典型农牧交错带山水林田湖草生态保护修复——以内蒙古岱海流域为例

典型的农牧交错带——岱海流域是我国“两屏三带”生态安全战略格局中北方防沙带的重要组成部分,也是京津冀地区生态屏障的重要组成部分,其生态环境保护意义重大。针对岱海流域独特的地理特征和生境状况,围绕着水量减小和生态退化两大核心问题,梳理了其水量、水质、水生态等方面的优先问题清单;以保障岱海流域生态安全为核心目标,按照优化生态空间管控与分区分类精准修复相结合的思路,构建了“一湖三区”的国土空间管控体系和“两增、两减、三平衡”的山水林田湖草生态保护修复工程体系,以期增强岱海流域生态服务功能,促进农牧交错带生态脆弱区域经济社会发展。     

三峡水库补水调度对东洞庭湖典型沉水植物生境适宜性的影响

沉水植物是东洞庭湖水生态修复的重要物种,水深是影响沉水植物生长的关键因子之一。为定量描述三峡水库不同补水调度方式对东洞庭湖典型沉水植物生长生境的影响,以刺苦草（Vallisneria spinulosa）为目标物种,利用物理栖息地模型建立三峡水库补水调度期间不同出库流量与东洞庭湖刺苦草生长生境加权可利用面积（WUA）的关系。结果表明：刺苦草生长生境的适宜水深为0.2~1.8 m,最适宜水深为0.5~1.0 m;三峡水库实施补水调度后,东洞庭湖刺苦草生长生境的WUA整体呈现均匀上升趋势;三峡水库补水调度期间,出库流量为5 500~10 500 m³/s时,刺苦草生长生境最适宜水深范围对应的WUA呈现先增后减趋势,在出库流量为9 500 m³/s时WUA最大（74.46 km²）,可认为刺苦草生长最适宜出库流量为8 500~10 500 m³/s。研究成果可为通过三峡水库生态调度进行东洞庭湖水生态环境恢复及保护提供参考。

     

典型城市道路交通加密监测点大气污染特征及影响因素

基于“十四五”生态环境监测要求,针对目前国内城市道路交通加密监测点大气污染特征及影响因素相对缺乏这一问题,以移动源为主要大气污染来源的甘肃省兰州市为例,在典型道路两侧不同点位、不同高度监测6种常规大气污染物浓度及气象参数,同时获取道路车流量和车型信息,探究其大气污染特征及影响因素。结果表明：道路两侧及道路同侧不同高度处大气污染物监测浓度均存在差异。PM_2.5、PM₁₀浓度随高度升高而逐渐降低,在2 m高度处最高,SO₂、NO₂、CO、O₃浓度均呈现随高度先升高再降低的趋势,在4 m高度处最高。SO₂、NO₂、PM_2.5、PM₁₀、CO小时浓度在05:00—09:00达到峰值,在15:00—17:00达到谷值;而O₃小时浓度峰谷值的时间恰好相反。NO₂、CO浓度受车流量影响较大,代表时段NO₂浓度与重型货车流量表现出极强的相关性,CO浓度与小型客车流量表现出强相关性。监测时段6种污染物日均浓度与相对湿度均呈负相关;NO₂、PM_2.5、PM₁₀、CO日均浓度与风速均呈负相关,O₃日均浓度与风速呈正相关。

     

基于鱼类产卵需求的栖息地修复效果评价

根据鱼类产卵需求对工程修复效果开展评价对掌握栖息地状态和指导工程设计极其重要。以黑水河为实例,从鱼类产卵的生境需求出发,结合现场监测和数值模拟方法量化产卵栖息地的参照状态,构建指标体系进行河流鱼类产卵期栖息地质量评价,以获得修复工程对鱼类产卵生境真实的修复效果。结果表明：2019—2021年黑水河产卵期的鱼类栖息地综合评价得分分别为63.04、83.52与83.52,鱼类产卵栖息地得到改善,评价结果表明生态修复工程对产卵栖息地有明显修复效果;黑水河不同河段鱼类产卵栖息地质量空间分布上呈现出修复前下游河段(R4~R6)优于上游河段(R1~R3)的特征,修复后不同河段评分均有不同程度的增加,增幅为21.33%~59.15%;通过对敏感因子进行溯源可知,修复前黑水河鱼类产卵期栖息地质量主要受河流连通性和水力条件限制,修复后连通性得到大幅度改善,但水体流速和弗劳德数与保护鱼类产卵的偏好状态仍具有一定差距,后期修复工作应结合鱼类产卵喜好针对水体流态进行局部塑造和改善。

     

纳米二氧化钛与磷互作对莱茵衣藻砷累积与生物转化的影响

纳米材料因其较大的比表面积以及较强的反应活性,对砷（As）的环境行为具有一定的调控作用,而这可能对微藻As吸收代谢产生潜在的影响。以模式生物莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）为研究对象,探究不同磷酸盐（PO₄ ³⁻）浓度下,纳米二氧化钛（nano-TiO₂）对莱茵衣藻中As(Ⅴ)累积和生物转化的影响。结果表明：暴露初期（第1天）nano-TiO₂作为载体显著促进了0.013、0.100和0.500 mmol/L PO₄ ³⁻处理组藻细胞对As的累积,但随着暴露时间的延长,nano-TiO₂的载体效应呈下降趋势;暴露结束后（第8天）,nano-TiO₂添加组中,进入藻细胞的As(Ⅴ)除了还原成As(Ⅲ)及甲基化成二甲基砷外,还能进一步转化为一种可能为砷糖的未知化合物,且随着PO₄ ³⁻浓度的降低,藻细胞内这种砷糖所占比例逐渐增加,这可能会抑制As(Ⅲ)的外排;暴露结束后（第8天）,培养基中主要检测到的As形态为As(Ⅴ)和As(Ⅲ),1.0和0.5 mmol/L处理组还有少量二甲基砷。nano-TiO₂的添加降低了培养基中As(Ⅲ)的浓度,尤其是0.5和1.0 mmol/L PO₄ ³⁻处理组。研究结果表明,纳米材料与PO₄ ³⁻的互作可显著改变微藻As的累积与代谢过程。

     

油气田采出水锂资源回收可行性、技术现状及展望

锂资源高需求低产量的供需矛盾使得开发新的锂资源刻不容缓,而油气田采出水中锂资源丰富,是潜在的液体锂资源,因此分析油气田采出水提锂可行性并提出可行技术路线具有重要的现实意义。首先通过对油气田采出水的组成进行分析,明确了油气田采出水的水质特性;然后对国内主要盆地锂资源禀赋进行分析,强调其复杂的有机-无机高度混杂体系中有机物浓度高且离子组成丰富对提锂的挑战;最后从水质特性、水处理技术和油气田采出水锂资源高效回收技术出发,阐述盐湖提锂技术如沉淀法、膜分离、吸附法、溶剂萃取法和耦合技术对于油气田采出水提锂的适用性。结合提锂实践和产业现状,认为“预处理+富集浓缩（吸附/萃取-膜分离）+沉淀”是可行的提锂技术路线。

     

基于实测的超低排放燃煤电厂砷、硒、铅迁移与排放特性

选择煤粉炉（PC）和循环流化床（CFB）超低排放燃煤电厂开展实测研究,同步采集烟气净化装置（APCDs）前后烟气样品进行分析;并同时采集分析入炉煤、飞灰、底渣、省煤器（LTE）灰、脱硫浆液和湿式电除尘器（WESP）废水等样品,以揭示砷（As）、硒（Se）和铅（Pb）迁移与排放特性。结果表明：两家电厂APCDs对烟气中As、Se和Pb的总协同脱除率达到96%,净烟气中污染物浓度低,分别为0.13~0.49、1.05~2.15和0.86~3.19 μg/m³;不同APCDs的协同脱除率存在较大差异,其中布袋除尘器（FF）最高（99.56%~99.74%）,静电除尘器（ESP）次之（85.61%~98.44%）,湿法烟气脱硫（WFGD）的脱除率波动较大,WESP脱除率为11.61%~55.08%。燃煤中As、Se和Pb大部分迁移到飞灰中,占比为74.38%~95.24%;CFB底渣占比为3.51%~24.08%;LTE灰占比为5.85%~12.11%;脱硫浆液中均低于6%;WESP废水和出口烟气中占比最低,分别为0.68%和0.62%。相对于煤粉炉,循环流化床电厂底渣中As和Pb富集性更高;而对于Se,则燃烧方式无明显影响,但其在净烟气中占比高于As和Pb。

     

江苏省含铜蚀刻废液处置利用行业现状及管理对策研究

蚀刻废液是对环境有较大危害的危险废物,同时又具有较高的资源型价值。目前江苏省每年蚀刻废液产生量较大,典型的含铜蚀刻废液产生量达数十万t,是江苏省产生量较大的几种危险废物类型之一。在调查了江苏省蚀刻废液处置利用的主要工艺和行业现状的基础上,分析了蚀刻废液处置利用过程存在的综合利用能力总体过剩、入厂分析制度不严、污染防治水平不高、再生产品管理标准缺失、环境管理制度不完善等问题;探讨了含铜蚀刻废液的再生产品使用过程中存在的生态环境风险;研究了蚀刻废液再利用产品中有害物质的控制要求;初步总结了行业发展中技术水平和管理要求的不足;提出了行业发展存在的问题,为下一步制定江苏省蚀刻废液处置利用行业的技术规范提供技术支撑。     

多级A/O工艺强化城市生活污水再生过程的污染物去除效果研究

北京市某城市污水厂在传统的A ²/O工艺基础上特别增设多级A/O(MAO)工艺强化脱氮除磷效果。以该污水厂各工艺单元出水为研究对象,通过对水质常规理化指标、紫外吸收光谱及其相关参数分析,并结合多元数据统计学手段,分析该工艺对城市污水中污染物的去除效果,特别是溶解性有机物(DOM)的去除。经MAO工艺强化后COD_Cr、DOC、TN、TP和N$H^{+}_{4}$-N的去除率分别为95.14%、89.70%、94.53%、97.26%和99.74%,达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准;增设MAO工艺后,提高了对DOM的去除率,DOM分子量和团聚化程度显著提高,化合物的稳定性增强。对污水再生过程处理单元水质化学指标与紫外光谱参数的相关性分析表明,芳香环上取代基类型以脂肪链为主时对脱氮除磷促进作用更加明显。     

赤泥在沼液除磷中的应用

采用工业废物赤泥去除沼液中磷酸盐,利用XRF、XRD、PSD和SEM等手段对赤泥基本物理化学性质进行了综合表征,研究了沼液初始pH(pH_i)、赤泥投加量、反应时间和初始磷浓度等因素对沼液中磷酸盐去除率和沼液最终pH(pH_f)的影响。结果表明:沼液中磷酸盐去除率随着pH_i的增加呈先降低后增加趋势;磷酸盐去除率最大值和最小值分别出现在pH_i为2.1和6.9处,分别为89.6%和47.2%;赤泥投加量越大、反应时间越长,磷酸盐去除率越高,pH_f越大;而初始磷浓度越低,磷酸盐去除率越高,pH_f越大。采用3 ⁴水平正交试验设计考察了各因素间的交互作用及对赤泥除磷的影响,得到赤泥除磷的最佳条件:pH_i为10.0,赤泥投加量为5.0 g/L,初始磷浓度为1.7 mg/L,反应时间为40 min。