黑炭分解的影响因素及其激发效应机制研究进展

黑炭是生物质和化石燃料不完全燃烧形成的富含C的固体有机材料,广泛存在于环境中,具有长期存储C的潜力,在全球C循环中具有重要作用,并且被作为减缓气候变化的重要策略。然而,当前我们有关黑炭分解及其激发效应机制的知识是有限的。因此,需要全面深入了解影响黑炭分解的控制因素及其激发效应的可能机制。本文首先对黑炭分解研究进行综合分析,详细评述了气候/培养条件,土壤特征、黑炭性质以及干扰因素对黑炭分解的影响及其机理。其次,介绍了黑炭激发效应的测定方法,重点综述了黑炭激发效应大小与方向的影响因素及其可能机制。最后,指出了黑炭分解及其激发效应研究的不足,并提出了未来研究需要关注的问题和方向,以期为将黑炭融入到土壤有机质和生态系统模型提供借鉴。     

纳米TiO2的健康风险与环境毒性研究进展

纳米TiO2因其特殊的理化特性以及低廉生产成本,被广泛地应用于造纸、化妆品、纺织、农业生产和环境保护等行业.随着nTiO2被广泛使用和大量排放,其健康风险和生态毒理效应逐渐引起人们的关注.本论文综述了近些年的研究进展,探讨了nTiO2的健康风险和生态毒理效应,总结了nTiO2的生物毒性机制,呼吁加强相关研究和环境保护,为nTiO2的安全使用做出贡献.     

光电芬顿氧化反应降解染料罗丹明B

以有机染料罗丹明B为目标污染物,利用光电芬顿方法对其进行降解研究。研究汇总考察了芬顿试剂（二价铁盐、双氧水）的用量及比例、初始pH值、电流强度等对罗丹明B降解效果的影响。实验结果表明：芬顿试剂H₂O₂?/?Fe²⁺的最佳物质的量比为1∶1,Fe²⁺浓度降低或H₂O₂浓度升高,罗丹明B降解效果增强;罗丹明B在pH＝3.0的酸性体系中降解效果最好;电流强度为0.005 A时,罗丹明B降解效果好且耗能最低。在H₂O₂?/?Fe²⁺物质的量比为1∶1、电流为0.005 A、初始pH＝3.0、H₂O₂初始浓度为1.0 mM条件下,以350 nm紫外光照射的光电芬顿反应降解初始浓度为0.1 mM的罗丹明B溶液,处理10 min后罗丹明B去除效率可达99%以上。     

地下水污染风险评价中污染源荷载量化方法的对比分析

地下水污染风险评价是地下水资源保护和地下水污染防治区划的重要基础,其评价体系通常由污染源荷载、地下水脆弱性和地下水价值3个要素构成.由于污染源荷载量化方法的差异,必然存在对污染源基础信息的需求差异,以及对最终评价结果的影响未知等问题.为探讨污染源荷载量化方法对地下水污染风险评价的影响,本文选择具有代表性的评分指数法和定量指数法,以滹沱河冲洪积扇中尺度研究区为例,分别进行污染源荷载量化,耦合叠加相同的地下水脆弱性、地下水价值要素,进行地下水污染风险评价,并作对比分析.结果表明,两种方法得出的污染源荷载量化结果存在较大差异,风险评价的最终结果在风险数值特征及风险级别的空间分布上差异也比较显著,说明污染源荷载量化方法的选择对风险评价结果有重要影响;评分指数法适用于基础信息精度较低的大尺度评价区,方法简单,评价结果可靠性程度略低,定量指数法适用于基础信息精度高的中小尺度评价区,方法略复杂,但评价结果可靠性更高,反映出评价区的尺度效应对方法的选择有重要影响.     

生物炭技术缓解我国温室效应潜力初步评估

热解制备的生物炭在实现了将植物吸收的大气CO2封存在土壤中的同时,还将产生多重农业生产效应.在调查我国农林废弃物资源可利用潜力的基础上,利用生命周期评价(life cycle assessment,LCA)方法对热解生物炭技术在缓解温室效应方面的潜力进行了初步评估.研究表明,我国每年可供生物炭生产的农林生物质资源总量为6.04×108t;温室效应净潜力(以CO2e计,CO2e为CO2当量)为5.32×108t,相当于每t原料可封存0.88 t.在整个温室效应潜力中,贡献最大的是大气CO2以生物炭形式在土壤中的封存,约为73.94%,其次是副产物可更新能源生产所产生的温室效应潜力,占总潜力的23.85%.由此可见,以农林废弃生物质资源为原料热解制备生物炭的技术对于缓解我国严峻的温室气体排放压力具有巨大的潜力.     

面向对象的湖泊污染控制智能工程设计方法

针对传统湖泊污染治理在工程设计上存在的不足,在分析传统方法与面向对象的智能设计方法差异性的基础上,提出面向对象的智能设计方法的关键特征,即:对象视角、因果为基、集点成面、时空优化.以蓝藻控制为对象,基于垂向水动力扰动机和抽水除藻回灌技术,对蓝藻控制和水质改善的效果进行了面向对象的智能设计分析.主要的研究结论如下:传统的工程设计范式无法科学指导切实有效的湖泊污染工程设计与决策;在案例中,智能设计方法基于对象视角和定量因果分析,确定扰动机技术对于实现低到中等的水质改善目标(如在本试验水体中设置Chla浓度峰值控制目标为70μg·L-1)具有比抽水技术高得多的效率,但如果水质目标高于一定值(如在本试验水体中设置Chla浓度峰值控制目标>100μg·L-1)时,扰动机不能实现,抽水技术可以实现,但单独使用抽水技术成本太高;结合两种技术比单独使用其中一项都更有效率,且两种技术的定量规模控制对实际工程效益和成本具有显著影响.本研究显示了应用面向对象的智能设计方法的重要性与潜力,为促进湖泊污染的有效治理、有效改善湖泊水质以及相关决策提供一种新的方法学和思路.     

中国近海海洋环境多氯联苯(PCBs)污染现状及影响因素

对中国近海海洋环境(水体、表层沉积物和生物体)中多氯联苯(PCBs)的空间分布、污染程度、来源及影响因素进行了总结,得出如下结果:①我国近海海域水体中,PCBs的含量水平呈现由北向南逐渐增加的趋势,以东部沿海工农业发达地区为最高,我国大部分近海海域水体中PCBs都超过美国EPA制定的30 ng·L-1的标准,污染比较严重;②我国近海海域表层沉积物中PCBs只有小部分超过ISQG(interim sediment quality guideline)和ERL(effects range-low)值,引起生物负效应的几率比较小,污染程度较轻;③生物体内富集的PCBs以4、5和6等高氯代联苯为主,其含量都低于《食品中污染物限量标准》2 000ng·g-1,不会对人类健康造成影响.④我国近海海洋环境中PCBs主要来源于周围大型工厂排放的废水以及电子垃圾拆解造成的PCBs泄漏,影响PCBs含量水平的主要因素有距离陆地的远近程度、水流交换情况、水量大小、季节的变化、沉积物颗粒大小、有机碳含量等等.     

Walking in “wild” and “tended” urban forests: The impact on psychological well-being

The positive effect of natural compared to urban environment on human restoration and well-being has been proved in various studies. To go one step further in analyzing the influence of physical environments, we question if this positive effect is consistent in different natural conditions namely wild and tended urban forests. In an experimental field setting, participants were randomly assigned to either a walk through wild or tended forests for 30 min. Multidimensional scales in a pre-post-treatment-setting measured well-being. Results indicate a stronger change in “positive affect” and “negative affect” in the tended forest condition. Well-being factors “activation” and “arousal” changed after solitary walks, too. However, there were no differences between the treatment conditions, indicating a stronger influence of physical activity than the forest condition wild and tended on these well-being factors. Perceived attractiveness of the natural area did not effect the change in well-being, thus questioning the close relation between perceived attractiveness and the effect on well-being suggested in prior research. Furthermore, more and less fatigued persons did not profit differently concerning well-being changes. The results give important advice to design natural areas serving restoration and public health, especially for people living in urban environments.     

纳滤膜去除内分泌干扰物/医药化合物研究进展

如何有效去除水中内分泌干扰物、医药活性化合物等有机微污染物的研究逐渐增加,其中,纳滤膜由于其较高的去除率得到了广泛关注。但由于纳滤膜去除这些物质的分离机理较为复杂,有时并不明确,给实验带来较大困难。文章总结了纳滤膜去除水中内分泌干扰物/医药活性化合物的典型应用及其三种分离机理——筛分作用、电荷作用、吸附作用,并对去除过程中所产生的问题和解决方案加以总结。为今后纳滤膜去除内分泌干扰物/医药活性化合物的研究提供参考依据。     

室内挥发性有机化合物综合散发量及其特征

基于室内建筑污染源散发特性与汇效应机制分析,给出了建筑室内挥发性有机化合物（VOCs）综合散发量的计算模型,并进一步分析了材料内部扩散系数、气固界面分离系数和材料厚度对室内VOCs综合散发量的影响特征。研究结果表明,在近似稳定阶段室内VOCs综合散发量会随源材料内部扩散系数的增大而升高,而随源材料气固界面分离系数和材料厚度的增加而减小,且以源材料内部扩散系数的影响最为显著;同时,室内汇表面三类参数的增大均会使室内VOCs综合散发量降低;此外,在相同的环境参数条件下,室内VOCs综合散发量会因室内汇效应的存在而减小。