聚氯乙烯微塑料的原位光解老化及其对土壤微生物群落的影响

近年来,微塑料污染越来越受到大众和科研人员的关注.微塑料被报道在水体、土壤和大气中广泛分布,它们在环境中可能受到物理、化学或生物作用而发生老化现象.目前大部分关于微塑料老化的研究都是在水环境中进行的,同时,有关微塑料的老化研究主要采用离线技术进行表征,只能测定微塑料老化前后的结构变化,不能准确认识微塑料界面反应过程,因此,亟待开发微塑料老化过程的在线监测技术及研究其在非水相环境中的老化过程.研究污染物性质的目的 之一是为研究其环境影响提供理论依据,因此,本研究选择了聚氯乙烯(PVC)农业地膜在空气中老化后进入土壤的环境过程,搭建了单颗粒微塑料的显微-傅里叶变换红外光谱原位监测装置,从分子水平揭示了PVC微塑料的光化学转化过程,同时也探究了老化后PVC微塑料对土壤微生物群落所产生的影响.     

TDS对制备纳米乳化油稳定性影响的实验研究

为有效评估地下水中溶解组分对制备纳米乳化油的潜在影响,通过人工模拟配制天然地下水开展地下水TDS对制备纳米乳化油稳定性影响的批实验研究.分别采用动态光散和多重光散技术表征TDS影响下纳米乳化油粒径、背散射光通量、光子自由程以及峰厚度等指标的动态变化,以此来反映TDS对制备纳米乳化油稳定性的影响.结果显示:在TDS浓度为300、500和1000 mg·L^-1 的情况下,TDS对纳米乳化油稳定性起到正向作用.反映纳米乳化油整体稳定性的TSI随TDS增大呈现先增大后减小的趋势,相较于空白样稳定性分别提高了68.1%、55.6%和14.3%,其中300 mg·L^-1 的样品稳定性最好.依据局部TSI、背散射光强度、峰厚度和光子自由程的变化进行局部稳定性分析,识别出纳米乳化油的不稳定性主要受顶部不稳区和底部不稳区的影响.纳米乳化油顶部不稳区的不稳定性主要影响因素为液滴上浮、聚并,具体表现为体积分数增大,液滴粒径增大;而底部不稳区受上浮影响引起的纳米乳化油体积分数减小是其不稳的主要原因.进一步分析表明,TDS降低了纳米乳化油的布朗运动速率.相比于空白样,实验设计的TDS(300、500和1000 mg·L^-1)对纳米乳化油的上浮现象和液滴的聚并现象起抑制作用,并随浓度增大逐渐减弱. 300 mg·L^-1的样品对两种不稳定因素分别减轻了88%和87.7%.因此,适宜的地下水TDS可以减弱布朗运动,降低上浮现象和聚并现象,从而对纳米乳化油的稳定性起正向作用,有利于纳米乳化油在多孔介质中的迁移.     

长江流域主要干/支流水化学特征及外源酸的影响

为了探究人类活动对长江流域水化学特征的影响,本文以流域内主要干/支流代表断面的采样点为研究对象,分别于2016年丰水期和平水期采集地表水样各13组,通过离子比值法、主成分分析法和化学离子平衡计算法,综合分析水化学特征,并估算碳酸和外源酸参与碳酸盐岩的溶蚀比例.结果表明,水化学类型主要为HCO₃-Ca型,指示流域内水化学的主要影响因素为碳酸盐岩的溶解,在碳酸盐岩风化过程中,碳酸与碳酸盐岩的相对快速风化为主导反应.此外,丰水期和平水期各采样点碳酸溶蚀比例均值分别为60.33%和59.14%,不同采样点的溶蚀比例差值较大,指示外源酸对河流与岩石侵蚀风化过程的影响不容忽视,且阳离子交换对水化学有一定影响,但并不是主要的反应过程.与多年前水文监测初期的数据相比,硫酸和硝酸对岩石风化作用加强,人为因素对长江的水质影响增大.     

乙醇在地下水硝酸盐原位去除中的可利用性

由于地下水中溶解氧的约束与电子供体的缺乏,地下水硝酸盐污染的原位修复十分困难。论文通过实验室微元体、砂柱和含水砂槽实验研究,发现:乙醇作为电子供体,容易被普遍存在的反硝化菌利用,同时导致硝酸盐被快速去除,且没有亚硝酸盐积累;含水介质中的溶解氧对该过程影响是短暂的,有限的溶解氧被率先利用后,硝酸盐去除速率明显加快;乙醇不会被含水介质吸附,迁移能力强,其羽状体中溶解氧与硝酸盐通常是低浓度的,甚至是缺失的。用乙醇作为电子供体,促进地下水硝酸盐原位修复,投注简便,不要外来微生物接种,具有很强的可利用潜力。     

监测水体重金属污染的分子生物标志物研究进展

水体重金属污染具有持久性、高度危害性和难治理性,如何快速、准确监测并对其进行科学评价,成为当今环境科学关心的热点问题。大量研究表明,水生生物体内某些生理指标的变化可以反映水体重金属的污染程度。综述了乙酰胆碱酯酶、抗氧化防御系统、腺苷三磷酸、DNA损伤以及金属硫蛋白等几种分子水平上的生物标志物监测重金属污染的原理、国内外研究进展以及应用现状。认为分子生物标志物具有特异性、敏感性等优势,可以较快指示水体重金属污染对生物体的影响,在实际应用中需注意各种干扰因素。在进行野外研究时,要注重混合重金属与多途径暴露下,分子生物标志物的变化规律。生物体之间差异性会导致标志物在同样暴露条件下产生不同的变化规律,需要加强＂离体＂标志物和＂标准化＂标志物的研究,确保监测结果的可靠性和可重复性。生物标志物较为敏感,容易受到外界环境及体内生理因素影响,可考虑综合运用多种生物标志物指示重金属污染。目前,有关重金属对水生生物毒性效应的研究较多,但重金属对生物体的致毒机理方面研究并不深入,这将是今后研究的重点问题之一。     

人工湿地对水质净化效能研究 ——以天津某区域净化湿地为例

为探究天津某区域湿地对水质净化功能与效果,对湿地进口、出口水质因子进行了监测,并采用综合营养指数法进行评价.结果显示,与湿地进口水质相比,出口水质COD、NH3-N、TN、TP和Chl-a相应去除率分别达到45.0％、42.0％、37.7％、69.7％和62.1％,湿地进口和出口水体综合营养指数分别为62.2和52.3...     

环境水体中自由基的检测技术研究进展

自由基化学性质高度活泼,极易发生得失电子的氧化还原反应,是环境水体中降解污染物的重要因素.自由基的环境鉴定和分析对揭示环境污染物降解转化机制具有重要意义.但由于自由基环境浓度极低、反应活性高、寿命短,再加上复杂环境基质的干扰效应,使其环境分析一直是研究的重点和难点.而且,目前的研究主要针对一些已知的自由基展开,对未知自...     

污水处理厂生物脱氮除磷的可行性探讨

随着工农业生产的发展,人口的增长,人类赖以生存的水资源正在遭到多种来源的污染。废水对水资源的污染已引起人们极大的关注,特别是作为生物体重要营养元素的氮磷,随污水进入水体以后产生种种严重危害,而目前更普遍的是,氮磷等营养物质进入水体会引发水体富营养化问题。水体措。工艺要求宁国市污水处理厂进水水质BOD5/COD=0.51、BOD5/TN>3～5、BOD5/TP=60,可以采用生物法对污水进行脱氮除磷处理。污水处理生物脱氮除磷工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、工程规模等多因素进行综合考虑,选择合适的污水处理脱氮除磷工艺,不仅可以降低工程投资,且有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的常年运行费用,保证出厂水水质。要求提高污水处理脱氮除磷程度,对NH3-N、TP去除率要求分别达到68%和50%以上,因此,对污水处理脱氮除磷工艺的选择应十分慎重。本工程的污水处理脱氮除磷技改工艺选择充分考虑污水量和污水水质以及经济条件和管理水平,优先选用技术先进、安全可靠、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟处理工艺。工艺方案比较(一)A/A/O法A/A/O法即厌氧-缺氧-好氧活性污泥法。污水在流经三个不同功能分区的过程中,在不同微生物菌群作用下,使污水中的有机物、氮和磷得到去除。本工艺在系统上是最简单的同步除磷脱氮工艺,总水力停留时间小于其他同类工艺,在厌氧(缺氧)、好氧交替运行的条件下可抑制丝状菌繁殖,克服污泥膨胀,SVI值一般小于100,有利于处理后污水与污泥的分离,运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌,运行费用低。由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开,有利于不同微生物菌群的繁殖生长,因此脱氮除磷效果非常好。目前,该法在国内外使用较为广泛。(二)UCT工艺为了解决回流污泥中过多的硝酸盐对厌氧放磷的影响,产生了UCT工艺。与A2/O法相比,UCT工艺不同之处在于污泥先回流至缺氧池,而不是厌氧池,再将缺氧池部分混合液回流至厌氧池,从而减少了回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的影响。但是UCT工艺增加了一次回流,多一次提升,运行费用将增加。(三)氧化沟法氧化沟工艺是上世纪50年代初期发展起来的一种污水处理工艺形式,是传统活性污泥工艺的一种变形。传统的Carrousel氧化沟不具备除磷功能,但在沟前增设厌氧池,便具备生物脱氮除磷功能。Orbal氧化沟的特点是对三个沟道的溶解氧浓度进行控制,使其在不同的阶段下运行,对外沟要求的低溶解氧很难控制,脱氮效果不理想。(四)AB法AB法是一种生物吸附-降解两段活性污泥法,A段负荷高,曝气时间短,仅0.5h左右,污泥负荷高达2～6kgBOD5/kgMLSS.d,B段污泥负荷较低,为0.15～0.30kg-BOD5/kgMLSS.d。该法对有机物、氮和磷都有一定的去除率,适用于处理浓度较高、水质水量变化较大的污水,通常要求进水BOD5≥250mg/L,AB法才有明显的优势。本工程设计进水BOD5为180mg/L,采用AB法显然不太合适。(五)传统SBR法其反应是在同一容器中进行。在同一容器中进水时形成厌氧(此时不曝气)、缺氧,而后停止进水,开始曝气充氧,完成脱氮除磷过程,并在同一容器中沉淀,再通过撇水器出水,完成一个程序。这种方法,总容积利用率低,一般小于50%,因此适用于较小污水量场合。(六)CAST法CAST工艺脱氮除磷的原理为:除磷是靠厌氧捕捉选择区(预反应区)和曝气反应区(主反应区)完成。硝化和反硝化在主反应区完成。(七)Unitank法Unitank工艺,又称单池系统,是SBR法的另一种形式,由三个矩形池组成,三个池水力相通,每个池内均设有供氧设备,在外边两侧矩形池设有固定出水堰和剩余污泥排放口。连续分池进水,具有脱氮除磷效果。其优点是不需回流、无二沉池、布置紧凑、占地面积小。但由于无专门的厌氧区,因此生物除磷效果差。其总的容积利用率为67%。