土壤微生物处理石油污染的研究

本文概述了石油污染土壤微生物处理的几种方法，生物降解机制以及这一领域的研究成果，研究现状，讨论了这一技术在我国的应用前景。     

微生物沥浸法去除底泥中的重金属

以硫酸亚铁盐为底物,培养以氧化亚铁硫杆菌为主要菌种的土著沥滤微生物,采用批式方法对湘江长沙段底泥进行微生物沥浸实验。实验结果表明,底物投加量与底泥固体浓度比(Sd/Sc)为1.5时已能满足底泥的微生物沥浸要求,进一步研究发现底泥固体浓度为13%、底物投加量为19.5 g/L、沥浸时间为6 d时,底泥中超标重金属Cd、Zn和Cu的去除率可分别达到83.1%、75.3%和61.2%;沥浸后底泥中大部分重金属以残渣态存在,且含量低于农用污泥中污染物控制标准,其中硫化物有机结合态Cu浸出较Zn、Cd需更低的pH,且Cu以间接机理浸出为主;以Fe2+为底物的沥浸体系中,黄铁矾的重吸附或共沉淀是沥浸实验后期重金属浸出率下降的原因之一。     

水生植物酸碱预处理对厌氧发酵联产氢气-甲烷的影响

采用酸碱预处理乌梁素海典型沉水植物龙须眼子菜和挺水植物芦苇,通过厌氧发酵动力学分析、还原糖变化及微观结构解析,研究酸碱预处理对水生植物厌氧发酵联产氢气-甲烷的影响。实验结果表明,酸碱预处理后水生植物厌氧发酵联产氢气-甲烷两阶段累积产气量、氢气及甲烷含量均显著提高,酸处理效果优于碱处理。采用0．5mol／LHCl预处理龙须眼子菜效果最佳,最大氢气、甲烷含量分别达42．65％和52．82％,产氢气速率为4．118mL／h,产甲烷速率最高达14．199mL／h。芦苇经1mol／LHCl预处理效果最佳,最高氢气、甲烷含量分别为32．22％和65．26％。扫描电镜微观结构分析表明,酸碱预处理可显著破坏芦苇、龙须眼子菜的纤维素结构,有效增加植物与微生物接触面积,有利于厌氧发酵联产氢气-甲烷工艺的快速启动和稳定运行。     

基于ANSYS/LS-DYNA的新型带支撑泥石流拦挡坝抗冲击性能研究

以显示动力学和接触碰撞理论为基础,应用ANSYS/LS-DYNA程序,对常规的泥石流重力拦挡坝和带支撑的新型拦挡坝进行了单个球体撞击下的多参数数值模拟计算及对比分析。结果表明:无论有无支撑,混凝土坝身的破坏模式均为由撞击区域应力骤增导致的局部混凝土压碎,但支撑使坝身迎击面应力分布均匀,提高了材料利用率;支撑能够显著减小混凝土坝顶动位移,最大减幅在30%以上,甚至可达近65%,坝身刚度得到大幅度提高;当撞击高度一定时,支撑间距越小,混凝土坝顶动位移越小;若设置了支撑,则可适当减小混凝土坝身厚度,其减小比例以1/3为宜;撞击力主要由混凝土坝身承担,其刚度显著大于支撑总刚度;撞击高度越高或者支撑间距越小,则混凝土坝底支反力所占比重相对越低,支撑的加强作用也就越显著。     

岩溶区不同母质土壤Cd地球化学特征及玉米籽实Cd含量预测

碳酸盐岩风化形成的Cd自然高背景值区一直以来都备受关注,但由于岩溶区不同母质土壤的理化性质、 Cd含量和生物有效性存在显著差异,导致利用土壤Cd总量对耕地进行环境质量分类存在一定的局限性.通过系统采集典型岩溶区残坡积母质和冲积母质表层土壤及玉米样品,分析玉米Cd、土壤Cd、 pH和氧化物等指标,揭示了不同母质土壤Cd地球化学特征及其生物有效性的影响因素,并基于预测模型提出科学有效的耕地利用区划建议.结果表明,岩溶区不同母质土壤理化性质分异明显,冲积母质土壤Cd含量较低,但生物有效性高,玉米籽实Cd超标率高.玉米籽实Cd生物富集系数与土壤CaO、 pH、 Mn和TC呈极显著负相关关系,相关系数分别-0.385、-0.620、-0.484和-0.384.与多元线性回归预测模型相比,采用随机森林模型预测玉米Cd富集系数的准确度更高.研究结果提出了一种基于土壤Cd和预测农作物籽实Cd含量的地块尺度耕地安全利用新方案,充分利用耕地资源,确保农作物安全.     

石油污染土壤理化性质对微生物代谢特征的影响

采用Biolog技术研究了克拉玛依油田5种不同石油污染梯度下土壤微生物群落代谢特征的变化,探讨石油烃污染程度及土壤理化性质对微生物群落功能多样性的影响。研究表明:随着石油烃污染梯度的增加,土壤微生物代谢活性和细菌数量呈先升高后降低的趋势;中度污染土壤中微生物对不同碳源的相对利用率显著高于其他土样(P<0.05),石油污染土壤微生物代谢模式由氨基酸类转变为羧酸类和聚合物类;经微生物群落多样性指数分析可知,丰富度指数(H)、均一度指数(U)和优势度指数(1/D)均达到极显著差异(P<0.01),石油污染土壤的微生物群落结构复杂但均一性差;冗余分析表明:pH、含水量与碳源的利用程度呈正相关,石油含量与碳源的利用程度呈负相关。     

道路交通噪声的采样偏差分析

道路交通噪声是种起伏变化的噪声,它随车流量的变化而变化,因此人们十分关心如何获得有代表性的结果。某特定时段的道路交通噪声测量误差来源于仪器的质量和采样间隔的长短,本文不对上述误差进行讨论,仅探讨道路交通噪声的长期平均值和抽样日期,抽样时段的关系。 一、实验和数据处理方法 为使实验结果具有代表性,并有一定的指导意义,本研究于1985年选择了中等车流街道某点进行了七昼夜连续监测。该街道白天(7:00—20:00)早晚(20:00—22:00,5:00—7:00),夜间(20:00—5:00)的平均车流量分别为456,116,28辆/小时。噪声测量仪器     

对危化品生产与储存场所定量安全评价的比较研究

分别用道化法和蒙德法对某化工厂的氨合成塔单元进行了定量安全评价,另外还用蒙德法对该厂的液氨储存单元进行了定量安全评价.结果表明：对于火灾、爆炸及毒性危险性共存的单元,应选用蒙德法对其进行安全评价;当被评价单元主要危险物质的毒性较小,并且需要对危险所造成的影响范围、财产损失和停工日有较具体的评价时,应选用道化法对其进行安全评价;当被评价单元主要危险物质具有较大的毒性,并且要求对毒性的危害有较具体的评价时,应选用蒙德法对其进行安全评价.     

燃烧条件对灰渣中重金属元素形态的影响

根据改进了的BCR连续提取法,重金属元素形态分为酸可提取态、氧化物结合态、有机物结合态和残渣态,实验研究了不同燃烧温度、空气流量和燃烧气氛对燃煤重金属（Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb）的形态分布和挥发特性的影响规律。结果表明：在原煤和灰渣中,各重金属元素均主要以稳定的残渣态存在;8种重金属元素的挥发性难易程度顺序为Pb、Cd、Zn>As、Cr、Ni、Cu>Mn;燃烧温度从650℃升至1 050℃过程中,各重金属元素4种存在形态的逸出率逐渐升高,逸出率最低增大幅度为20%,最高达60%;随空气流量的增大,重金属元素的有机物结合态和残渣态加速分解和挥发,各重金属元素的逸出率不断增大;除元素Mn和Ni较易于在贫氧气氛中挥发外,元素Cr、Cu、Zn、As、Cd和Pb均在富氧气氛中比较易于挥发气化。     

基于XGBoost的内陆河湖浊度反演与长时序分析

浊度是影响水下光场及营养盐循环的关键要素之一,浊度监测可以为河湖水质的污染防控和预警提供科学依据。以长三角示范区的典型河湖为研究区,使用实测数据构建浊度反演模型,并利用1984—2022年Landsat卫星数据分析了研究区河湖浊度的长时序动态变化。对比传统经验模型、半经验模型和机器学习模型,XGBoost机器学习模型精度最高 (R²为0.68,RMSE为4.78 NTU) 。浊度反演结果表明,近40年河流航道和淀山湖北部非渔场区域浊度上升了10%和12%,而元荡湖和大莲湖浊度下降了19%和27%,并且浊度随着建设用地面积的增加而增大;研究区浊度季节性变化显著,秋冬季平均浊度比春夏季高6 NTU,月平均浊度与月平均降水量负相关,相关系数为-0.61 (p<0.05) ,但与月平均风速没有显著的相关性。基于XGBoost的Landsat长时序浊度反演能够把握研究区浊度的时空变化趋势,明确水污染管理与治理方向,最终助力长三角一体化发展。