Sea salt bittern-driven forward osmosis for nutrient recovery from black water: A dual waste-to-resource innovation via the osmotic membrane process

• A dual “waste-to-resource” application of FO was proposed. • Performance of sea salt bittern as an economic FO draw solution was evaluated. • High quality struvite recovery from black water using FO was demonstrated. • Feed pH is a key factor to control the form of recovered phosphorous. A dual “waste-to-resource” innovation in nutrient enrichment and recovery from domestic black water using a sea salt bittern (SSB)-driven forward osmosis (FO) process is proposed and demonstrated. The performance of SSB as a “waste-to-resource” draw solution for FO was first evaluated. A synthetic SSB-driven FO provided a water flux of 25.67±3.36 L/m²⋅h, which was 1.5‒1.7 times compared with synthetic seawater, 1 M NaCl, and 1 M MgCl₂. Slightly compromised performance regarding reverse solute selectivity was observed. In compensation, the enhanced reverse diffusion of Mg²⁺ suggested superior potential in terms of recovering nutrients in the form of struvite precipitation. The nutrient enrichment was performed using both the pre-filtered influent and effluent of a domestic septic tank. Over 80% of phosphate-P recovery was achieved from both low- and high-strength black water at a feed volume reduction up to 80%‒90%. With an elevated feed pH (~9), approximately 60%‒85% enriched phosphate-P was able to be recovered in the form of precipitated stuvite. Whereas the enrichment performance of total Kjeldahl nitrogen (TKN) largely differed depending on the strength of black water. Improved concentration factor (i.e., 3-folds) and retention (>60%) of TKN was obtained in the high-nutrient-strength black water at a feed volume reduction of 80%, in comparison with a weak TKN enrichment observed in low-strength black water. The results suggested a good potential for nutrient recovery based on this dual “waste-to-resource” FO system with proper management of membrane cleaning.     

Invasion costs,impacts, and human agency: response to Sagoff 2020

Article impact statement: In an era of profound biodiversity crisis, invasion costs, invader impacts, and human agency should not be dismissed.     

山东省经济结构的失衡水平:测度和比较

山东省是中国经济发展最快的省区之一,但随着经济增长的不断推进所积累的矛盾和失衡水平也逐渐提高,经济发展的可持续性日趋降低。为考察山东省经济发展的现状,明确山东省经济结构中存在的问题,该文拟根据文献[1]的方法,构建省域经济结构失衡程度指标体系。考虑到省域经济的特殊性,确定了包括产业结构、投资消费结构、金融结构、省内经济结构和国际收支结构5大类共17个指标作为基本指标体系,对近10年以来山东省经济结构失衡程度进行了测试,并且利用相同的指标体系对广东、江苏、浙江等东部代表性省区以及全国的整体结构失衡水平进行了测度和比较分析,明确了山东省经济结构失衡的绝对水平和相对水平。结果表明:山东省经济结构失衡现象较为突出,经济发展的可持续性日趋降低。本文建议山东省加快第三产业发展,理顺投资与消费的关系,提高国民经济中消费所占比重,平衡省内各市际间经济发展水平才能真正缓解经济结构失衡状况,增强可持续发展的动力。     

血吸虫病生态学及其中国疫区分类的地理解释

血吸虫病医学地理学与血吸虫病空间流行病学研究涉及到大量与血吸虫及其寄生宿主有关的生态环境知识与参数,这些方面为从地理学角度解释过去由实践经验和调查总结得到的中国血吸虫病疫区分类提供了丰富的信息。参阅了大量有关方面的研究成果,系统分析总结了血吸虫生活史中与生态环境关系密切的虫卵、毛蚴、尾蚴阶段和寄生宿主钉螺、哺乳动物的生态特点与流行机理。结果认为：生态环境条件能同时满足血吸虫及其寄生宿主的生态要求是血吸虫病流行传播的基本条件,血吸虫生活史的大部分时间都在终宿主哺乳动物和中间宿主钉螺体内度过,钉螺生态条件的苛刻性是血吸虫病流行传播空间分异的主要原因,钉螺的空间分异规律与特征成为血吸虫病疫区类型的划分的主要依据。最后从地理学角度分析了钉螺孳生地有关地理环境因子（植被、土壤、地貌、高程、水文、水力因子）之间的相互关系。结论是：大的地貌类型决定了不同的水文条件,从而形成不同的钉螺空间分布格局,结果产生了不同的血吸虫病易感地带分布特点,最终决定了血吸虫病疫区的类型,与中国卫生部地方病防治司的分类结果一致。     

危险废物回转式流化冷渣多段焚烧系统焚烧特性研究

危险废物的处理和处置是摆在我国各级市政府面前的紧迫任务。然而我国已经运行的危险废物焚烧装置普遍存在回转窑挂壁结渣、热灼减率偏高和污染排放超标等问题,作者通过将回转窑和流化床特点相结合的方法提出了一种新型危险废物回转式流化冷渣多段焚烧处置装置。该装置采用回转窑(一燃室)、二燃室和流化床结合的热解-流化焚烧工艺,特别是采用控制窑头温度避免了回转窑挂壁结渣;采用流化冷渣装置延长未燃烬渣的焚烧时间,解决了热灼减率偏高问题;水冷式烟气急冷装置可以将烟气温度从1 100℃降到200℃,防止了二恶英的尾部低温再生成。该系统运行稳定可靠,可以处理医疗垃圾和大多数的固态和液态危险废物,实现了烟气污染物尤其是二恶英排放达到国家标准的目标。同时对该系统运行时窑头温度分布、二燃室炉膛出口氧量变化、回转窑和炉膛升温特性、燃烧室外壁温度分布等几方面运行数据都进行了详细的介绍,为危险废物焚烧炉的运行提供了宝贵的经验数据。     

纳米铁-微生物耦合体系去除硝酸盐的影响因素研究

采用液相还原法制备出纳米铁粒子,并与自养反硝化细菌耦合,以解决单独使用生物反硝化和纳米铁还原法的不足。本实验在纳米铁-微生物耦合体系可以有效还原硝酸盐的基础上,研究了pH、温度和DO等环境因素对该耦合体系脱氮速率和产物的影响,以期通过优化参数达到最好的脱氮效果。结果表明,该体系在中性条件下能够快速将硝酸盐还原,随pH升高,氨氮比例无显著变化,均在40%左右,但还原速率有所下降;随温度的升高,氨氮比例有所上升,而反应速率明显升高,但该体系在5℃时仍能将硝酸盐完全去除;耦合体系中的DO过高或过低都会导致产物中氨氮比例的增加,0.4 mg/L左右为较适宜DO水平,但对硝酸盐还原速率的影响不大,当DO为0.8 mg/L时,硝酸盐仍可以在8 d内完全去除。因此,该耦合脱氮体系对pH、温度和DO的适应能力较强,有利于实际地下水的原位修复。     

产漆酶食用菌的粗酶液对多环芳烃降解研究

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,可以降解多种有机污染物,其中包括多环芳烃。但是由于纯漆酶的价格昂贵,限制了在环境修复中的应用。采用液态和固态2种方式培养了食用菌Pleurotus ostreatus和Coprinus comatus,并考察了固态培养的粗酶液对多环芳烃的降解和去毒能力,结果发现2种真菌均可产漆酶,但不产木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶,其中固态培养的漆酶产量高于液态培养,且C.comatus的漆酶产量大于P.ostreatus。2种真菌固态培养的粗酶液对多环芳烃均有一定的降解和去毒作用,且P.ostreatus粗酶液的漆酶活性虽然较低,但是对多环芳烃降解率和去毒效果却优于C.comatus,这可能是P.ostreatus的粗酶液中含有较多的调节物质造成的。P.ostreatus的固态发酵粗酶液对蒽、苯并[a]芘、苯并[a]蒽、苊等均有较高的降解率(50%以上),但是对生物有效性高的萘的降解率却较低,这种降解特征可能与底物的电离势大小有关。     

包埋氨氧化细菌处理合成氨工业废水

以聚乙烯醇与海藻酸钠为载体,包埋固定氨氧化细菌(AOB),研究温度、DO、初始游离氨(FA)、有机物等影响因素对其短程硝化稳定性的影响。结果表明,25~30℃时载体中氨氧化细菌占优势;DO宜控制在4.0~5.5 mg/L之间,既能满足细菌生长所需,又不至过度曝气,造成载体间的摩擦增大,减少其使用寿命;载体耐氨氮负荷能力强,同时可以抵御有机物对氨氧化细菌的伤害;当初始FA>6.5 mg/L时,氨氧化细菌的活性将受到抑制;富集氨氧化细菌的污泥包埋后氨氮去除率降低了7.5%;包埋载体在确保短程硝化作用的同时,在内部形成的缺氧区可实现反硝化脱氮,提高了系统氨氮的处理能力。     

汞胁迫对小麦幼苗抗氧化酶活性的影响

通过营养液培养实验,研究了小麦幼苗在遭受汞胁迫后,地上部及根系抗氧化酶活性的变化．试验表明:小麦幼苗受到汞胁迫后,地上部及根系的超氧化物歧化酶(ＳＯＤ)的活性均显著增加,过氧化氢酶(ＣＡＴ) 的活性也比对照有所增强,但不如ＳＯＤ酶变化迅速,表明ＳＯＤ酶活性是小麦幼苗遭受汞胁迫时比较敏感的生物标记物．但是,小麦幼苗地上部及根系的丙二醛(ＭＤＡ) 含量仍均比对照显著升高,表明小麦幼苗的膜系统受到了一定程度的破坏．试验同时还反映出,汞胁迫对小麦幼苗根系的影响强于对地上部的影响．     

典型环境污染物对肠道菌群的影响及机制研究进展

随着环境污染日益严重,国内外有关环境污染物导致健康风险的毒性机制研究已引起广泛关注.然而,环境污染物对机体肠道菌群结构、功能的改变及其对毒性效应的调控作用研究尚处起步阶段.本综述在归纳近年来国内外人体及模式生物的肠道菌群研究进展的基础上,重点阐述了以重金属污染物、微纳米颗粒污染物、持久性有机污染物以及抗生素为代表的典型...