热脱附对多环芳烃和重金属复合污染土壤的影响

热脱附技术被广泛用于污染场地修复,但其对多环芳烃（PAHs）与重金属复合污染土壤的综合影响仍不清楚。选用PAHs和重金属复合污染模拟土壤,探究热脱附温度（220~400 ℃）和停留时间（5~60 min）对土壤中PAHs的影响,分析空气与氮气气氛下热脱附温度（310、340和370 ℃）对土壤中重金属Cu、Pb、As和Cd形态分布的影响。结果表明：随热脱附温度和停留时间的增加,土壤中PAHs去除率显著增加;低环PAHs占比逐渐减少,而高环PAHs占比逐渐增加。在2种气氛热脱附后,Cu、Pb和As弱酸提取态占比略有增加,而Cd弱酸提取态占比显著降低;可还原态和可氧化态的转化趋势具有差异性。随着热脱附温度的升高,Cu、Pb、As和Cd 4种重金属的残渣态占比均逐渐增加,说明热脱附有利于4种重金属的固定。相较于空气,氮气条件下4种重金属可氧化态和残渣态占比均增加;Cu和Pb可还原态占比显著降低,而As可还原态占比有所降低,Cd可还原态占比变化不大。氮气更有利于Cu、Pb和Cd的稳定;相反,空气更有利于As的稳定。

     

炼铁工序减污降碳协同增效技术评估方法研究

为推广减污降碳协同控制技术,以炼铁工序为研究对象,从协同度、成本收益和环境影响3个维度评价炼铁工序源头、过程节能技术、末端治理技术和低碳技术的协同控制效益。从污染物和碳排放协同度分析来看,源头、过程节能技术能有效推动炼铁工序污染物和碳排放的协同减排,而末端控制技术对污染物和温室气体的减排不具有协同性。绿氢冶炼技术和熔剂性球团制备技术污碳减排协同度较高,此外高炉喷吹焦炉煤气技术、高炉煤气回收技术和高炉热风炉双预热能协同减少VOCs和碳排放。在当前我国碳交易价格条件下,从成本收益分析来看节能技术和污染物末端治理技术具有可推广性。随着碳交易价格的上涨,绿氢冶炼和碳捕集（CCS）技术减排成本呈下降趋势。绿氢冶炼技术、污染物末端治理技术最能有效地减少环境影响,其他节能技术也能相应减少环境影响,而现有条件下CCS技术的实施会增加对环境的影响。综合污染物和温室气体协同减排的协同度、经济效益和环境效益评估,炼铁工序中源头防治和节能技术可作为我国现阶段减污降碳协同增效技术进行推广,随着未来碳交易价格的增长和能源的转型,绿氢冶炼技术和CCS技术具有较大应用前景。

     

Development of pretreatment protocol for DNA extraction from biofilm attached to biologic activated carbon (BAC) granules

The biologic activated carbon (BAC) process is widely used in drinking water treatments. A comprehensive molecular analysis of the microbial community structure provides very helpful data to improve the reactor performance. However, the bottleneck of deoxyribonucleic acid (DNA) extraction from BAC attached biofilm has to be solved since the conventional procedure was unsuccessful due to firm biomass attachment and adsorption capacity of the BAC granules. In this study, five pretreatments were compared, and adding skim milk followed by ultrasonic vibration was proven to be the optimal choice. This protocol was further tested using the vertical BAC samples from the full-scale biofilter of Pinghu Water Plant. The results showed the DNAyielded a range of 40 μg·g⁻¹ BAC (dry weight) to over 100 μg·g⁻¹ BAC (dry weight), which were consistent with the biomass distribution. All results suggested that the final protocol could produce qualified genomic DNA as a template from the BAC filter for downstream molecular biology researches.     

垃圾填埋场渗滤液调节池柔性浮盖除臭系统设计与施工

采用柔性浮盖技术,以HDPE土工膜为浮盖材料,并以浙江台州黄岩废弃物生态处理场渗滤液调节池浮盖除臭系统为例,对建立垃圾填埋场调节池柔性浮盖膜除臭系统的设计与施工进行了阐述。     

卧龙降水稳定同位素与季风活动的关系

2003-07～2004-07在四川卧龙自然保护区对逐次降水事件进行采样,分析了降水的稳定同位素特征及其与降水量、气温和风向风速等气象参数的关系.结果表明.4～8月降水的过量氘(d-excess)值为(8.4±7.4)‰,降水由东亚季风带来的大洋水汽主导;9～10月降水的d-excess值为(-7.4±12.5)‰,降水由南亚季风带来的经过强烈分馏作用的大洋水汽主导;11月～次年3月降水的d-excess值为(12.5±12.1)‰,降水由本地蒸发水汽以及西风环流带来的内陆蒸发水汽主导.季风期降水的δD和δ18O具降水量效应(r分别为-0.389、-0.380,P＜0.05),次一级是气温影响(P≤0.10).季风期降水的δD、δ18O与南风指数呈显著负相关(r分别为-0.354、-0.390,P＜0.05),表明降水中的稳定同位素比率对水汽来源与运输过程指示性很强,特别是南亚季风的暴发带来了稳定同位素比率和d-excess值都极低的降水.     

城市地表系统POPs多介质循环过程与模拟研究进展

城市地表系统(USS)是陆地表层系统的重要组成部分,而以不透水面覆盖为主要特征的城市土地利用/覆被变化(LUCC)时空过程,打破了系统原有自然地理格局与过程,影响不同介质和界面间的物质循环与能量流动,改变POPs等污染物的循环过程与机理,是城市环境变化和人地相互作用的指示器与重要驱动力,是城市生态环境规划与管理保护的关键依据.本文总结了城市LUCC对POPs多介质分布迁移的影响,包括单介质中POPs的时空分布特征和POPs多介质迁移累积过程;从城市POPs多介质归趋模拟和基于GIS的城市多介质归趋模拟等方面,讨论了城市POPs多介质循环过程归趋模拟的主要进展;展望今后研究中需要重点解决的科学问题:基于不透水面的城市LUCC信息精确提取及与POPs排放输入等相关数据的同化集成; POPs多介质多界面迁移、转化过程与城市LUCC的耦合机理;城市LUCC背景下POPs循环过程、机制的关键模型参数的构建与获取;基于GIS和城市POPs循环过程与机理的、具有高时空分辨率的城市多介质归趋模型(UMFM)的构建与应用.     

基于综合评估的昆明市重要生态系统类型识别

该文根据昆明市生态系统分类体系研究成果,利用模型评估与空间叠置分析,结合昆明市生态安全,以国内外对生态系统服务与功能评估研究为基础,进行昆明市生态系统服务价值核算与生态系统功能重要性评估,综合识别昆明市重要生态系统及其分布,并根据识别结果与现有保护地比较后提出现有昆明市生态系统保护体系的空缺区域。研究结果表明:生态系统价值核算中,研究区阔叶林与灌丛和灌草丛生态系统价值居前2位,其次为针叶林、水体、耕地、沼泽湿地,最后为园地与草甸。生态系统功能重要性评估中,研究区极重要与高度重要区域面积为4 069.5 km²,占国土面积19.37%;综合评估后,昆明市重要生态系统为半湿润常绿阔叶林、中山湿性常绿阔叶林、寒温山地常绿栎林、寒温性针叶林、干热性稀树灌木草丛、高山草甸、暖性石灰岩灌丛、湖泊与水库、河流和沼泽化草甸,主要分布于昆明市北部与西南部。识别结果客观反映了昆明市重要生态系统的分布,较好地表征了生态系统服务对区域生态安全的决定性和价值,明确了昆明市生态系统保护的关键与空缺,对维护昆明市的生物多样性、保障昆明市的生态安全,实现可持续发展有重要意义。     

四川雷波磷矿区沉积物重金属污染特征研究

近几十年来,由于矿山开采造成的重金属污染问题日益突出,与之相关的环境案例屡见不鲜。该研究以过河拉达河在四川雷波上田坝磷矿区的水环境为研究对象,采集了矿区水和水系沉积物样品,测定了水化学指标和水系沉积物中砷、镉、钴、铬、汞、铜、锌、铅8种重金属浓度,采用地累积指数法和潜在生态危害指数法评价水系沉积物重金属污染程度和潜在生态风险。水化学分析表明研究区水体属于HCO₃^--Mg²⁺-Ca²⁺型水,控制因素为岩石风化作用。地累积指数法分析表明As和Cd是研究区2种主要的重金属污染元素。潜在生态危害指数法评价表明As、Cd生态危害达很强级别,Hg生态危害中等,其他重金属生态危害轻微。重金属相关性研究表明As和Hg有较好的相关性。地累积指数和潜在生态危害空间分布均显示污染程度高和生态风险高值区域位于河流上游和中游。     

改性芬顿试剂修复农药污染土壤的工艺条件优化

在农药污染土壤中加入乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)改性传统芬顿试剂,研究化学氧化修复处理土壤中氯代有机物和苯系物的效果,探究EDTA-2Na、H₂O₂、FeSO₄浓度和H₂O₂投加次数对土壤中苯、1,2-二氯苯降解率的影响。结果表明:加入与Fe ²⁺物质的量比为1∶1的EDTA-2Na,苯的降解率提高了29.6个百分点,1,2-二氯苯的降解率提高了26.4个百分点;相同试验条件下,苯、1,2-二氯苯的降解率随着EDTA-2Na、H₂O₂、FeSO₄浓度和H₂O₂投加次数的增加而上升,然后逐步趋于稳定;适宜工艺参数是H₂O₂浓度为3.0 mmol∕g,n(H₂O₂)∶n(FeSO₄)∶n(EDTA-2Na)为10∶1∶1(n为物质的量),反应时间为2 h,H₂O₂分4次投加,此时苯的降解率最高达86.0%,1,2-二氯苯的降解率最高达83.6%。     

辽河保护区植被覆盖度时空动态变化及驱动因素

基于500 m分辨率MODIS NDVI数据和Landsat TM/OLI影像构建了辽河保护区2000—2018年的30 m植被覆盖度(fractional vegetation coverage,FVC)数据集,分析了辽河保护区划定前(2000—2009年)和划定后(2011—2018年)植被覆盖时空动态变化及其驱动因素。结果表明:2000—2018年,辽河保护区植被覆盖度整体呈微弱的增加趋势,2000—2009年植被覆盖度呈增加趋势,斜率为0.67%/a,而2011—2018年植被覆盖度呈波动下降趋势,斜率为-0.27%/a,植被覆盖度降低区域主要分布在地势较低洼的河道两侧;相对于2010年,辽河保护区植被在2012—2014年呈轻微的恢复趋势,但2015—2018年又出现了退化趋势。对比植被覆盖度的模拟值和实际值发现,2011—2018年人类活动对植被覆盖度的贡献率增至1.12%,其中2014年人类活动对植被恢复的作用明显。总体而言,辽河保护区划定以来,植被覆盖度呈先上升后下降趋势,主要是由于气候变化引起的;人类活动对植被恢复的作用为正向,植被恢复中人类活动贡献率高达8.42%。