黄河下游影响带地下水资源评价及合理开发利用

论文研究黄河下游影响带(河南段)地下水资源评价及合理开发利用问题。在概要介绍河南省黄河影响带水文地质条件基础上,运用FEFLOW建立研究区三维地下水流模型,计算出地下水多年平均补给资源28.35×10⁸m³/a和可开采资源量19.43×10⁸m³/a。重点阐述新增9个水源地的开采条件,并通过地下水模型预测新增133×10⁴m³/d开采量条件下,浅层地下水位最大降深小于20m,开采5～10年后地下水趋于稳定,新增开采量的62.58%来自黄河水的补给。研究表明,黄河对研究区地下水具有重要的补给作用,新增地下水开采量是有保证的。同时阐述了研究区地下水可持续开发利用的对策。     

采用连续分级提取法研究沉积物中磷的化学形态

沉积物中磷的潜在释放很大程度上取决于有机磷和无机磷的组分和分布. 为研究沉积物中不同形态磷的释放能力及其生物可利用性大小,采用连续分级提取法,以NH₄Cl、NaHCO₃、NaOH和HCl作为提取剂,同时对沉积物中有机磷和无机磷的赋存形态进行分析,将无机磷分为WA-P_i(弱吸附态无机磷)、PA-P_i(潜在活性无机磷)、Fe/Al-P_i(Fe/Al结合态无机磷)和Ca-P_i(Ca结合态无机磷);将有机磷分为WA-P_o(弱吸附态有机磷)、PA-P_o(潜在活性有机磷)、MA-P_o(中活性有机磷)和NA-P_o(非活性有机磷),并以蠡湖表层沉积物样品为例,考察了该方法的回收率及蠡湖沉积物中的磷形态. 结果表明:①该方法具有较好的回收率,与SMT(标准测量和测试)法测定结果比较,连续分级提取法对TP、无机磷、有机磷的回收率分别为93.3%~112.1%、93.9%~111.5%、76.4%~119.9%,平均值分别为99.4%、101.8%、101.0%. ②蠡湖表层沉积物中的磷以无机磷为主,其质量分数在271.29~666.34 mg/kg之间,平均值为441.03 mg/kg,占w(TP)的62.91%;不同形态无机磷质量分数表现为w(Ca-P_i)>w(Fe/Al-P_i)>w(PA-P_i)>w(WA-P_i). 有机磷的质量分数在201.76~368.52 mg/kg之间,不同形态有机磷质量分数表现为w(R-P_o)(R-P_o为残渣态磷)>w(NA_NaOH-P_o)(NA_NaOH-P_o为NaDH提取非活性有机磷)>w(PA-P_o)>w(MA_HCl-P_o)(MA_HCl-P_o为HCl提取中活性有机磷)>w(WA-P_o)>w(MA_NaOH-P_o)(MA_NaOH-P_o为NaOH提取中活性有机磷). 改进后的连续分级提取法能够同时有效分离沉积物中无机磷和有机磷的化学形态,并且能兼顾沉积物生物可利用性磷分析测试的需要.      

Hydrodynamic characteristics of a four-compartment periodic anaerobic ba ed reactor

Periodic anaerobic baffled reactor (PABR) is a novel reactor based on the design concept of anaerobic baffled reactor (ABR). Residence time distribution (RTD) studies on both clean and working reactors at the same hydraulic residence time (HRT) of 2 d were carried out to investigate the dead spaces and mixing patterns in PABRs at different organic loading rates (OLRs) in various switching manners and frequencies.The results showed that the fraction of dead space in PABR was similar to that in ABR,which was low in comparison with other reactor designs.Dead space may be divided into two categories,hydraulic and biological.In RTD studies without biomass,the hydraulic dead space in the PABR run in an"every second"switching manner with T=2 d was the lowest whereas that in the PABR run in a T=∞(ABR) switching manner was the highest.The same trend was obtained with the total dead space in RTD studies with biomass no matter what the OLR was.Biological dead space was the major contributor to dead space but affected decreasingly at higher OLR whichever switching manner the PABR run in.The flow patterns within the PABRs were intermediate between plug-flow and perfectly mixed under all the conditions tested.     

湖南省大气污染物排放与人体暴露水平研究

基于吸入因子概念,建立了污染物排放造成的人体暴露的计算方法.应用CALPUFF长距离扩散模型和多元回归分析对湖南省17个电厂(24个排放源)的一次细颗粒(PM_2.5)、SO₂和NO_x排放进行了研究.结果表明,在半径500km范围内,PM_2.5、SO₄^2-和NO₃^-的平均吸入因子分别为9.73×10^-6、2.39×10^-6和2.47×10^-6.回归分析表明,PM_2.5的吸入因子与烟囱高度及人口数量有很高的相关性(R²=0.83),SO₄^2--吸入因子与烟囱高度无关,与人口数量有较好的相关性(R²=0.64),而NO₃的吸入因子与烟囱高度、人口数量的相关性较高(R²=0.74).基于回归方程和人口分布地图,对湖南省污染排放的吸入因子进行区划,得到的吸入因子等值图反映了人口分布对吸入因子的影响,可用于对该地区的排放源造成的健康影响进行快速评价.     

模拟成藏地质填埋及诱导填埋有机质生气的理论初探

填埋处理和垃圾生物气的开发利用是实现城市生活垃圾资源化、无害化、减量化处理的有效途径,引入模拟生物气成藏和含气系统的思路,开展地质填埋与诱导填埋有机质生气研究是对能源地质学和填埋设计理念的新探索.通过对比研究地质填埋结构与地质学中生物气藏系统的异同点、生气机理和影响因素的共性与差异,初步论证了将模拟生物气藏理论引入地质填埋设计、优化地质填埋结构、提高填埋有机质生物气化效率和抽排利用效率的可行性;探讨了生物气藏理论在构建地质填埋结构中的可能应用和启示.研究表明:模拟生物气藏地质填埋设计和非常规生物气开发理念具有理论依据和现实基础;生物气藏生、储、盖要素和运、圈、保过程的模拟可应用于垃圾地质填埋场的构建,微生物地球化学理论有助于对诱导填埋有机质生气条件优化的认识.     

土壤中无机钠盐对不同形态Cu含量的影响

采用TESSIER连续提取法研究了不同种类、不同加入量的无机钠盐对土壤中不同形态Cu含量的影响。结果表明,对于可交换态Cu,3种无机钠盐的加入均使其含量减少,其中NaCl的影响最大,4、8g/kg的NaCl分别使其减少了28.13%(质量分数,下同)和50.59%;对于碳酸盐结合态Cu,3种无机钠盐的加入均使其含量增加,其中Na2CO3(8g/kg)对其影响最大;对于铁锰氧化态Cu,Na2SO4和Na2CO3的加入使其含量先升高后降低,NaCl则使其含量降低;有机结合态Cu受Na2SO4和Na2CO3的影响较大,在它们的影响下含量均增加;残渣态Cu在3种无机钠盐的影响下变化幅度均很大,其中4、8g/kg的Na2SO4分别使其含量减少了47.47%和62.21%。     

活性炭对城市有机固废厌氧消化过程抗生素抗性基因行为特征的影响

城市有机固废是抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes,ARGs）的来源和储存库之一,其生物处理过程中ARGs的赋存变化规律需深入研究.采用定量PCR方法分析城市有机固废厌氧消化过程中多种类型ARGs和整合子基因的变化特征,探究了不同粒径的活性炭对目标基因行为特征的影响以及ARGs变化的潜在微生物机制.结果表明,无论是否添加活性炭,厌氧消化过程对初始体系中的总ARGs均具有削减作用,总ARGs绝对丰度的削减率为29.95%~63.40%.城市有机固废厌氧消化最终体系中,粉末活性炭（powered activated carbon,PAC）添加组中总ARGs丰度显著高于对照组（P<0.05）,即PAC削弱了ARGs的削减效果,颗粒活性炭对ARGs变化无显著影响.厌氧消化过程中,ARGs的潜在宿主细菌主要属于梭菌纲（Clostridia）、拟杆菌纲（Bacteroidia）和互营养菌纲（Synergistia）.PAC添加时,潜在宿主细菌的富集是目标基因增殖的重要原因,且Clostridia可能是厌氧消化过程中ARGs消长的主要驱动因子.本研究结果将为了解城市有机固废厌氧消化过程中ARGs的转归特征以及外源添加活性炭对ARGs的影响机制提供参考.     

超声波与EDTA联用对污染土中Pb的去除效果及其作用机理

以人工配置的Pb污染土为对象,进行了超声波与EDTA单独及联合作用对污染土中Pb的去除实验,利用改进BCR法测定了不同作用下土中Pb的4种形态。结果表明,超声波单独作用时对土中Pb的去除率很低,EDTA单独作用时去除率可以达到55%~90%。二者联合作用下,可以明显缩短EDTA单独去除反应的时间、节省EDTA用量并增强去除效果。超声波与EDTA联用增强Pb去除的机理,可以被认为是超声波促进了土中残渣态的Pb向弱酸提取态(F1)和可还原态(F2)转化,而EDTA能够去除的Pb形态主要是F1和F2。对于实验土中Pb的去除来说,EDTA清洗起主导作用,超声波起加速和加强作用。     

贵州普定喀斯特关键带土壤重金属形态特征及风险评价

采用BCR分步提取法对普定喀斯特关键带不同土地利用方式下土壤重金属(如Cd、 Cr、 Zn、 Fe、 Ni和Mn)的分布及其形态进行分析,评估了重金属的生物有效性以及生态环境潜在风险.结果表明,土壤重金属Fe、 Zn、 Cr和Ni主要以残渣态的形式存在,不易被生物所利用;而Cd和Mn的有效态含量较高,有较强的迁移性和生物有效性.普定土壤中丰富的有机质有利于重金属Cd、 Fe、 Cr和Ni的可氧化态转化,Ni、 Fe和Mn的可氧化态倾向于富集在土壤大团聚体内.风险评估指数法(RAC)和次生相与原生相分布比值法(RSP)评估结果显示,普定土壤表现出轻微生态危害,土壤中大部分重金属(除Cd)对生态环境有较低的风险,耕地和弃耕地中Cd对环境构成的风险更高,与施肥和喷洒农药等活动造成土壤中外源金属元素输入有关.     

青枯菌不同色谱峰组分的细胞表面特性

将高效离子交换色谱应用于植物重要致病菌——青枯菌的分离分析.青枯菌纯培养物经过色谱分离得到3个特征峰,收集3个色谱峰组分进行形态观察和生理生化鉴定,结果表明3个组分均属于青枯菌生化Ⅲ型;进一步分析发现,3个色谱峰组分在质粒DNA、细胞表面鞭毛菌毛蛋白含量和全细胞脂多糖成分方面无明显差异,但细胞表面黏附的胞外酸性多糖EPSⅠ含量差异显著;3个色谱峰青枯菌细胞表面疏水性的测定结果也证实了EPSⅠ是造成不同青枯菌细胞色谱行为差异的主要原因.高效离子交换色谱为细菌活细胞的研究提供了一种新方法.图4表2参15