城市尾水排海过程中微生物及主要致病菌扩散规律

城市污水处理厂产生的尾水中含有大量微生物尤其是致病菌,排海后不仅对周围人群产生危害而且对海洋生态安全构成威胁.本研究以青岛市麦岛污水处理厂为研究对象,采用高通量测序技术,研究尾水排海过程中的微生物群落结构,分析尾水中致病菌在排海过程中的动态分布及季节变化规律.结果表明,尾水微生物分布在20~27个菌门,优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes),主要分布在44~65个纲,其中优势菌纲主要分布在变形菌门(Proteobacteria);尾水排海过程中的主要致病菌有55种,致病基因与癌症、心血管、免疫系统、传染性、新陈代谢、神经变性等疾病相关,其中,引起人类和动物腹泻、菌血症相关的弓形杆菌属(Arcobacter spp.)、引发院内感染的条件致病菌不动杆菌属(Acinetobacter spp.)及对海产品养殖和捕捞带来威胁的Shewanella hafniensis等占比例较大.     

苏丹红Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ对HepG-2细胞和SGC-7901细胞增殖的影响

以辽宁某地硼矿开采和加工厂的硼作业工人以及远离硼矿的背景地区的人群作为研究对象,分析了班后尿液硼浓度与日硼暴露剂量之间的关系.结果表明,班后尿硼浓度与日硼暴露剂量之间存在着显著的对数线性关系,考虑了不同人群类别的影响之后,回归方程的拟合度达到85.9%,由此确立了用班后尿硼浓度预测日硼暴露剂量的预测方程.用此预测方程对本研究2004年的受试者日硼暴露剂量进行预测,并与实测值进行了比较,结果表明平均相对偏差为13.4%,预测值与实测值之间没有显著性的差异.说明用班后尿硼浓度预测日硼暴露剂量是可行的.对2004年所有受试者的日硼暴露剂量预测结果分析表明,硼职业暴露组、社区对照组和背景对照组的日硼暴露剂量平均值分别为36.1、4.13和1.31mg/d.     

并联三自由度运动平台动力学分析

本文由三自由度并联机构的结构入手,介绍了一种一平移两转动的三自由度运动模拟平台,此平台通过改变三个可伸缩的支撑杆的长度来实现模拟平台的特定位姿。应用拉格朗日方程建立动力学模型,分析了机构的结构参数与驱动力的关系,为机械结构设计提供了依据。     

新生态MnO2对水中As(Ⅴ)的吸附作用研究

新生态MnO2是一种高效吸附材料,用MnSO4和KMnO4反应制备了该吸附剂,并表征了其基本性质.新生态MnO2对As(Ⅴ)具有很高的吸附去除率和较快的吸附速度,吸附动力学符合Lagergren二级速度方程; 吸附pH曲线呈"∽"形,pH=6.5时出现一个吸附峰值; pH=5.5时,As(Ⅴ)的吸附等温线符合Langmuir型; pH=6.5时符合Freundlich型; 稀NaOH溶液是As(Ⅴ)的有效解吸液,1 mol/L NaOH溶液浸泡1h后,As(Ⅴ)的解吸率可达82.7%.     

γ-聚谷氨酸与化学絮凝剂絮凝性能对比研究

比较了生物絮凝剂γ-聚谷氨酸与PAM、PAC及FeCl3等3种常规化学絮凝剂对5g/L高岭土悬浊液的絮凝效果.结果表明,γ-聚谷氨酸的絮凝活性较高,投加量在0.02g/L以上时均能获得》90%的絮凝率,其最佳投加量为0.30 g/L,此时上清液浊度为3.2NTU,絮凝率达97.82%,絮体粗大,固液分离迅速,产泥量小,无毒.γ-聚谷氨酸絮凝剂处理各种浓度工业废水的结果表明,其对溶解性有机物的去除效率不高,较适用于处理低浓度工业废水以及河流水体的净化,其在中、高浓度工业废水的处理中并没有显示出比PAM和PAC等化学絮凝剂更为优异的絮凝效果,且与PAM相比,γ-聚谷氨酸絮凝剂的投加量偏大.     

凡河流域大型底栖动物群落特征与环境因子响应关系分析

大型底栖动物是河流生态系统的重要生物类群之一,其是河流生境与水质生物监测与水生态健康评价的重要生物指标。以辽河典型生态保护型河流——凡河为研究区域,对大型底栖动物和环境因子进行调查,分析了大型底栖动物群落特征与生境、水质的响应关系。结果表明,凡河流域大型底栖动物群落结构组成在空间和不同水期呈现差异,其中物种丰度(NO.taxa)等指数空间差异性显著,丰富度(dm)、EPT(Ephemeroptera,Plecoptera and Tricoptera)和科级生物指数FBI(Family Biotic Index)在枯、丰水期间呈显著性差异。环境因子主成分分析(PCA)表明,总磷(TP)、生化需氧量(BOD5)、溶解氧(DO)、生境复杂性(HC)为枯水期和丰水期影响大型底栖动物群落结构组成的共同驱动因子。驱动因子与大型底栖动物相关性及典范对应分析(CCA)表明,TP、BOD5与EPT、FBI分别呈显著负、正相关关系(p0.05),且与摇蚊科(Chironomidae)、颤蚓科(Tubificidae)等耐污类群存在明显响应关系。溶解氧及生境复杂性与物种丰度、丰富度指数呈显著正相关,与扁蜉科(Heptageniidae)、纹石蛾科(Hydropsychidae)、石蝇科(Perlidae)等清洁类群响应关系明显,且在丰水期对大型底栖动物影响较大。     

滏阳河表层沉积物重金属污染现状分析及风险评价

针对海河流域重金属污染严重问题,选择海河南系滏阳河作为研究对象,研究表层沉积物中6种重金属元素(Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb)含量空间分布特征,采用富集系数(EF)和相关性探讨其来源,并利用地积累指数和潜在生态危害指数评价重金属生态风险.结果表明,滏阳河表层沉积物存在重金属污染问题,Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb平均含量分别高达142 mg·kg-1、38.2 mg·kg-1、96.2 mg·kg-1、573 mg·kg-1、0.730mg·kg-1和89.2 mg·kg-1,各元素分别超标河北省环境背景值的1.1倍、0.2倍、3.4倍、6.3倍、7.1倍和3.1倍;沉积物中Ni无重金属富集,其它元素在整个河段上存在不同程度的富集,且Cu、Zn、Cd、Pb 4种重金属元素受人为排放源影响较大.沉积物中重金属污染处于强风险等级,Cd污染达到重风险等级,其它元素处于低风险等级.滏阳河表层沉积物重金属污染主要存在于城市近郊河段以及受污染支流汇入河段.     

滏阳河表层沉积物氮分布特征和界面无机氮扩散通量估算

为了揭示非常规水源补给河流沉积物-水界面氮交换过程及其特点,为非常规水源补给河流富营养化机制提供基础数据.选择典型非常规水源补给河流(滏阳河)为研究对象,分析河流沉积物中氮素空间分布及上覆水-孔隙水氮营养盐垂直分布特征,并估算滏阳河不同区段沉积物-水界面无机氮扩散通量.结果表明,滏阳河整体表层沉积物总氮含量范围在770~10590 mg·kg~(-1)之间,其中有机态氮为氮素的主要存在形式,占总氮比例达84.9%~99.3%.NH3-N为无机氮的主要形态,含量范围为3.23~1135.00 mg·kg~(-1).溶氧量作为影响沉积物-水界面无机氮分布的主要因素.邯郸段硝氮浓度在孔隙水中随深度逐渐升高,孔隙水平均硝态氮浓度达3.54 mg·L~(-1),为上覆水8倍之多.邢台、衡水、沧州段硝氮浓度随深度而逐渐降低;滏阳河下游衡水段和沧州段进入沉积物-水界面后氨氮浓度呈下降趋势.滏阳河上游邯郸段与邢台段沉积物-水界面NH3-N由沉积物向上覆水扩散,扩散通量为48.9~1471.0μmol·m~(-2)·d-1.下游河段部分点位NH3-N表现为上覆水向沉积物中扩散,扩散通量在-932~-456μmol·m~(-2)·d-1之间.非常规水源补给河流在氮营养盐外源得到控制后,仍存在内源释放风险,将会加大河流治理与修复的难度.     

“红虫”杀灭前后自来水的安全评价

采用发光细菌急性毒性试验,配合大型蚤和斑马鱼胚胎毒性试验验证,测定有"红虫"存在的自来水以及用氯胺、二氧化氯和过氧化氢对"红虫"进行杀灭后自来水的生物毒性,判定其对人体健康可能造成的危害。结果显示:"红虫"自来水并没有检测出明显的生物毒性;氯胺在起始剂量不超过4mg/L时不仅有较好的控制效果,而且用其杀灭"红虫"后的自来水具有较低的健康风险;采用低浓度过氧化氢(0.005%)对"红虫"进行杀灭,其杀灭后自来水仍具有较强生物毒性,最终认为不宜作为自来水常规消毒剂;使用6～8mg/L的二氧化氯可有效杀灭"红虫",杀灭后自来水的生物毒性为低毒,其最终消毒副产物对人体的健康风险较低。     

短缺资源类型与供需趋势分析

短缺资源是指在一定时空范围和一定技术经济条件下,因需求量大于供给量而产生明显缺口的资源。按照短缺资源的分类,中国战略性短缺资源主要有石油、耕地和淡水,三者对国家安全和社会经济发展具有全局性和长远性影响。中国非战略性短缺资源主要有森林、富铁矿、铬铁矿、铜矿和钾盐等。随着经济的发展,人口的继续增长,从本世纪初到本世纪中叶,上述各种短缺资源的短缺数量增加,短缺程度趋于加剧。解决中国短缺资源的供需矛盾,需要从多种途径综合考虑:①多元化利用国外资源,弥补国内资源短缺;②建立战略资源储备体系,应付突发危机;③节约、替代和综合利用降低资源消耗;④强化资源保护,提高资源再生能力;⑤依靠科技进步,寻求解决短缺资源的新途径。