出水回流对ABR反应器启动过程中污染物去除效果和微生物种群的影响

出水回流对厌氧折流板反应器(ABR)抗酸化性能及机制的影响研究是提升高负荷ABR稳定运行研究的热点.因此,本文采用ABR处理模拟废水,采用常温、高负荷启动方式,研究回流对ABR启动过程中运行效果、挥发性脂肪酸(VFA)及微生物种群分布的影响.结果显示,回流对ABR的COD去除率影响不大,但可使反应器的pH值更稳定;回流反应器中的VFA累积速率降低了1/3,有利于减少VFA的积累;回流反应器中的微生物主要有短杆菌、球菌、链球菌及拟杆菌等,回流提高了反应器中的微生物多样性,从而提高了微生物种群的稳定性.回流反应器中真细菌、古细菌、产氢产乙酸菌和耗氢产乙酸菌的相对丰度均高于不回流反应器,真细菌平均高出8.5%,古细菌平均高出4.5%,产氢产乙酸菌和耗氢产乙酸菌分别高出3.5%和3.0%.通过回流能够调控pH值、VFA浓度、微生物种群结构及分布,进而提升ABR反应器的抗酸化性.     

共沉淀-离心-X射线荧光法快速测定表层海水中的Fe,Ni,Mn,Cu,Zn,Pb

基于共沉淀的富集作用,采用自制的离心管离心沉淀,以手持式X-射线荧光仪(XRF)测定,由此建立了表层海水中Fe,Ni,Mn,Cu,Zn,Pb的共沉淀-离心-XRF快速分析方法。测定时间为5 min/样;线性范围125μg/L～1 000μg/L,可以满足近岸表层海水中铁和锰的分析要求;基底加标200μg/L回收率为94.5%～116%;连续7次测定6种金属浓度均为500μg/L的海水加标样品,相对标准偏差(RSD)为2.86%～5.85%。与ICP-MS法比较,测定结果无显著性差异。本方法具有化学试剂污染小、方便快捷、可现场快速测定方法等优点。该方法已成功应用于厦门西港和福建九龙江河口表层海水中可溶态铁锰的现场测定,并在现场以手持式XRF对颗粒物中铁锰进行了测定,获得了该海域颗粒物中和海水中铁锰的分布。     

不同土地利用方式下川芎镉的累积特征及健康风险评估

为研究土地利用方式对川芎镉累积及与人体健康的关系,以彭州川芎种植区的菜-药、稻-药(翻耕)、稻-药(免耕)和旱地种植方式下土壤和川芎为研究对象,采用统计分析法和靶标危害系数法(THQ)研究了川芎地上部分和地下根茎镉累积的特征及其对人体的健康风险贡献,结果表明:四种土地利用方式下,川芎种植土壤中Cd含量平均为0.73mg/kg,超过国家二类土壤标准(GB 15618—1995);川芎植株中镉的含量由高到低依次为菜-药免耕翻耕旱地方式,均超过《川芎地理标志保护产品》标准。菜-药种植中土壤镉含量显著高于其他三种方式,在该方式下,川芎植株中地上部分镉含量是根茎的1.67倍,超过《地理标志保护产品》标准9.46倍,超过《食品污染限量标准》1.62倍,根茎中镉含量超过《绿色行标》0.11倍。本研究中,川芎地上部分与种植土壤在镉含量上呈显著线性相关,而川芎根茎与土壤在镉含量上相关性不明显;川芎地上部分对人体镉的健康风险贡献(THQ)值平均为63.18%,是根茎(11.50%)的5.49倍。     

典型工业沿海区域的大气环境腐蚀性评价

目的 利用现役金属材料对工业沿海区域所处不同大气环境进行环境腐蚀性评价,并研究不同金属材料的腐蚀行为差异性,探讨工业沿海大气环境下金属材料的耐蚀性选择。方法 在不同大气环境下,选择现役金属材料Q235、16MnNi和L415开展1 a的户外曝晒试验,并利用质量损失分析、扫描电镜等手段,通过对金属基材进行腐蚀机理研究,评价大气环境的腐蚀性。结果 Q235、16MnNi和L415等3种钢在不同区域沿海工业大气环境下的腐蚀行为受大气腐蚀环境的影响较大,腐蚀产物中含有一定量的Cl和S。同种金属材料表面锈层的特殊结构,使得其基体与大气环境中的腐蚀因子相接触,引发了金属材料在不同大气腐蚀环境中不同腐蚀行为的差异性。结论 工业沿海区域的大气环境中,大气腐蚀性差异由酸循环腐蚀机制形成。3种钢材在腐蚀初期,由于锈层多孔隙结构和可溶性腐蚀产物形成,加重了腐蚀程度。黄岛区域、曹妃甸区域、岚山区域和湛江区域的大气腐蚀等级分别为C2、C3、C2、C3级。     

丁香蓼对Cu富集效应的研究

通过盆栽实验研究不同浓度的Cu胁迫对丁香蓼响应和富集效应的影响,结果表明,随着Cu的浓度增加,丁香蓼的株高和生物量降低,长势减弱,但在低浓度(ω(Cu)为125 mg/kg)时降低不明显,与对照组差异性不显著,高浓度与对照组差异性显著。根茎叶中Cu含量随着添加的Cu浓度增加而增加,Cu的含量和富集系数都表现为根叶茎,对Cu的积累量表现为根、茎叶,丁香蓼不是Cu的超富集植物,但对Cu具有较好富集作用和忍耐能力。     

基于资源价值折耗的石油资源账户建立与分析——以黄河三角洲石油开发为例

在国际上通行的环境经济综合核算体系(SEEA)的基础上,以黄河三角洲石油资源开发为研究案例,根据黄河三角洲2003-2008年石油开发利用等数据,经过计算和统计依次建立了石油资源的实物型账户、价值型账户和综合账户。计算和统计结果表明:2003-2008年,黄河三角洲石油资源因开采而造成的价值折耗分别为154.0×10⁸、111.3×10⁸、121.6×10⁸、104.9×10⁸、106.0×10⁸、83.0×10⁸元,考虑了资源价值折耗的石油行业增加值占工业增加值和地区GDP的比例,以及因价值折耗造成的工业经济和地区GDP损失比例都有减小的趋势,平均分别为59.1%和42.0%,以及14.3%和9.8%。巨大的价值折耗带来了石油资源利用的可持续性下降,但是在当地的整体经济中,黄河三角洲石油开发带来的经济增长的可持续性在一定程度上增强。最后对结果进行了分析和讨论。     

Pseudomonas putida细胞对微囊藻毒素-LR的胁迫响应

将1.0g/L的微囊藻毒素-LR(MC-LR)降解菌恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)置于含不同浓度MC-LR的体系中,研究了体系中菌体细胞完整性和生物量的变化,考察了MC-LR对细胞的氧化胁迫以及抗氧化酶的响应.结果表明,MC-LR能够增大P. putida细胞质膜通透性,造成膜损伤,导致胞内物质外流,使细胞完整性遭到破坏;同时,MC-LR能够引起P. putida细胞的氧化胁迫,随着毒素暴露时间的延长,活性氧自由基(ROS)和膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量显著升高,具有明显的剂量效应.超氧化物歧化酶(SOD)活性在MC-LR的诱导下有一个先升后降的过程,表现为对低浓度污染物的主动响应,而高浓度(2.5 mg/L)MC-LR作用5d后,ROS积累到相当高水平,对细胞代谢功能造成破坏,使SOD活性下降,并加速细胞的死亡,P. putida生物量与对照相比,下降了将近50%.     

凤眼莲、稻草和污泥制备生物炭的特性表征与环境影响解析

有机废弃物限氧热解制备生物炭可在减缓温室气体排放的同时改善土壤和水体环境质量,但同时生物炭在环境中的应用具有潜在生态毒理风险.因此,在将生物炭大规模应用于各类环境介质前,对其关键物理-化学性质进行系统分析与评价是极为必要的.本文选择对我国水生生态环境危害最大的入侵植物凤眼莲(Eichhornia crassipes)和我国产量最高的农业废弃物稻草,以及市政污水处理厂剩余污泥3种生物质前体,于250~550℃进行低温慢热解,对所制备生物炭的表面形貌、元素组成、矿物形态和一系列关键化学特性进行了全面表征与比较分析.在此基础上,深入探讨了此3类生物炭应用于土壤改良、重金属污染修复和水体富营养化控制的潜力与风险.结果表明,凤眼莲生物炭中K、Ca、Na、Mg含量最为丰富,指示其对于缓解土壤酸化具有重要应用价值,而其中P主要以AlPO_4晶体态存在,水溶性较低,这有利于降低此类生物炭引起水体富营养化的风险;水稻秸秆生物炭阳离子交换量(CEC)相对较高,达到33.7 cmol·kg~(-1),表明其在提高土壤保肥能力和降低重金属生物有效性方面具有较大潜力;SEM-EDX显示,凤眼莲生物炭和稻草秸秆生物炭均具有发达的束筒结构,可优先考虑用于改善土壤通气性;但是,部分生物炭中水溶性Cd、As含量超出安全阈值,表明对有机质前体和热解产物进行严格检测和筛选是实现生物炭在环境与农业中安全利用的必要环节.     

气相色谱-质谱法检测水性涂料中挥发性有机化合物

在优化前处理条件及仪器参数下采用气相色谱-质谱法(GC-MS),建立了水性涂料中28种挥发性有机化合物(VOC)的定性定量分析方法。该方法中各化合物的线性相关系数均大于0.999,显示出较好的线性关系,检出限在0.001~0.3 mg/kg之间。方法回收率为73.1%~119.6%,精密度(n=7)为0.74%~4.57%。对市售的各类水性涂料进行检测,结果令人满意。     

电辅助对厌氧折流板反应器处理高浓度有机废水的影响

为探究电辅助对ABR(厌氧折流板反应器)处理高浓度有机废水效能的影响,在温度为(35±1)℃、HRT(水力停留时间)为24 h、进水ρ(COD_Cr)维持在5 000 mg/L的情况下,研究电辅助位置对COD_Cr去除率、各格室VFA(挥发性脂肪酸)质量浓度和组成以及微生物群落的影响. 结果表明:①电辅助作用于反应器第1格室时,COD_Cr去除率达最大值(83.19%),较对照组提高约15.23%;1#-1格室ρ(乙酸)提高约23.26%,而ρ(丙酸)下降78.09%,说明电辅助能有效提高产氢产乙酸菌丙酸转化乙酸能力,有利于反应器性能提高. ②当电辅助添加在第2格室时,2#-2格室ρ(乙酸)略有下降,而ρ(丙酸)提高近4.2倍,电辅助对水解发酵菌促进效果明显,作用格室表现为乙酸-丙酸发酵类型. ③电辅助ABR各格室微生物群落结构的相似度均在70.0%以下,表明电辅助在强化不同优势菌群的同时改变了微生物种群结构.