生态文明建设规划方案编制探索——以浙江省文成县为例

我国生态文明建设中各地区背景、社会经济发展水平差异明显,不能照搬一种模式,精准分析区域特点及生态文明建设中存在问题是编制生态文明建设规划方案的必然选择。以浙江省文成县为例,探索性地提出了适合地方特色的生态文明规划方案编制总体框架,围绕文成县自然资源和生态环境两大优势,对其生态文明建设中空间格局、产业发展、环境质量、宜居生活等方面的限制性指标进行分析,结合国家关于生态文明示范县建设的要求,构建了生态文明建设规划的指标体系;针对限制性指标,提出了优化生态空间格局,加快发展生态产业,提升生态环境质量,加强制度、文化和生活建设等方面的任务措施,并对规划实施的效益及规划目标可达性进行了分析。     

磷霉素降解菌株的筛选及其降解性能研究

以磷霉素为唯一碳源,从驯化污泥中纯化筛选出3株降解磷霉素的菌株(F1、F2、F3),对其进行形态学、生理生化特征以及16S rDNA序列分析,鉴定其菌属,分析其生长特征;选用生长适应期较短的菌株F3开展不同pH和温度条件下菌株对磷霉素降解性能的研究,并用一级动力学方程对其降解过程进行拟合。结果表明:菌株F1鉴定为微杆菌属(Microbacterium sp.),菌株F2和F3均鉴定为贪铜菌属(Cupriavidus sp.)。菌株F3对磷霉素的降解性能受温度和pH的影响,在种液接种量为20%、转速为150 r/min、磷霉素浓度为20 mg/L时,菌株F3对磷霉素的最适降解条件:pH为5.0,温度为20 ℃。菌株F3对磷霉素的降解符合一级动力学特征,拟合方程相关系数(R²)>0.88;pH为5.0、温度为20 ℃时,半衰期(t_1/2)为31.36 d。     

真鲷去毒相关基因cDNA序列的克隆与肝脏组成型表达分析

赤潮发生时产生的一些海洋生物毒素对人类和海洋动物的安全形成潜在的威胁甚至导致死亡.为从分子水平探讨鱼类中海洋藻毒素的去毒分子机理,采用RT-PCR法克隆了真鲷(Pagrus major)肝脏芳香烃受体核转位蛋白(ARNT)和I时相异生素代谢酶细胞色素P4501A(CYP1A)基因cDNA核心序列,同时,应用半定量RT-PCR方法,以β-肌动蛋白作为外参照,在其指数期增长的范围内研究了芳香烃受体(AHR)、ARNT、CYP1A、II时相异生素代谢酶alpha型谷胱甘肽S-转移酶(GSTA1、GSTA2)、rho型谷胱甘肽S-转移酶(GSTR)、热休克蛋白70(HSP70)基因组成型表达水平.结果发现,真鲷ARNT、CYP1A基因cDNA核心序列片段分别长438bp和908bp,分别编码146和302个氨基酸.序列同源性分析发现,真鲷与门齿鲷(Stenotomus chrysops)、石首鱼(Micropogon undulatus)ARNT基因氨基酸序列同源性高达97.2%、95.2%,与斑马鱼(Brachydanio rerio)、人、大鼠、小鼠ARNT同源性较低(77.2%～79.3%).真鲷与门齿鲷、金头鲷(Sparus auratus)、欧洲川鲽(Rhombus maximus)、欧洲海鲈(Dicentrachus labrax)CYP1A基因氨基酸序列同源性较高,为84.8%～94.0%,与斑马鱼、人、小鼠CYP1A同源性较低,为59.6%～77.8%.真鲷肝脏AHR、ARNT、CYP1A、GSTA1、GSTA2、GSTR和HSP70基因组成型表达水平分别为(25.32±6.56)%、(26.22±4.24)%、(146.5±16.06)%、(55.42±3.75)%、(48.82±10.89)%、(79.47±3.13)%、(107.42±14.34)%.     

基于天然椰丝纤维填料的低氨氮废水SNAP系统自然挂膜构建

针对低氨氮废水单级自养脱氮工艺(SNAP)系统的构建需要接种特殊种源且工程应用复杂的问题,采用生物亲和性好的天然椰丝纤维为填料,开展了低氨氮废水SNAP系统自然挂膜构建实验,考察了进水COD/TN对系统脱氮效能及脱氮路径的影响。结果表明：在温度为(30±1) ℃、进水氮负荷为0.1 kg·(m3·d)−1时,采用自然挂膜以及进水${\rm{NH}}_4^{+} $-N质量浓度梯度递减(由(100±3) mg·L−1降至(50±2) mg·L−1)的运行方式,经过85 d的运行,初步构建出低氨氮废水SNAP系统;该系统${\rm{NH}}_4^{+} $-N和TN去除率分别为94.58%和70.07%;系统脱氮功能菌属主要有Nitrosomonas、Candidatus Brocadia。此外,进水COD/TN对系统脱氮效能及脱氮路径影响显著。当进水COD/TN分别为0、0.2、0.5、1、2时,系统TN平均去除率分别为70.07%、72.09%、75.18%、82.19%、62.19%;对于低氨氮废水,当COD/TN≤0.2时,系统主要脱氮路径为厌氧氨氧化;当COD/TN为0.5~1.5时,系统脱氮路径以短程硝化反硝化为主,厌氧氨氧化为辅;当COD/TN≥2 时,系统通过短程硝化反硝化、厌氧氨氧化路径脱氮能力进一步降低。     

单组分垃圾厌氧降解初期的产气规律及恶臭特征

研究了垃圾单组分(蛋白类和糖类)厌氧降解初期的产气动态规律和恶臭特征。结果表明,糖类物料厌氧降解的累积产气量大于蛋白类物料,各物料的气体排放动态曲线不同,酪蛋白和淀粉物料呈现Monod型曲线,而纤维素物料呈现2次Monod型曲线;蛋白类物料降解产生的恶臭气体成分更丰富,且动态变化曲线有多种形式:硫化氢、磷化氢和硫8的浓度变化曲线呈单峰型,聚硫醚浓度曲线呈S型,挥发性脂肪酸(VFAs)呈Monod型曲线;臭气强度分析结果表明,蛋白类物料产生的臭气强度高于糖类物料。单组分垃圾产气规律和恶臭特征的研究结果为开发高效恶臭原位控制技术提供了理论基础。     

基于冗余分析的成都市府河缓冲带土地利用对水质的影响

土地利用是影响河流水环境质量的重要因素之一。然而,大型城市河流缓冲区的土地利用类型及组成对河流水质的影响方式仍不清晰。选取成都市中心城区的府河及其支流作为研究对象,设置17个水质监测断面,于2018年1月—2019年12月对COD_Mn、NH₄⁺-N和TP 3个水质指标开展连续监测。同时,还获得了相同时段内的降水数据和基于高分卫星(GF-1)影像解译的土地利用数据。在此基础上,利用空间分析以及冗余分析方法,探讨河岸缓冲区内土地利用结构、组成对府河及支流水质的影响。研究结果表明:选取河段从上游到下游的COD_Mn、NH₄⁺-N和TP浓度均呈增加趋势,这3类污染物在上游第一个监测断面浓度依次为1.73、0.26、0.06 mg/L,到下游最后一个监测断面浓度为2.59、0.97、0.15 mg/L。相对于干流,府河支流污染物浓度无明显空间分布特征。从时间上看,6—9月水体中各污染物浓度相对较高。基于冗余分析的结果发现,在河段2 000 m缓冲区范围内的土地利用类型对水质的影响最明显,校正后的解释度达57%,表明河段内污染物质主要源于此区域。该范围内,建设用地与其他生产用地可能是COD_Mn与NH₄⁺-N的主要源区,农业用地是TP的主要来源,生态用地对于COD_Mn与NH₄⁺-N具有一定的吸收分解作用。但是,研究区生态用地以园林绿化用地为主,需要施用磷肥,可能成为水体TP的重要贡献源。因此,合理规划河流2 000 m缓冲范围内的建设用地与生态用地比例,控制园林绿化用地的施肥用量,是保障成都市城市河流水环境安全的重要途径。     

氧化-负载铁组合工艺改性活性炭及其对Cr(Ⅵ)的去除

通过氧化-负载铁组合工艺对活性炭进行改性,对比了不同氧化剂(硝酸/磷酸)对改性效果的影响,利用Boehm、FT-IR、BET、XRD对改性活性炭(ACNF/ACPF)进行了表征,并对改性活性炭吸附水中痕量Cr(Ⅵ)的性能进行了研究。结果显示:硝酸与磷酸氧化均可显著增加活性炭表面酸性官能团数量,提高表面亲水性;改性后活性炭比表面积、孔体积和平均孔径均减小;负载的铁主要以铁(氢)氧化物形式存在于活性炭表面(ACPF)和介孔(ACNF)中;在Cr(Ⅵ)初始浓度0.5 mg/L,pH值3.0,活性炭投加量100 mg/L时,吸附12 h达到平衡,ACNF对Cr(Ⅵ)的去除率达到97.82%,出水Cr(Ⅵ)剩余浓度降至0.05 mg/L以下,满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)要求,改性可显著提高对Cr(Ⅵ)的吸附容量。     

辽河保护区河道险工治理研究

通过对辽河干流河道险工全面考察、河道险工成因分析以及河道演变分析结果,分别采用马卡维耶夫法、平滩水位法、造床流量保证率法、主汛期月平均流量法对造床流量进行了计算;根据历年主槽平均宽法、经验公式法、造床流量下现状河道水面宽法的计算,同时充分考虑各河段河道特点、上下游协调统一,并为河道的演变发展预留一定空间,综合确定了辽河干流各河段整治宽度;分别针对辽河两岸岸坎-缓坡和陡坡,提出了河道险工综合治理技术,为辽河干流防洪工程体系提供技术支持。     

Adsorption and degradation of triazophos, chlorpyrifos and their main hydrolytic metabolites in paddy soil from Chaohu Lake, China

Triazophos and chlorpyrifos are organophosphorus pesticides (OPs), and their primary hydrolytic metabolites are 1-phenyl-3-hydroxy-1,2,4-triazole (BZC) and 3,5,6-trichloro-2-pyridinol (TCP). In this study, the adsorption and degradation of triazophos, chlorpyrifos, BZC and TCP were investigated in paddy soil from Chaohu Lake, China. Adsorption tests demonstrated that the adsorption of these compounds to soils could be described by the Freundlich equation. Moreover, chlorpyrifos displayed the highest affinity for adsorption, followed by triazophos, BZC and TCP. Degradation of these compounds in non-sterile soil followed first-order exponential decay kinetics, and the half-life (t(1/2)) of these contaminants ranged from 8.40 to 44.34 d. Sterilization of soil decreased the degradation rate, indicating that microorganisms played a significant role in the degradation of these compounds. The values of t(1/2) and K(oc) were fitted to obtain models that could predict the leaching potential of the contaminants from soil. Compared to their parent compounds, BZC and TCP showed high potential for leaching into groundwater. The inoculation of OPs-degrading bacterium (Diaphorobacter sp. GS-1) removed 95.38%, 100% and 100% of triazophos, chlorpyrifos and BZC in paddy soil after 21 d, respectively. The pollution risk of triazophos, chlorpyrifos and BZC could be greatly decreased by inoculating soil with Diaphorobacter sp. GS-1, which decreases the t(1/2) of the contaminants.