潮汐流人工湿地的除氮效果及影响因素

为研究TF-CW(tidal flow constructed wetland,潮汐流人工湿地)的除氮效果及其主要影响因素,以连续流模拟装置(A组)为对照,设置3种潮汐进水方式〔RAT(闲置时间∶反应时间)分别为1∶1、1∶2、2∶1,依次记做B组、C组、D组〕,运行175 d,分析不同进水方式下TF-CW模拟装置对TN、NH₄+-N、NO₃--N、TOC的去除效果及其在不同处理深度上的变化. 结果表明:A、B、C、D组TN平均去除率分别为82.41%±4.84%、84.82%±5.09%、86.09%±3.99%、90.23%±3.05%. A组TN和NH₄+-N的去除效果与B、C、D组均差异显著(P<0.05),其中D组TN和NH₄+-N的去除效果均最好;A组对NO₃--N的总体去除效果较优;RAT并不影响TOC的去除率. 不同进水方式下,NH₄+-N的去除率均在0~15 cm深度内最大,ρ(TOC)处于较低水平(0~20 mg/L),二者均随处理深度的不断增加而逐渐下降;ρ(NO₃--N)在0~15 cm深度内迅速上升. 随着闲置时间的增加,ρ(DO)逐渐升高. TN和NH₄+-N的去除率随着运行时间的增加基本保持恒定,主要影响因子有ρ(DO)、RAT、ORP(oxidation reduction potential,氧化还原电位)和ρ(TOC);而NO₃--N的去除率随着运行时间的增加而逐渐降低,其主要影响因子有pH、电导率和水温等.      

不同微生物处理工艺对全氟化合物的去除效果

以辽宁省4个采用不同微生物处理工艺的污水处理厂为研究对象,采用WAX固相萃取分离富集和高效液相-质谱联用(HPLC/MS/MS)方法测定了4个污水处理厂中13种PFCs(全氟化合物)〔9种PFCAs(全氟羧酸类化合物,C₄~C₁₂)和4种PFSAs(全氟磺酸类化合物,C₄、C₆、C₈、C₁₀)〕的质量浓度. 研究发现,9种PFCAs(C₄~C₁₂)(记为∑PFCAs)和2种PFSAs(C₄、C₈)(记为∑PFSAs)均有不同程度的检出,水体中各PFCs浓度水平与碳链长度呈显著负相关. 进水中ρ(∑PFCAs)和ρ(∑PFSAs)分别为81.5~135.9和3.7~4.6 ng/L,出水中ρ(∑PFCAs)和ρ(∑PFSAs)分别为47.4~63.3和2.8~3.7 ng/L. 进、出水受PFCAs尤其是短链PFCAs污染较为严重. 4个污水处理厂对PFCs的去除呈现相似的去除效果及规律,即PFCs的去除主要靠活性污泥的吸附作用,而与污水处理厂所采用的微生物处理工艺相关性不大.      

镐与酸雨对大豆种子萌发的动态影响

为了探索Cd2+酸雨(AR)污染对大豆种子萌发的影响,采用种子常规萌发试验研究不同浓度Cd2+与AR处理对大豆种子萌发过程中发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数的动态影响.结果表明,低强度AR与低浓度Cd2+对种子萌发有促进作用,但Cd2+的促进作用会随胁时延长而减弱,二者复合处理与Cd2+相似;高强度AR与高浓度Cd2+持续抑制,达显著差异水平胁时明显提前,复合毒害效应大于单因素效应的总和,抑制显现协同作用;4项指标均与胁时呈负相关,各组与CK达显著差异胁时不尽相同:Cd2+AR>Cd2+>AR;胁迫解除时间越早,4指标降低越少,种子受损害越轻.综合考虑,Cd2+污染效应大于AR污染效应,是构成复合污染的主要因素.发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数的动态影响.结果表明,低强度AR与低浓度Cd2+对种子萌发有促进作用,但Cd2+的促进作用会随胁时延长而减弱,二者复合处理与Cd2+相似;高强度AR与高浓度Cd2+持续抑制,达显著差异水平胁时明显提前,复合毒害效应大于单因素效应的总和,抑制显现协同作用;4项指标均与胁时呈负相关,各组与CK达显著差异胁时不尽相同:Cd2+AR>Cd2+>A     

多级蚯蚓生态滤池处理生活污水研究

采用多级蚯蚓生态滤池对生活污水进行处理研究,考察多级蚯蚓生态滤池对污水中各类污染物的去除效果.试验结果表明,多级蚯蚓生态滤池连续运行80d,滤池对CODCr、NH4+-N和TP的去除效果良好,去除率分别为80.4%—98.6%、95.5%—99.5%和93.7%—99.7%,出水水质符合要求.但是滤池对TN去除效果不稳定,不加碳源TN去除率降低,最低为26.0%左右,添加碳源后TN去除率维持在60%左右.其中进水中C/N比为3.07,出水中一级滤池、二级滤池和三级滤池的C/N比分别为1.56、0.88和0.72,沿程水样C/N比呈逐级下降的趋势.运行22d后,在二级滤池出水中添加葡萄糖调节C/N比为3—6,总氮去除率上升.对TN去除研究分析,推断出碳源不足是TN去除率降低的重要原因.相比单级的蚯蚓生态滤池,多级蚯蚓生态滤池生活污水处理的更加彻底,应用前景更加广泛。     

镉胁迫对银条内镉残留及其品质的影响

为探索重金属Cd对银条（Stachys floridana Schuttl.ex Benth.）地下茎品质的影响及其Cd残留情况,将银条地下茎在经消毒的沙子中发芽生长,并浇灌改良Hoagland营养液,待银条长到第一朵花的花蕾出现时,对生长状况良好的银条按一定周期浇灌不同质量浓度的Cd^2＋（CdCl2分析纯）,以不施镉为对照,两个月成熟后采其地下茎进行品质测定,并利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定经消解的样品中Cd的含量。实验结果表明,随着Cd胁迫质量浓度的增加,可溶性糖、可滴定酸、可溶性蛋白含量逐渐降低,呈负相关关系,相关系数分别为-0.984 9^＊＊、-0.991 2^＊＊和-0.893 3^＊＊,其含量分别为对照的58.40%、57.56%和75.68%;可溶性固形物、维生素C含量呈先稍微上升然后再下降的趋势,而粗纤维的含量则逐渐升高,但数值变化不是很明显;Cd在地下茎中的残留随着Cd胁迫质量浓度的增加而升高,且各处理与对照呈极显著差异,并与国家蔬菜卫生标准相比,Cd含量严重超标,在250 mg·L^-1的Cd质量浓度下其残留是国家标准的16.46倍。     

镉胁迫对不同砧穗组合葡萄植株镉吸收规律和果实品质的影响

以3年生盆栽不同砧穗组合葡萄植株为供试材料,加入氯化镉（CdCl2）以模拟成15mg·kg-1Cd2＋的Cd污染土壤,研究镉在不同砧穗组合葡萄植株内的吸收和分配规律以及对果实品质的影响。结果表明：Cd在不同组合葡萄植株的积累浓度由高到低顺序均为：根系〉茎〉叶片〉果实,不同组合葡萄植株镉含量和果实品质存在显著的差异。所有葡萄植株的果实Cd积累质量分数均低于我国绿色食品Cd限量标准（0.03mg·kg-1,FW）,然而自根苗果实Cd质量分数（0.028mg·kg-1,FW）非常接近0.03mg·kg-1FW,嫁接葡萄植株果实的Cd含量均显著低于自根苗,大约为自根苗的20%～86%,Y/华佳8号、Y/SO4和Y/5BB葡萄果实的Cd含量较低。嫁接降低了葡萄果实中的Cd含量,从一定程度上减轻了人类的Cd暴露风险。不同组合葡萄植株果实的品质存在差异,嫁接提高了Cd胁迫下葡萄果实的可溶性糖（Y/SO4除外）和花青苷含量,降低了可滴定酸含量,提高了果实品质。     

耕地土壤铜、镉、锌形态及生物有效性研究

土壤重金属总量常被用来评估土壤质量安全,但是大量事实说明单纯用土壤重金属总量并不能完全说明土壤重金属的生物有效性及其环境风险。相对于国内外常用的Tessier的五态方法,欧共体标准物质局提出的三步提取法（BCR法1,中国地质调查局地质连续提取法的七态标准少见报道。本研究选取河南平原耕地样品,采用中国地质调查局地质连续提取法（DD2005．03）进行耕地中重金属元素（Cu、Cd、Zn）的形态分布,结果表明：Cu、Zn主要以残渣态存在,其残渣态分别占全量的55．80％和67．35％。Cd以离子交换态为主,占全量的27．30％。Cu、Cd、Zn各态含量占全量比例的顺序是,Cu：残渣态〉弱有机结合交换态〉铁锰氧化态〉碳酸盐结合态〉强有机结合态〉水溶态〉离子交换态。Cd：离子交换态〉弱有机结合交换态〉强有机结合态〉残渣态〉碳酸盐结合态〉铁锰氧化态〉水溶态。Zn：残渣态〉铁锰氧化态〉弱有机盐结合态〉离子交换态〉强有机结合态〉碳酸盐态〉水溶态。从生物可利用性系数k来看,Cd主要以活动性较大的状态存在,很容易被作物吸收。     

复合立体生物浮床技术对微污染水体氮磷的去除效果

复合立体生物浮床技术是一种有效的水体污染控制技术。利用竹子制成网格状的立体框架,安放植物、螺蚌等,同时配以弹性材料,形成复合生物浮床。选用芋头、慈姑、荸荠、水芹、蕹菜和美人蕉作为浮床植物,研究其在夏季和秋季对微污染水体中氮磷的去除效果。结果表明,在夏季试验中,蕹菜浮床美人蕉浮床、荸荠浮床、芋头浮床慈姑浮床、水芹浮床;在秋季试验中,芋头浮床慈姑浮床、美人蕉浮床、蕹菜浮床荸荠浮床、水芹浮床。在夏季、秋季试验中,芋头浮床的除氮效果一直很好,对总氮的最大去除率分别达71%和62%;而蕹菜浮床的除磷效果一直很好,对总磷的最大去除率分别达30%和81%。比较了复合立体浮床与传统平面浮床对总氮、总磷处理效果的差异,指出复合立体浮床技术在微污染水体的生态修复方面具有较好的应用前景。     

膜萃取处理水溶液中镉、锌离子的传质模型

通过测量中空纤维膜器管程和壳程RTD曲线,发现对于中低装填密度的膜器,管程的实际流动与理想层流有较大差异,而壳程的流动与理想层流符合较好,膜器管程和壳程流动RTD曲线的平均停留时间的实验值与理论值相差很小,停留时间相对偏差小于±5%.通过计算,得出与实际RTD曲线符合较好的速度分布公式,依据镉离子传质数据,提出了较为准确的低流速下的传质系数预测关联式,并用此关联式预测锌离子的出口浓度,预测值与实验值符合较好,相对偏差在±25% 以内.     

Interactions of zinc and cadmium toxicity in their effects on growth and in antioxidative systems in tomato plants （Solanum lycopersicum）

The interaction between zinc and cadmium was investigated in tomato plants (Solanum lycopersicum). Ten-day-old seedlings were treated with 10 mol/L CdCl2 associated to di erent concentrations of ZnCl2 (10, 50, 100, and 150 mol/L). Zn supply clearly reduced Cd accumulation in leaves and simultaneously increased Zn concentration. Cd induced oxidative stress in leaves as indicated by an increase in thiobarbituric acid-reactive substances (TBARS) level and chlorophyll breakdown. Furthermore, compared with control, Cdtreated plants had significantly higher activities of superoxide dismutase (SOD, EC 1.15.1.1), whereas, catalase (CAT, EC 1.111.1.6), ascorbate peroxidase (APX, EC 1.11.1.11), and glutathione reductase (GR, EC 1.6.4.2) activities were significantly suppressed by Cd addition. Zn supplementation, at low level, restored and enhanced the functional activity of these enzymes (SOD, CAT, APX and GR) as compared to Cd-alone-treated plants. The beneficial e ect of adequate Zn level on Cd toxicity was confirmed by a significant decrease in TBARS level and restoration of chlorophyll content. However, when Zn was added at high level in combination with Cd there was an accumulation of oxidative stress, which was higher than that for Cd or excess Zn alone treatments. These results suggested that higher Zn concentrations and Cd are synergistic in their e ect on plant growth parameters and oxidative stress.