微生物处理重金属废水的研究进展

微生物处理重金属废水是一种较有效的方法,特别是对于低浓度重金属废水的处理优势明显。近年来相关的研究报道不断增多,但尚未实现工业化应用。文章综述了微生物处理重金属废水的机理及其主要影响因素(微生物、金属离子、环境条件等);评述了微生物处理重金属废水存在的问题以及发展方向。     

碳酸盐对电解锰渣中可溶性锰固定和硫酸钙转化的研究

电解锰渣是电解锰生产过程中碳酸锰矿经酸浸、中和、压滤工序后产生的废渣。重金属锰是电解锰渣中的主要污染物,在渣中主要以可溶化合物MnSO_4·H_2O,(NH_4)_2Mn(SO_4)_2·6H_2O等形式存在。采用碳酸盐碳化处理电解锰渣,研究渣中可溶性锰固定、硫酸钙转化的矿物学特征和机制。结果表明,Na_2CO_3能够有效固定渣中的锰离子形成MnCO_3矿物。反应时间90 min,Na_2CO_3与渣质量比为0.05时,Na_2CO_3对锰的固定率达到99.9%,渣浆中锰离子质量浓度下降至5.7 mg/L。反应机制主要是渣中MnSO_4·H_2O,(NH_4)_2Mn(SO_4)_2·6H_2O与碳酸盐反应形成球状MnCO_3矿物;当Na_2CO_3与渣质量比大于0.4时,渣中柱状、条状CaSO_4·2H_2O转化为CaCO_3。     

北京市低影响开发设施植物应用现状与评价优化

植物是多种雨水源头减排设施基本的构成要素,其生长情况与应用效果很大程度上影响着海绵城市的功能和效果。以北京市21个海绵城市项目中72个低影响开发（LID）设施的植物景观作为研究对象展开建成后评估。通过实地调查法,对LID设施内植物的应用种类与频度、配置模式、观赏特性等方面进行分析;采用层次分析法从植物生态习性、雨水功能性与观赏性3个方面构建LID设施植物景观评价体系,并对10组典型设施的植物群落综合效益进行评价。结合评价分析结果,提出综合效益高的植物配置模式及优化思路,以期为北京市和中国北方地区LID设施的植物景观优化提供参考。     

信息化助力成都市大气污染防治闭环管理

从大气环境质量问题出发,基于"现状、科研、对策、执行、评估"五步业务闭环管理工作法,建设成都市数智环境系统—大气大数据应用。在对数据量化分析、科学预测的基础上提出改善环境质量目标和量化措施,同时落实监管责任,实现市县乡三级调度和精细化网格监管全覆盖,变被动善后为主动预防,从而实现科技治霾和精准管控,切实决策大气环境质量问题。     

磁性海藻酸铁介孔碳微球的合成及对水体中砷的去除

本研究以海藻酸钠作为基体前驱材料,利用离子交联法合成了海藻酸铁微球,然后进一步运用真空冷冻和高温裂解法制备了表面附着纳米铁氧化物的磁性海藻酸铁介孔碳微球(MAMC).同时,采用热场发射扫描电镜显微镜、X射线光电子能谱、热重分析仪、磁学测量系统、BET比表面孔径分析仪等对MAMC进行表征,并研究了MAMC对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附性能,重点考察投加量、pH、时间、初始污染物浓度对吸附性能的影响,并对吸附过程进行了动力学拟合和等温吸附方程拟合,最后对材料进行了再生实验.结果表明,MAMC对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)均表现出良好的吸附性能,对As(Ⅲ)的吸附能力优于As(Ⅴ);当pH值为5~7时,MAMC对两种价态As的吸附效率最优;材料的吸附量随着时间的增加而增加.动力学拟合结果表明,MAMC的吸附过程较好地满足准二级动力学方程,等温吸附曲线较好地满足于Langmuir方程.此外,使用0.1 mol·L~(-1)的Na OH对材料的再生和脱附效果较好,能够实现材料的二次利用.本研究结果对处理含砷废水提供了重要的理论依据.     

草酸青霉SL2对高浓度铬污染土壤的生物淋洗及胞内铬形态转化研究

铬渣无序堆存造成的铬污染土壤迫切需要修复治理.本文以新筛选的功能微生物草酸青霉SL2(Penicillium oxalicum SL2)为材料,以重度铬污染土壤为研究对象,进行生物淋洗技术优化,并利用软X射线扫描透射显微光谱技术(STXM)及同步辐射X射线近边吸收结构谱学(XANES)分析淋洗后的草酸青霉SL2胞内铬空间分布化学形态.结果表明:分步处理并进行水洗预处理可明显提高草酸青霉SL2对高浓度铬污染土壤的总铬TCr淋出率(49.4%),淋出液中Cr(VI)在3 d内全部被还原;生物淋洗后,草酸青霉SL2胞内吸收累积了Cr(VI),部分被还原为Cr(III),两个价态的Cr在空间分布上具有一定的一致性;胞内铬形态主要为磷酸铬、草酸铬钾及半胱氨酸铬类化合物,其含量分别为46.9%、33.0%和20.1%.     

基于联系云的地下水水质可拓评价模型

地下水水质评价受诸多不确定因素的影响,评价指标具有模糊性、随机性和离散性特征.为真实反映指标的分布特征,提高地下水水质评价的合理性与可靠性,在此将可拓学与联系云理论耦合,提出能够描述评价指标在分类等级间转换态势的联系云可拓模型,即基于指标分类标准确定联系云数字特征,生成有限区间内的联系云与构建联系云可拓矩阵,实现统一定量描述地下水水质评价指标的确定和不确定性,然后结合权重,分析待评价物元与地下水水质等级的联系,综合确定待评物元的水质等级,并给出评价结果的可信程度.实例应用及与投影寻踪和模糊物元耦合方法结果的对比表明,本文模型评价结果与投影寻踪模糊物元方法的结果基本吻合,且基于联系云可拓模型评价地下水水质等级置信因子均小于0.01,更有效可行,并克服了可拓方法不能反映评价指标模糊性特征的缺陷.     

基于DMSP/OLS数据的区域碳排放时空动态研究

选取IPCC碳排放核算方法并基于能源统计数据,核算了我国大陆30个省市的能源消耗碳排放量,利用纠正后的DMSP/OLS夜间灯光数据与相应空间单元的碳排放量进行回归分析,反演出1km×1km栅格的电力消耗碳排放量并分析其在地级市尺度上的时空变化.核算出2005年、2010年和2013年能源消耗排放总量分别为57.02,82.28和93.26亿t,其中电力碳排放量分别为23.03,35.62和42.07亿t.结果表明：校正后的DMSP/OLS夜间灯光数据能更好地估算碳排放,其DN总值与统计的省级能源消耗排放量、电力消耗排放量均存在较强的相关关系;整体而言,发达地区能源消耗排放量大但强度比较低.     

耕地集约化利用研究进展评述

耕地集约化利用是人类作用下的一种耕地发展模式,对于国家粮食安全、农产品供给保障、生态安全和经济社会可持续发展等具有重要作用,开展耕地集约化利用研究具有重要的科学意义。论文基于文献回溯和综合概括的方法,从科学内涵、描述指标、时空格局探测、归因分析、环境效益评估等方面对国内外耕地集约化利用的研究进展进行系统总结和评述,并提出了未来耕地集约利用研究的重点方向。从现有的研究进展来看,耕地集约化利用研究呈现如下特点：1）集约化利用的科学内涵既涉及到社会经济层面,也涉及到自然地理层面,不同学者从不同学科角度逐渐丰富其内涵,但尚未形成广泛认可的、综合自然属性和社会经济属性的耕地集约化利用内涵;2）集约化利用的评价指标具有多样性,不同指标描述了不同的特性,实际应用需要根据研究目标和区域特点,对各类指标进行筛选,选取具有典型代表性的单一或多指标;3）集约化利用时空格局及其变化的研究方法多样,统计方法和空间技术法是现有的主流方法,两种方法各有优势和不足,两者的结合是未来重要的发展方向;4）影响耕地集约化利用的因素具有复杂性和动态性,由于区域差异和尺度效应,尚不存在统一的主导因素;5）耕地集约化利用具有多功能和多效应,目前研究多关注于集约利用的粮食产出功能,对生态环境效应分析较为薄弱。未来研究需要注重社会经济科学和自然科学等多科学、多方法的交叉,重点加强耕地集约化利用的研究范式、时空格局探测技术、综合效应评估等方面的研究,实现耕地“可持续集约化利用”的最终目标。     

基于SD的海岸带污染负荷预测及污染经济损失研究—以江门市为例

基于系统动力学原理和方法,耦合水污染负荷及"浓度-损失"模型,建立2006~2015年江门市海岸带水污染系统模型,并仿真预测4种发展情景:现状趋势发展型(S1)、人口经济发展型(S2)、产业优化及治污减排型(S3)、综合协调型(S4)下,2016~2020年的海岸带水污染负荷及污染经济损失。结果显示:1)4种发展情景下,江门市海岸带COD、氨氮、总磷均主要来自农业污染,其次为生活污染; 2)S4情景为最优方案,海岸带污染负荷得到控制和削减,海洋污染经济损失最低,2020年江门市海岸带污染总负荷和污染经济损失比现状发展情景分别减少7.9%、17.7%。可见,在合理的人口经济发展下,通过对产业结构优化、加大污染治理和环保投入等可有效降低海岸带污染负荷及污染损失。本研究可为江门市海岸带水污染合理控制与管理提供定量化参考,为江门市等滨海城市社会、经济和环境协调发展提供借鉴。