哈萨克斯坦粮食生产效率动态演进及区域差异

曾为苏联粮仓的哈萨克斯坦是粮食生产大国,对于粮食生产效率问题的研究可以评价其未来粮食生产潜力和粮食生产水平,为推进中哈粮食合作提供参考。基于2005—2017年哈萨克斯坦州际数据,采用三阶段DEA-Windows方法,在控制环境因素基础上测算了该国的粮食生产效率,分析了其动态演变和区域差异。结果发现：剔除外生环境因素后,除北部地区,哈萨克斯坦其他地区粮食生产效率大幅度下降,全国效率均值从0.755下降到0.286;哈萨克斯坦粮食生产效率地区分异显著,北部为0.857,西部仅有0.112,粮食生产效率提升空间很大;调整后全国和各地区的粮食生产效率都呈上升趋势,但与北部的效率差距不断增大,地区内各州粮食效率变化趋于一致。     

十六烷基三甲基氯化铵抑制小球藻生长的效应及作用机制

以普通小球藻为受试生物, 采用批量培养方法研究了阳离子表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)的抑藻效应,通过营养元素吸收、Zeta电位、酸性磷酸酶和亚显微结构的测定探讨了其作用机制. 结果表明, CTAC浓度在0.1～1 mg/L范围内随浓度升高对小球藻的抑制作用增强, 96 h抑制小球藻生长的半效应浓度(96 h-EC₅₀)为0.18 mg/L. 0.3 mg/L CTAC作用8 d后, 对小球藻生物量的抑制率为70.7%, 对氮和铁单位吸收量的抑制率分别为83.9%和86.2%, 藻细胞Zeta电位从-12.5 mV提高至-6.7 mV, 酸性磷酸酶相对活力降至23.1%, 藻细胞出现明显的质壁分离、蛋白核扭曲和溶酶体膨胀等现象. 根据实验结果分析, CTAC提高了藻细胞Zeta电位,抑制了小球藻对氮和铁的吸收, 影响磷的代谢并引起亚显微结构的改变.     

毛细柱气相色谱法测定天然水中痕量铍、铝、铬

介绍一个用毛细柱气相色谱法同时测定铍、铝、铬酌新方法。在pH为5.6的醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,铍、铝、铬与三氟乙酰丙酮生成挥发性和热稳定性的金属整合物。可萃取至苯中,注射至熔融石英WCOT OV—101柱上,在140℃分离测定,用电子捕获检测器检测。铍、铝、铬的回收率分别为83—103％,88—105％,90—103％。变异系数分别为6.5％,6.5％,2.0％。可用于天然水中亚ppb级铍、铝、铬的分析。测定了海水、河口水、矿泉水、雪水等样品。     

三阶段控温堆肥过程中接种复合微生物菌群的变化规律研究

接种复合微生物是提高堆肥效率的主要方法之一,但由于堆料中土生微生物的竞争,较高浓度的土生微生物浓度会抑制接种微生物的长生繁殖.实验表明:当堆料中土生微生物初始浓度为4×10⁸CFU/g时,所接种的微生物不增殖,且随着堆肥的进行,浓度下降很快;而非接种微生物增殖很快,最高浓度可达10¹⁰CFU/g.当土生微生物浓度降低至4×10⁵个/g,接种微生物增殖较快,最高达10¹¹CFU/g.因此,本文利用堆肥自身产热和少许外来热源加热的三阶段控温法进行堆肥.使堆温在4 h内迅速升到70℃以上,并维持8 h,从而使土生微生物浓度降至4×10⁵个/g以下,并起到软化堆料,便于微生物降解的目的.待温度冷却至35℃～45℃时,接种复合微生物,使其快速生长繁殖,数量从10⁸ CFU/g上升到10¹¹CFU/g(干样品),且接种微生物以非接种做生物保持优势地位,从而快速分解垃圾中的有机物.由于在最终产品中含有大量接种有益微生物,可利用其作为菌肥进行回流接种堆肥,以增加堆料中接种微生物数目、改善堆肥微环境、节约菌剂用量、缩短堆肥发酵周期和降低堆肥成本.但利用接种微生物堆肥产品作为菌肥反复接种时,随着反复次数的增加,非接种微生物高浓度繁殖;接种微生物和非接种微生物浓度比约为1:3(反复接种5次),浓度情况发生了逆变.因此,回流菌肥反复接种5次后,接种菌剂基本上就不再起作用了.     

基于厌氧氨氧化的城镇生活污水深度脱氮工艺研究

随着城镇生活污水排放标准的日益严格,现有城市污水处理厂普遍面临提标改造的挑战,较多污水处理厂采用三级脱氮工艺降低出水中氮素含量.本研究以磁混凝预处理后的生活污水为研究对象,采用厌氧氨氧化工艺作为三级脱氮工艺,构建含有生物膜和絮体污泥的UASB反应器,处理A/O（二级生化单元）出水,研究串联、分流进水以及回流等条件下系统的脱氮及有机物去除性能,并通过微生物群落分析揭示各阶段的菌群结构变化.结果表明,当UASB串联A/O时,系统出水氨氮、TN和COD分别为1.21、10.02和30.00 mg·L^-1.当进水分流比为15%时,提升了UASB的脱氮速率（从0.04升高至0.06 kg·m^-3·d^-1）,UASB分别贡献了系统TN、NH₄⁺-N和COD去除总量的23.4%、20%和20.7%,当系统出水回流到A区时,能进一步降低出水污染物浓度,NH₄⁺-N仅为1 mg·L^-1,TN为12.03 mg·L^-1.微生物群落结构分析结果表明,在A/O反应器内Proteobacteria为主要菌门,UASB内Planctomycetes门实现富集,生物膜中Planctomycetes丰度为1.93%~8.39%,厌氧氨氧化细菌（以Candidatus Kuenenia为代表）在生物膜和污泥絮体中丰度分别为0.77%~2.19%和0.01%~1.49%.本研究结果表明,基于厌氧氨氧化的三级脱氮工艺能够实现生活污水的深度脱氮,在不增加曝气与碳源投加成本的同时高效去除氨氮、总氮,可为城市生活污水处理厂改造升级提供技术支撑.     

“三水”统筹视角下京津冀地区城市水生态环境保护策略分析

明确京津冀地区水生态环境保护方向与策略,对于实现京津冀水生态环境保护和高质量协同发展,以及2035年美丽中国建设目标具有重大意义.在水资源、水环境、水生态的“三水”统筹视角下,面向京津冀地区水生态环境管理问题和需求,以重点城市作为基本分析单元,从“三水”以及社会经济发展水平、污染物排放量和环境治理力度这6个维度研究构建水生态环境保护策略分析体系,为量化水生态环境保护水平提供逻辑框架.在设立理想值的基础上应用PROMETHEE-GAIA方法分析京津冀各城市水生态环境现状与理想值之间的差距,因地制宜制定各个城市水生态环境保护策略.结果显示水生态环境保护综合水平从高到低依次为：北京市>天津市>秦皇岛市>衡水市>张家口市>廊坊市>净流(Phi)均值>邯郸市>承德市>沧州市>保定市>唐山市>石家庄市>邢台市,各城市水生态环境保护水平距离理想值仍有不小的差距;分别从单维度和单指标层次分析得到各城市水生态环境保护的优势和劣势,在此基础上,提出京津冀区域城市未来水生态环境保护策略,助力京津冀地区水生态环境保护.     

入侵物种三裂叶蟛蜞菊挥发物对杂草叶绿素含量的影响

研究了华南地区外来入侵植物三裂叶蟛蜞菊（Wedelia trilobata L.）挥发物对本地区3种主要杂草的叶绿素含量的影响,以揭示其化感作用的机理。结果表明：三裂叶蟛蜞菊植株挥发物和挥发油对稗草（Echinochloa crusgalli（L.）Beauv.）、三叶鬼针草（Bidens pilosa L.）和青葙（Celosia argentea L.）叶绿素含量有明显的抑制作用。在同一实验条件下,250.0 g三裂叶蟛蜞菊新鲜茎叶及含有0.10 mL、0.25 mL和0.50 mL挥发油容器中生长的稗草、三叶鬼针草和青葙的叶绿素含量明显减少,稗草的叶绿素含量分别比对照减少56.5%、41.9%、49.6%和64.9%;三叶鬼针草的叶绿素含量分别比对照减少6.45%、4.35%、15.3%和24.8%;青葙的叶绿素含量分别比对照减少53.3%、17.6%、33.3%和71.5%。结论：三裂叶蟛蜞菊挥发物的化感作用可使受体植物的叶绿素含量减少。其作用机理值得深入研究。     

气相色谱串联三重四极杆质谱在持久性有机污染物分析中的应用

三重四极杆质谱的多重反应监测模式适合痕量有机化合物的分析,应用气相色谱串联三重四极杆质谱(GC-MS/MS)检测多环境介质中持久性有机污染物有逐年增多的趋势.本文综合评述了GC-MS/MS在水体、大气、土壤、沉积物和生物样品中持久性有机污染物分析方面的应用.     

长江口崇明渔港表层沉积物中丁基锡赋存特征及生态风险

在长江口及崇明岛沿岸渔港采集表层沉积物样品,通过超声萃取-乙基化衍生技术提取沉积物中的丁基锡化合物,用气相色谱-质谱联用仪分析沉积物中的丁基锡赋存特征。结果显示,在长江口的参考点沉积物中均未发现有机锡化合物,而在各调查的渔港沉积物中均检出丁基锡,总浓度在1.6~58.8 ng Sn·g-1(干重,以下同)之间变化。表层沉积物的三丁基锡(TBT)、二丁基锡(DBT)和一丁基锡(MBT)浓度范围分别为ND~28.7 ng Sn·g-1,ND~22.1 ng Sn·g-1,1.6~8 ng Sn·g-1。其中,堡镇港TBT污染水平最高;老滧港和奚家港口门处沉积物中TBT浓度与新河港差不多(平均为17.2 ng Sn·g-1),而在港口内部沉积物中均未检出TBT,仅有MBT残存。检出TBT的样点,均在大型渔船码头、客运游艇码头或船厂附近,其浓度均超过澳大利亚和新西兰推荐的TBT沉积物质量基准(ISQG)触发值,即5 ng Sn·g-1。同时各样点暴露浓度(PECsed)与预测无效应浓度(PNECsed)的商值均大于1,SQG和PECsed/PNECsed两个方面均反映了崇明岛渔业港口沉积物中的TBT存在生态风险。综上,长江口地区沉积物中有机锡化合物形态和浓度差异很大,码头或船厂附近沉积物中有机锡污染问题值得优先关注。     

重金属-柠檬酸-针铁矿三元体系的表面络合模型研究

根际环境产生的柠檬酸等小分子有机酸可能影响重金属的溶出效应.本文研究了 4种重金属Cd、Pb、Cu、Ni及柠檬酸在针铁矿表面的三元体系吸附行为,结果发现柠檬酸促进了 4种重金属酸性条件下在针铁矿表面的吸附量,而Cu、Ni促进了柠檬酸碱性条件下的吸附.结合红外光谱图发现,重金属-柠檬酸-针铁矿主要存在以下2种三元体系形态...