An integrated method for the rapid dewatering and solidification/stabilization of dredged contaminated sediment with a high water content

• An integrated method, called PHDVPSS, was proposed for treating DCS. • The PHDVPSS method showed superior performance compared to conventional method. • Using the method, water content (%) of DCS decreased from 300 to<150 in 3 days. • The 56-day UCS from this method is 12‒17 times higher than conventional method. • Relative to PC, GGBS-MgO binder yielded greater reduction in the leachability. To more efficiently treat the dredged contaminated sediment (DCS) with a high water content, this study proposes an integrated method (called PHDVPSS) that uses the solidifying/stabilizing (S/S) agents and prefabricated horizontal drain (PHD) assisted by vacuum pressure (VP). Using this method, dewatering and solidification/stabilization can be carried out simultaneously such that the treatment time can be significantly shortened and the treatment efficacy can be significantly improved. A series of model tests was conducted to investigate the effectiveness of the proposed method. Experimental results indicated that the proposed PHDVPSS method showed superior performance compared to the conventional S/S method that uses Portland cement (PC) directly without prior dewatering. The 56-day unconfined compressive strength of DCS treated by the proposed method with GGBS-MgO as the binder is 12‒17 times higher than that by the conventional S/S method. DCS treated by the PHDVPSS method exhibited continuous decrease in leaching concentration of Zn with increasing curing age. The reduction of Zn leachability is more obvious when using GGBS-MgO as the binder than when using PC, because GGBS-MgO increased the residual fraction and decreased the acid soluble fraction of Zn. The microstructure analysis reveals the formation of hydrotalcite in GGBS-MgO binder, which resulted in higher mechanical strength and higher Zn stabilization efficiency.     

类二噁英物质及芳香烃受体(AhR)介导的有害结局路径(AOP)研究进展

二噁英及类二噁英物质(dioxin-like compounds,DLCs)是一类高毒性化合物的统称,对其毒理学的研究一直都是备受关注的焦点。已有证据表明,高毒二噁英及DLCs主要通过激活芳香烃受体(aryl hydrocarbon receptor,AhR),进而导致一系列生物毒性。近年来越来越多的新型有机污染物被发现具有类二噁英分子结构并存在潜在生物毒性或活性。与此同时,如何评估二噁英及DLCs对本土生态生物的危害及其风险也受到更多关注。本文综述了近几年发现的新型二噁英物质、二噁英及DLCs的AhR致毒机制、相应的有害结局路径(adverse outcome pathway,AOP)及AOP在指导探索新型物质及物种敏感性方面上的新观点和发现,同时也展望了二噁英及DLCs在生态毒理及风险评估领域的未来研究方向。     

成都市冬季大气颗粒物组成特征及来源变化趋势

年冬季分别在成都市8个环境受体采样点采集PM₁₀、PM_2.5样品,同时采集颗粒物源类样品,分析上述样品质量浓度及多种无机元素、水溶性离子和碳组分的含量,以对这3 a冬季大气颗粒物浓度、特征组分、来源及变化趋势进行分析. 使用CMB-iteration模型对成都市中心城区的PM₁₀、PM_2.5进行来源解析. 结果表明: 成都市冬季ρ(PM₁₀)在工业区最高,PM_2.5污染呈现区域性特征;冬季PM₁₀的主要来源有扬尘、二次硫酸盐、煤烟尘、二次硝酸盐和机动车尾气尘,上述5类源在2010─2012年的分担率分别为24%～29%、17%～22%、13%～16%、6%～12%、6%～11%;对PM_2.5有重要贡献的源类有二次硫酸盐、扬尘、煤烟尘、二次硝酸盐和机动车尾气尘,这5类源在2010─2012年的分担率范围分别为25%～27%、19%～22%、12%～15%、11%～13%、8%～11%. 二次粒子、扬尘等是成都市大气颗粒物的主要污染源,其中扬尘、建筑水泥尘等以粗粒子为主的源类浓度贡献呈逐年下降趋势,而二次粒子等以细粒子为主的源类浓度贡献则逐年上升,成都市冬季大气细颗粒物污染加重.      

致癌性卤代醌介导的脂质氢过氧化物分解的分子机制

卤代醌是许多卤芳香持久有机污染物的致癌代谢产物和饮用水消毒副产物.13-过氧羟基-9,11-十八碳二烯酸(13-HPODE)是最为广泛研究的内源性脂质过氧化物.众所周知,过渡金属离子可以催化分解13-HPODE,但尚不清楚卤代醌是否可以通过不依赖金属离子的途径促进其分解;若是如此,又有什么特异性和相似性?我们发现卤化醌如2,5-二氯-1,4-苯醌(DCBQ)可显著促进13-HPODE的分解.综合采用电子自旋共振-自旋捕获、HPLC-MS和GC-MS等分析方法,可检测到反应形成的脂质烷基自由基如戊烷基自由基、7-羧甲基自由基以及具有基因毒性的4-羟基-2-壬烯醛(HNE)等.在DCBQ和13-HPODE的反应中也能检测到两种氯醌-脂质烷氧基耦合物.我们认为卤代醌促进内源性脂质过氧化物13-HPODE分解生成活性脂质烷基自由基和基因毒性的HNE是通过一类新型的金属非依赖亲核取代与裂解机理来实现的,这也在一定程度上解释了其潜在的基因毒性和致癌性.     

利用蚀刻废液生产碱式氯化铜过程中二英类污染物的去除

针对蚀刻废液及其回收后生产的碱式氯化铜产品中二英(PCDD/Fs)和二英类多氯联苯(dl-PCBs)进行了分析研究,并比较了采用去除工艺前后两类污染物含量水平的变化特征.利用高分辨气相色谱/高分辨质谱对样品中PCDD/Fs和dl-PCBs进行分析,结果表明,氯化铜废液中PCDD/Fs和dl-PCBs的平均总浓度分别为264、139 pg·mL-1,而铜氨液中浓度分别为0.09、0.50 pg·mL-1;碱式氯化铜产品中浓度分别为106 pg·g-1(2.79 pg WHO-TEQ2005·g-1)和27.8 pg·g-1(0.69 pg WHO-TEQ2005·g-1);而经过吸附和过滤等去除工艺后,产品中PCDD/Fs和dl-PCBs的TEQ浓度水平分别降低至0.10—0.25 pg WHO-TEQ2005·g-1和0.05—0.72 pg WHO-TEQ2005·g-1,满足欧盟对于矿物源性饲料添加剂中PCDD/Fs和dl-PCBs的限量标准要求.研究表明该工艺能够有效去除利用蚀刻废液生产碱式氯化铜过程中的二英类污染物.     

沸石滤池深度处理石化废水二级出水研究

采用小试规模沸石滤池,深度处理石化废水二级出水,通过考察滤池对CODCrNH4^-N和挥发酚的去除情况,分析了沸石去除污染物的规律和机理。结果表明：沸石滤池对CODCr,NH4^＋-N和挥发酚的平均去除率分别达到27．32％、94．67％和34．47％。在滤池运行初期,离子交换起主要作用。随着反应器的运行,离子交换因沸石饱和而减弱,而生物氧化逐渐起作用。由于沸石资源丰富、价格低廉和性能优越,所以沸石滤池作为三级深度处理技术具有广阔应用前景。     

我国生活垃圾焚烧二恶英污染现状及减排建议

生活垃圾焚烧的二恶英污染问题在我国已经引起全社会的广泛关注。在分析我国生活垃圾焚烧行业现状与发展趋势和我国部分焚烧厂二恶英排放情况的基础上,提出了我国生活垃圾焚烧二恶英污染防治和减排的建议。     

Species phylogenetic relatedness, priority effects, and ecosystem functioning

Species immigration history can structure ecological communities through priority effects, which are often mediated by competition. As competition tends to be stronger between species with more similar niches, we hypothesize that species phylogenetic relatedness, under niche conservatism, may be a reasonable surrogate of niche similarity between species, and thus influence the strength of priority effects. We tested this hypothesis using a laboratory microcosm experiment in which we established bacterial species pools with different levels of phylogenetic relatedness and manipulated the immigration history of species from each pool into microcosms. Our results showed that strong priority effects, and hence multiple community states, only emerged for the species pool with the greatest phylogenetic relatedness. Community assembly also resulted in a significant positive relationship between bacterial phylogenetic diversity and ecosystem functions. Interestingly, these results emerged despite a lack of phylogenetic conservatism for most of the bacterial functional traits considered. Our results highlight the utility of phylogenetic information for understanding the structure and functioning of ecological communities, even when phylogenetically conserved functional traits are not identified or measured.     

基于土壤模式生物的纳米材料毒理研究进展

随着纳米科技与工业的高速发展,大量的纳米材料被广泛应用并最终汇聚到土壤环境中,对土壤生态和人体健康造成潜在影响。由于土壤生物具有多样性,选择具有代表性、敏感性并便于获取的土壤模式生物作为实验受体进行纳米材料的生物安全评估及环境毒理效应研究尤为重要。较为系统地回顾和总结了几种典型土壤模式生物的特点,为纳米材料毒理研究中受试生物的选择提供参考,在此基础上整理了大量基于典型土壤模式生物的纳米材料毒性研究资料,归纳了不同层次的研究方法,分析探索了纳米材料毒性机理,并展望了未来的研究重点。     

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.