球形红细菌去除和转化铅的机理研究

通过X-射线衍射光谱分析,球形红细菌(Rhodobacter sphaeroides)H菌株对铅离子的转化产物为硫化铅.H菌株在不同浓度Pb2 中培养后,研究了该菌株生长细胞对Pb2 去除的动力学和该菌体产生半胱氮酸脱巯基酶活性的变化,用聚丙烯酰胺凝胶电泳法分析了其同工酶谱.结果表明,Pb2 浓度为25～150 mg·L-1时,去除速率常数k较大,半衰期T1/2较短,去除率较高;Pb2 浓度为75、100和150 mg·L-1时,对H菌株产生半胱氨酸脱巯基酶活力有明显的促进作用,Pb2 浓度为200 mg·L-1时,对该酶活力有抑制作用.该菌体细胞及亚细胞组分中铅含量测定结果显示,94%的Pb2 分布于细胞壁和细胞质内,仅少量存在于细胞膜上,并结合透射电镜观察和红外光谱分析,证明了该H菌株对铅离子去除和转化是在细胞质内进行的.     

排污权交易应用于农业面源污染控制研究

当前农业面源污染已经成为我国水环境污染的主要根源,文中通过对农业非点源污染现状的调查和对治理污染的手段和措施的分析,结合排污权交易的优势和特点,探讨排污权交易体系引入农业非点源污染控制系统的可行性,相比较于大型工业点源,农业面源污染减排成本较低的状况为排污权交易提供了有利条件。在分析面源污染具有涉及个体多、发生不确定性强、减排结果监测困难等特征的基础上,提出了工业点源与农业面源排污权交易的总体框架。同时针对农业面源排污权交易中可能存在的一些问题进行了初步探讨,提出解决思路,期待着为今后相关研究抛砖引玉。     

农业活动与水质的关系研究综述

农业活动与水质的关系十分密切。过量施用化肥、农药等不合理的农业活动常引起氮、磷等营养元素在土壤中富集,进而导致地表水富营养化和地下水硝酸盐污染。     

二氧化锰氧化降解五氯酚

以二氧化锰为氧化剂,研究了pH 4.12的水溶液中五氯酚氧化降解的反应动力学,并讨论了反应溶液的pH对反应动力学的影响.结果表明,五氯酚对二氧化锰的氧化作用具有较强的反应感受性.在pH一定和二氧化锰充分过量的条件下,随着反应的进行,五氯酚的降解速度变慢,遵循的不是简单的准一级反应动力学而是复合的反应动力学.此外,随溶液pH由3.5升高6.6,五氯酚的降解速度发生显著地下降.运用溶剂萃取和气质联用仪的分析方法,检测到2个主产物和1个次产物.其中,次产物是由四氯-1,4-氢醌与四氯儿茶酚组成的混合物;2个主产物是由五氯酚氧自由基偶合而成的二聚体,且是同分异构体.在观测到的表面反应动力学和降解产物的基础上,提出了五氯酚被二氧化锰氧化降解的反应流程图.     

Temporal variability of atmospheric particulate matter and chemical composition during a growing season at an agricultural site in northeastern China

This study presents the observations of PM_(10) and PM_(2.5) concentrations at an agricultural site from April to October 2012 in Dehui city,China.Ambient air was sampled by filter-based samplers and online PM monitors.The filter samples were analyzed to determine the abundance of ionic/inorganic elements,organic carbon(OC) and elemental carbon(EC).The daily PM_(10) concentrations varied significantly over the monitoring period,with an average of168 ± 63(in the range of 52-277) μg/m~3 during the land preparation/planting period(26 April-15 June),85 ± 65(36-228) μg/m~3 during the growing season(16 June-25 September),and 207 ±88(103-310) μg/m~3 during the harvest period(26 September-31 October).PM_(2.5) accounted for44%,56%and 66%of atmospheric PM_(10) during these periods,respectively.The PM_(10) diurnal variation showed a distinct peak from 16:00 to 21:00(LST) during the growing and harvesting seasons,while a gradual increase throughout the daytime until 17:00 was observed during tilling season.Mineral dust elements(Al,Ca,Fe,and Mg) dominated the PM_(10) chemical composition during the tilling season;OC,NO_3~-,SO_4~(2-) and NH_4~+ during the growing season;and carbonaceous species(i.e.,OC and EC) during the harvesting season.Our results indicate that the soil particles emitted by farm tillage and organic matter released from straw burning are the two most significant sources of PM_(10) emissions contributing to the recurring high pollution events in this region.Therefore,development of agricultural PM inventories from soil tillage and straw burning is prioritized to support air quality modeling.     

垃圾渗滤液运移过程中相关模型的研究及应用现状

介绍了垃圾渗滤液运移机理与研究现状,综述了国内外关于垃圾渗滤液释放、传输过程相关模型的研究及应用现状,并分析了各模型的优缺点。最后提出了渗滤液在土壤中运移的研究方向。渗滤液中水分在填埋场垃圾介质、包气带土层以及含水层各单一层中迁移转化的研究较全面;由于渗滤液中某种污染物的迁移转化涉及多学科交叉点,该方面的研究仍未成熟,相对滞后于工程技术发展的需要。     

A/O法处理城市污水中有机物的迁移转化

本文通过实验方法对A/O工艺处理城市污水过程中有机物的迁移和转化情况进行了研究.实验的主要方法是将原水、出水及活性污泥用乙酸丁酯萃取,萃取相经过真空浓缩后,用色谱一质谱(GC/MS)法对样品中的有机化合物进行了测定.测定结果表明,A/O工艺处理城市污水过程中,活性污泥对有机物的吸附作用是主要的,降解作用是次要的.     

典型碳酸盐岩区耕地土壤剖面重金属形态迁移转化特征及生态风险评价

碳酸盐岩土壤母质区是我国耕地土壤重金属高含量的主要分布区,且耕地重金属迁移转化受到自然过程与人为活动的交互影响.以广西碳酸盐岩母质水田9条土壤剖面为研究对象,在分析测试土壤Cd、As、Zn、Cr、Cu、Hg、Ni和Pb含量、pH、Corg含量等土壤性质指标以及Cd、As、Zn和Cr赋存形态基础上,重点探讨了研究区耕地土壤重金属形态垂向分布特征、重金属生态风险以及对比在自然成土过程中和人为活动干扰下重金属迁移转化的影响因素.结果表明,研究区土壤剖面中Cd、As、Zn和Cr存在样本超农用地（水田）污染风险筛选值,Cd和As部分超管制值.土壤剖面Cd各形态均有一定比例分布,且随剖面深度由浅至深,Cd生态风险较高的水溶态、离子交换态比例呈显著下降趋势;土壤剖面As、Zn和Cr各深度段均以残渣态为主,随深度加深,水溶态和离子交换态比例变化不大.风险评价编码法（RAC）和次生相与原生相分布比值法（RSP）评价结果显示,研究区土壤Cd污染风险相对较高,总体上As、Zn和Cr处于无污染或无风险状态.研究区自然发育的土壤,黏土矿物含量和土壤发育程度对Cd迁移活动性的影响较为显著,而受人为活动影响的耕作层中,土壤pH与有机质含量则成为其迁移活动性的主控因素;土壤As的迁移能力主要与土壤有机质、Fe₂O₃含量以及土壤发育程度有关,但在耕作层中,有机质对其控制作用明显增强;土壤中Zn、Cr迁移能力的主控因素均为pH,而在人类活动干扰下,pH对其影响更为强烈.     

特别选题:环境微界面过程与污染控制序

长期以来,人们主要关注的是污染物的均相环境过程,这一点在大气污染化学和水污染化学的研究中尤其明显。然而近年来,人们开始关注环境中的非均相反应过程,从相对微观的尺度思考和探索环境的微界面问题,并从不同的视角不断认识和揭示这一过程在环境污染及其控制中的作用和意义。1997年,由荷兰科学家L.K.Koopal教授发起设立了Interfaces Against Pollution两年一次的系列国际会议,形成了全球范围内有关科学研究组织和科学家探讨和交流环境界面问题的重要平台。中国科学院生态环境研究中心汤鸿霄院士在我国首次提出环境微界面的概念,并于2003年主编了《环境科学学报》之“环境微界面过程研究论文专辑”,为该专辑作序并发表了“环境纳米污染物与微界面水质过程”的研究论文,对环境纳米微界面问题给出了全面和准确的内涵,进而开启了我国在此方面的系统性研究工作。基于汤鸿霄院士提出的环境微界面内涵和思想,2006年中国科学院生态环境研究中心组织了“环境微界面过程与污染控制”创新研究群体,得到国家自然科学基金委员会的资助。群体的研究目标是深入探索污染物在环境微界面的转移转化机制与控制原理,力争在复杂条件下微界面的定量化表征、污染物在环境微界面的转移转化规律及复合效应、基于微界面原理的环境过程调控等方面取得科学与技术突破。该研究群体的建立及深入开展相关的研究工作,将有力推动我国环境微界面理论和技术的研究进展,也将不断培养本研究方向的专业化高级人才。在过去的2年里,该研究群体在不同环境微界面特征及过程表达、污染物在典型介质和界面变化行为的原位观测、水/气/土/生物微界面上污染物的转移转化规律、基于微界面过程的水、气、固等环境的污染控制等方面取得预期研究进展。本专栏所组织的稿件,即试图从不同角度反映我们所关注的环境微界面研究领域,并通过前期研究所获得的一些具体的科学数据和结果,对环境微界面过程给出进一步的认识。然而,由于本群体的研究工作还不够深入,这样一个专栏所发表的内容不论是对环境微界面的概念与内涵,还是在探索与创新上,都还是初步的和不成熟的。或者说,本专栏所反映的只是一个有待发展和完善的科学思路。由于本专栏作者水平有限,这些论文定有不少谬误之处,敬请读者批评指正。 衷心感谢《环境科学学报》编辑部为我们提供这样一个重要的平台和机会,感谢他们为本专栏组稿、编辑和出版所做出的辛苦努力！     

106国道沿线样带区农村空心化土地整治潜力研究

基于典型调查资料和社会经济统计数据,在构建农村空心化评价指标体系并定量评判106国道沿线样带区县域农村空心化程度的基础上,结合自然条件和土地资源特点、农村居民点用地的有关法律规定,采用专家集成法选取与现实潜力转化有关的自然、社会、经济等10个指标建立综合指标体系,对空心村整治的自然适宜性、社会接受性、经济可行性进行了综合评价;将计算得到的农村空心化指数与现实转化潜力系数作为综合修正系数,对理论潜力进行修正,结合农村居民点整治潜力测算公式,测算出106国道沿线样带区不同农村空心化演进类型的现状潜力和远景潜力。研究表明:106国道沿线样带区县域农村空心化指数为0.18~0.82,现实转化潜力系数为0.07~0.32; 2009、2020年农村居民点整治的现实潜力分别为93 219.4、145 430.0 hm²,村庄整治增地率分别为6.8%、11.4%。研究将为空心村整治和新农村建设规划决策提供科学依据。