两级A/O工艺处理焦化废水有机污染物转化特征及细菌群落响应

为探究两级缺氧/好氧(anoxic/oxic, A/O)工艺处理焦化废水有机污染物转化和细菌群落结构之间的关系,以实际运行的焦化废水处理厂为研究对象,采用傅里叶变换红外光谱和三维荧光光谱对废水中有机污染物官能团与溶解性有机物(dissolved organic matter, DOM)进行分析,并采用高通量测序技术,分析两级A/O工艺中细菌群落结构及其功能的沿程变化. 结果表明:①两级A/O工艺对化学需氧量(COD)、氨氮(NH₄+-N)、硫氰酸盐(SCN?)、苯并[a]芘(BaP)、苯酚、挥发酚的去除率均在90%以上. ②各有机污染物的去除与醇类、脂类、醚类、多糖类及羧酸类等物质的C≡N、C—N、C=C、—CO—伸缩振动,以及—NH₂和N—H弯曲振动等官能团运动有关,原水中大部分DOM被去除. ③微生物分析表明,硫杆菌(Thiobacillus)为两级A/O工艺的优势菌属(相对丰度为18.85%~31.06%),Fluviicola和norank_f_JG30-KF-CM45的相对丰度与BaP浓度均呈负相关,Arenimonas的相对丰度与挥发酚、苯酚浓度均呈正相关,Bradyrhizobium、Nakamurella、Nitrospira、norank_f_NS9_marine_group、unclassified_f_Rhizobiaceae的相对丰度与挥发酚、苯酚浓度均呈负相关. ④两级A/O工艺中有机污染物的去除与氟苯甲酸酯降解、多环芳烃降解、苯甲酸酯降解等多种代谢途径有关. 研究显示,经两级A/O工艺处理后,焦化废水中的主要污染物均显著去除,并且有机污染物变化均会影响功能微生物相对丰度的改变.      

辽河流域水环境治理模式与“十四五”规划思考

系统梳理了“九五”以来辽河流域生态环境治理与保护历程,分析了辽河流域水环境质量、水生态修复、水环境管理体制机制建设等方面存在的主要问题。基于国家水体污染控制与治理科技重大专项辽河项目研究成果,总结了辽河流域“流域统筹、分类控源、协同治理、系统修复、产业支撑”(“管、控、治、修、产”)五位一体的治理模式。按照凸显绿色发展、突出科技支撑、助力经济高质量发展的战略要求,结合辽河流域大型重化工行业群的特点,从合理确定辽河流域水生态环境保护“十四五”规划的目标及考核指标,科学制定水环境、水资源、水生态(“三水”)统筹措施,完善绿色发展制度和加强科技支撑等方面,对辽河流域水污染防治“十四五”规划提出建议,以期持续改善流域生态环境质量。     

植物生长调节剂在土壤中的环境行为综述

为保障粮食生产安全,植物生长调节剂在全球农业生产中发挥的作用越来越重要,近10年全球销售额的平均增长率高达14％以上.一直以来,大多数植物生长调节剂一直都被认为是低毒或者微毒农药,而近期研究发现很多植物生长调节剂及其在环境中的降解中间产物对人体或生物安全都存在直接或潜在威胁.作为植物生长调节剂进入食物链的关键环节,植物...     

基于染色示踪实验的芦苇湿地垂向水文运移特征研究

海水入侵导致黄河三角洲滨海湿地盐碱化不断向陆相扩张,改变了许多物种的栖息地环境.保护区管理人员通过引黄河淡水,修建淡水恢复区来遏制这一趋势,而与此同时这也改变了潮间带植物群落和土壤理化性质的改变:大面积芦苇生长,土壤盐分降低,土壤孔隙度增加,优先流路径改变,从而导致小尺度内,垂向水文连通的改变,进而影响整个区域的水文过...     

丛枝菌根对盐胁迫的响应及其与宿主植物的互作

丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizae Fungi,AMF)作为陆地生态系统的组成部分之一,在促进宿主植物对土壤养分和水分的吸收、提高植物生物量生产、调节种群和群落的结构、维持生态系统的稳定性等方面发挥了重要作用。其中,盐渍化是自然生态系统中广泛存在的一种胁迫生境条件,全球盐渍化土地约占耕地总面积的10%,因而探讨AM菌根在此胁迫生境下对宿主植物生长的影响具有重要意义。从以下几个方面,围绕盐胁迫条件、AM菌根和宿主植物三者之间的关系对当前国际上相关领域的研究进展进行了综述:1)AM真菌对盐胁迫的响应,包括菌根共生体形成、菌根侵染率、AM真菌的分布、菌丝体生长发育、孢子的形成和分布等;2)盐胁迫条件下AM菌根对宿主植物的效应,包括AM菌根促进宿主植物对P、N等元素的吸收、降低植物体内Na 的含量、提高光合作用能力,进而提高植物的生物量和对植物的群落结构产生影响等;3)AM菌根提高宿主植物耐盐性的机理,分别从植物根系形态的改变、水分吸收能力的加强、细胞内营养物质的平衡,以及细胞生理代谢的调节等方面对AM菌根促进植物抗盐性的机理进行了剖析。     

天津地区表层土中饱和烃的组成与分布特征

为揭示天津地区不同环境功能区表层土壤中饱和烃污染特征及其来源,分析了该地区几个具代表性的环境功能区表层土(0～25cm)中饱和烃化合物的组成和分布特征,重点讨论了正构烷烃和甾、萜烷烃类化合物的组成、分布及环境意义,比较了不同层次(亚层)(0～5cm,5～10cm,10～15cm,15～20cm,20～25cm)中这些化合物及相关的地球化学参数的变化规律。结果表明,不同采样点以及同一采样点的不同亚层之间正构烷烃的组成特征存在不同程度的差别,而甾、萜烷烃类化合物组成与分布特征均较为接近。正构烷烃以及甾、萜类地球化学参数综合分析揭示,不同采样点之间正构烷烃的来源多样,中低分子量的正构烷烃主要来源于石油等化石燃料,高分子量正构烷烃主要来源于高等植物蜡的分解产物,但甾、萜烷烃类化合物的来源是一致的,且主要来源于石油烃污染。不同采样点表层土中饱和烃的来源及污染程度均存在一定的差别,市区、油田附近、经济开发区以及近郊区受石油源影响较重,北部山区污染较轻,且主要来源于高等植物的降解。除个别采样点外,同一采样点不同亚层之间饱和烃的组成特征基本一致,表明污染源是一致的,主要来源由表层污染物往下迁移所致。     

集约化露天菜地表层土壤盐分累积特征及消长规律

以广东省佛山市南海区为例,研究了集约化露天菜地表层土壤盐分的累积状况和离子组成,对盐分的季节性消长规律及其变化原因进行了深入分析.结果表明:2006年春季土壤盐分的累积情况较为严重,5个集约化露天菜地样点中有3个样点(1、2、4号)的表层土壤盐分浓度较高,全盐质量分数超过1.0 g·kg-1,已达到次生盐渍化的标准,其中又以2号样点(菜场)最为突出,伞盐质量分数高至2.42 g·kg1;2006年春季到夏季为脱盐阶段,土壤盐分浓度下降明显;2006年夏季到秋冬季变化幅度不大.土壤盐分浓度的变化与降雨量有密切关系,虽然2006年降雨偏多,但佛山市南海区农业集约化水平较高,部分菜地连年种植蔬菜、复种指数极高、化肥施用量偏大,从而在遇到干早年份和季节,集约化露天菜地土壤仍有发生次生盐渍化的风险.土壤盐分的离子组成上,阳离子以Ca2 为主,占全盐质景分数的11.0%～24.1%;阴离子以NO3-和SO42-为主,分别占全盐质量分数的8.9%～31.0%和10.9%～45.7%.研究结果可为控制土壤盐分累积、提高蔬菜生产能力及品质、保护和合理利用耕地资源,提供参考资料.     

降解2,4-二氯酚的厌氧颗粒污泥-悬浮载体生物膜反应器中古细菌的种群结构

采用古细菌特异性引物ARC21F/ARC958R对污泥样品的总DNA进行聚合酶链式反应(PCR)、克隆、序列分析等,研究了降解2,4-二氯酚(2,4-dichlorophenol, 2,4-DCP)的厌氧颗粒污泥-悬浮载体生物膜反应器(Anaerobic granular sludge-suspended carrier biofilm reactor, ASBR)中古细菌的种群分布.结果表明,接种污泥和ASBR各层污泥中存在共有的古细菌: Methanothrix soehngenii和Uncultured archaeon等, M. soehngenii、uncultured archaeon TA05和uncultured archaeon TA04在接种污泥和ASBR各层污泥中的分布为:接种污泥的丰度＜上层的丰度＜中层的丰度＜下层的丰度. uncultured archaeon 44A-1、uncultured archaeon 39-2、uncultured archaeon 46-1和uncultured archaeon 69-1的分布为:接种污泥的丰度＞上层的丰度＞中层的丰度＞下层的丰度.经2,4-DCP驯化后, ASBR上层悬浮填料区出现特有的古细菌unidentified crenarchaeote等,下层厌氧颗粒污泥区特有的古细菌为uncultured archaeon ZAR106等.接种污泥特有的6种古细菌Methanosaeta concilii等经2,4-DCP驯化后消亡,污泥中古细菌多样性减少,以下层颗粒污泥中古细菌种群丰度的变化最为明显.图2表2参21     

过去两千年长江干流历史洪水事件的时空变化研究

理解极端洪水事件活动特征及其与气候变化、人类活动的相互关系一直是全球变化研究的热点问题。现代器测数据较短对洪水事件变化规律预测存在不足,而利用历史文献记录研究百年-千年尺度洪水事件的发生规律则成为一个较好的选择。洪水灾害是长江流域最为严重的自然灾害之一。本文以官方现存历史记载为依据,构建了过去2000年长江干流上、中、下游洪水事件序列,并将其与气候和人类活动代理指标进行对比。结果表明,1350年之前,长江干流洪水事件受东亚季风(EASM)、西南季风(ISM)、厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)、热带辐合带(ITCZ)移动等多种气候因素驱动,且气候驱动机制在同期不同区、同区不同期存在显著差异。此外,1350年之后人类活动的增强可能明显加剧了长江干流洪水事件的频率和强度。     

生物净化槽对黑臭河水净化的中试研究

将人工湿地技术与生物接触氧化法相组合的生物净化槽应用于上海市中心城区黑臭河水净化.试验结果表明,生物净化槽对系统中BOD₅、COD_Cr、NH₃-N 和TP 的平均去除率分别为37.0%,34.8%,34.7%,26.7%,去除率高于单一的填料净化槽.海寿花的同化利用对N、P的去除贡献率分别为8.92%,25.24%,并与微生物间形成了良好的互惠共生关系.生物膜挂膜动态分析检测结果表明,生物净化槽能够较好地实现对黑臭水体生态系统的修复.