不同曝气量对SBBR短程硝化微生物特性及氮转化的影响

在实验室规模的序批式生物膜反应器(SBBR)中研究了不同曝气量(7.2、12.0、15.6L·h-1,对应反应器中平均溶解氧浓度分别为0.5、0.8、1.2mg·L-1)下生物膜的生物特性变化及短程硝化过程规律.结果表明:减小曝气量使反应器内溶解氧浓度降低,将导致生物膜的总生物量下降,生物膜中氨氧化菌逐渐成为优势菌,无论数量还是生物活性均高于亚硝酸氧化菌,利于亚硝酸盐积累;在一个反应周期中,生物膜对溶解氧需求的分配是不同的,曝气初期溶解氧主要用于异氧菌对COD的降解,其后用于氨氮转化.根据上述规律,提出在短程硝化过程中采用"梯级递减式曝气"供氧新策略,即在反应初期保持一种较大的曝气量,提高反应器溶解氧浓度,促进COD快速降解,随后保持一种小曝气量使反应器中溶解氧维持较低的浓度,从而促进亚硝酸盐积累及优化供氧效率.     

基于人均累积法的流域水污染物减排机制探讨

针对我国现行的污染减排制度和减排方案与环境质量改善存在的问题,提出了基于人均累积法的流域水污染物减排新机制:①从流域全局角度出发,按照流域分期、分级、分区控制原则,采用自下而上与自上而下相结合的办法,系统、科学、高效地制定流域水污染防治规划目标及总量控制目标;②通过虚拟水环境容量(人均参考配额)的管理,实现流域水环境容量资源的流转与高效利用;③通过人均参考配额及人均累积参考配额两项指标,建立不同区域社会经济发展方向和环境保护投资协调与平衡机制.     

东海春季赤潮前后沉积物-海水界面营养盐交换速率的研究

应用实验室培养法现场研究了3～5月东海硅藻赤潮发生前后10个站位的营养盐在沉积物-海水界面的交换,并应用连续函数拟合法计算了营养盐的界面交换速率.结果显示,NO^-₃-N在赤潮前向沉积物中汇聚［-1.33～－0.68 mmol/(m²·d)］,赤潮后却基本由沉积物向海水中释放［－0.69～0.82 mmol/(m²·d)］.NH⁺₄-N在赤潮前后大都从沉积物中释放［－0.65～1.46 mmol/(m²·d)］,赤潮后释放速率小于赤潮前.NO^-₂-N赤潮前后除Zc17站外都向沉积物中汇聚［－0.09～0.05 mmol/(m²·d)］,赤潮后汇聚速率稍高.SiO^2-₃-Si在所有站位都由沉积物向海水释放［0.85～9.23 mmol/(m²·d)］,其赤潮后速率高于赤潮前.PO^3-₄-P在赤潮前向沉积物中汇聚［－0.06～－0.01 mmol/(m²·d)］,在赤潮后却由沉积物向海水中释放［0～1.26 mmol/(m²·d)］.NO^-₃-N和PO^3-₄-P向东海近海沉积物的汇聚在春季不利于硅藻赤潮的暴发,但其在硅藻赤潮暴发后从沉积物的大量释放为后面紧接的大面积甲藻赤潮的暴发提供了重要的营养物质补充.     

水中典型内分泌干扰物质的臭氧氧化研究

在静态实验中,考察了臭氧投加量、HCO^-₃浓度和pH值对O₃氧化去除水中典型内分泌干扰物（EDs）E1、E2、EE2、DES和4-n-NP的影响.结果表明,5种EDs的去除率随O₃投加量的增加而增大,O₃浓度达到63.6 μg/L时可去除92.0%以上的EDs,HCO^-₃（0～100 mg/L）的引入抑制了O₃氧化,O₃氧化去除EDs的能力随溶液pH值升高而大幅度提高.在中性（pH≈7.0）和碱性（pH＞10.6）条件下,O₃氧化5种EDs的表观二级反应速率常数(20℃±0.5℃)分别在(1.67～3.89)×10⁶　Ｌ·(mol·s)^-1和(0.93～1.75)×10⁹　Ｌ·(mol·s)^-1范围内,表明这5种物质在水中可被O₃迅速氧化去除.计算得出5种EDs的基元反应速率常数(20℃±0.5℃),发现O₃与离子态的EDs反应活性［1.21×10⁹～3.81×10⁹　Ｌ·(mol·s)^-1］是其与分子态EDs的反应活性［7.62×10⁵～2.55×10⁶　Ｌ·(mol·s)^-1］的10³～10⁴倍.对比不同水质本底下O₃氧化去除EDs的实验发现,滤后水和江水中EDs的去除率较其在超纯水中分别降低了26.5%～50.3%和57.3%～72.0%,表明实际水体中的有机物通过竞争氧化剂,抑制了EDs的O₃氧化去除.     

β-MnO2纳米棒催化氧化碱性桃红染料的研究

采用自制的β-MnO2纳米棒在酸性条件下催化氧化碱性桃红染料模拟废水,反应过程不需添加过氧化氢、无需加热.实验结果显示,低pH值(pH=1)有利于染料的脱色和降解.动力学研究表明,以β-MnO2纳米棒为催化剂分解碱性桃红染料废水的反应近似为一级反应,反应速率常数为0.1378min-1.对反应前后的溶液进行紫外和红外光谱分析,结果表明,碱性桃红在催化处理过程中芳环断开,生成脂肪胺、NH4 和CO2.     

北京东南郊大气中多环芳烃的沉降

对2005年3月─2006年1月北京市东南郊气相、总悬浮颗粒物(TSP)以及降尘样品中16种优控PAHs分析发现,降尘样品中2～3环PAHs组分占优势地位,其构成比例与TSP和气相样品差异较大;比较不同采样点、各季节的PAHs沉降速率,对样品中PAHs组分构成比例的特点给予解释,推断PAHs的沉降行为受气象条件、沉降点周围污染源强度以及下垫面性质等因素的影响;对PAHs月均沉降通量与ρ(PAHs)进行相关分析,建立PAHs月均沉降通量与TSP中PAHs总浓度之间的回归方程.      

Oxidative treatment of aqueous monochlorobenzene with thermally-activated persulfate

The oxidation of aqueous monochlorobenzene （MCB） solutions using thermally- activated persulfate has been investigated. The influence of reaction temperature on the kinetics of MCB oxidation was examined, and the Arrenhius Equation rate constants at 20℃, 30℃, 40℃, 50℃, and 60℃ for MCB oxidation performance were calculated as 0, 0.001, 0.002, 0.015, 0.057 min-1, which indicates that elevated temperature accelerated the rate. The most efficient molar ratio ofpersulfate/MCB for MCB oxidation was determined to be 200 to 1 and an increase in the rate constants suggests that the oxidation process proceeded more rapidly with increasing persulfate/MCB molar ratios. In addition, the reactivity of persulfate in contaminated water is partly influenced by the presence of background ions such as CI-, HCO3, SO2 , and NO3. Importantly, a scavenging effect in rate constant was observed for both C1 and CO2- but not for other ions. The effective thermally activated persulfate oxidation of MCB in groundwater from a real contaminated site was achieved using both elevated reaction temperature and increased persulfate/MCB molar ratio.     

戊唑醇和嘧菌酯在水稻中的消解动态及累积分配特征

利用气相色谱-质谱联用检测技术,建立了戊唑醇和嘧菌酯在水稻(Oryza sativa)地上各部位的残留分析方法;并通过田间试验,研究了戊唑醇和嘧菌酯在水稻植株中的消解行为及在水稻不同部位的残留累积分配特征。在吉林、浙江和广西3地的田间试验结果表明,戊唑醇和嘧菌酯在水稻植株中的残留消解动态规律符合一级动力学方程,在水稻植株中的消解半衰期分别为4.68~5.68和4.65~6.08 d。按推荐剂量(以有效成分计)168.8 g·hm-2和1.5倍推荐剂量253.2 g·hm-2在水稻植株上分别喷施750 g·L-1戊唑醇·嘧菌酯水分散粒剂2次和3次,戊唑醇和嘧菌酯在水稻各部位的累积分配特征显示,吉林地区2种农药在水稻植株不同部位的残留分配比由大到小依次均为稻壳、茎秆和稻米,浙江和广西地区2种农药在水稻植株各部位的残留分配比由大到小依次为茎秆、稻壳和稻米。     

玉米（Zea mays）对镉积累与转运的品种差异研究

通过田间实验,研究了25个玉米（Zea mays）品种在Cd质量分数为50 mg·kg-1胁迫条件下,Cd对不同玉米品种生长的影响,以及不同玉米品种对Cd积累和转运的品种差异,以期筛选出Cd低积累玉米品种。结果表明：25个玉米品种的生物量和产量对Cd胁迫的响应,以及不同品种根、茎叶和籽粒对Cd的吸收、累积及转运能力存在显著差异（P＜0.05）。有20个品种生物量和19个品种产量下降;有2个品种籽粒的Cd质量分数超过了国家规定的食品卫生标准（≤0.1 mg·kg-1）,占供试品种的8.0%,所有品种茎叶的Cd质量分数均超过了国家规定的饲料卫生标准（≤0.5 mg·kg-1）,超标率为100%;25个玉米品种的富集系数范围为0.063~0.899、茎叶转运系数范围为0.038~0.554、籽粒转运系数范围为0.000~0.111,均小于1,其中有8个品种富集系数〉0.5,1个品种茎叶转运系数〉0.5,而所有品种的籽粒转运系数均〈0.5,说明玉米对土壤Cd仍有一定的吸收能力,但地下部向地上部转运能力以及由茎叶向籽粒的转运能力较弱;根据玉米生物量、产量、籽粒Cd含量以及对Cd的富集系数和转运系数等指标进行评价,认为云瑞8号、会单4号、路单7号3个品种可作为Cd低累积玉米品种,可在云南Cd重度污染土壤上推广种植。     

有机化合物生物富集的度量与评价方法进展

生物富集对评价有机化合物引起人类健康或生态环境的潜在风险具有重要作用,也是化学物质管理和制修订环境质量基准的重要依据.然而,化学物质与生物机体之间相互作用的过程复杂,以及环境因素的多变性,均给生物富集的度量与评价带来很大不确定性.因此,本文从过程机制角度出发,系统总结了生物富集的度量指标、以及影响化学物质生物富集过程的主要因素,综述了测定和评价生物富集系数的各类方法进展及其适用范围,并对此方面的研究趋势与需求进行了展望.