Micro-analysis of nitrogen transport and conversion inside activated sludge flocs using microelectrodes

To investigate the nitrogen transport and conversion inside activated sludge flocs, micro-profiles of O₂, NH₄⁺, NO₂^–, NO₃^–, and pH were measured under different operating conditions. The flocs were obtained from a laboratory-scale sequencing batch reactor. Nitrification, as observed from interfacial ammonium and nitrate fluxes, was higher at pH 8.5, than at pH 6.5 and 7.5. At pH 8.5, heterotrophic bacteria used less oxygen than nitrifying bacteria, whereas at lower pH heterotrophic activity dominated. When the ratio of C to N was decreased from 20 to 10, the ammonium uptake increased. When dissolved oxygen (DO) concentration in the bulk liquid was decreased from 4 to 2 mg·L^-1, nitrification decreased, and only 25% of the DO influx into the flocs was used for nitrification. This study indicated that nitrifying bacteria became more competitive at a higher DO concentration, a higher pH value (approximately 8.5) and a lower C/N.     

几种湿地植物对重金属镉胁迫的生理生化响应

通过水培试验研究了不同质量浓度的重金属镉(0、20、30、40、50、60 mg·L-1)胁迫对水生美人蕉(Canna glauca)、红蛋(Echinodorus osiris)、风车草(Cyperus alternifolius)、彩叶草(Coleus blumei benth)等湿地植物体内丙二醛、脯氨酸、镉的含量以及细胞膜的透性变化的影响,探讨了镉胁迫下不同湿地植物对镉的生理生化响应和耐受能力,为应用人工湿地处理含镉废水提供依据.研究结果表明,在镉胁迫下4种供试植物叶片的丙二醛含龟和膜透性增加,并且试验条件下,培养液中镉质量浓度越高植物叶片中阿二醛细胞膜透性也越高;植物叶片中脯氨酸质量分数变化则有所不同,培养液中镉质最浓度处于0～40 mg·L-1时,脯氨酸质量分数随着镉质量浓度增加而增加,镉质量浓度高于40 mg·L-1,脯氨酸质量分数随着镉质量浓度的增加而降低.不同湿地植物对镉胁迫响应也显著不同,丙二醛含量、脯氩酸质量分数和细胞膜透性大小为:彩叶草>风车草>红蛋>美人焦.由此可见,4种供试植物耐受镉害的能力依次为:美人蕉>红蛋>风车草>彩叶草.美人蕉和红蛋在含镉废水人工湿地生态上程修复中具有很好的应用前景.     

气温和土壤湿度变化对3种典型荒漠植物种子发芽的影响

植物种子发芽对气温和土壤湿度变化的响应是气候变化对荒漠生态系统影响的关键. 为了分析荒漠植物种子发芽对气温和土壤湿度变化的响应趋势,选择典型荒漠植物沙拐枣(Calligonum mongolica)、泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa)和麻黄(Ephedra przewalskii),在人工气候箱中分析在3种土壤湿度(3%,5%和15%),2种气温(16 ℃/22 ℃ 和21 ℃/27 ℃)和浸种(12 h)与不浸种处理下种子的发芽趋势. 结果显示:沙拐枣和泡泡刺种子的发芽率随土壤湿度的增加而增加,浸种下随气温的升高其发芽率增幅比不浸种下大;不浸种下气温升高麻黄种子发芽率增幅比不浸种下大,浸种下土壤湿度为3%时气温升高其发芽率增幅比土壤湿度为5%和15%时大(P<0.05). 3种植物种子发芽指数随气温的升高和土壤湿度的增加而增加,不浸种下气温升高沙拐枣和泡泡刺种子的发芽指数显著增加,浸种下其发芽指数增幅不大;不浸种下气温升高麻黄种子发芽指数增幅较小,浸种下其发芽指数增幅较大. 3种植物种子均在培养初期发芽速率增加较快. 荒漠植物种子发芽受气温和土壤湿度的共同影响,不同植物种子发芽对这些因素的变化有不同的响应.      

气候变化对生物多样性的影响:脆弱性和适应

气候变化对生物多样性影响及其适应直接关系着未来生物多样性的保护.气候变化对生物多样性影响、生物多样性在气候变化影响下的脆弱性、生物多样性适应气候变化方面进行了总结分析,对存在的问题进行了讨论,对今后研究提出了一些建议.过去的气候变化已使物种物候、分布和丰富度等改变,使一些物种灭绝、部分有害生物危害强度和频率增加,使一些生物入侵范围扩大、生态系统结构与功能改变等.未来的气候变化仍将使物种物候和行为、分布和丰富度等改变,使一些物种灭绝、使有害生物爆发频率和强度增加,并将可能使生态系统结构与功能发生改变等.生物多样性适应气候变化包括了自然适应和人为适应两个方面,自然适应体现在物种适应性进化、迁移、生态系统稳定性和弹性等,人为适应体现在种质基因保存、物种异地保护、自然保护区规划设计、生态系统适应性管理、生态恢复和气候灾害防御等.目前,生物多样性对气候变化影响的脆弱性、生物多样性自然适应和人为适应气候变化方面的研究都还不系统深入,需要加强生物多样性自然适应和人为适应气候变化方面的研究.     

基于非本地物种毒性数据推导出的水质基准可为本地物种提供适当保护吗？

基于非本地物种的毒性数据推导出的水质基准一直存在争议,质疑者提出应有针对不同生物区系的水质基准。而这个问题在中国尤为突出。本文作者搜集了38种污染物对本地物种和非本地物种的毒性数据,比较了这些生物的HC₅和物种敏感度分布,结果显示,基于非本地物种推导的水质基准有74%的确定性可以有效保护中国的水生态系统。如果采用评价因子(AF=5)来校正基准,那么可以获得90%的确定性。
精选自Xiaowei Jin, Zijian Wang, Yeyao Wang, Yibing Lv, Kaifeng Rao, Wei Jin, John P. Giesy and Kenneth M. Y. Leung. Do water quality criteria based on nonnative species provide appropriate protection for native species? Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 34, Issue 8, pages 1744–1750, August 2015. DOI: 10.1002/etc.2985
详情请见http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/etc.2985/full     

校园室内环境空气中环状挥发性甲基硅氧烷浓度水平及其健康风险评价

利用低流量大气采样器采集了大连某高校家庭、男寝、女寝、办公室、实验室中空气样品,分析了样品中4种环状挥发性甲基硅氧烷(cyclic volatile methyl siloxanes,cVMSs):六甲基环三硅氧烷(D3)、八甲基环四硅氧烷(D4)、十甲基环五硅氧烷(D5)、十二甲基环六硅氧烷(D6)的浓度水平、组分特征及其来源,并采用美国国家环境保护局(US-EPA)健康风险评价模型对D5人体健康风险进行了评价。结果表明监测期间室内环境空气中D3、D4、D5与D6检出率均为100%,室内环境总硅氧烷(ΣcVMSs)平均浓度为(12.4±20.7)μg·m~(-3),范围为0.29~78.4μg·m~(-3)。办公室与实验室浓度水平最高的为D3,而女寝与家庭为D5,男寝为D6。由于女寝中个人护理品的频繁使用,女寝空气中Σc VMSs浓度水平分别为男寝、家庭、办公室、实验室的46、80、27、55倍。D5对人体的非致癌危险商值范围为2.14E-04~4.31E-02,对暴露人群尚不存在明显的非致癌风险。     

全氟辛烷磺酸短期暴露对不同作物苗期生长的影响

全氟辛烷磺酸(PFOS)作为一种新型持久性有机污染物,目前国内外对其生态毒性研究主要集中在水环境领域,而高等植物的生态毒性数据尚不完善。因此,本研究采用内培养方式,选取小麦、大麦、小白菜、三叶草、绿豆作为供试植物,利用根伸长、芽伸长、地上部分生物量等评价指标,研究了PFOS短期暴露对不同供试作物苗期生长的影响,建立了PFOS和作物苗期生长的剂量-效应关系,并对不同的评价指标进行相关性分析,筛选出表征PFOS生态毒性的敏感植物。结果表明,不同供试作物培育3 d后,PFOS对其于不同毒性终点的最小EC₅₀值为：小麦352 mg·kg^-1(根伸长)、大麦434 mg·kg^-1(根伸长)、三叶草794 mg·kg^-1(地上部分生物量鲜重)、小白菜829 mg·kg^-1(地上部分生物量鲜重)、绿豆>1 000 mg·kg^-1,因此敏感程度依次为：小麦>大麦>三叶草>小白菜>绿豆。须根系作物小麦、大麦较直根系作物三叶草、小白菜和绿豆敏感,而须根系作物各评价指标的敏感程度依次为：根伸长>地上部分生物量鲜重>芽伸长>地上部分生物量干重,可见小麦的根伸长对PFOS污染最为敏感。各评价指标间均呈正相关关系,表明PFOS对同种植物的不同评价指标影响趋势一致。     

废弃铅锌冶炼厂重金属污染场地的健康风险评价

通过对广西某废弃铅锌冶炼厂区进行布点采样、监测分析,选取Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As六种重金属元素作为评价因子,对污染场地进行健康风险评价.结果显示,指数评价法表明厂区污染状况为废渣＞＞建筑垃圾＞土壤,Cd ＞Zn ＞As ＞Pb ＞Cu＞ Cr,土壤受到中度污染,废渣和建筑垃圾受到重度污染.健康风险评价法表明土壤、废渣和建筑垃圾的危害商分别为2.032、13.891、2.975,非致癌危害废渣＞＞建筑垃圾＞土壤;Cu、Zn、Cr、Cd、As的危害商分别为0.053、0.118、0.184、7.001、11.542,非致癌危害As ＞Cd ＞Cr＞Zn ＞Cu.土壤、废渣和建筑垃圾的致癌风险分别为5.387E-04、7.954E-04、2.455E-04,致癌危害废渣＞土壤＞建筑垃圾;As、Cd、Cr的致癌风险分别为5233E-04、2.400E-05、1.032E-03,致癌危害Cr＞As ＞Cd.综上,人体健康危害废渣＞建筑垃圾＞土壤,主要危害元素为As、Cd、Cr.     

表面处理对芳纶无纬布防弹性能的影响

本文对芳纶无纬布的表面处理进行了研究,对比了处理前后的面密度、表面光滑柔软性能、厚度、防水性能以及防弹性能。通过比较可知,经过表面处理后,芳纶无纬布不仅实现了防水功能,且其防弹性能没有下降。这说明,此处理方法可行,适合推广。     

Varying water column stability controls the denitrification process in a subtropical reservoir, Southwest China

Reservoirs are regarded as hotspots of nitrogen transformation and potential sources of nitrous oxide（N₂O）. However, it remains unclear how the hydrological conditions due to dam construction control the processes of nitrogen transformation in reservoir waters. To address this issue, we examined the spatial-temporal characteristics of nitrate concentrations, δ¹⁵N-NO₃^-, δ¹⁸O-NO₃^-, δ¹⁸O-H₂O, relative...