近百年来长江中游牛轭湖沉积物铅元素富集记录及其环境意义——以长江荆江段牛轭湖群为例

通过对长江荆江段天鹅洲、中洲子和尺八3个牛轭湖钻孔沉积物进行短寿命放射性核素、粒度、磁学、铅元素测试与史志资料分析,在利用²¹⁰Pb比活度计算平均沉积速率,并结合史志资料与沉积物特征指示的事件进行沉积物年代校核基础上,运用地表物质非自然富集系数(EF值)方法,分析了牛轭湖沉积物铅元素富集状况。结果表明:三钻孔铅元素非自然因素富集特征基本一致,均起始于20世纪80年代初,并于2000年后呈下降状态,与我国铅污染历史及禁用含铅汽油的时间基本吻合;利用沉积物中铅元素非自然因素富集事件对沉积物进行断代分析,具有一定的可行性;牛轭湖河/湖沉积相转变未对沉积物铅元素的非自然因素富集产生影响,说明铅污染具有较广的“暴露面”。     

电辅助微生物反应器降解苯并噻唑效能的研究

本研究采用单室电辅助微生物反应器(EAMR)氧化苯并噻唑(BTH),考察了外加电压和COD/BTH对BTH降解效能的影响.结果发现,BTH在阳极氧化降解为2-羟基苯并噻唑(OHBT)后,噻唑环断裂,最终转化为2-甲磺酰基苯胺;BTH的降解过程符合表观一级动力学规律,并且提高外加电压和引入共基质代谢作用均能提高BTH的降解反应速率常数;在外加电压0.7 V和COD/BTH值为30∶1时,48 h后BTH的降解率可以达到96%,实现了BTH类废水的高效脱毒,为后续生物处理创造了有利的条件.     

构筑根孔湿地中金属元素的来源、分布及其累积效应

石臼漾湿地是我国最大的饮用水源处理湿地,成为微污染水源水质改善的典范案例,已运行超过4年,主要运用人工湿地生态根孔技术、多级塘/植物床-沟壕系统协同净化技术来净化微污染水源.为了探明多级塘/植物床-沟壕系统对源水中常规金属K、Na、Ca、Mg、Al、Fe与重金属Cd、Cr、Cu、Ni、Zn、Pb的累积效应,研究了嘉兴石臼漾湿地岸边带与植物床-沟壕系统中沉积物/土壤的金属分布与累积量.结果表明,沉积物中的金属(Mg除外)均发生了富集和累积(富集系数EF∈(1.5,10.5)1.5).湿地内重金属潜在生态风险指数(RI∈(24.7,128.9)150)基本处于轻微风险水平,其最高值出现在湿地前端约1/8处的预处理塘(RI=174.94150).总体而言,重金属风险指数随水力流程而逐步降低.在湿地前端的预处理河道、预处理塘内,重金属沉积通量(23.97~157.72 mg·m-2·d-1)较高,而植物床-沟壕系统的沉积通量((38.80±16.17)mg·m-2·d-1)相对较低.占湿地面积11.35%的预处理河道、预处理塘中沉积的重金属高达9941.65 kg,占全湿地沉积量的37.90%,是重金属沉积的关键区域.而占湿地面积57.23%的植物床-沟壕系统中截留的重金属高达10601.89 kg,占全湿地沉积量的40.41%,是重金属去除的重点区域.湿地对重金属的主要持留机制是沉积作用,在湿地中单位平均沉积通量高达32.19 mg·m-2·d-1.据估算石臼漾湿地可沉积重金属6558.40 kg·a-1,植物吸收重金属约13.16 kg·a-1.本研究证明,多级塘/植物床-沟壕系统协同净化机制能够有效持留微污染水源中的金属特别是重金属,从而有效降低石臼漾湿地净化后源水的潜在生态风险.     

四川西昌盆地下二叠统层序特征及充填模式

四川西昌盆地下二叠统的地层划分对比争议较大,油气勘探程度低。本文通过详细的露头层序地层学研究,结合层序地球化学方法和原理,对西昌盆地下二叠统进行了层序划分和对比,结果表明：西昌盆地下二叠统地层可划分为1 个二级层序、2 个层序组和6 个三级层序;P₁q 层序组构成下二叠统二级层序的LST 和TST,层序4 下部发育的（茅口组底部）凝缩层相当于二级层序的最大海泛面,而P₁m 中上部（包括层序4 中上部、层序5、6）则构成HST;西昌地区下二叠统层序发育形成过程,总体表现为海平面上升和盆地不断向古陆超覆;沉积序列、古氧相含量、锶含量、碳氧同位素和TOC 的变化旋回揭示西昌盆地早二叠世经历了六次三级海平面变化旋回（六个三级层序）,在华南地区乃至全球范围内均可进行对比;建立的层序充填模式揭示出早Hessian 早期全球海平面上升,盆地不断向古陆超覆,奠定了早二叠世西昌海域盆地的轮廓,Roadian 早期海平面上升达到最高位,并沉积一套整个华南均可对比的眼球状灰岩或页状藻灰岩,Capitanian 晚期全球构造海平面下降,结束了西昌地区克拉通盆地的演化阶段。     

Humic acid transport in saturated porous media: Influence of flow velocity and influent concentration

Understanding the transport of humic acids（HAs） in porous media can provide important and practical evidence needed for accurate prediction of organic/inorganic contaminant transport in different environmental media and interfaces. A series of column transport experiments was conducted to evaluate the transport of HA in different porous media at different flow velocities and influent HA concentrations. Low flow velocity and influent concentration were found to favor the adsorption and deposition of HA onto sand grains packed into columns and to give higher equilibrium distribution coefficients and deposition rate coefficients, which resulted in an increased fraction of HA being retained in columns.Consequently, retardation factors were increased and the transport of HA through the columns was delayed. These results suggest that the transport of HA in porous media is primarily controlled by the attachment of HA to the solid matrix. Accordingly, this attachment should be considered in studies of HA behavior in porous media.     

贺兰山中段震旦系盖帽白云岩的沉积特征、区域对比及意义

2011年,作者在贺兰山中段腰坝配件厂地区进行1∶5万区域地质调查时发现了震旦系盖帽白云岩,进而研究了其沉积特征、碳氧同位素组成和时代,并与该区紫花沟兔儿坑组白云岩、华南和华北地台南缘相应地层进行对比。结果表明,盖帽白云岩为含陆源细碎屑白云岩,与兔儿坑组白云岩相近;其δ13C值为-4.7‰~-0.79‰,且自下而上呈下降趋势;其时代与华南震旦系下、中部相当,与华北地台南缘震旦系罗圈组的沉积特征和古地理环境相近;与全球Gaskiers冰期有相关性。这对华北地台的古构造、古地理、古气候及动物演化"源头"的研究有重要意义。     

江西永丰-崇仁盆地晚白垩世构造-沉积演化

本文分析了江西永丰-崇仁盆地上白垩统河口组、塘边组和莲荷组的沉积特征及沉积环境,认为其主要为一套洪冲积扇-辫状河-滨浅湖相沉积;研究了永丰-崇仁盆地晚白垩世沉积与构造的耦合过程,识别出3个构造-沉积演化期,即河口期、塘边期及莲荷期。河口期在剧烈断陷拉张作用下发育河流-冲积扇相沉积;塘边期构造相对稳定,断陷拉张作用减弱,发育河流-湖泊相沉积;莲荷期构造以盆地西北侧地层相对隆升为主,发育河流-冲积扇相沉积。本文认为永丰-崇仁红盆的形成和演化明显受到构造运动、气候及物源的控制。     

沙粒在复合型阻沙措施附近沉积特性数值模拟

基于CFD软件,采用DPM模型对沙粒在复合型阻沙措施(阻沙堤与截沙沟组合而成)附近的运动轨迹和沉积特性进行了数值模拟。结果表明:阻沙堤对大粒径的沙粒拦截效果良好,大部分小粒径沙粒将越过阻沙堤顶部继续输运;在阻沙堤下风向气流(或沙粒)的附着点后增设截沙沟措施可显著提高对沙粒的拦截效率;阻沙堤与截沙沟间间距固定的情况下,增大截沙沟长度对促进沙粒沉积有显著影响。     

三氯乙烯好氧共代谢降解菌鉴定和降解特性研究

由加油站附近污染土壤分离到一株好氧共代谢降解三氯乙烯的菌株Em-1,对其进行了形态学、生理生化和分子鉴定,表明为假单胞菌属。该菌可以利用甲苯为唯一碳源生长,可以以甲苯为生长底物降解三氯乙烯。对Em-1在甲苯中的生长曲线进行了分析,发现经过活化的菌株在甲苯培养基中8 h左右进入对数生长期。在摇瓶水平上进行了连续降解实验,表明甲苯经过24 h即消耗完毕,在含200 mg/L甲苯和50 mg/L三氯乙烯的无机盐培养基中,经168 h培养,三氯乙烯去除率达29.6%。为研究微生物共代谢降解三氯乙烯提供了借鉴。     

餐厨垃圾与秸秆混合中温和高温厌氧消化对比

餐厨垃圾与秸秆混合厌氧消化可有效改善两者单独厌氧消化易出现的挥发性脂肪酸积累和木质纤维素难以降解等问题,并回收生物质能.在中温(35℃)和高温(55℃)条件下,对餐厨垃圾与秸秆混合厌氧消化进行了序批式试验研究.结果表明,进料的挥发性固体(VS)浓度为3 kg·m~(-3),中温条件下,物料进料比(VS/VS)为9∶1时,单位有机负荷累积甲烷产量达到最高,为272.0 mL·g~(-1);高温条件下,进料比为5∶5时,单位有机负荷累积甲烷产量达到最高,为402.3 mL·g~(-1),分别显著高于两温度条件下餐厨垃圾单独厌氧消化的结果(中温218.6 mL·g~(-1),高温322.0 mL·g~(-1)).高温条件下物料中的碳流向甲烷的比例高于中温,且两物料混合消化促进碳流向甲烷.高温下木质纤维素总降解率为34.7%~45.8%,高于中温的12.6%~42.2%.利用高通量测序技术检测细菌与古菌的16S rRNA基因序列信息和真菌的内转录间隔(ITS)序列信息,结果表明,高温下木质纤维素降解细菌和放线菌数量明显高于中温条件,可解释高温下木质纤维素总降解率更高的原因.