CO_(2)对A.ferrooxidans活性和次生铁矿物形成的影响

通过摇瓶试验模拟富铁富硫酸盐环境,研究了在0.03%(空气中CO_(2)含量),3%,6%,9%和12%浓度的CO_(2)条件下对Acidithiobacillus ferrooxidans活性及次生铁矿物形成的影响,并分析了pH值,Fe^(2+)氧化率及氧化速率,总Fe沉淀率以及次生铁矿物矿相等相关指标.结果表明,CO_(2)浓度为3%时,菌氧化Fe^(2+)能力最强,72h时Fe^(2+)氧化率达到100%,试验结束时总Fe沉淀率最高,为42.8%.随着CO_(2)浓度增加,各体系A.ferrooxidans活性受到抑制.不同CO_(2)浓度体系最终获得矿物均为黄铁矾类矿物混合少量施氏矿物.适当提高CO_(2)浓度,有助于提高A.ferrooxidans活性,并促进水解成矿增加矿物产量.本研究为酸性矿山废水的治理提供理论依据.

贵州省土壤重金属背景值再研究

为探究贵州省背景土重金属含量的基本状况,进行了系统的场调工作,共采集自然土样468件.通过统计学和对比研究的方法,在“省域尺度”、“市域尺度”和“主要土类”的3个视角下重新提出贵州省土壤重金属的背景值.结果表明,省域推荐值分别为ω(Cd)0.220 mg·kg^(−1)、ω(Co)12.35 mg·kg^(−1)、ω(Cr)87.68 mg·kg^(−1)、ω(Cu)33.70 mg·kg^(−1)、ω(Mn)668.7 mg·kg^(−1)、ω(Ni)33.99 mg·kg^(−1)、ω(Pb)19.91 mg·kg^(−1)、ω(Zn)88.88 mg·kg^(−1)、ω(As)21.29 mg·kg^(−1)和ω(Hg)0.151 mg·kg^(−1).与《中国土壤元素背景值》相比,Hg含量提高77.41%;Cu和As含量分别提高25.28%和33.06%;而Co和Pb含量低于省域推荐值,分别降低29.83%和36.39%.市域尺度下,贵州省背景土的重金属含量在地理空间上呈西北高、东南低的分布特点,其中,安顺市所有元素的均值水平均超过省域推荐值,超出5%—60%;而黔东南全部未超.主要土类下,黄棕壤土和石灰土表现出对重金属较强的富集特点,其中黄棕壤土在全省的分布与市域推荐值的高值区域基本吻合,毕节的中西部、六盘水和黔西南的北部都以黄棕壤为主要土类,研究涉及的重金属含量普遍偏高.水稻土的重金属含量受成土母质和人为因素的叠加影响,对于地质高背景区和工矿区附近,其含量水平较土类推荐值存在偏低的估计,需要开展针对性的研究工作.省域推荐值对于了解各重金属的实际分布存在局限性,因此,市域推荐值和土类推荐值有助于识别重金属含量的区域性分布特征.

不同林龄和密度马尾松人工林针叶和根系的生态化学计量特征

为了解不同林龄和密度马尾松人工林针叶和根系的养分变化特征,该文在广西南宁市横县镇龙林场选择了四种林龄(幼龄林、中龄林、成熟林和过熟林)和四种密度(低密度林、中低密度林、中高密度林和高密度林)马尾松林共八种林分,分析了马尾松针叶和根系的C、N、P含量和比值及其与土壤养分的关系。结果表明:(1)所有龄林与密度林的马尾松针叶N∶P比值均大于16,表明该地区马尾松明显受P限制,幼龄林更加明显。(2)马尾松针叶C含量随着林龄增长逐渐增大后下降,N与P含量呈微弱下降趋势,导致C∶N比值、C∶P比值和N∶P比值呈微弱上升趋势,但没达到显著水平;根系C含量、P含量和C∶N比值逐渐增大,N含量、C∶P比值和N∶P比值呈U字型且都在幼龄林最大;针叶和根系在成熟林阶段均具有较高的P含量和最高的C含量。(3)中密度林的马尾松针叶的C和N含量较高且P含量最高,C∶N比值较低且C∶P比值和N∶P比值最低;根系的C、N和P含量较高,而C∶N比值、C∶P比值和N∶P比值较低。(4)马尾松的根系养分尤其是P含量在不同龄林和不同密度林之间的变化比针叶更加剧烈,且其与土壤养分之间的相关性比针叶更强。综上结果表明,马尾松人工林受P限制,在低龄林加强P肥管理和选择合适的林分密度(中等密度)则有利于缓解马尾松受P限制的状态。

再生水输配过程的腐蚀结垢和微生物风险

水资源短缺日益严重,再生水作为重要的替代水源,其输配过程中的腐蚀结垢和微生物风险备受关注。文章概述了再生水回用现状、管道腐蚀、微生物风险以及相关控制技术的研究进展,在阐释钢铁构件表面电化学和微生物腐蚀机理的基础上,综述了扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(RMS)等腐蚀产物表征方法,介绍了再生水水质及调节水质指标、投加磷酸盐缓蚀剂、消毒剂等腐蚀控制技术。在再生水回用的微生物风险方面,尽管投加消毒剂可以有效控制传统的粪便指标,对病原菌和病毒也有一定的去除效果,但耐药细菌和抗性基因的潜在风险仍有待进一步研究。

桂林地区轮作与非轮作条件下水稻土收缩变化研究

【目的】研究不同耕作条件下水稻田土壤收缩变化,为防治土壤收缩产生裂隙以及水稻安全生长提供理论依据及指导。【方法】以水稻田为研究对象,在轮作与非轮作条件下,利用van-Genuchten修改方程得到的土壤收缩曲线模型对不同土壤含水量条件下的水稻田原状土壤进行土壤线性伸展系数变化和土壤收缩曲线拟合的研究。【结果】土壤收缩特征曲线拟合值和原状土壤样品实测值拟合度高(R^2>0.97);在轮作条件下,土壤黏粒含量大于非轮作,而土壤孔隙度却与之相反;轮作与非轮作条件下,土壤线性伸展系数都随土层深度的增加而减小,0~8 cm土层和18~26 cm土层土壤收缩曲线呈现"S"型,在40~46 cm土层非轮作区土壤收缩曲线呈现线性关系;不同含水量条件下,土壤收缩能力不同,土壤含水量越大土壤收缩越明显,两者呈正相关关系。【结论】相较于非轮作条件下,轮作可以有效的改善土壤理化性质,调节土壤结构,增强土壤收缩能力。

赤泥在水、土、气环境治理中的应用研究进展

中国作为世界上最大的氧化铝生产国,产生的大量赤泥对环境造成严重影响。我国多年来一直重视赤泥的安全处置问题,以环境资源的可持续发展为主,以赤泥的资源化利用及无害化处理为手段,以实现赤泥二次资源化利用为最终目的,展开了多领域、多学科的赤泥综合利用技术研究。本文系统地阐述了赤泥的物理、化学性质以及赤泥在污水处理、土壤修复、废气处理等环境治理中的综合应用情况,展望了赤泥在今后环境治理中的应用前景。

有机氯农药对人体健康毒性研究进展

结合近年来国内外对有机氯(OCPs)的研究现状,系统综述了OCPs的神经毒性、致癌性、生殖毒性和出生缺陷对人类健康的影响,以期为今后OCPs毒性效应的深入研究和制定食品中残留OCPs标准提供基础资料。

接种-连续进水低温启动曝气生物滤池试验

在水温为5～15℃及气水比为7∶1条件下，采用接种-连续进水法对处理乡镇污水的曝气生物滤池进行挂膜启动。研究水力停留时间依次为20、10、7 h时，COD、TOC、NH3-N、TP的去除效果的变化。结果表明：经过33 d连续进水，在温度为5～10℃、水力停留时间7 h、气水比7∶1条件下，BAF对COD和NH3-N的去除率分别稳定在55％和30％，此时确定BAF挂膜启动完成。本试验避免了低温启动曝气生物滤池过程中因加温而增加能耗，为低温挂膜启动曝气生物滤池提供快速、节能的操作依据。

生物活性炭反应器的挂膜试验

提出生物活性炭反应器，即以间歇滤料清洗模式运行活性砂过滤器，内装颗粒活性炭滤料，采用生活污水对该反应器进行自然挂膜启动，研究水力负荷依次为0.56、1.12、2.53 m3／（m^2·d）时，反应器对COD、氨氮、TP、浊度、色度的去除效果。试验结果表明：经过26 d连续进水，挂膜成功；在水力负荷为2.53 m3／（m^2·d）时，生物活性炭反应器对COD、浊度及色度有较好的去除效果，去除率分别达54％～61％、55％～76％、71％～86％，但对氨氮、TP去除效果不佳。生物活性炭反应器以间歇清洗模式进行，与传统连续清洗模式的活性砂过滤器相比，高效节能，是一种适应乡镇污水处理的新途径，为其厌氧挂膜及应用推广提供理论依据。

不同耕作和覆盖方式对广西地区甘蔗地土壤水热状况的影响

[目的]研究不同耕作和覆盖方式对甘蔗种植地土壤水热状况的影响,探究适宜的耕作管理方式,为广西地区甘蔗种植和农业发展提供理论依据。[方法]在广西农业科学院里建科学研究基地典型甘蔗种植区内,设置粉垄耕作+无秸秆覆盖处理(T0)、免耕+无秸秆覆盖处理(NT0)、粉垄耕作+秸秆覆盖处理(TS)和免耕+秸秆覆盖处理(NTS)等4个处理,原位监测其5、20和40 cm土层土壤温度和土壤含水量,分析其在不同时期内的土壤水热状况的变化及原因。[结果]秸秆覆盖处理(TS和NTS)相比于无覆盖处理(T0和NT0)显著降低了土壤温度(P<0.05,下同)且土温日变幅变幅较小,保持了土壤温度的稳定。粉垄耕作相比于免耕更有利于土壤热能的传导,升温迅速,在气温降低后具有增温效应。粉垄耕作和秸秆覆盖均能明显改善土壤水分状况,T0处理在试验期土壤含水量比试验开始前提高31.3%,差异显著。整个研究期内5~40 cm土层的土壤含水量,同一耕作处理下,TS比T0、NTS比NT0分别高出15.4%和5.7%;同一覆盖处理下,TS比NTS、T0比NT0分别高出11.3%和2.0%,差异均显著。同时,经粉垄耕作后下层土壤水分可供给上层。[结论]粉垄耕作和秸秆覆盖均能有效调节土壤温度,提高土壤含水量,粉垄耕作+秸秆覆盖的耕作管理方式可作为广西地区甘蔗种植的参考。

不同耕作方式下甘蔗地土壤热容量的变化

【目的】研究不同耕作方式下甘蔗地土壤热容量的变化,为改善土壤水热条件提供参考。【方法】以广西农业科学院里建研究基地的甘蔗种植地为研究对象,选定面积为20 m×10 m的试验处理,通过定位监测试验区域的降雨量以及5、20和40 cm 3个深度土层的土壤含水量,计算得到土壤热容量,分析不同耕作方式和不同土壤水分条件下甘蔗地土壤热容量的动态变化过程。【结果】土壤热容量的变化与土壤含水量的变化具有一致性,说明降水是影响本地区土壤热容量的主要因素之一。耕作(T)处理的土壤蓄水上限值更高从而提高了土壤热容量,但水分不易储存;免耕(NT)处理的保水性优于耕作处理,土壤热容量更稳定。T处理中的5、20和40 cm土层的土壤热容量均高于NT处理。5 cm土层中,较高水分时段土壤热容量表现为NT>T,较低和中等水分时段为T>NT,40 cm土层的变化则与5 cm相反;而在20 cm土层,3种不同水分条件的土壤热容量均为T>NT。不同耕作方式下,土壤热容量对降水的响应存在滞后现象:达到峰值前,NT处理响应滞后于T处理;达到峰值后,T处理响应滞后于NT处理,滞后幅度为1 d左右。【结论】土壤热容量主要受到降水等自然因素的直接影响,但不同耕作方式等人为因素将在很大程度上改变土壤热容量。

稀土离子Er^3＋掺杂Bi2WO6的第一性原理计算及可见光催化性能研究

采用溶剂热法合成了稀土离子Er^(3+)掺杂Bi_2WO_6光催化剂。采用密度泛函理论(DFT)研究了Er^(3+)掺杂Bi_2WO_6的晶体结构和电子结构。DFT计算结果表明,Er^(3+)掺杂后在价带顶形成了Er杂质能级,Bi_2WO_6的带隙减小,有利于光生电子的生成和光生载流子的复合。实验结果表明,Er^(3+)掺杂量对Bi_2WO_6的显微形貌影响不大。掺杂Er^(3+)后,Bi_2WO_6的光催化性能得到显著提高,当掺杂4%摩尔比的Er^(3+)时,产品的光催化性能最好,可见光照射150分钟后,可降解91.5%的罗丹明B,较未掺杂Bi_2WO_6的光催化性能提高了83%。

岩溶地下水系统水流运动过程拐点分析

在岩溶地下水系统中,水流通过不同的岩溶形态经历补给、径流、调蓄和排泄过程,其运动过程特征随变量因子发生变化,形成"U"型、倒"U"型、"L"型和倒"L"型的曲线拐点。本文旨在分析岩溶地下水系统水流运动的"补、径、蓄、排"过程拐点,寻找拐点的发生条件和拐点位置,以及岩溶地下水系统水流运动特征的变化规律。

2014~2017年云南省典型城市空气污染特征对比分析

通过云南省昆明、曲靖和玉溪3个典型城市2014年1月1日~2017年12月31日空气污染状况数据,分析了PM2.5和O3的时间变化特征,讨论了冬季两个典型污染观测期间的气团后向轨迹。结果表明:2014年至2017年PM2.5质量浓度呈下降趋势,浓度水平受污染源排放和气象条件影响,存在明显的季节和时段变化特征;O3浓度呈逐年上升的趋势;冬季两个典型污染观测期间采样点的气团后向轨迹显示,云南重污染天气的出现,与外来源叠加有密切关系,最可能的是云南西南部污染和来自缅甸等国家的长距离传输叠加导致。

重金属与抗生素污染的联合毒性作用研究进展

随着城市化的发展越来越多的污染物被排入水体中。由于水体的立体性,水生生物极易受到多种因子的复合污染。其中,重金属和抗生素因用量大、易吸附且毒性效应复杂等特点,对水生生态易造成严重污染而受到广泛的关注。环境中的污染物都是以混合物的形式存在,重金属和抗生素的复合污染及其效应已成为环境领域的研究热点,而联合毒性作用的相关研究较少。因此,本文围绕近年来重金属和抗生素的分布情况,以及单一和联合毒性进行综述。现有的研究结果表明,复合污染对生物体存在联合毒性作用,可能表现为协同作用或拮抗作用,并对存在的问题和今后的关注重点进行了探讨,以便为未来的研究提供借鉴。

2015~2018年我国华中地区典型城市空气污染特征对比分析

通过对2015年~2018年期间华中地区郑州、武汉和长沙三座典型城市空气污染的对比,得出了PM2.5、O3和AQI的变化规律以及2015年1月份和2018年1月份相同时间段污染气团的轨迹方向。结果表明,PM2.5和AQI的变化趋势基本一致,都是在逐年下降,都呈现出冬季高夏季低的特点;臭氧在4年观测期间年均浓度变化不大,且呈现夏季高冬季低的特点。华中地区三座典型城市的气团轨迹显示,郑州的气团轨迹2015年1月和2018年1月都非常相似,起源于俄罗斯的西伯利亚地区,然后经过京津冀地区到达郑州;武汉的后相轨迹图则没有什么规律;长沙的后相轨迹图显示污染气团路线基本一致,来自广东和广西地区。

基于热力学模拟河套平原高砷地下水中硫代砷形态分布特征

硫代砷作为一种最新识别的砷形态越来越受到关注。选取河套平原作为研究区,基于野外调查数据和热力学反应方程,模拟并分析高砷地下水中硫代砷形态的分布特征。结果表明:河套平原高砷地下水中亚砷酸盐是主要的砷形态,其次是硫代砷酸盐和砷酸盐,硫代亚砷酸盐含量最低。其中,硫代砷酸盐以一、三硫代砷酸盐为主,硫代亚砷酸盐以一硫代亚砷酸盐为主。埋深在5～40 m范围内,各种砷形态含量随深度增加变化不明显。40～80 m埋深范围内,亚砷酸盐含量随深度增加而逐渐减小,硫代砷酸盐含量随深度增加逐渐增大;硫化物浓度对砷形态分布存在显著影响,当硫化物浓度小于5μg/L时,随着硫化物浓度的增加各形态无明显变化。当硫化物浓度大于5μg/L时,随着硫化物浓度的增加,亚砷酸盐和砷酸盐的含量呈下降趋势,硫代砷酸盐和硫代亚砷酸盐的含量呈增加趋势,不同硫代亚砷酸盐和硫代砷酸盐形态之间存在相互转化。

富里酸对A.ferrooxidans活性和次生铁矿物形成的影响

为揭示富里酸对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌活性和生物合成次生铁矿物的影响,进而为酸性矿山废水治理提供理论依据,采用摇瓶试验,分析了pH、氧化还原电位(ORP)、Fe2+氧化率、Fe2+氧化速率、总Fe沉淀率以及次生矿物矿相等相关指标的变化情况.结果表明,在含9K液体培养基以及K^(+)浓度均为53.3 mmol·L^(-1)体系中,pH与ORP变化呈相反的趋势;富里酸浓度低于0.4 g·L^(-1)时,有利于次生铁矿物的生成,表明低浓度的富里酸能够提高A.ferrooxidans的活性,富里酸浓度高于0.6 g·L^(-1)时,Fe2+氧化率、总铁沉淀率低于对照组,表明高浓度的富里酸对A.ferrooxidans产生显著的毒害作用以及降低总Fe沉淀率.随着富里酸浓度的提高,次生铁矿物的主衍射峰位置以及所含官能团与对照组相比无明显区别,各体系产生的次生铁矿物为纯净的黄钾铁矾;进行无9K培养基实验:未添加K^(+)时,FA-0.4 g·L^(-1)体系总铁沉淀率大于FA-0.2 g·L^(-1)体系,添加K^(+)时,则与之相反,表明富里酸对黄钾铁矾的生成起到抑制作用,对施氏矿物的生成起到一定的促进作用;富里酸浓度0.6 g·L^(-1)时对A.ferrooxidans起到了很强的毒害作用,通过与添加9K培养基对比,表明9K液体培养基的添加对A.ferrooxidans活性的提高有良好的促进作用.

不同盐度对濒危海草贝克喜盐草叶茎形态的影响

濒危海草贝克喜盐草(Halophila beccarii)主要生长在印度洋-太平洋地区沿岸不同盐度的潮间带。为探究贝克喜盐草在不同盐度条件下的适应策略,本研究以贝克喜盐草为实验对象,在室内可控的生态水槽内开展不同盐度(盐度0、10、20和30)对贝克喜盐草生长适应性影响的研究。结果表明:(1)盐度20时贝克喜盐草具有最大的叶长、叶宽和叶柄长,盐度10时具有最大的生长端密度和直立茎密度。(2)在中等盐度(盐度10和20)下,叶片形态参数与生长端密度或直立茎密度总体呈正相关关系,而在淡水(盐度0)或相对较高的盐度(盐度30)下,叶片形态参数整体上与生长端密度或直立茎密度呈负相关关系。(3)主成分分析结果表明,盐度10的条件有利于贝克喜盐草生长端和直立茎的生长,而盐度20时有利于贝克喜盐草叶片的生长。研究结果对深入理解贝克喜盐草对不同盐度的适应机制具有重要意义。

广西西江流域土壤重金属背景值再研究

为深入探究广西西江流域土壤重金属背景值状况,在大规模系统采样的基础上,从2864件土壤样品中筛选出处于自然状态下的土壤样品.通过计算不同均值并分析比较后重新提出广西西江流域土壤重金属背景值.研究结果表明,西江流域各土壤重金属背景值为(mg·kg^(-1)):As17.04、Sb 5.08、Cd 0.56、Pb 50.72、Cu 20.79、Ni 26.47、Zn 67.34、Cr 82.66.与以前研究结果相比,本研究新提出的As、Cu、Ni、Zn、Cr背景值略有差异,差异在5%以内,而Cd、Pb背景值则分别为《土壤背景值研究方法及广西土壤背景值》研究结果的4.2、2.5倍,Sb则是全国土壤背景值的4.8倍.偏高的主要原因是西江流域上游地区的南丹县、金城江、环江县、都安县、大化县、宜州市处于地球化学异常区,该区域Cd、Pb、Sb含量十分异常,使得土壤中重金属含量整体偏高.重新提出的背景值可为该流域土壤环境研究提供参考,同时为制定土壤环境质量标准提供重要依据.