Quorum sensing regulation methods and their effects on biofilm in biological waste treatment systems: A review

• Quorum sensing enhancement and inhibition methods are summarized. • Effects of quorum sensing regulation on biofilm are reviewed. • Current knowledge gaps and research challenges are proposed. Quorum sensing (QS) plays an important role in microbial aggregation control. Recently, the optimization of biological waste treatment systems by QS regulation gained an increasing attention. The effects of QS regulation on treatment performances and biofilm were frequently investigated. To understand the state of art of QS regulation, this review summarizes the methods of QS enhancement and QS inhibition in biological waste treatment systems. Typical QS enhancement methods include adding exogenous QS molecules, adding QS accelerants and cultivating QS bacteria, while typical QS inhibition methods include additions of quorum quenching (QQ) bacteria, QS-degrading enzymes, QS-degrading oxidants, and QS inhibitors. The specific improvements after applying these QS regulation methods in different treatment systems are concluded. In addition, the effects of QS regulation methods on biofilm in biological waste treatment systems are reviewed in terms of biofilm formation, extracellular polymeric substances production, microbial viability, and microbial community. In the end, the knowledge gaps in current researches are analyzed, and the requirements for future study are suggested.     

美国某给水厂处理工艺及净水效果

介绍了美国某给水厂的臭氧-生物活性炭深度处理工艺、主要构筑物、设计参数和运行效果。实验结果表明:原水中TSS、BOD5、COD、UV254和浊度平均值分别为18.25 mg/L、5 mg/L、7.34 mg/L、0.08和17.38 NTU,经过系统处理后的出水指标分别为1.33 mg/L、2 mg/L、0 mg/L、0.01和0.86 NTU,相应的平均去除率分别为88%、60%、100%、88%和81%。净水效果明显,五项常规指标均满足我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)使用要求,这种深度处理技术及设计思路值得国内给水处理行业参考借鉴。     

基于可调二极管激光技术的汽车尾气遥感监测系统

汽车尾气排放已成为最主要的城市污染源之一。汽车尾气的遥感监测系统作为一种高效实时监测汽车正常运行状况下的尾气排放方法已越来越受到人们的广泛关注。本文主要介绍基于可调二极管激光(TDL)技术的汽车尾气遥感监测系统。首先介绍遥感监测系统的产生与发展以及TDL技术的基本原理,其次阐述遥感监测系统的组成、关键技术以及系统的优点,并分析遥感监测系统在国内外的应用现状,最后提出目前应用中尚待解决的若干关键技术问题。     

环境污染监测中的植物光谱效应研究

介绍了健康植物光谱特征及各波段反射率的影响因子,以及植物受到污染胁迫后其光谱特征的变化情况,如可见光、近红外波段光谱反射率升高或降低,红边漂移等,同时指出污染物质主要通过改变植物叶片的色素含量而对植物光谱产生影响。阐述了污染植物光谱信息提取方法,及植物光谱效应在环境污染遥感监测中的应用情况,提出了今后高光谱遥感在植物监测应用方面需要进一步解决的问题。     

珠江广州河段水体污染的遥感监测应用研究

由于城市工业废水和居民生活污水大量的排放，珠江水质受到严重污染，尤其有机污染更加严重。各项水质指标均严重超标。本文将运用遥感技术对珠江广州河段水环境质量中的水质污染进行监测应用研究。并建立了水质污染预测遥感模型。研究结果表明，利用遥感资料能有效地监测珠江水质污染状况，在监测水环境质量中遥感技术是一种快速，全面，有效的技术手段和方法。     

粤港澳大湾区NO2污染的时空特征及影响因素分析

利用Aura卫星搭载的臭氧观测仪（OMI）反演的对流层NO₂柱密度数据,分析了自2005年以来粤港澳大湾区（GBA）对流层NO₂柱密度的空间分布特征、时间变化趋势及其影响因素.研究结果表明GBA对流层NO₂柱密度从2005~2018年呈减少的趋势,每年递减约为2.8%.小波系数显示时间演化过程中存在9个月的主振荡周期,冬季浓度较高,夏季较低.人为排放和各种自然因素,导致了GBA对流层NO₂柱浓度月变化在时间和空间上存在明显差异,最小值和最大值分别出现在6和12月,多年平均值分别为3.9665×10¹⁵和12.3423×10¹⁵molec/cm².NO₂在空间分布上呈现明显的空间分异特征,冬季12月最明显.NO₂污染严重的高值区主要出现在中部地区,如广州市、佛山市和中山市,最大的对流层NO₂柱密度可达18.8306×10¹⁵molec/cm²,大约是周边地区的3 倍,且高污染区域向四周逐渐扩散,连成一片.低值区主要在北部的肇庆市和东部的惠州市,多年平均的对流层NO₂柱密度约为7.1400×10¹⁵molec/cm².对流层NO₂柱密度的增长率在不同区域的变化趋势呈现明显的差异,变化范围为-15×10¹⁵~6×10¹⁵molec/cm²,增长率百分比范围为-65%~65%.出现增长的地区主要是肇庆市北部和惠州市东部的低值区;对流层NO₂出现明显减少的区域集中在中部的高值区,减少量最大的地区为广州市、佛山市和中山市交界处.     

基于中巴地球资源1号卫星的太湖表层水体水质遥感

利用CBERS 1的CCD数据和准同步地面监测数据,结合水体组分的光谱特征,建立了太湖表层水体叶绿素a和总氮的遥感信息模型.将模型用于2000 09 16太湖表层水体,所得结果较客观地反映了叶绿素a和总氮的分布趋势,表明利用CBERS 1的CCD数据进行湖泊表层水体水质指标监测具有重要的现实意义和应用前景.由于地面监测站位有限,模型在浅水草型湖泊———东太湖的适用性受到一定限制,说明同步性好、覆盖广的地面监测对于水质遥感信息模型的准确性和适用性至关重要.     

基于卫星遥感和地面观测的人为源VOCs区域清单多维校验

本文针对京津冀区域,基于传统的排放因子法建立了区域人为源VOCs物种排放清单;并基于区域卫星遥感甲醛信息和典型城市地面VOCs观测信息,开展了VOCs物种清单多维校验研究.清单计算结果表明,该区域2013、2015和2017年VOCs排放量分别为202.67、207.34和193.42万t,以烷烃（29.83%~30.72%）、不饱和烃（16.54%~17.68%）、芳香烃（27.14%~27.51%）、醛（8.75%~9.52%）、酮（8.13%~9.04%）和醇醚酯（5.13%~6.60%）为主.2013~2017年VOCs清单排量,张家口、秦皇岛和衡水小幅上升（每年1.10%~1.66%）,邢台和邯郸小幅下降（每年-1.46%~-1.12%）,承德、唐山、保定和沧州呈稳定趋势,且与卫星遥感HCHO柱浓度年际变化呈现较好的一致性趋势;而北京、天津、廊坊和石家庄的VOCs排放年变幅（每年-6.51%、-3.30%、2.16%和0.11%）与HCHO柱浓度变幅（每年-1.17%、7.19%、-0.24%和6.68%）差异较大.在VOCs清单区域空间分布上,城市地区VOCs网格排放量与HCHO柱浓度取得了较好的线性相关性（R>0.5）;而在郊区地区,两者相关度仅为0.33,主要源于郊区天然源VOCs二次转化对HCHO的重要影响和贡献.最后,本文在北京市和邯郸市城区开展了VOCs地面浓度观测,回归了主要VOCs化合物与CO的排放比值（ER）,对比发现：大部分烃类化合物的清单ER值与回归ER值具有较好的吻合度,但乙烷的清单ER值显著偏低（-156%~-73%）,C8以上芳香烃有所偏高（54%~74%）.总体而言,本文建立的区域人为源VOCs物种清单具有较好的准确性和可靠性.     

An analysis on spatial variation of urban human thermal comfort in Hangzhou, China

Urban human thermal comfort (UHTC) is affected for interacting of weather condition and underlying surface framework of urban area. Urban underlying surface temperature value and Normalized Difference Vegetation Index(NDVI) were calculated using image interpreting and supervised classification technique by ERDAS IMAGE software using 1991 and 1999 Landsat TM images data. Reference to the relational standard of assessing human thermal comfort and other meteorology data of Hangzhou City in summer, air temperature and relative humidity variation of different land types of underlying surface were inversed. By choosing discomfort index as an indictor, the spatial distribution characteristic and the spatial variation degree of UHTC were estimated and mapped on a middle scale, that is, in six districts of Hangzhou. The main characteristics of UHTC spatial variation from 1991 to 1999 were revealed using a GIS-based calculation model. The variation mechanism were analyzed and discussed from the viewooint of citv olannino, construction and environmental orotection.     

FAO生产潜力模型中基本参数的修正

用美国Licor -6200便携式光合作用测定仪对黄淮海主要作物叶片光合进行了测定 ,建立了较强机理的冠层光合模型 ,模型时间积分为瞬时尺度并充分考虑了株型对冠层光合的影响 ,验证结果表明模型具有较高的准确度。在此基础上 ,对deWit在1965年用数值模式计算出的、目前仍在国内大量使用的FAO生产力模型中最基本的参数进行了重新计算 ,发现FAO生产力模型中基本参数对黄淮海地区而言存在较大偏差。文中重新给出了冬小麦、夏玉米两种作物冠层CO2 日总同化量随纬度分布表 ,为以后更准确地计算中国不同作物生产潜力提供了最基本的模型参数 ,同时文中也阐明了作者对国内生产潜力研究的一些观点和看法。