水土比、pH和有机质对沉积物吸附四环素的复合影响

为更深入了解抗生素在水环境迁移过程中受沉积物吸附影响的特征和规律,选取典型抗生素之四环素(TC)为代表,研究了不同水土比、pH及有机质对九龙江沉积物吸附TC的复合影响。通过在不同水土比条件下进行改变pH的吸附实验考察水土比和pH的复合影响,又以去除有机质前后的沉积物为吸附剂,在不同水土比、pH条件下对初始浓度范围为20~100 mg·L~(-1)的TC溶液进行等温平衡吸附试验,研究有机质在不同环境条件下对沉积物吸附TC的影响。结果显示pH的影响规律为:沉积物对TC的吸附率总是在酸性条件(pH=3~5)下出现最大值,并且吸附率总体上会随着pH的升高而降低。水土比的影响规律为:水土比的变化会使达到最大吸附率的pH位点和最大吸附率值都发生改变,如:水土比为0.125和0.25时,吸附率在pH=3时达到最大,分别是96.8%和95.3%;水土比0.5时,达到最大吸附率的pH值为5,且最大吸附率值降低至82.82%。这可能是吸附方式由阳离子交换转变为离子交换和配位络合的综合作用导致的。沉积物中有机质的影响研究发现,有机质不是单一的促进或抑制作用,而是在TC形态和沉积物的主要吸附方式发生变化的时候,其促进和抑制作用发生转换。     

典型季节规模化猪场氨排放特征研究

为探求典型季节规模化猪场主要污染环节的氨排放特征,通过高分辨率在线监测设备对上海典型某规模化猪场的肉猪养殖棚舍与堆粪棚的氨浓度进行连续监测,获取主要环节典型季节的氨排放通量水平。研究结果表明,肉猪养殖棚舍夏秋两季平均氨浓度水平分别为3.31±0.31 mg·m~(-3)和4.91±0.56 mg·m~(-3),而堆粪棚夏秋两季氨浓度水平分别为6.26±1.57 mg·m~(-3)和3.19±0.61 mg·m~(-3)。肉猪棚舍夏秋两季氨浓度日小时范围分别为2.9～3.7 mg·m~(-3)和3.8～5.5 mg·m~(-3),即夏季肉猪棚舍氨浓度呈先上升后下降的趋势,主要受温度、畜禽活动强度的影响;秋季肉猪棚舍氨浓度变化趋势为先下降后上升,主要受9:00—15:00机械通风运行模式的影响。肉猪养殖棚舍夏秋两季的氨排放通量分别为10.12±0.96 g·d~(-1)·头~(-1)和7.07±1.58 g·d~(-1)·头~(-1),堆粪棚夏秋两季氨排放通量分别为2.99±0.69 g·d~(-1)·头~(-1)和0.89±0.31 g·d~(-1)·头~(-1)。相关性分析表明,在夏季,通风量是影响肉猪养殖棚舍氨排放通量的主导因素,而在秋季,氨排放通量则更多地受到温度与湿度的影响。     

锑胁迫对桑树生理指标及富集转运特征的影响

为探讨桑树(Morus alba L.)应对锑(Antimony,Sb)胁迫的响应机制以及对锑污染的累积修复效果,采用土培法,以2年生桑树幼苗为实验材料,设置Sb~(3+)(50、100、200、300 mg·kg~(-1)),Sb~(5+)(100、200、400、600 mg·kg~(-1))和Sb~(3+)+Sb~(5+)(25+50、50+100、100+200、150+300 mg·kg~(-1))12个浓度,研究不同价态、不同浓度锑处理对桑叶叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)含量、谷胱甘肽(GSH)含量的影响,测定桑树各部位锑含量并计算富集转运系数。结果显示,单一和复合锑胁迫都会抑制桑叶的叶绿素合成,对于SOD和CAT活性,各处理都呈现出低浓度促进,高浓度抑制的现象,锑胁迫下MDA含量较对照组有显著增加,各个锑处理的富集系数均小于对照组。研究表明,单一Sb~(3+)胁迫下桑树中锑分布为根枝茎叶,Sb~(3+)、Sb~(5+)复合胁迫下桑树锑分布为根茎叶枝,锑污染程度的增加抑制了桑树根向桑叶运输锑的能力,减小了桑树的富集能力。     

多重干湿交替格局下土壤Birch效应的响应机制

为了探究多重干湿交替格局及土壤团聚体粒径对土壤呼吸作用尤其是Birch效应的影响机理,以3种不同团聚体粒径的表层土(0~20 cm)为受试土壤,通过采用室内孵育试验的方法,研究了多重干湿交替循环及不同土壤团聚体粒径对Birch效应产生的影响。结果表明：复水促进了土壤呼吸作用,增加了土壤微生物生物量,但对微生物量和呼吸作用产生的激增效应并没有持续很长时间。复水3 h后呼吸速率达到峰值,并且随着干湿周期频率的增加而降低,其中大土粒降低幅度最小。不同土壤团聚体粒径对Birch效应的影响强度不同,但二者并不是简单的线性关系。总之,土壤团聚体能够保护部分有机质不被微生物分解矿化,多重干湿交替干扰了这种保护作用,提高了有机碳的生物相容性。Birch效应中被矿化的有机碳更多是来自于新的有机质的暴露,部分来自干旱期微生物细胞内积累的溶质。值得注意的是随着干湿循环数的增加,被暴露的新的有机质在被矿化分解前可能还存在其他中间过程。     

上海市滩涂湿地土壤质量评价

以上海3大类型滩涂湿地为研究对象,在对养分质量和环境质量评价的基础上,采用土壤质量指数法(SQI)综合评价滩涂土壤质量,同时拟定质量分级标准,并对其现状及特征进行分析。结果表明:除杭州湾北沿、南汇、九段沙较低外,其他区域的土壤养分质量差异不显著;大陆边滩重金属污染程度较岛屿周缘边滩严重;土壤综合质量指数排序为:九段沙湿地>崇明东滩>南汇边滩>崇明岛周缘边滩>横沙岛周缘边滩>浦东边滩>宝山边滩>长兴岛周缘边滩>杭州湾北沿边滩。其中,九段沙湿地和崇明东滩土壤质量最佳,属III级;其次是南汇、崇明岛周缘、横沙岛周缘边滩,属IV级;而长兴岛、浦东、宝山、杭州湾北沿边滩则属于V级。     

不同蛋白酶水解模拟餐厨垃圾优化工艺研究

[目的]研究不同蛋白酶水解模拟餐厨垃圾的优化工艺。[方法]通过单因素试验,用牛肉模拟餐厨垃圾,研究了木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、胰蛋白酶和胃蛋白酶水解牛肉的优化工艺。[结果]较其他几种酶,胰蛋白酶水解效果最好,水解度最大可达到74.18%。胰蛋白酶水解的最适条件:酶用量2%,pH 7.5,固液比为1∶60,水解时间2 h,水解温度50℃。[结论]该研究为解决餐厨垃圾的同源性污染问题打下了基础。     

海河流域1961～2010年干旱化特征及其变化趋势分析

利用1961～2010年海河流域内及其周边51个站的降水、气温、相对湿度、风速、日照时数等气候因子日数据,采用相对湿润度指数方法揭示了流域50年不同等级干旱的时空演变规律,并剖析干旱与气候变化的关系;再利用小波分析法研究流域相对湿润度指数距平的周期变化规律,预测海河流域未来的干旱化趋势。结果表明:时间上,流域轻旱频率最高,年代际变化上总体趋向干旱化;空间上,东北部为轻旱频发区;西北部的中旱频率较高;重旱主要集中于张家口、忻州、邢台等周边地区;流域降水量和蒸发量的年代/年代际变化呈双降趋势,且后者减小速率相对较小,区域整体干旱化有减弱趋势。流域相对湿润度指数距平的时间序列存在10年尺度的显著变化周期,预计到2017年间海河流域总体仍处于干旱化阶段。     

螺旋对称流厌氧反应器处理糖蜜酒精废水研究

糖蜜酒精废水是制糖工业中最严重的环境污染源。为治理污染并产生能源,本课题组研发了螺旋对称流厌氧反应器(SSSABR)。本文通过引入了统计学方法,对螺旋对称流厌氧反应器在启动阶段、减小水力停留时间阶段、增加基质浓度阶段的运行进行分析。结果表明,其启动时间仅为25 d。反应器高效运行的最小水力停留时间为2.7 h。当进水基质浓度为20.070 g·L~(-1),水力停留时间为2.7 h时,容积去除率达到最大,为118.293 g·L~(-1)·d~(-1)。反应器稳定性随容积负荷的增加而减弱。综上,SSSABR具有启动时间短,处理效能高的特点。     

新疆3大山区云中液态水时空分布特征

采用2003—2015年美国宇航局(NASA)发布的AIRS/Aqua L2 Standard Physical Retrieval(AIRS+AMSU)V006(AIRX2RET)云数据集,选取新疆地区,特别是云水量较丰富的3大山区为研究区域,研究其云中液态水的时空分布特征。结果表明:从空间分布看,北疆的云水量高于南疆,山区比沙漠盆地丰富,山区迎风面更为丰富,高达500×10~(-6)kg·m~(-2),呈西多东少的趋势。受大气环流的影响,整个研究区域、天山和阿尔泰山的云水量在春季分布较丰富,均高于350×10~(-6)kg·m~(-2),昆仑山在夏季分布较丰富;整个研究区域秋季的云水量分布均较少,在20×10~(-6)kg·m~(-2)以下。近13 a研究区域云水量的年均值为42.47×10~(-6)~455.32×10~(-6)kg·m~(-2),整个研究区域云水量总体平稳,3大山区则呈下降趋势;在2009—2010年研究区域的云水量总体呈上升趋势,天山变化较明显。3大山区云水量的年变化呈"单峰形",阿尔泰山、天山和昆仑山云水量最高时段分别出现在2—4月、3—5月和4—8月,峰值分别为822.30×10~(-6)kg·m~(-2)、869.75×10~(-6)kg·m~(-2)和742.82×10~(-6)kg·m~(-2)。