微波修复原油污染土壤的均匀设计实验

采用均匀设计实验方法,研究了微波修复原油污染土壤时原油去除率与微波能耗、含水率和含炭率等因素的关系,并应用MATLAB编程拟合出经验公式。结果分析表明:微波能耗在0～288 kJ范围内,污染土壤的原油去除率随微波能耗线性增加;在含水率为6%、含炭率为4%、微波能耗从0增加到288 kJ时,原油去除率从0%增加至92.3%;含炭率在0%～4%范围内原油去除率与含炭率成线性关系,在微波能耗为288 kJ、含水率为6%、含炭率从0%增加到4%时,原油去除率从12.3%增加至92.3%;原油去除率与含水率成二次曲线关系且开口向下,微波修复原油污染土壤的最佳含水率为6.6%。研究结果对微波修复原油污染土壤技术的优化提供了有价值的参考。     

外源Cd对不同利用方式红壤脲酶活性的影响

采用室内培养实验,通过将外源Cd添加到同一母质、全镉含量相近的不同利用方式的红壤中(林地、水稻土和菜园土),研究了外源Cd污染对不同利用方式红壤脲酶活性的影响。结果表明:整个培养过程中,Cd污染对3种红壤脲酶活性都有抑制作用,且随重金属浓度的增强而增强。同剂量Cd污染对3种红壤脲酶活性的抑制效应不同,大小为林地>水稻土>菜园土。实验设定的Cd处理水平下,对林地、水稻土和菜园土脲酶活性产生显著抑制作用(p<0.05)的Cd浓度分别为5、30和50 mg/kg土。     

基于GCM_CB模型的土壤重金属污染评价

灰色聚类法已经运用于土壤重金属污染评价中,然而此法在确定聚类权重时仅考虑重金属浓度,忽略了衡量重金属毒性强弱的重要指标生物毒性指数。为了更客观和准确地反映土壤重金属的污染程度,将生物毒性指数引入到聚类指标权重中,构建GCM_CB(grey clustering method_concentration and biotoxicity)土壤重金属污染评价模型。通过对华东某地区的10个区域土壤重金属污染进行分析评价,并与常用评价方法对比研究,表明:其多数样点的评价结果基本一致,但针对样品4和样品9中的元素Hg,因其强毒性,使得评价等级由I级定为II级,从而提高了评价方法的灵敏度,更加符合该区域的实际土壤污染情况。     

实时荧光定量PCR对A2/O短程硝化系统内氨氧化菌的定量分析

通过控制好氧区低DO浓度以及缩短好氧实际水力停留时间(actual hydraulic retention time,AHRT),在处理低C/N比实际生活污水的A2/O工艺中,成功启动并维持了短程硝化反硝化;系统亚硝酸盐积累率稳定维持在90%左右,氨氮去除率在95%以上。通过提取富集氨氧化菌(ammonia oxidizing bacteria,AOB)的基因组DNA,经两次常规PCR扩增和琼脂糖凝胶电泳,以纯化回收的DNA扩增片段作为实时荧光定量PCR检测AOB数量的DNA标准品,建立了检测AOB数量的实时荧光定量PCR标准曲线。利用实时荧光定量PCR技术比较了A2/O系统在不同运行条件及亚硝酸盐积累率情况下AOB菌群数量。结果表明,随着系统亚硝酸盐积累率的上升,系统内AOB菌群数量也大幅上升。全程硝化和短程硝化时,系统内的AOB菌群数量分别为5.28×109cells/g MLVSS和3.95×1010cells/g MLVSS。此外,亚硝酸盐积累率的下降相对于AOB菌群数量的下降有一定的滞后性。     

填埋场中亚硝酸还原酶测定条件的优化

填埋垃圾中的含氮化合物经一系列生物脱氮作用,最终使得填埋场中的氮素得以消减,在这一过程中亚硝酸还原酶起着十分重要的作用。以填埋场中的填埋垃圾为研究对象,在土壤亚硝酸还原酶测定方法的基础上,对亚硝酸还原酶活性测定条件进行了优化。结果表明,填埋垃圾中的亚硝酸还原酶活性测定的最优条件为:垃圾样品风干温度25℃,2mL的1%NaNO2溶液和2.5 mL的1%葡萄糖溶液,抽气5 min,置于25℃的培养箱中培养24 h。优化后的测定条件相对标准偏差(RSD)小于1.27%,表明该方法具有较高的灵敏度和精密度。     

某矿区土壤和地下水重金属污染调查与评价

为了解湘南某矿区土壤和地下水重金属污染状况,对该矿区东河流域附近重金属污染源进行了调查,同时,对地下水和土壤样品进行了采样分析,结果表明：（1）该矿区东河流域附近的主要污染源有18个,其中有色金属选厂、尾矿库、采矿场和冶炼厂是排放重金属较多的污染源;（2）20个采样点中土壤重金属Pb、Cd、Zn、As和Hg大部分超过国家土壤环境质量标准（GB15618-1995）,综合污染指数P综〉1,该矿区主要的重金属污染元素为Cd、As和Hg,且土壤中Cd、Zn和As的含量两两之间存在着极显著的正线性相关关系;（3）重金属元素在土壤中的纵向迁移不明显,该矿区附近20个采样点的地下水并未受到污染,综合污染指数P综〈1。20个采样点地下水Pb、Cd、Zn、As、Hg浓度均能达到地下水质量标准（GB／T14848．9）中的Ⅲ类标准。     

壳聚糖三元接枝共聚物的合成及其阻垢性能

以壳聚糖(CTS)、衣康酸(IA)和马来酸酐(MA)为原料,以醋酸为溶剂、(NH_4)_2S_2O_8为引发剂,合成了CTS-IA-MA三元接枝共聚物。聚合反应的最佳条件为:反应温度90℃,n(CTS):n(IA):n(MA)=1:1.5:1.0,引发剂质量分数0.35%,反应时间5 h。通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)表征,所得产物为CTS-IA-MA接枝共聚物。三元接枝共聚物质量浓度为50 mg/L、水样pH为中性或弱酸性时三元接枝共聚物对CaCO_3的阻垢效果较好。     

用含固定化微生物的曝气生物滤池处理炼油厂高浓度废水

采用含固定化微生物的曝气生物滤池(G-BAF)处理炼油厂高浓度废水。当G-BAF池进水COD为298～11 278 mg/L时,出水COD为33.0～94.3 mg/L,COD平均去除率为97%;当G-BAF池进水ρ(NH_3-N)为12.1～188.0 mg/L时,出水ρ(NH_3-N)为0.9～49.4 mg/L,NH_3-N平均去除率为83%。经G-BAF处理后出水水质完全达到GB8978—1996《污水综合排放标准》第二类污染物的二级排放标准。     

Changes in Soil Particulate Organic Matter, Microbial Biomass, and Activity Following Afforestation of Marginal Agricultural Lands in a Semi-Arid Area of Northeast China

Afforestation of agricultural lands has been one of the major land use changes in China in recent decades. To better understand the effect of such land use change on soil quality, we investigated selected soil physical, chemical and microbial properties (0–15 cm depth) in marginal agricultural land and a chronosequence of poplar (Populus euramericana cv. ‘N3016’) plantations (5-, 10-, 15- and 20-years old) in a semi-arid area of Northeast China. Soil bulk density significantly declined after conversion of agricultural lands to poplar plantations. Soil total organic carbon (TOC) and nitrogen (TN) concentrations, microbial biomass C (MBC) and potential N mineralization rate (PNM) decreased initially following afforestation of agricultural lands, and then increased with stand development. However, soil metabolic quotient (qCO₂) exhibited a reverse trend. In addition, soil particulate organic matter C (POM-C) and N (POM-N) concentrations showed no significant changes in the first 10 years following afforestation, and then increased with stand age. These findings demonstrated that soil quality declined initially following afforestation of agricultural lands in semi-arid regions, and then recovered with stand development. Following 15 years of afforestation, many soil quality parameters recovered to the values found in agricultural land. We propose that change in soil quality with stand age should be considered in determining optimum rotation length of plantations and best management practices for afforestation programs.     

事故状态下污染物排放对水环境影响的预测研究

对辽河油田欢喜岭采油厂在事故状态下污染物排放对大凌河水域环境的影响进行预测研究。计算了洪水淹没、油罐冒顶泄漏、油井井喷泄漏、联合站泄漏、管道泄漏、暴雨径流带走落地油等16种情景下对该河流水质的影响情况,并建立数学模型,进行情景模拟。研究结果表明,事故状态下对大凌河水质影响的次序由大到小依次为:洪水淹没、油罐冒顶泄漏、油井井喷泄漏、联合站泄漏、管道泄漏、暴雨径流。