基于生物稳定性的贮存水水质变化规律及消毒策略

通过对贮存水中可同化有机碳(AOC)、微生物再生长潜能(BRP)及细菌总数(HPC)等微生物指标变化规律的了解,探究饮用水贮存过程中细菌二次生长、生物稳定性下降等问题。结果表明：在贮存过程中,HPC呈现先上升后下降的趋势;而AOC及BRP则在贮存初期(2 d内)出现上升,后基本保持稳定。通过向贮存水中投加不同浓度的氯或氯胺,研究了不同种类、不同浓度的消毒剂对贮存水HPC的影响及其衰减速率的变化规律。结果表明：随着氯或氯胺初始投加量的增加,HPC开始增加及达到峰值所需时间延长,且HPC峰值下降;当氯或氯胺初始投加量达到1.0 mg·L-1以上,贮存水中氯残留量>0.05 mg·L-1或氯胺残留量>0.5 mg·L-1时,即可保证贮存过程HPC-1。与氯消毒相比,氯胺消毒剂的衰减速率更为缓慢,可长期维持贮存水中较高的消毒剂残留,进而控制贮存水中HPC处于相对较低的范围,更有利于保证贮存水生物的稳定性。     

微生物营养剂浓度对生物沥浸法处理猪场沼液的影响

猪场沼液是规模化猪场沼气工程排出的具有高悬浮固体(SS)和高污染负荷的一类高浓度有机废水。采用生物沥浸法调理实现其深度固液分离,对该废水生化处理达标排放意义重大。通过摇瓶实验,研究了猪场沼液在不同浓度营养剂下的生物沥浸处理,并将获得的沥浸泥作为接种物回流,回流比为1∶1,共连续处理6批,测定pH、过滤比阻(SRF)、泥饼重金属含量及滤水水质等指标。结果表明：当营养剂浓度≥15 g·L⁻¹,其处理效果较好且稳定;pH降至3.5以下,SRF降至5.0×10¹¹ m·kg⁻¹左右,脱水速率提高86.1%,泥饼重金属的浸出率高,其中Cu≥49.5%、Zn≥72.7%。沼液经生物沥浸处理后体积减少40%~50%,抽滤水的化学需氧量(COD)、氨氮(NH₃)含量、总磷(TP)含量和SS分别从原稀释沼液的27 669.8、1 014.8、582.1 和27 857.1 mg·L⁻¹降至423.8~499.3、671.4~704.0、0.7~1.1和0 mg·L⁻¹,去除率最高可达98.5%、33.8%、99.9%和100%,大大降低了后续生化处理的难度。采用生物沥浸法处理猪场沼液具有良好的应用前景。     

滇东地区土壤剖面氮同位素垂直分异及空间分异特征

选取云南石林县不同土壤类型、不同石漠化等级以及不同人为干扰方式影响下的7处典型的土壤剖面为研究对象,研究了剖面中氮同位素垂直分异及空间分异特征.结果表明,土壤中pH值为3.68—6.07,全部土壤剖面呈酸性,总有机碳（TOC）为0.58—29.25 g·kg-1,碳氮比（C/N）为1.33—14.70,δ15N介于1.44‰—14.86‰,在随深度的垂直分异中,受剖面中腐殖质层和硝化反硝化反应的影响,土壤中稳定氮同位素呈现一定的规律性变化.在各个剖面之间的空间分异中,两种不同土壤类型下δ15N值的分散程度均存在轻度石漠化剖面 > 中度石漠化剖面 > 强度石漠化剖面的规律.同时在受人为影响较小的红壤剖面δ15N值大致呈现强度石漠化剖面 > 中度石漠化剖面 > 轻度石漠化剖面的规律.采样区内无论是石灰岩土壤剖面还是红壤剖面δ15N值与土壤理化性质均无显著相关关系.     

滇重楼与丛枝菌根的共生对重金属元素吸收的影响

通过室温盆栽接种试验,研究在灭菌土壤中,不同丛枝菌根（arbuscular mycorrhizal,AM）真菌处理对滇重楼生长过程中根际土壤和药材中5种重金属（Cd、Hg、As、Cu、Pb）吸收累积的影响.结果表明,与对照组（CK组）相比,人工栽培条件下接种28种不同AM真菌,滇重楼根际土壤及其对应药材中5种重金属残留量差异显著,不同重金属在滇重楼生长不同时期含量变化的差异较大,具体影响效果不同.除Spe、Asc、Asp处理组果熟期的根际土壤Cd元素含量超标外,其余处理组根际土壤及其对应药材均低于国家限量标准.同时,28种AM真菌对滇重楼根茎5种重金属元素的富集能力存在显著差异,滇重楼对Cd、Hg、As、Cu具有较强的生物积累作用,但均显著低于超富集植物的临界含量标准（1000 mg·kg-1）.对不同AM真菌处理组滇重楼栽培土壤重金属残留量进行风险评估及分级发现,土壤尚处于\"无污染\"状态,但有个别处理组的Cd已接近轻微污染.实验结果表明,人工接种AM真菌能保证滇重楼根茎重金属残留量在安全范围内,为推动滇重楼绿色种植建设开辟一条新的途径,但在大田栽培时应根据实际情况,选择合适的AM真菌菌株与滇重楼进行共生栽培,应重视滇重楼自身特性对重金属吸收和累积的影响.     

内蒙古半干旱草原某铅锌矿区土壤性质及重金属污染生态风险评价

半干旱草原地区是我国重要的生态脆弱区,频繁的矿业活动会对草原土壤造成一定程度的污染.本文以位于内蒙古半干旱草原的某铅锌多金属矿区土壤为研究对象,对其土壤性质和重金属含量及赋存形态进行了调查研究,并利用单因子指数法、潜在生态风险指数法和RAC风险评价法对土壤受污染程度进行了评价.结果显示,研究区土壤偏中碱性,矿物组成以石英、长石和粘土矿物为主.矿区土壤中Pb、Zn含量（分别为51.2 mg·kg-1和226.4 mg·kg-1）远高于背景土壤,分别为内蒙古土壤几何均值的3.4和4.7倍;矿区土壤Cu含量和背景区土壤含量相当.元素赋存形态分析表明,Cu主要以残渣态和有机质结合态形式存在,Pb和Zn则以残渣态、铁锰氧化物结合态、有机质结合态为主,3种元素可交换态和碳酸盐结合态含量均较低.单因子指数法评价结果表明,矿区41%和35%土壤受到严重的Pb、Zn污染;潜在生态风险评价结果表明,矿区土壤重金属的综合潜在生态风险指数RI为29.40,属于轻微生态危害,Pb是综合潜在生态风险主要的贡献因子;RAC风险评价表明,矿区土壤中生态风险系数由大到小为Zn > Cu > Pb,Zn的生态风险相对较大.综合来看,Pb、Zn的污染控制是该矿区需要关注的重点.     

Cu-SAPO-44的制备及氨选择性催化还原氮氧化物的性能

氨选择性催化还原（NH3-SCR）是消除柴油车尾气NOx的主要技术,Cu-微孔分子筛催化剂展现了优异的活性和稳定性.本文采用直接离子交换法（DIE）和传统离子交换法（CIE）分别制备了Cu-SAPO-44催化剂.X射线粉末衍射（XRD）表征发现,在CIE过程中,硝酸铵的交换导致了SAPO-44结晶度下降,因此,CIE样品的比表面积降低.氨气程序升温脱附（NH3-TPD）表明,DIE样品比CIE样品拥有更多的酸性位和较强的NH3吸附能力.同时,氢气程序升温还原（H2-TPR）表明,DIE样品更容易发生氧化还原反应.然而,电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-AES）测得的Cu含量,DIE样品远低于CIE样品.对比两者的脱硝活性,发现铜含量较低的DIE样品和铜含量较高的CIE样品在250℃均可达到98%的NOx转化率和接近100%的N2选择性.动力学结果表明,DIE样品的本征活性（转换频率）略高于CIE样品.由此,Cu-SAPO-44催化剂在NH3-SCR领域具有潜在的广阔应用前景.     

混合耐冷菌群的筛选、鉴定及其对生活污水净化的效能

以崇礼污水处理厂SBR反应池活性污泥和黑山湾湿地底泥为菌源,分离筛选出7株在10℃培养条件下生长性能良好的耐冷菌株,以生活污水为处理对象,分别测定单株菌对有机物、NH4+-N和NO3--N的去除能力.结果表明,分离筛选出从属于假单胞菌属3株;从属于黄杆菌属2株;从属于耶尔森菌属和不动杆菌属各1株.在7株耐冷菌中,NL-1对COD的去除率为47%,NL-2对NH4+-N去除率为73%,NL-4对NO3--N去除率达到91%.     

道路灰尘中重金属的污染特征及其与道路等级的关系——以北京和郑州为例

为了探究交通活动对道路灰尘重金属（Ni、Cu、Zn、Mn、Co、Cr、As、Ag、Cd、Pb）空间分布及人体健康风险的影响,本研究分别采集北京市和郑州市主干道、次干道、支路、交通枢纽和公园道路的灰尘样品共64个,进而运用地积累指数法对其进行污染评价,并运用美国EPA健康风险评估模型进行人体暴露评估和健康风险评价.结果表明,北京市道路灰尘中重金属浓度的高低顺序依次为Zn > Mn > Cr > Ni > Pb > Cu > As > Co > Ag > Cd,郑州市道路灰尘中重金属浓度的高低顺序依次为Zn > Mn > As > Cr > Pb > Ni > Cu > Co > Cd > Ag.北京市道路灰尘中Ag、Cd污染水平较高,而郑州市道路灰尘中Ag、Cd、As浓度明显高于河南省土壤元素背景值.总体而言,郑州市支路灰尘中重金属的浓度最高,次干道其次,主干道浓度最低;而北京市不同规格道路灰尘中重金属的浓度并无明显规律,这与城市发展水平和交通密度的空间分布有直接关系.进一步对比交通枢纽与公园道路灰尘样品发现,道路灰尘中重金属元素可以分为两类,一类受交通活动影响较大,包括Ni、Cu、Zn、Cr、Pb、Cd 6种元素,其在交通枢纽与公园道路灰尘样品中污染水平存在显著差异.另一类受交通影响较小,包括Mn、Co、Ag、As 4种元素,其在交通枢纽和公园道路灰尘中的浓度相差不大.     

长期温室菜地土壤重金属累积状况及污染评价

为研究温室菜地种植对土壤重金属含量的影响,以中国农业大学曲周实验站长期定位试验土壤为研究对象,分析了土壤重金属含量累积变化特征并对其进行了污染评价.结果表明,与河北省重金属土壤背景值相比,0—40 cm土壤重金属Cd、Cr、Cu、Zn、Pb的含量均有不同程度的累积,其中Cd和Cu累积程度最高;除As和Ni外,0—20 cm土壤重金属Cd、Cr、Cu、Zn、Pb的含量均有随种植年限的增长而增加的趋势;0—20 cm土壤Cd、Cu、Zn含量均分别显著高于20—40 cm土壤Cd、Cu、Zn含量（PP<0.05）.根据《土壤环境质量标准》（GB15618—1995）二级标准限值评价,2016年曲周实验站温室菜地0—20 cm土壤重金属环境质量处于轻污染状态,其中重金属Cd是主要的污染因子.     

土壤-水稻系统中重金属的富集特征及对土壤元素标准限的判定

在调查研究广东省江门市土壤与水稻元素的含量基础上,对江门市水稻重金属元素的富集特征进行了探讨,并根据水稻重金属富集系数与土壤重金属含量的关系趋势,对暂无明确标准的土壤元素进行适宜含量的判定.结果表明,水稻重金属As、Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Hg和Cr元素中,部分样品Cd的富集系数大于1且小于2,表明存在一定的富集状况,其他元素的富集系数均未超过1,表明并无明显富集.水稻重金属的富集系数的顺序为：Cd > Cu > Zn > Ni > As > Hg > Cr > Pb.水稻中重金属元素的富集系数随土壤重金属含量升高的变化趋势分为两部分,开始为明显降低,当达到一个阈值时降低趋势明显变缓.与《土壤环境质量标准》Ⅰ级标准相比,除Hg和Pb超标率较高外,这个阈值基本处于各元素标准值的1/5—1/3之间,同时也表明土壤中各重金属含量值在此范围内为适宜含量.水稻中S、F、Cl、I、Ga、Sr、Se元素的富集系数与土壤对应元素的含量比值与重金属元素趋势一致,即可利用土壤重金属元素呈现的规律判断无明确标准元素的适宜含量范围.可以得出土壤中S、F、Cl、I、Ga、Sr、Se的含量适宜范围分别为：450—800、480—800、900—1500、2.4—4.0、75—125、123—205、1.2—2.0 mg·kg-1.