有机污染物在土壤中迁移转化的研究进展

从机理、实验和数值模拟方面,综述了近年来国内外土壤中有机污染物迁移转化过程的最新进展,重点介绍了处理耦合数学模型的的数值模拟方法,并结合土壤污染发展的特点,对今后有机污染的研究方向作了一般性探讨,提出了需要进一步解决的关键性问题。     

用连续提取法研究芘在鱼鳃表面的结合形态

建立了研究鱼鳃表面芘的结合状态的四步连续提取方法．分别用H2O、CaCl2、CH3OH和n-C6H14+CH2Cl2(1:1, v/v)混合液提取经暴露的鱼鳃．操作定义的前3步分别提取松散附着在鳃表的鱼鳃黏液中的芘,紧密附着在鳃表的鱼鳃黏液中的芘以及直接吸着在鱼鳃表皮上的芘,第4步则用来提取鱼鳃组织吸收的芘．其提取的芘分别占总量的 4．0％、12．1％、45．2％和38．7％．经3 h暴露,进入鳃组织的芘仅为总测定量的三分之一强,因此大部分芘并未进入鳃组织．单独进行的五步CH3OH连续提取实验结果证明,CH3OH提取步骤能有效地解吸鳃表吸着的芘,但不会导致鳃组织中芘的释放．动态实验结果表明,黏液结合态芘在暴露1h左右即达到平衡,而鳃表吸着态和鳃组织吸收态芘在暴露3h内含量迅速上升,3 h后显著趋缓．     

污泥超声破解效应及厌氧消化性能研究

针对超声破解污泥的可行性进行了实验研究,重点考察了超声频率、比能耗、作用时间等因素对破解效应的影响,探讨了破解污泥的厌氧消化性能。结果表明,超声作用的施加可使污泥固体有效破解,污泥细胞内的活性有机物被释放至水相并形成溶解性有机物,表现为SCODCr的显著增加;采用低频、高比能耗及延长作用时间有利于获取高的SCODCr增加值;污泥在频率25kHz、比能耗2.0W/mL、作用时间30min条件下破解,其厌氧消化累计产气量可从破解前的268mL提高到473mL,相应TCODCr去除率、VS去除率分别从39.1%、33.5%提高至54.3%、61.7%。研究结果表明采用超声破解技术提高污泥的厌氧消化性是可行的。     

油松毛虫感染白僵菌后体内蛋白质、酯酶和多酚氧化酶的变化

采用分光光度法测定了油松毛虫(Dendrolimus tabulaeformisTsai et Liu)3~5龄幼虫被病原物白僵菌(Beau-veria bassiana)感染后,其体内蛋白质的含量和多酚氧化酶活性的变化;结果表明,被白僵菌感染后1~8d,虫体内蛋白质含量持续下降,而未感染的则变化不大;多酚氧化酶(PPO)的活性呈现出先升高后下降的趋势.利用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,分析了染菌后1~7d幼虫体内酯酶同工酶的变化;结果显示,染菌后的3、4龄幼虫体内酯酶同工酶酶谱与对照相比,酶带数量变化较大,未染菌的为3条酶带,感染病菌后变为1条和2条.与其相比,5龄幼虫染菌后酯酶同工酶的酶带数量没有变化,只是酯酶的活性及含量比对照有明显减弱趋势.图2表5参16     

模拟氮沉降对苗圃地土壤动物群落的影响

通过人工喷施氮H4NO3建立了一个模拟氮沉降增加梯度系列,在近18个月的试验处理期间,研究了2003年7月、10月和2004年2月、5月这几个不同季度苗圃试验样地土壤动物群落对氮沉降增加的响应。实验分为5个处理组:对照、低氮、中氮、高氮和倍高氮,分别接受0、5、10、15、30g/(m2·a)的氮沉降量。土壤细菌和真菌的数量总体上随氮处理的加强而持续显著地增长,土壤有机氮含量也持续升高,土壤酸度则不断下降。采样期对土壤动物的个体数量、类群丰度和多样性存在显著的影响,总的来说,土壤动物群落随试验处理期加长而持续增长。土壤动物群落具有显著的垂直分异特征,土壤I层土壤动物个体数量、类群丰度和多样性显著高于II和III层。氮沉降增加对土壤动物群落有明显的影响,表现为施氮处理明显有利于土壤动物群落的发展,但也具有明显的阀值效应。与对照样地相比,各施氮处理样地土壤动物群落水平整体为高,而且随试验处理时间的增加这种差异有加大的趋势;氮沉降增加处理与取样期之间存在显著的交互作用,除了2月取样,中氮处理土壤动物群落水平都处于最高水平,而对照处理一般处于最低水平,这种趋势在最后一次取样中最为明显;氮沉降处理与土壤动物的垂直分布之间也有明显的交互作用:在土壤I层,从对照至倍高氮处理,土壤动物群     

环境资源约束下中国工业绿色全要素水资源效率研究

通过构建RAM-SFA-RAM三阶段工业绿色全要素水资源效率测度模型，对其不同层面的效率值进行多维测度与比较分析，并利用空间Tobit模型对工业绿色全要素水资源效率的驱动机制进行实证检验.效率测度结果表明，环境因素与统计噪音是效率值计算中不可忽视的重要影响因素；全国样本的效率值在2000~2017年期间总体变化趋势是以持续上升为主，但距离理想发展状态还存在较大差距，具体阶段上可划分为“稳增期”、“振落期”和“提速期”；区域层面的检验中，东部效率具有较为显著的领先优势，而中部和东北部效率差异性相对较小，其变化曲线存在明显的“交互性”现象，西部则整体效率偏低；主要经济带的检验中，京津冀地区的工业绿色全要素水资源效率整体上要高于泛珠三角和泛长三角地区.驱动机制检验表明，基于全国样本维度的水资源禀赋、企业技术创新、用水结构和环境规制对工业绿色全要素水资源效率具有正向促进作用，而产业结构、城镇化率表现为负向抑制效应；在区域样本检验中，各影响要素在不同区域之间所呈现出的作用效果存在一定差异性，但产业结构调整、城镇化水平等应引起重视，不同区域需要依据其实际特点采取针对性的改进措施.     

紫外光芬顿-膜分离耦合体系降解金霉素

以金霉素为降解对象，采用沉淀法制备α-FeOOH光催化剂，进一步将其用共价结合法负载在陶瓷膜上，用SEM、XRD、EDS、UV-Vis和FTIR对α-FeOOH和光催化陶瓷膜进行表征.结果表明催化剂α-FeOOH呈针状或纺锤长片状，长宽分别为500~550nm、25~50nm，经α-FeOOH改性的陶瓷膜孔隙率由14.83%变为8.11%.研究光芬顿陶瓷膜耦合体系对金霉素的降解效率和动力学行为，确定了光芬顿陶瓷膜耦合体系的最优降解条件为金霉素初始浓度50mg/L，H₂O₂投加浓度10mmol/L，UV强度为3796.6μW/cm².进一步利用UV-Vis光谱分析了两种体系对金霉素的降解机理，光催化剂体系下，H₂O₂的浓度基本保持不变，而光芬顿陶瓷膜耦合体系下H₂O₂的浓度先升后降，同时后者在同一时间点对TOC和NH₄⁺-N去除率更高，表明光芬顿陶瓷膜耦合体系氧化能力更强，对金霉素的降解更为彻底.     

Uptake and accumulation of phenanthrene and pyrene in spiked soils by Ryegrass(Lolium perenne L.)

Phytoremediation has long been recognized as a cost-effective method for the removal of polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs） from soil. A study was conducted to investigate the uptake and accumulation of PAHs in root and shoot of Lolium perenne L. Pot experiments were conducted with series of concentrations of 3.31-378.37 mg/kg for phenanthrene and those of 4.22-365.38 mg/kg for pyrene in a greenhouse. The results showed that both ryegrass roots and shoots did take up PAHs from spiked soils, and generally increased with increasing concentrations of PAH in soil. Bioconcentration factors（BCFs） of phenanthrene by shoots and roots were 0.24- 4.25 and 0.17-2.12 for the same treatment. BCFs of pyrene by shoots were 0.20-1.5, except for 4.06 in 4.32 mg/kg treatment, much lower than BCFs of pyrene by roots （0.58-2.28）. BCFs of phenanthrene and pyrene tended to decrease with increasing concentrations of phenanthrene and pyrene in soil. Direct uptake and accumulation of these compounds by Lolium perenne L. was very low compared with the other loss pathways, which meant that plant-promoted microbial biodegradation might be the main contribution to plant-enhanced removal of phenanthrene and pyrene in soil. However, the presence of Lolium perenne L. significantly enhanced the removal of phenanthrene and pyrene in spiked soil. At the end of 60 d experiment, the extractable concentrations of phenanthrene and pyrene were lower in planted soil than in non-planted soil, about 83.24%-91.98% of phenanthrene and 68.53%-84.10% of pyrene were removed from soils, respectively. The results indicated that the removal of PAHs in contaminated soils was a feasible approach by using Lolium perenne L.     

乌贼墨黑色素对Pb2+-Cu2+二元体系的吸附性能研究

为探索新型生物吸附剂，以乌贼墨黑色素（SIM）为吸附剂，研究Pb²⁺、Cu²⁺单组分溶液及Pb²⁺-Cu²⁺二元混合体系中SIM对Pb²⁺和Cu²⁺的吸附效果并构建等温吸附模型.结果表明，pH值、SIM添加量、吸附时间对SIM吸附Pb²⁺和Cu²⁺的吸附量影响较大，而吸附温度对吸附效果影响较小；单组分吸附与二元混合体系吸附对比表明，二元混合体系中Pb²⁺和Cu²⁺存在竞争吸附.应用L （Langmuir）和F （Freundlich）等温吸附模型拟合了SIM对Pb²⁺、Cu²⁺单组分金属离子的吸附过程，其中L模型与试验结果拟合度更高；应用Non-modified Langmuir、Modified Langmuir isotherm、Extended Langmuir、Extended Freundlich和SRS模型5种模型对Pb²⁺-Cu²⁺二元混合体系的等温吸附过程进行拟合，其中Extended Langmuir模型与试验结果拟合度最佳.应用红外光谱（FTIR）分析SIM吸附金属离子的原理时发现，SIM上羟基、-NH和不饱和键是金属离子的吸附位点，且SIM对Pb²⁺的吸附能力优于对Cu²⁺的吸附.     

羟基自由基杀灭压载水赤潮入侵生物试验研究

采用羟基自由基对斯式根管藻、日本星杆藻、裸甲藻和细菌进行杀灭实验，确定杀灭入侵赤潮生物的所需OH^-比值浓度为0.68mg／L。当OH^-比值浓度达到0．68mg／L时，致死多甲藻(Peri.Spp)等10种赤潮生物效率达到99.8％，致死膝沟孢子、多甲藻孢子效率达到100％。试验数据表明，强电离先进氧化OH^-是治理赤潮有效、可行的绿色新方法。