基于硫酸自由基的高级氧化技术研究及应用进展

由于硫酸自由基(SO4-.)具有很高的氧化还原电位,过硫酸盐(S2O82-)活化高级氧化技术作为一种新型氧化技术在环境工程领域具有巨大应用潜能。介绍了热活化、光活化、过渡金属离子三种活化过硫酸盐产生SO4-.的方式,在环境保护方面的现状研究与应用进展,主要涉及受有机污染土壤和地下水的修复、难降解有机废水和废气的处理,阐述了SO4-.高级氧化技术处理各种有机污染物的机理,指出了基于SO4-.的高级氧化技术在处理应用中存在的局限性和未来发展方向。     

乌海市夏季臭氧污染特征及基于过程分析的成因探究

乌海市地形复杂,周边工业园区分布密集,近年来夏季O₃污染问题突出,且污染特征与形成机制尚不明确,分析乌海市O₃变化特征,探究O₃污染形成机制对该区域大气污染防治具有重要意义.本文在分析乌海市2018年6~8月3次持续O₃污染过程特征的基础上,利用WRF-CMAQ模式系统进行模拟并根据过程分析输出结果对污染的成因进行了深入分析,探讨了区域输送和局地光化学反应对乌海市O₃的影响.结果表明,乌海市夏季O₃呈现"单峰"的日变化特征,近地面O₃与向下短波辐射和气温显著呈正相关,与相对湿度呈负相关;空间分布上,乌海市3个工业园区白天和夜间均为O₃低值区,乌海西南部宁夏石嘴山地区、乌海城区和西北部乌兰布和沙漠地区白天为O₃高值区;过程分析结果表明,输送和化学过程及其相对大小对乌海市O₃有决定性影响,6月和7月的污染过程中局地光化学反应和输送共同导致O₃显著升高,且化学过程的影响是输送的两倍左右,8月O₃的升高主要为输送作用的贡献;进一步对输送作用进行分解可知偏南和西北方向的输送对O₃的升高有较大贡献,结合前体物的排放,可能的传输来源为宁夏银川、石嘴山及巴彦淖尔等区域,因此,乌海市应在控制本地排放的基础上,加强区域联防联控,减少区域传输对O₃的影响.     

The representation of cyanobacteria life cycle processes in aquatic ecosystem models

Two simplified versions of a numerical life cycle model for diazotrophic cyanobacteria (of the order Nostocales) are developed and evaluated. Both consider two-life cycle stages, one growing, nitrogen-fixing stage and one stage that combines the resting, germinating and vegetative stages. The versions differ in the vertical resolution of the non-diazotrophic stage: version 1 collects the biomass in one layer at the bottom, version 2 considers sinking and rising of biomass explicitly. The results of the two versions are compared with a complex cyanobacteria life cycle model which describes four different life cycle stages each with two internal quotas for energy and nitrogen. The two simplified approaches show a good agreement with respect to the main characteristics of cyanobacteria dynamics (timing and duration of blooms, magnitude of nitrogen fixation, interannual variability). Our model study shows that both simplified approaches are suitable to be implemented into three-dimensional coastal or lake models.     

新疆315国道公路水毁病害形成机制与治理

水毁是新疆315国道主要病害类型。根据现场调查,将新疆315国道公路水毁分为淘底塌滑、冲蚀啃边、冲刷截断3种类型;从自然因素、气候、河床地质条件和公路自身建设缺陷系统分析了新疆315国道茫崖-且末段公路水毁的形成环境;开发了适用于该段公路的格宾箱体结构和格栅笼两类新技术,前者适用于干沟及冲沟地段的水毁防治,后者适用于戈壁滩地段的水毁防治,并分别依托工程得到了应用,通过室内物理模型试验验证了其防治效果。试验结果表明,所提治理技术具有较强的实用性及经济优势。     

亚热带城市河流浮游细菌群落的季节演替及构建机制

细菌是河流生态系统的重要组成部分,在污染物降解、物质循环和能量流动等方面扮演着重要角色.然而亚热带城市河流细菌群落的季节演替和构建机制(确定性和随机性过程)仍不明晰.以流溪河及广州珠江段为研究对象,采用16S rRNA高通量测序分析探讨了不同季节(丰水期和枯水期)水体细菌群落的变化及其构建机制.结果表明：不同季节水体细菌群落的组成存在显著差异,丰水期,变形菌门和异常球菌-栖热菌门的丰度更高;而枯水期,拟杆菌门和厚壁菌门的丰度更高.细菌群落的α和β多样性同样具有显著的季节差异,T、NH₄⁺-N、TOC、pH、EC、DO、NO₃^--N和DSi是影响细菌群落季节变化的主要环境因子.水体细菌群落的生态网络具有典型的模块化结构,物种间以正相关作用(合作关系)为主,且丰水期物种间的合作关系强于枯水期.随机性过程主导了细菌群落的构建,尤其以扩散限制贡献最大,且细菌群落在枯水期面临的扩散限制要高于丰水期.     

Removal of antibiotic-resistant genes during drinking water treatment: A review

Once contaminate the drinking water source, antibiotic resistance genes (ARGs) will propagate in drinking water systems and pose a serious risk to human health. Therefore, the drinking water treatment processes (DWTPs) are critical to manage the risks posed by ARGs. This study summarizes the prevalence of ARGs in raw water sources and treated drinking water worldwide. In addition, the removal efficiency of ARGs and related mechanisms by different DWTPs are reviewed. Abiotic and biotic factors that affect ARGs elimination are also discussed. The data on presence of ARGs in drinking water help come to the conclusion that ARGs pollution is prevalent and deserves a high priority. Generally, DWTPs indeed achieve ARGs removal, but some biological treatment processes such as biological activated carbon filtration may promote antibiotic resistance due to the enrichment of ARGs in the biofilm. The finding that disinfection and membrane filtration are superior to other DWTPs adds weight to the advice that DWTPs should adopt multiple disinfection barriers, as well as keep sufficient chlorine residuals to inhibit re-growth of ARGs during subsequent distribution. Mechanistically, DWTPs obtain direct and inderect ARGs reduction through DNA damage and interception of host bacterias of ARGs. Thus, escaping of intracellular ARGs to extracellular environment, induced by DWTPs, should be advoided. This review provides the theoretical support for developping efficient reduction technologies of ARGs. Future study should focus on ARGs controlling in terms of transmissibility or persistence through DWTPs due to their biological related nature and ubiquitous presence of biofilm in the treatment unit.     

深度氧化技术处理有机废水的研究进展

利用深度氧化技术处理有机废水是目前国内外废水处理的新技术,在美国和欧洲等发达国家,该技术已应用于各种废水和饮用水处理过程。针对我国石油、石化企业在外排废水中所含有毒有害有机物质大多难以降解的特点,经过调研,详细介绍了深度氧化技术处理有机废水的研究进展,并着重探讨了在光催化氧化技术、超声降解技术、超临界水氧化技术、湿式氧化技术等方面所做的工作及深度氧化过程除去水中有机污染物的原理。     

提供生物稳定饮用水的最佳工艺

研究由预处理、常规处理和深度处理组合而成的 7种不同工艺对饮用水源水中可生物同化有机碳 ( AOC)的去除效果 .试验表明 :生物陶粒预处理对 AOC具有较高的去除率 ,达到 45%左右 ,如果在它之前先经过预臭氧化 ,生物处理的去除率可增大到 58.4% ;常规处理对 AOC的去除非常有限 ,去除率平均在 2 0 %左右 ;新活性炭单元因其吸附作用对 AOC的去除效果稳定在30 %左右 ,如和臭氧氧化连用 ,去除效果能提高到 50 %以上 ;包括了常规处理、生物预处理、预臭氧和臭氧活性炭的组合工艺对AOC的去除效果最好 ,达到 86% .因此臭氧氧化、生物炭和生物处理是提高饮用水生物稳定性的重要手段 ,并以本试验结果为依据提出了对于不同的水源水所采用的最佳工艺 .     

基于数字流域的水文过程模拟研究

考虑流域下垫面空间变异性,基于数字高程模型构建了数字流域,并在此基础上对描述流域水文物理过程的数学方法进行了探讨,文章认为,数字水文模型是一种有物理基础的包含大容量信息的现代模拟灌河实例研究表明,数字水文模型可以十分方便地输出水文要素和状态变量的空间分布与时间序列,这对充分利用现有观测信息进行水文信息的深层挖掘创新了条件。