改性生物炭修复砷镉复合污染土壤研究进展

砷镉复合污染(As/Cd污染)已成为我国主要的土壤环境问题,改性生物炭作为一种吸附固定剂在修复土壤As/Cd污染中正发挥日益重要的作用.在明确原始生物炭作为钝化剂修复As/Cd污染土壤局限性的基础上,综述了针对As/Cd污染土壤修复的生物炭改性方法研究进展,分析了相关作用机制,并对未来利用改性生物炭修复As/Cd污染土壤的前景和存在问题进行展望.结果表明,金属改性生物炭具有较好的协同修复As/Cd污染土壤的效应,从而具有良好的应用前景.通过不同改性方法制备的生物炭材料修复As/Cd污染的固定机制各异,其中,金属改性和无机非金属改性生物炭对As/Cd的固定作用主要涉及官能团配位、共沉淀和As氧化还原;微生物改性生物炭涉及沉淀作用和As氧化还原;物理和酸改性方法则局限于物理吸附和弱静电引力.针对当前研究现状,建议未来应加强生物质原料类型、热解温度、制备工艺、经济成本和土壤老化等因素对改性生物炭修复As/Cd污染土壤的影响研究,实施不同因素影响下材料对重金属固定的稳定性和长效性评估,揭示材料修复As/Cd污染土壤的关键作用机制.     

基于响应曲面法的有效抽采半径多因素交互影响机制研究*

为探究钻孔有效抽采半径的关键影响因素及各因素间交互作用,构建应力应变-瓦斯吸附解吸耦合渗透率变化模型,采用COMSOL软件进行数值模拟,分析单一因素变化对钻孔有效抽采半径的影响,并通过Design-Expert软件设计响应曲面试验,分析多因素交互作用对钻孔有效抽采半径变化的影响机制,获得有效抽采半径对多因素交互影响的响应曲面模型。研究结果表明:不同因素对钻孔有效抽采半径影响的显著性顺序为:煤层初始渗透率、原始瓦斯压力、抽采时间,煤层初始渗透率和抽采时间与有效抽采半径呈正相关关系,原始瓦斯压力与有效抽采半径呈负相关。1个影响因素的变化会影响其他因素对有效抽采半径的影响,煤层初始渗透率能够放大其他因素对有效抽采半径的影响,而原始瓦斯压力则会降低其他因素对有效抽采半径的影响。     

Interfacial mechanisms of heterogeneous Fenton reactions catalyzed by iron-based materials: A review

The heterogeneous Fenton reaction can generate highly reactive hydroxyl radicals(·OH)from reactions between recyclable solid catalysts and H_2O_2 at acidic or even circumneutral pH.Hence,it can effectively oxidize refractory organics in water or soils and has become a promising environmentally friendly treatment technology.Due to the complex reaction system,the mechanism behind heterogeneous Fenton reactions remains unresolved but fascinating,and is crucial for understanding Fenton chemistry and the development and application of efficient heterogeneous Fenton technologies.Iron-based materials usually possess high catalytic activity,low cost,negligible toxicity and easy recovery,and are a superior type of heterogeneous Fenton catalysts.Therefore,this article reviews the fundamental but important interfacial mechanisms of heterogeneous Fenton reactions catalyzed by iron-based materials..OH,hydroperoxyl radicals/superoxide anions(HO_2./O_2~-.)and high-valent iron are the three main types of reactive oxygen species(ROS),with different oxidation reactivity and selectivity.Based on the mechanisms of ROS generation,the interfacial mechanisms of heterogeneous Fenton systems can be classified as the homogeneous Fenton mechanism induced by surface-leached iron,the heterogeneous catalysis mechanism,and the heterogeneous reaction-induced homogeneous mechanism.Different heterogeneous Fenton systems catalyzed by characteristic iron-based materials are comprehensively reviewed.Finally,related future research directions are also suggested.     

饮用水水源及水厂内分泌干扰物污染分析

对国内的饮用水水源地内分泌干扰物污染现状进行总结,发现我国饮用水水源地很多地区都存在着内分泌干扰物的污染,由于地域的不同,污染物的种类存在差异,但有机氯农药和多氯联苯类化合物的污染尤为严重。同时对水源地内分泌干扰物的种类、来源及生物学效应进行综述,并对内分泌干扰物的毒性作用机制进行了归纳,发现不同来源的内分泌干扰物,毒性作用机制不同,且一种内分泌干扰物可能同时存在多种作用机制。     

Integrating Joint Implementation Projects for Energy Efficiency on the Built Environment with White Certificates in The Netherlands

In this paper we analyze policy interactions between two innovative climate and energy policy instruments, namely White Certificates (WhC) and Joint Implementation (JI) that target at energy efficiency improvement and reductions of Greenhouse Gas (GHG) emissions. We have selected The Netherlands and Bulgaria as a case study given that the former has a cumulated experience in energy efficiency policies and the latter for a growing potential in JI projects as a host country. Based on a method of analyzing policy interactions, we demonstrate how a possible design of such a scheme can take place and how it should function. A couple of parameters that deserve attention are a baseline definition and a conversion rate for credits. Our basic finding is that an integrated scheme is complementary and can assist substantially in achieving Dutch national United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) Kyoto Protocol targets. Dutch electricity and gas suppliers (parties that receive energy efficiency obligations) can implement energy efficiency projects domestically and in other countries, hence reducing total abatement costs. Furthermore, such a scheme can stimulate further energy efficiency actions from other stakeholders participating in energy markets. Based on an ex-ante assessment, a carefully designed hybrid WhC and JI scheme appears to be effective in terms of targets, efficient, generating positive impacts on markets and society, while uncertain in stimulating innovation.

海底热液系统微生物活动与地球化学的耦合作用评述

热液系统微生物能适应海底极端环境,通过化能合成自养过程,利用多种无机能量生长繁殖。海底热液生态系统的运转主要依靠地球化学和矿物学体系维持,热液系统地球化学和微生物活动之间存在着紧密的耦合关系。一方面,硫化物矿物、金属离子和溶解气体为热液体系微生物的生存和繁殖提供所需能源、碳源和微量元素。热液生态系统的生产力和群落结构在很大程度上受制于地球化学能量向有机体的转移过程。另一方面,微生物对热液流体化学和矿物学也产生重要的影响,生命对热液系统无机部分的改造同样不可忽视。作为一种"复杂的地质生物体系",海底热液体系中各种有机和无机单元是通过多种生化控制和反馈作用相互联系起来的。本文评述了海底热液系统中微生物活动与无机环境相互作用研究的若干进展。     

苯并[a]蒽与肺表面活性剂混合磷脂的相互作用

为探究多环芳烃对肺表面活性物质（PS）膜的影响,选取1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱（DPPC）和1-棕榈酰-2-油酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱（POPC）混合磷脂为PS模型,研究了苯并[a]蒽与DPPC/POPC混合磷脂的界面化学相互作用.结果表明,苯并[a]蒽对DPPC/POPC混合膜的相变影响显著,会削弱膜的抗形变能力、干扰膜分子的致密有序排列,这一不利影响随POPC占比增多更加明显.DPPC/POPC混合磷脂胶束会包裹苯并[a]蒽对其产生增溶作用,当DPPC浓度为200mg/L时,苯并[a]蒽的表观溶解度接近水溶液的3倍且POPC含量增加会促进胶束的分散使增溶更显著.苯并[a]蒽与DPPC/POPC混合磷脂的相互作用既抑制PS的生理功能,又会影响苯并[a]蒽的溶解迁移,进一步增加苯并[a]蒽的暴露风险.同时生理条件变化引起PS组分的改变可能导致苯并[a]蒽潜在毒性的差异,对患有相关肺部疾病的人群造成的肺损伤可能更严重.     

广州不同站点类型PM2.5与O3污染特征及相互作用

基于2015~2019年广州4个不同国控站点类型的大气污染物监测数据,研究了广州各站点类型颗粒物（PM_2.5）和臭氧（O₃）的污染特征,并分析了O₃污染季节和PM_2.5污染季节PM_2.5和O₃的相关性及相互作用.结果表明：2015~2019年广州各站点类型PM_2.5浓度总体呈下降趋势,O₃浓度呈上升趋势.不同污染季节PM_2.5与O₃浓度均呈正相关.O₃污染季节二次PM_2.5的生成对颗粒物的影响显著大于一次PM_2.5,随着光化学水平的升高,一次PM_2.5的贡献浓度基本不变（均在21.03~31.37μg/m³范围内）,贡献率逐渐下降;而二次PM_2.5的贡献浓度逐渐升高（3.51~7.72 μg/m³升高到16.04~18.45μg/m³）,贡献率也逐渐升高（11%~27%升高到34%~44%）,且呈倍数增加.不同站点类型贡献差异明显,背景站点二次PM_2.5的贡献最大,城区站点在中和高光化学水平下二次PM_2.5的贡献最小;PM_2.5污染季节各站点类型在不同PM_2.5污染水平下O₃浓度均具有差异性,总体上均呈现背景站点>郊区站点>城区站点的特点.气溶胶的消光作用和非均相反应均显著促进O₃生成,随着PM_2.5浓度升高,各站点类型的O₃浓度峰值逐渐升高,由62.12~83.82μg/m³升高到92.49~135.4μg/m³;O₃变化率峰值也逐渐升高,由8.42~10.02μg/（m³·h）升高到21.33~27.04μg/（m³·h）.进一步促进了广州PM_2.5和O₃浓度的协同增长.     

道路行车安全性虚拟评价方法研究

针对在道路建成之前很难对设计道路进行有效的安全性评价的问题,在介绍运行车速评价法、速度分布评价法、线形指数评价法和驾驶人工作负荷评价法等国外道路安全评价方法的基础上,提出包括运行车速与设计车速差、相邻路段运行车速差、速度降低因子、横向力系数变化因子以及路段间的加速度值等5个评价因子在内的道路安全评价模型,并确定了相应指标的评价标准.该方法的评价过程包括自行模式和互动模式.自行模式是在驾驶员模糊车速控制模型的基础上预测路段的运行车速,从而进行线形的安全评价;交互模式主要是在虚拟仿真的基础上对道路、隧道、桥梁的交通工程设施、照明等系统进行安全性评价.通过该评价方法可以在道路的设计阶段发现存在的行车安全性问题,通过修改设计或进行安全改善,提高道路的运营安全性.     

浮萍塘中氮归趋模式模拟分析

通过模拟分析浮萍塘中氮的循环迁移过程,考察了N主要迁移途径对各形态氮的去除贡献,并确定了水环境季节变化对氮循环过程影响.模拟结果显示:浮萍塘中氮的去除主要通过硝化/反硝化作用实现,而有机氮沉降以及氨氮挥发作用对TN去除贡献仅为2.1%.浮萍塘中氨氮和硝态氮的变化主要受硝化和反硝化作用影响;有机氮主要受藻类腐败以及氨化作用影响;底泥中氮的变化主要由有机氮沉降和底泥中氮氨化过程控制.此外,浮萍塘能有效去除水体中藻类,并维持藻类的较低含量;浮萍主要通过促进硝化/反硝化速率来提高系统对TN的去除能力.