A 50-year record of dichloro-diphenyl-trichloroethanes and hexachloro-cyclohexanes in lake sediments and penguin droppings on King George Island, Maritime Antarctic

Since the ban on the use of organochlorine pesticides （OCPs） such as dichloro-diphenyl-trichloroethane （DDT） and hexachlorocyclohexane（HCH） in agriculture, their levels have generally dropped. In a number of cases, however, the levels of these OCPs were found to be unchanging or even increasing after the ban. With the aim to unveil the possible causes of these exceptions, we collected two lake cores from King George Island, West Antarctica, and determined their accumulation flux profiles and temporal trends of these OCPs. In the lake core sediments with glacier meltwater input, the accumulation flux of DDT shows an abnormal peak around 1980s in addition to the expected one in 1960s. In the lake core sediments without glacier meltwater input, the accumulation flux of DDT shows a gradual decline trend after the peak in 1960s. This striking difference in the DDT flux profiles between the two lake cores is most likely caused by the regional climate warming and the resulted discharge of the DDT stored in the Antarctic ice cap into the lakes in the Antarctic glacier frontier. Furthermore, to investigate the change of OCPs loadings in the Antarctic coastal ecosystem, we reconstructed the HCH and DDT concentration profiles in penguin droppings and observed a gradual increase for the former and a continuous decrease for the latter during the past 50 years. The increase of HCH seems to be due to the regional warming from the early 1970s and the resulted HCH discharge to the coastal ecosystem by glaciers＇ meltwater and the illegal use of HCH in the Southern Hemisphere in the recent decade. The different temporal trends of HCH and DDT accumulation rate in the lake core with glacier meltwater input and the aged penguin droppings can be explained by their different water-soluble property.     

壳聚糖及其衍生物对染料废水的脱色研究

利用羧甲基壳聚糖(NOCC)复配聚丙烯酰胺(PAM)对3种水溶性染料模拟废水进行絮凝脱色处理,研究了溶液的酸度、絮凝剂与助凝剂的投加量等因素对脱色率的影响。实验结果表明,引入PAM作为助凝剂的脱色效果优于单纯使用羧甲基壳聚糖。处理此染料废水的最佳pH值为2.3,羧甲基壳聚糖的质量浓度为480mg/L,PAM投加量为4～8mg/L。在此优化条件下,复合絮凝剂对三种染料废水的脱色率为99%,COD去除率为90%;用壳聚糖/稀土复合膜处理染料废水时,对直接黑FF、还原红F3B染料废水的脱色率分别达到94.7%和98.2%,明显优于单纯壳聚糖膜。     

一种新型生物膜法除磷工艺中聚磷菌的富集培养过程

采用挂式尼龙作为生物载体的新型生物膜反应器处理合成废水,探讨短时间内在该常规生物膜上富集培养高浓度聚磷菌的可行性,并从反应器运行效率、除磷速率以及聚磷菌的富集状态等方面进行验证.反应器启动运行10 d后,好氧阶段正磷酸盐去除率稳定在95%以上,COD出水浓度均在50 mg·L~(-1)以下,并在该处理水平稳定运行了50 d.运行培养48 d后,吸磷及释磷速率由相同的3.4 mg·(L·h)-1分别提高到8 mg·(L·h)-1和6 mg·(L·h)-1,好氧和厌氧周期由相同的6 h分别缩短到2 h和3 h.运行培养50 d经荧光原位杂交法(FISH)测定,污泥中聚磷菌的丰度从原泥的48.96%提高到70%,杂交图中的聚磷菌以大块团聚态出现,由直接显微镜法测得生物膜厚度约为28.9μm,证明生物膜上聚磷菌群已处于动力学增长末期即生物膜已经成熟.经过50 d的强化培养,能够在常规尼龙填料上富集占总菌70%的高浓度聚磷菌,使得本反应器能高效去除污水中的磷与有机物.     

等离子体降解水相中有机污染物的机理研究

研究了等离子体在内电极通氧条件下降解水相中甲基紫的机理。研究表明，甲基紫的降解率与等离子体的电压和处理时间呈线性关系、与甲基紫溶液的浓度呈指数关系，溶液的pH随着处理时间的增加而下降：100mg/L甲基紫经等离子体外理3s，其降解率可达95%以上，COD下降50%左右；在等离子体条件下，甲基紫溶液的降解是氧原子、电子、活性自由基和离子等共同的作用的结果。     

基于模拟-优化方法的地下水污染源溯源辨识

以抚顺市某煤矸石堆放场为研究区,根据研究区的实际条件建立地下水污染质运移模拟模型,预测地下水污染质未来时空变化特征.基于正演预报结果构建了假想例子,应用模拟-优化方法对地下水污染源源强及场地的渗透系数进行反演识别.为减小优化模型反复调用模拟模型所产生的计算负荷,分别采用Kriging方法和BP神经网络方法建立了模拟模型的替代模型.最后运用模拟退火法求解优化模型,得到反演识别结果.研究表明：应用Kriging方法建立的替代模型输出结果的平均相对误差为0.3%;应用BP神经网络方法建立替代模型的输出结果平均相对误差为1.5%,应用两种替代模型对污染源源强识别的相对误差均小于0.5%,对场地两个参数分区渗透系数识别的相对误差均不大于5%.综上,应用Kriging方法建立的替代模型精度高于BP神经网络方法,利用基于两种替代模型的模拟-优化方法对污染源源强和渗透系数进行同步识别精度可以满足实际需求,是有效可行的.     

振动压路机地面振动对环境的影响

依据振动压路机施工中产生的地面振动实验数据，统计得出了一种常用型号振动压路机的地面振动加速度衰减关系；据此计算出了该型号振动压路机施工中产生的不同距离处的地面振动垂直向加速度和铅垂向Z振级。分析了振动压路机振动衰减的决定因素；评价了振动压路机施工振动对人类居住生活环境的影响范围和影响程度，提出了避免或减轻振动压路机造成的环境振动污染的措施。     

臭氧对生物活性炭中微生物及出水消毒副产物的影响

为探究饮用水处理过程中臭氧(O_3)对生物活性炭(BAC)中微生物及出水消毒副产物(DBPs)的影响,以饮用水小试装置的O_3-BAC工段开展研究,系统分析在不同O_3浓度下的水质变化,溶解性有机物(DOM)特征,微生物活性和DBPs产生情况.结果表明,O_3对BAC过滤的影响主要表现为提升微生物对DOM的利用效率,但O_3浓度过高会导致出水中蛋白质和微生物代谢产物(SMPs)等有机物增加.当O_3浓度从0 mg·L~(-1)提升到2. 0 mg·L~(-1)时,BAC中微生物存活率从95. 10%降至62. 60%,但O_3将出水中难降解有机物转变为易生物降解物质,使得微生物活性提高了62. 52%,BAC的生物过滤得到强化;当O_3浓度增加到4. 0 mg·L~(-1)时,微生物存活率降至49. 90%,同时微生物产生的蛋白质和SMPs增加,导致含碳消毒副产物(CDBPs)和含氮消毒副产物(N-DBPs)的生成浓度与不通O_3相比分别上升41. 93%和7. 18%,大大增加水体潜在危险.综上,合适O_3浓度有利于O_3-BAC对DOM的去除,O_3浓度过高会导致BAC过滤效果变差并产生新的DBPs前体物.     

太湖地区某地农田土壤及农产品中重金属污染及风险评价

对江苏省太湖地区某冶炼厂周围的稻田、菜地土壤及水稻等17种农产品中的Pb、Cd、Hg、As、Cu、Zn、Ni、Cr、Se等9种重金属元素进行采样分析,参照<国家土壤环境质量二级标准>和<食品中重金属限量卫生标准>进行评价,同时,依据美国联邦环境保护署推荐的RfD值和我国居民平均食物消费结构评估了农产品对当地人群的重金属暴露风险.结果显示,供试稻田土和菜地土中的重金属Cd、Pb污染严重;农产品样品中Cd、Pb含量全部超过国家食品中重金属限量卫生标准,且Cd、Pb、As对人群的暴露风险系数甚高.17种农产品中,对重金属富集能力最强的是茼蒿、空心菜、菠菜等茎叶类蔬菜,它们不适宜在该地种植.研究表明,在局部范围内,点源污染可能带来土壤环境的重金属污染及农产品重金属食物安全问题.     

矿用救生舱生存环境控制系统研究

针对煤矿井下发生矿难事故时的高温潮湿、充满有毒有害气体空间环境,设计了一种可移动式应急救生舱环境控制系统方案。通过对应急救生舱内药品化学反应、围护结构、人体、电动设备等所需冷负荷特性分析,设计了一套以涡轮膨胀机与内置相变材料的蓄冷箱耦合供能,作为舱内环境的适配性供冷系统,满足煤矿井下有气有电、有电没气、有气没电、没电没气等发生矿难事故时最不利条件的冷量供应,可为舱内环境控制系统方面的设计人员提供参考。     

基于LEAP模型的兰州市道路交通温室气体与污染物协同减排情景模拟

基于LEAP模型,构建了2015～2040年兰州市道路交通发展“零措施”的基准（BAU）情景以及低碳（LC）和强化低碳（ELC）这2个节能减排情景,模拟评估各项政策和措施下能源消耗情况和温室气体与大气污染物协同减排效果.结果表明,LC情景能源消耗和CO₂排放将于2026年达峰,ELC情景能源消耗和CO₂排放将于2020年达峰;两种情景下,NO_x、 CO、 HC、 PM_2.5和PM₁₀等污染物排放量于2015～2017年间开始出现大幅下降,下降趋势于2023年前后逐渐减缓.结合措施可行性和减排成本,LC情景可作为兰州市道路交通碳达峰减排情景：到2040年能源消耗量、 CO₂、 NO_x、 CO、 HC、 PM_2.5和PM₁₀排放相对于BAU情景的削减率分别达到-24.17%、-26.57%、-55.38%、-65.91%、-72.87%、-76.66%和-77.18%.兰州市道路交通当前应以公共...