厌氧折流板反应器对分散养猪冲洗水有机物去除特性研究

以厌氧折流板反应器(ABR)处理分散及小规模养猪冲洗废水,对比了序批进水和连续进水时的运行性能,考察了序批进水ABR单个进水周期内污染物的去除特性,并以三维荧光光谱和离子色谱对特征有机物进行了解析.结果表明:序批和连续进水ABR的COD去除率均大于60%,但前者的去除率小于后者;COD负荷为1.40 kg·m^-3·d^-1时,序批ABR出水平均COD(600 mg·L^-1)大于连续ABR(350 mg·L^-1).序批进水COD在ABR第一格去除率最大,且进水后其去除速度快,经12 h趋于稳定.类蛋白荧光峰的变化规律与COD一致,有机物水解酸化主要发生在进水后4 h内,甲酸、乙酸和丙酸等小分子物质也主要在此期间生成.     

恒山风景名胜区2000—2010年生态系统功能的变化

基于地理信息系统和遥感技术对恒山风景区2000—2010年生态系统功能的变化进行研究,结果表明:景区的土地利用变化主要是生态用地向非生态用地的转化;景区的植被覆盖度、植被净初级生产力、水源涵养能力及土壤保持能力均有所下降。分析其原因主要是由于旅游开发和周边采矿引起,而植被净初级生产力在一定程度上也受到气象因素的影响。     

我国长江中下游水稻产区铅污染分区划分方法研究

以我国典型水稻产区——长江中下游平原为研究对象,在系统收集文献中20种水稻品种可食部位及其对应土壤中重金属铅(Pb)的协同调研数据基础上,综合考虑了水稻品种和土壤理化性质的影响,探讨了基于物种敏感性分布(SSD)法来划分水稻"宜产、限产、禁产"三区的方法,并以保护不同比例水稻品种反推出了各划分区的土壤Pb含量阈值。研究结果表明:该典型水稻产区的土壤pH与水稻Pb的富集系数间呈负相关,相关系数为-0.46(P0.05),土壤有机碳(SOC)与水稻Pb的富集系数间呈正相关,相关系数为0.91(P0.01),同时由pH和SOC两个变量所建立的回归模型可以解释水稻富集系数83.20%的变异;4种典型情景土壤中的水稻品种敏感性顺序分布基本一致;长江中下游平原区划分水稻"宜产、限产、禁产"三区的土壤Pb含量分别为≤14.81mg·kg-1,14.81～185.24 mg·kg-1和≥185.24 mg·kg-1。"宜产、限产、禁产"划分方法具有较好的科学性、普适性及可操作性,可推广至全国水稻产区的分区划分,将为我国农用地土壤的风险管理提供重要的技术支撑。     

不同来源腐植酸对二氧化钛纳米颗粒的聚凝行为的影响

为了探讨不同来源腐植酸对二氧化钛纳米颗粒(TiO_2 nanoparticles, TiO_2 NPs)在水体环境中悬浮/沉降行为的影响,考察了不同溶液pH条件下,两种不同来源腐植酸(风化褐煤腐植酸, HAL;河水腐植酸HAS)在TiO_2 NPs表面的吸附。结果表明,HA在TiO_2 NPs表面的吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温线模型,吸附量随pH的上升呈现下降趋势,在溶液pH=3.0条件下,HAL和HAS的吸附量分别为99.01 mg·L~(-1)和63.46 mg·L~(-1)。两种HA在TiO_2 NPs上的吸附动力学都满足二级动力学方程,HAL的初始吸附速率高于HAS;研究了pH、HA对TiO_2 NPs在溶液中的悬浮/沉降行为的影响,结果表明溶液pH值越接近等电点TiO_2 NPs越容易沉降,而HAL由于吸附量更大,其对TiO_2 NPs的悬浮性能影响更加显著;傅里叶红外光谱和X射线光电子能谱研究结果表明HA中的芳香族和羧酸能够与TiO_2 NPs表面的羟基相互作用。因此,在含有不同组分的腐植酸的水体中,TiO_2 NPs的环境行为存在一定的差异性,其对水生生态系统的潜在影响不容忽视。     

基于底栖动物完整性指数的洞庭湖典型断面的水质评价

2010年在枯水期、平水期、丰水期对洞庭湖的7个典型断面进行了大型底栖无脊椎动物采样,共获得底栖动物40种,其中节肢动物16种、软体动物18种,环节动物6种。根据Shannon-Wiener物种多样性指数确定了4个相对清洁的断面和3个污染断面,然后进行23种生物指数的综合评估,结果表明,(甲壳动物+软体动物)分类单元数、Shannon-Wiener物种多样性指数与Goodnight-Whitley指数3个底栖动物生物指数可以用作辨别洞庭湖典型断面水质的敏感生物指数。通过5、3、1记分法对3种生物指数统一量纲后,获得变化范围为3～15的综合生物指数,运用四分法划分出洞庭湖典型断面水质辨别的生物基准:3～6,差;7～9,一般;10～12,好;13～15,很好。据此对7个断面进行重新记分,获得了洞庭湖典型断面水质的基本分区现状:虞公庙、万子湖、目平湖3个断面的水质良好,而鹿角、坡头、南嘴及东洞庭湖4个断面的水质较差。该水质生物学基准基本适合评价洞庭湖典型断面的水质状况。     

松花湖水体中不同空间分布的细菌群落结构分析

为了研究松花湖水体中微生物群落结构的多样性,采用聚合酶链式反应-变性凝胶梯度电泳(PCR-DGGE)对水体垂向空间分布的细菌进行了多样性分析。把每一个条带看作一个分类操作单位(OUT),表明水体细菌的微生物群落结构随着湖泊深度变化呈现显著的差异,其中S1和S2位点微生物群落单元(OUT)数高于其他位点。UPGMA聚类分析DGGE指纹图谱表明,水体不同深度的微生物群落结构之间相似性和动态性存在明显差异。微生物群落单元数与环境因子之间响应关系的典型对应分析(CCA)证实,水深(SH)、pH、温度(Wt)和溶解氧(DO)等环境因子与微生物群落多样性指标之间存在显著相关性,水深(SH)、温度(Wt)的变化是微生物群落结构变化的主要原因。     

丹江口水库水质评价及水污染特征

在南水北调中线工程通水前夕,为了解丹江口库区水质状况及影响库区水质的主要污染因子,于2014年平水期(5月)、丰水期(8月)、枯水期(12月)对库区内26个点位表层水样进行采集,分别采用单因子评价法、综合污染指数法和主成分分析法对库区水质进行评价。单因子评价结果表明,TN对水质评价结果有重要影响,参与评价时库区水质为Ⅳ类或Ⅴ类。综合污染指数法评价结果表明,库区水质整体处于中污染,平水期水质优于枯水期和丰水期,且丹江库区(DK)水质劣于汉江库区(HK);总磷(TP)、总氮(TN)、高锰酸盐指数(CODMn)及生化需氧量(BOD5)为库区的主要污染因子。主成分分析法结果表明,库区水质主要受溶解氧(DO)、TN、BOD5及CODMn的影响;DK各点位主成分得分均值高于HK各点位主成分得分均值,也说明HK水质整体上略优于DK水质。     

不同环数多环芳烃对土壤白符跳（Folsomia candida）的毒性差异

为了解不同环数多环芳烃（PAHs）对无脊椎动物的毒性效应以及对比不同类型土壤中PAHs毒性差异,通过滤纸接触实验、土壤和食物暴露实验,对比分析了三环、四环和五环3种多环芳烃菲（Phe）、芘（Pyr）、苯并芘（BaP）对模式生物白符跳（Folsomia candida）的急性、慢性毒性效应及差异。研究结果表明：滤纸实验中跳虫在不同浓度Phe和Pyr溶液浸透的滤纸上暴露3 d和7 d后死亡现象均比BaP明显。土壤暴露实验中Phe在江西红壤（以下简称红壤）和黑龙江黑土（以下简称黑土）土壤中对跳虫生存和繁殖的影响均大于BaP。基于可提取PAHs实测值推导的繁殖率的EC₅₀（半数效应浓度）,Phe在红壤和黑土中的毒性阈值分别是BaP的5倍和10倍; Pyr在红壤和黑土中的毒性阈值均为BaP的10倍。食物暴露实验中Phe、Pyr和BaP处理下跳虫成虫均无明显死亡,Phe、Pyr对跳虫繁殖的28 d-EC₅₀分别为278 mg·kg^-1（186~336 mg·kg^-1）和363 mg·kg^-1（298~427 mg·kg^-1）。以上结果表明,Phe、Pyr会对跳虫的生存和繁殖产生较大影响,而BaP相对Phe和Pyr,对跳虫的影响较小。受试暴露浓度下,不同类型土壤中PAHs对跳虫的毒性大小具有显著差异,红壤中PAHs对跳虫的生态毒性和黑土相比最大差别超过3倍,表明不同理化性质对PAHs生态毒性具有显著影响,因此在后续评估PAHs生态毒性效应时要充分考虑土壤理化性质对其毒性的影响。     

2000—2010年辽河流域景观格局动态分析

以2000年、2005年、2010年土地利用数据,运用地理信息系统,采用景观转移矩阵、景观指数、土地利用动态度,kappa指数方法,对辽河流域10 a间的景观格局变化进行综合研究,并对辽河流域内所包含的各市辖区县的土地利用度进行分析。结果表明:研究区景观主要以耕地、林地为主。2000—2010年间,各个景观存在不同程度的变化,其中耕地大幅度减少,城镇用地大幅度增加,城镇用地主要由耕地、湿地转化而来;土地利用度及土地利用动态度逐年提高,市辖区的土地利用度明显高于各县;景观指数与Kappa指数表明:主要类型的景观变化幅度较小,景观总体变化趋势趋于复杂,破碎化加剧,人为影响突出。     

基于InVEST-Biodiversity模型的闽江流域生境质量十年变化评价

基于In VEST模型的Biodiversity模块,测定闽江流域的生物多样性生态服务功能,运用模型结果中的生境质量指数和生境稀缺度指数评估闽江流域生态环境质量,对区域生态环境保护具有参考价值。研究结果表明,10年间闽江流域生境质量整体处于良好水平,略微下降,2000年、2005年、2010年闽江流域生境质量指数得分为27.90、27.82、27.79,10年间下降了0.39%,2010年至2005年期间较2005年至2000年期间下降速率降低了62.50%;台江、鼓楼、仓山、长乐地区是生境质量较低的地域,其生境质量指数得分10年间均值为0.15、0.23、0.33、0.53;道路、居住地、工业用地、采矿场四种地类对闽江流域生态环境的干扰是生境质量变化的主要驱动因素;森林地类整体生境质量10年间保持稳定,生境稀缺度指数下降了89.80%,生境质量指数10年间均值为0.99,占地面积增加了0.09%。