两种碳酸系Fe-LDHs负载改性沸石对Cd(Ⅱ)吸附特性对比研究

为提升以沸石为代表的天然吸附材料对重金属污染物吸附效果,并将新型功能材料层状双金属氢氧化物（layered double hydroxides,LDHs）有效应用于实际工程,采用水浴-共沉淀法制备两种Fe系碳酸型LDHs即时负载于沸石填料表面,利用场发射扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）对改性前后的沸石表面形态、化学成分和晶体结构进行表征;通过等温吸附及解吸附、吸附动力学、吸附热力学、竞争离子吸附和不同pH吸附试验,对比原始及改性沸石对Cd（Ⅱ）的吸附效果及其作用机理.结果表明:①改性沸石对Cd（Ⅱ）的吸附过程更符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型.②相较于原始沸石,两种改性沸石对Cd（Ⅱ）的吸附性能明显提升,且MgFe-LDHs负载改性沸石理论最大饱和吸附容量更高.③沸石改性后对Cd（Ⅱ）的吸附由放热过程变为吸热过程.④吸附时间、竞争离子及pH对沸石吸附Cd（Ⅱ）的效果产生不同程度的影响.研究显示,MgFe-LDHs负载改性沸石最大饱和吸附容量显著提升,吸附能力更强,且在不同条件下均表现出优良的吸附特性,具有作为高效除镉填料的潜力.      

燃放烟花爆竹对大气颗粒物水溶性离子和多环芳烃污染特征研究

2007年春节燃放烟花爆竹时,在兰州市区和环境背景监测点同步连续采集TSP和PM10样品,并利用高效液相色谱和离子色谱方法对其进行多环芳烃和水溶性无机离子的分析.结果表明,PM10中的多环芳烃浓度比非燃放期平均质量浓度增加了78.7%.集中燃放烟花爆竹时,多环芳烃更容易沉积在相对较细的PM10中.同时,无机水溶性离子中K+比非燃放期质量浓度增加了92.8%,SO2-3的质量浓度增加了90.6%,NO-3的质量浓度增加了79.7%,Mg2+的质量浓度增加了79.1%.说明在燃放烟花爆竹时,对当地大气颗粒物中的多环芳烃和无机水溶性阴阳离子都会造成严重的空气污染.在燃放期PM10中多环芳烃质量浓度是TSP质量浓度的1.73倍,而在非燃放期结果恰好相反,多环芳烃质量浓度在TSP中高于PM10.从质量浓度数值的变化上也明显观察到,与多环芳烃相比,燃放烟花爆竹对无机水溶性离子的影响更大.在除夕夜大量集中燃放烟花爆竹时,所产生大量烟雾会对周边大气环境造成一定的污染和影响.     

太湖湖滨带大型底栖动物的群落结构研究

为调查太湖湖滨带大型底栖动物群落现状和探索不同湖区之间差异,于2009年12月和2010年4月对太湖湖滨带49个采样点完成两次调查采样。共采集大型底栖动物3门7纲69种。太湖不同湖区的湖滨带之间分类数、平均密度和生物量都存在显著的空间差异(P0.05)。经过计算可以得出,各湖区大型底栖动物多样性和均匀度从高到低依次为东部沿岸、贡湖湾、东太湖、南部沿岸、梅梁湾、竺山湾、西部沿岸。不同湖滨带生态环境的差异,影响了大型底栖动物群落结构的组成。     

基于冗余分析的城市河湖水污染成因及尺度效应

以武汉中心城区的东沙湖流域为研究对象,以7项下垫面及3项降雨因子为影响因子,以18项河湖水环境因子为响应变量,基于冗余分析研究多尺度下两者之间的关系.结果表明：在所研究的10项影响因子中,硬质铺装面积率和河网水面率是东沙湖流域城市河湖水环境的主要影响因子,贡献率达0.703和0.652,城市道路面积率则是3000m及以外缓冲区尺度下的主要影响因子,贡献率达0.796,降雨的空间分布不是主要影响因子,贡献率低于0.371;影响因子对水环境影响的尺度效应与排水管网的有无和水文汇水单元尺度的大小密切相关;东沙湖流域的河湖水污染可归因于以硬质铺装为代表的不透水面上的面源污染和经由排水管网运移排放的点源污染,河网水面率则是改善水环境的关键因素.     

组合生物滤池对养殖废水的净化效率及影响因素分析

生物滤池作为一种有效的污水处理技术,已有广泛应用.但是关于组合生物滤池净化效能与影响因素系统分析仍然缺乏报道.为此,设计构建了曝气垂直流滤池+折流式水平流滤池的组合系统,通过设定不同的水力负荷(131、94、60mm·d-1)及分流比(8∶2、6∶4、4∶6)来探究运行工况的调整对组合系统净化效能的影响.结果表明,曝气垂直流滤池对有机物、氨氮及溶解性氮的平均去除率在80%以上,而折流式水平流滤池对氨氮、总氮及溶解性氮的平均去除率在40%以下.不同运行工况对生物滤池的净化效能存在显著影响,且两种不同类型滤池的净化效能也存在显著差异(P0.05).氧化分解是两种滤池中有机物去除的主要途径之一.两种滤池内都存在明显的硝化-反硝化,它们是滤池去除总氮的主要途径.垂直流滤池内的硝化-反硝化强度都高于水平流滤池.磷的去除主要受控于水力负荷、温度、溶解氧、有机物等,表明微生物吸收是滤池除磷的主要方式之一.相比于单一垂直流滤池,组合系统对总有机物和总磷的去除分别提高了4.4%和23.2%,对总氮的去除却降低了12.1%.降低分流比有助于提升水平流滤池反硝化强度,但是由于从原水中引入过多的氨氮,又水平流滤池的硝化能力有限,进而导致组合系统总氮去除率下降.因此,根据处理原水组成,控制适宜的分流比、停留时间及滤池内的氧化还原条件是提升该组合系统整体净化效果的关键.     

清远市南部淡水养殖鱼塘水质抽样调查与污染评价

选取清远市南部水产养殖区5镇抽样调查的12个典型水产养殖淡水鱼塘的水质进行抽样检测,同时采用环境污染指数评价法对检测结果进行评价。结果表明溶解氧较丰富,pH值和水温基本符合鱼类生长要求,但是主要污染指标COD_Cr、NH₄⁺-N和TP超标率分别为90%、33.3%、95%以上,其中TP污染负荷分担率最高,在25.9%～65.71%之间,鱼塘尾水直接排放,氮、磷有污染周边水体风险。     

三峡水库消落带植物汞的分布特征

以三峡库区重庆段忠县石宝寨、涪陵珍溪和开县汉丰湖消落带为主要研究地点,调查并采集了植物样品,分析样品总汞和甲基汞,探讨三峡水库消落带植物汞的分布特征及植物汞库存量.结果表明,调查区域消落带植物总汞含量在(1.62±0.57)~(49.42±3.93)μg·kg-1范围,植物各部位总汞的含量呈根叶茎的趋势分布;植物甲基汞含量在(15.27±7.09)~(1 974.67±946.10)ng·kg-1范围,植物根部甲基汞含量高于茎和叶.同类植物中,开县汉丰湖消落带植物总汞和甲基汞含量均较忠县石宝寨、涪陵珍溪镇消落带植物略高;不同高程植物总汞及甲基汞储存量存在差异,145~150、150~160、160~170和170~175 m高程的植物总汞储存量分别为145.3、166.4、124.3和88.2 mg·hm-2,甲基汞储存量分别为1.9、2.7、3.6和3.2 mg·hm-2.消落带优势种植物对总汞的富集能力相对较弱(BAF1),而对甲基汞的富集能力相对较强(BAF1).     

上海市生活垃圾房气溶胶中可培养细菌污染状况及种群特征

空气传播病原微生物受到越来越多的关注,生活垃圾携带大量病原菌,垃圾房可能会对周围环境及人群健康造成影响.以上海市某别墅区垃圾房、某校园垃圾房和周边某居民区垃圾房作为研究对象,分析垃圾房内和周边环境空气中可培养细菌的浓度、粒径和种群分布特征,解析环境因素与空气中可培养细菌污染的关系.结果表明,5个采样点（某别墅区垃圾房、其下风向、某校园垃圾房、某办公楼顶和某居民区垃圾房）的可培养细菌浓度分别为：（1254±92）、（280±123）、（172±47）、（84±18）和（175±174） CFU ·m^-3,别墅区垃圾房内生物气溶胶浓度显著高于其他采样点,主要原因是该垃圾房内存在湿垃圾就地处理生化处理设施.别墅区垃圾房内生物气溶胶可培养细菌粒径主要分布在1.1~4.7 μm,而其余4个采样点的细菌粒径主要为>7 μm,少数细菌粒径范围为1.1~2.1 μm.本研究5个采样点可培养细菌中优势门分别为变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）,优势菌属分别为棒状杆菌属（Corynebacterium）和芽孢杆菌属（Bacillus）,同时检出棒状杆菌属（Corynebacterium）、葡萄球菌属（Staphylococcus）和不动杆菌属（Acinetobacter）等机会致病菌.某别墅区垃圾房内生物气溶胶的浓度与温度、相对湿度、PM_2.5和PM₁₀相关性较高,空气中微小杆菌属（Exiguobacterium）与PM₁₀、温度和相对湿度都具有较高的相关性.5个采样点的健康危险系数（HQ）值均小于1,但微生物定量风险评价结果表明,3个垃圾房的男性与女性工作人员健康风险均高于相应的基准值.研究结果揭示了生活垃圾房对周围环境气溶胶微生物组成的影响,为评价垃圾房内和周边空气质量提供参考.     

三峡库区消落带优势草本植物淹水后汞的释放特征

为研究三峡库区消落带植物淹水后汞的释放特征,选取狗牙根、酸模叶蓼、空心莲子草这3种优势草本植物在库区现场进行原位淹水试验,研究这3种植物淹水后总汞(THg)含量动态变化特征,分析其释放通量与速率,估算其THg释放负荷.结果表明,3种植物在淹水过程中THg浓度的下降速率呈现先快后慢的趋势,表明淹水前期植物中THg随植物腐解快速释放,随后释放基本稳定.3种植物的THg释放量存在显著差异,且表现为酸模叶蓼空心莲子草狗牙根.3种植物的THg释放量可能受植物初始C/N和THg浓度的影响.植物初始C/N越高,单位质量THg释放量越小.而植物初始THg浓度越高,单位质量植物THg释放量越大.结合3种植物在三峡库区消落带的分布权重和生物量,估算出酸模叶蓼、空心莲子草、狗牙根完全分解后的THg释放负荷分别为167.31、78.13、88.33 mg·hm~(-2).     

太湖流域平原水网区底栖动物完整性健康评价

基于75个采样点的底栖动物监测数据,应用生物完整性的理论和方法,对太湖流域平原水网区进行水生态健康评价. 以采样点环境所承受的干扰程度为标准,确定参照点13个、受损点62个. 对涉及底栖动物群落丰富度、组成、耐污能力及摄食功能的21个候选指数进行分布范围、判别能力及相关性分析,筛选出有较强预判能力且相对独立的6个核心指数构成B-IBI(底栖动物完整性指数)健康评价体系,包括总分类单元、软体动物分类单元、Shannon-Wiener多样性指数、前3位优势分类单元相对丰度、BI指数、滤食者相对丰度. 通过比值法统一各指数的量纲,以参照点B-IBI值的25%分位数作为健康基准值,运用四分法划分B-IBI健康分级标准:B-IBI≥2.84,为健康;2.13≤B-IBI<2.84,为亚健康;1.42≤B-IBI＜2.13,为一般;0.71≤B-IBI＜1.42,为差;B-IBI＜0.71,为极差. 应用B-IBI对太湖流域平原水网区进行健康评价,结果显示:太湖东部、南部沿岸湖区以及太湖上游水库健康状况相对较好,总体处于健康或亚健康水平;太湖北部三湾、西部湖区较差,基本处于差或极差水平;太湖上游洮滆水系生态状况也不容乐观,从上游至下游沿程呈逐步恶化趋势;京杭大运河的监测断面均表现为极差水平. B-IBI健康评价结果与基于水质及富营养化评价的结果高度吻合, 但今后仍需加强该评价体系的标准化及本土化等方面的研究.