影响.研究表明,沉积物中碎屑态磷（Det-P）是磷主要的赋存形态（>50%）,其次是有机磷（Org-P）、铁结合态磷（Fe-P）和自生态磷（Auth-P）,交换态磷（Exch-P）对总磷的贡献较小;麻坑内部与麻坑外缘处沉积物中溶解态活性磷（DRP）向水体的释放通量分别为2.84μmol/（cm²·a）和1.03μmol/（cm²·a）,对上层水体的贡献依次为19.6%和3.03%,是上层水体磷的重要来源.麻坑内外磷的埋藏速率与转化过程存在不同;研究区地下水的渗漏是磷的沉积速率和释放通量都普遍高的原因.北黄海麻坑区沉积物中磷的保存与转化还与浅层CH₄的逸出相关,潜在提高黄铁矿的生成速率.较高的沉积物-水界面磷通量必然对区域富营养化等生态环境问题产生深远影响,值得关注.