钢铁行业氮氧化物控制技术及对策

根据2007年第一次全国污染源普查数据,钢铁行业氮氧化物排放量已达81.74万t,约占全国总排放量的4.55％,是继火力发电、机动车、水泥工业后第四大氮氧化物排放源.针对中国重要氮氧化物来源——钢铁工业的氮氧化物生成机制,排放节点及特征,国内外控制技术现状开展综述研究.研究表明,钢铁工业中的氮氧化物的产生以高温型为主.烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧钢等过程为主要的氮氧化物排放源.收集并整理了国外在钢铁各工序上的主要氮氧化物控制技术及其在国内的应用状况.在回顾中国钢铁大气污染物控制历程的基础上,提出了中国钢铁行业氮氧化物控制的对策建议.     

长期饥饿下厌氧氨氧化反应器的启动与恢复性能

厌氧氨氧化菌生长缓慢,其富集过程困难,是限制厌氧氨氧化技术应用的瓶颈. 因基质供应不足导致的功能菌长期饥饿使厌氧氨氧化（ANAMMOX）反应器稳定运行面临更大挑战. 从长期饥饿的视角出发,重新审视厌氧氨氧化反应器的启动和恢复性能、揭示其抗性机制具有现实意义. 分别采用硝化和反硝化污泥在不同运行条件下成功启动了厌氧氨氧化反应器,分析了长期饥饿后不同启动策略下反应器的恢复性能,及污泥对长期饥饿的耐受机制. 结果表明,接种反硝化污泥的反应器采用高基质浓度低流速运行更稳定,运行85 d后NH₄⁺-N、NO₂^--N和总氮去除率分别高达98.7%、99.3%和89.3%;但长期饥饿（144 d）后采用低基质浓度高流速运行的氮去除性能更优,NH₄⁺-N、NO₂^--N和总氮去除率可在30 d后分别恢复至99.8%、99.8%和93.6%. 研究发现,饥饿期胞外多聚物将厌氧氨氧化菌包裹,有助于保持细胞完整以抵抗长期饥饿胁迫;nirS、hzsA和hdh基因的表达,保证了亚硝酸盐/一氧化氮氧化还原酶、联氨合成酶和联氨脱氢酶的合成,有助于维持厌氧氨氧化活性. 饥饿恢复前后厌氧氨氧化菌属的相对丰度无显著差异,其中Candidatus Kuenenia经30 d恢复后相对丰度提升86%以上,表明其对长期饥饿更具耐受性.     

蚯蚓细胞色素P450亚酶及代谢组学对土壤亚致死剂量草甘膦除草剂的响应

以赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）为受试生物,通过外源添加污染物的方法,研究了暴露于亚致死剂量草甘膦（添加剂量分别为5、10、20、40 mg·kg^-1）的土壤中7 d后,蚯蚓生长抑制率、细胞色素P450亚酶（CYP1A2、2C9与3A4）活力及代谢组学对土壤草甘膦的响应,旨在探讨亚致死剂量草甘膦能否对非靶标生物蚯蚓产生不良影响及其毒性作用机制,初步推断其毒性作用阈值,并筛选敏感生物标记物.结果表明：从蚯蚓生长抑制率来看,各处理组与对照组无显著差异;从蚯蚓CYP亚酶活力来看,在高剂量草甘膦（20、40 mg·kg^-1）处理下,CYP亚酶活力均受到显著抑制;基于代谢组学鉴定并筛选出14个小分子代谢物标记物,其中9个小分子代谢物（分别是1,6-二磷酸果糖、β-D-果糖6-磷酸、丙酮酸、组氨酸、赖氨酸、鸟氨酸、延胡索酸、肌酸、甜菜碱）在5~40 mg·kg^-1草甘膦暴露下显著低于对照水平,另外2个小分子代谢物（尿酸与二十-羟-二十烷四烯酸）则在草甘膦处理下显著升高.代谢组学的响应表明,草甘膦暴露（5~40 mg·kg^-1）致使蚯蚓糖酵解与三羧酸循环减弱,氨基酸代谢受损,嘌呤代谢紊乱,细胞渗透功能受损,对蚯蚓产生了明显毒副作用,其毒副作用还与细胞色素P450酶代谢相关.蚯蚓CYP亚酶活力与小分子代谢物标记物作为敏感生物标记物,可联合诊断土壤亚致死剂量草甘膦污染.     

长株潭城市群秋季大气颗粒物及其重金属元素污染特征

为研究长株潭城市群大气颗粒物及典型元素污染特征,于2011年11月在长沙、株洲、湘潭三地采集TSP和PM₁₀样品,同期在北京进行采样,以分析颗粒物及其中重金属元素(Cr、Cd、Hg、Pb和As)质量浓度的分布特征. 结果表明:秋季长沙、株洲、湘潭三地的ρ(TSP)均低于北京,背景点(长沙沙坪站)最低,为(110±48)μg/m3. 株洲ρ(PM₁₀)与北京相近,略高于湘潭和长沙,但背景点ρ(PM₁₀)仍为最低. ρ(PM₁₀)/ρ(TSP)在70.26%~95.80%之间,平均值为85.90%. 长株潭城市群的ρ(Cr)、ρ(Hg)、ρ(As)、ρ(Cd)和ρ(Pb)在TSP中分别为37.7~60.7、0.2~1.5、22.7~92.0、4.2~36.8和142.9~508.3ng/m3,在PM₁₀中相应分别为20.4~33.5、0.1~1.0、20.6~74.2、3.8~31.9和126.1~432.4ng/m3. 长株潭城市群各采样点Cd在TSP和PM₁₀中的富集因子均最大,分别为475.8~4690.7和840.5~7489.8;其次为Hg、Pb和As;Cr的富集因子在TSP和PM₁₀中分别为7.8~33.3和9.1~33.6,均为最小.      

深圳水库群表层水中全氟化合物的分布特征

为探究深圳市水库群表层水中全氟化合物(perfluorinated compounds,PFCs)的含量水平,应用WAX固相萃取分离富集与高效液相色谱-质谱联用相结合的方法,分析了2012年11月及2013年1月采自深圳12个水库库区中心与取水口共25个位点表层水中14种PFCs的含量及变化规律.结果表明全氟己烷磺酸(perfluorohexane sulfonate,PFHxS)及碳链≥11的长链PFCs均未检出,全氟辛酸(perfluorooctane acid,PFOA)为主要单体,库区中心和取水口ΣPFCs未见显著性差异;强降水对水库表层水PFCs有稀释作用,同时也可输入PFOA;水库群表层水PFCs含量主要受其进水口位置、水源环境及水库地理位置等因素的影响.虽水温与ΣPFCs含量间也有正相关关系,但影响作用弱于强降水.     

陕西省苹果花期冻害风险评估及预测技术研究

苹果花期冻害风险评估及预测对促进苹果产业合理规划布局,减轻气象灾害损失有十分重要的意义。以冻害风险灾损率为指标,对陕西苹果基地县的冻害发生风险进行了评估,开发了基于数值预报模式和G IS技术的花期冻害中短期预测模型,将冻害温度预报扩大到乡镇级并实现了业务化解释应用。     

持续大雾对日光温室蔬菜的致灾效应分析

2007年12月下旬,河北省中南部平原地区的日光温室蔬菜大面积受灾,损失惨重。灾情发生的主要气象环境因素为:长期高湿、寡照、低温,系高空平直西风环流不利于较强冷空气南下和地面冷高压东南部弱冷空气不断扩散的稳定形势下形成持续大雾天气所致。大雾前期低层偏南气流持续输送水汽、水汽通量的连续辐合、低层切变过境为持续大雾天气的形成创造了有利的低层湿度条件,逆温层的形成与维持为持续大雾天气的产生创造了有利的层结条件,夜间偏北微风少云的天气利于雾滴的形成,而强冷空气的入侵是持续大雾天气结束的主要原因。提出了持续大雾天气预报的着眼点及日光温室蔬菜的防灾措施。     

村镇生活污水处理设施抗生素浓度分布规律

抗生素的大量使用和直接排放已引起环境耐药性的增加,村镇生活污水处理设施来源的抗生素尚未引起重视.本文以4类（喹诺酮类、四环素类、大环内酯类和β-内酰胺类）抗生素为研究对象,采用超高效液相色谱和串联质谱法,考察了不同规模村镇生活污水处理设施进出水中的抗生素浓度分布和去除情况,并与城市生活污水厂进行了比较.结果表明,村镇生活污水处理设施中喹诺酮类氧氟沙星的进水排入浓度最高,可达32663.5 ng ·L^-1,随污水排放至环境的风险应引起重视.与城市生活污水厂的水质稳定性、处理工艺、排放要求及管理水平不同,仅有33%的村镇生活污水设施的检出抗生素去除率达到60%以上.村镇生活污水处理设施保持常规污染物的达标排放可以实现部分抗生素的有效去除.     

我国水泥工业大气污染物排放量估算

水泥工业是粉尘,SO₂和NO_x等多种大气污染物的重要排放源.根据各地水泥工业的工艺现状、活动水平、除尘器的除尘效率和污染物排放因子,估算了1995—2005年我国水泥工业生产过程中排放的粉尘,PM₁₀,PM_2.5,SO₂,NO_x,氟化物和CO等的排放量,并给出了2005年分省区、分工艺的排放清单.结果表明,污染物排放量与水泥活动水平呈正相关.1995年以来,随着水泥产量增加,污染物排放量增长迅速,2005年我国水泥工业排放排放粉尘520.69×104 t,PM₁₀437.24×104 t,PM_2.5301.06×104 t,SO₂ 86.09×104 t,NO_x286.67×104 t,氟化物57.72×104t,CO1 987.97×104 t;山东、浙江、江苏、河北和广东等水泥生产大省污染物排放量较大,污染物排放总量占全国总排放量的46.6%,新型干法的推广应用有助于大气污染物的减排.      

硫酸盐还原菌原位修复六价铬污染土壤

以FeSO₄化学还原法为对照,开展硫酸盐还原菌原位修复铬污染土壤的田间试验研究。试验结果表明:微生物法处理后,土壤中Cr(Ⅵ)含量从6.48 mg/kg降至0.95 mg/kg,下降率为85.33%,修复后的土地质量符合国家一类建设用地的标准;土壤浸出液中Cr(Ⅵ)质量浓度从0.162 mg/L降至0.004 mg/L,下降率为97.53%;土壤中硫酸根浓度略有降低,硫酸盐还原菌的丰度显著增加。微生物原位修复铬污染土壤的效果好于化学还原法。