以学生为中心的“环境监测”一流课程建设

以大连民族大学环境工程国家级一流专业和环境科学省级一流专业核心课“环境监测”为例,以学生为中心,从知识目标、能力目标、素质目标的培养和达成探讨了一流课程建设及评价体系构建。课程建设是学生知识掌握、能力培养和素质养成等目标达成中最关键环节,课程目标的达成支撑了专业人才培养目标和毕业要求的达成。希望对其他一般普通高校课程建设有一定借鉴作用。

解偶联剂CCCP对莱茵衣藻光照产氢过程的调控

解偶联剂羰基氰化物间氯苯腙(Carbonylcyan ide-m-chlorophenylhydrazone,CCCP)能够显著降低莱茵衣藻光合系统Ⅱ(PSⅡ)的光化学效率,抑制光合放氧,促进氢酶表达,加速光照过程中氢气的产生.在含硫连续光照过程中,藻液中CCCP浓度低于15μmol/L时,CCCP不能明显影响藻细胞PSⅡ光化学活性.CCCP浓度为15,20μmol/L时PSⅡ光化学活性迅速降低,有明显的放氢现象.在无硫连续光照过程中,添加不同浓度CCCP的藻细胞PSⅡ光化学活性均迅速降低,且都有明显的放氢现象,不同浓度的CCCP对含硫培养和缺硫培养的衣藻细胞在连续光照过程中有不同的代谢方式,PSⅡ对光能的吸收和利用影响不同.

单室型无质子膜微生物燃料电池协同去除COD和含氮污染物

分别驯化、培养厌氧消化菌和反硝化菌,以间距180μm(80目)的不锈钢网为电极,构建了单室型无质子交换膜微生物燃料电池(MFC)污水处理系统,厌氧消化菌在阳极附着成膜组成生物阳极氧化去除有机污染物,反硝化菌在阴极附着成膜组成生物阴极反硝化去除含氮污染物,实现污水深度处理。在电池系统稳定运行期间,最高开路电压为182.5 mV时,COD的去除率为96.5%;NH4+-N和NO3-N的去除率分别高于93.5%和96.7%,出水中NO2-N的含量低于0.072 mg L 1。当阳极室和阴极室分开时,COD、NH4+-N和NO3-N的最大去除率之和分别为67.0%、76.9%和84.0%,均明显低于阳极室和阴极室连通的MFC系统的去除率,这表明该MFC系统具有良好的有机污染物和含氮污染物协同去除能力。

活性炭颗粒载体厌氧同步去除COD和含氮污染物

以活性炭颗粒为填料构建厌氧污水处理系统。以葡萄糖作为单一碳源,当进水中葡萄糖的质量浓度为500 mg/L时,COD的去除率最高为87.9%。系统对NH4+-N和NO3--N的最高去除率分别为60.3%和95.2%;同时出水中NO2--N没有明显的积累,始终低于0.55 mg/L。这表明以活性炭为填料的厌氧污水处理系统能有效降低反硝化菌及其代谢产物对厌氧消化菌的抑制,实现COD和含氮污染物的协同、高效去除。

羰基氰化物间氯苯腙促进海洋亚心型扁藻光照产氢过程的研究

海洋亚心型扁藻(Platymonas subcordiformis)在厌氧和解偶联剂羰基氰化物间氯苯腙(carbonylcyanide-m-chlorophenylhydrazone,简写CCCP)的作用下有明显的放氢现象。P.subcordiformis经过32h暗诱导,在15μmol·L^(-1)的羰基氰化物间氯苯腙作用下,能持续光照产氢约12h;760ml藻细胞密度为3.0×10~6 ml^(-1)的P.subcordiformis能够产生氢气7.54 ml。光照产氢过程中,藻液的pH值由7.62逐渐降低到7.49,光合作用系统Ⅱ(PSⅡ)的光化学效率由0.342迅速降到0.002,体系的氧浓度始终维持在较低水平。上述结果表明:CCCP不仅能使电子传递和ATP的形成解偶联,而且还能显著抑制PSⅡ的光化学效率,使反应体系在光照阶段保持厌氧状态而实现持续产氢。

硫与间氯苯腙对海水绿藻Platymonas subcordiformis光照产氢特性的影响

对数生长后期海水绿藻Platymonas subcordiformis具有较高氢酶活性,分别采用培养基中无硫和添加解偶联剂CCCP的方法研究其光照产氢特征。结果表明:无硫连续光照期间,PSⅡ保持较高放氧活性,不能诱导氢酶表达进行光照产氢;厌氧暗诱导32h后,加入5、10、15和20μmol/L的解偶联剂CCCP后光照,PSⅡ光化学活性和光合放氧能力明显被抑制,藻液体系保持厌氧状态,能够持续光照产氢12h以上,光照产氢量分别为21.8、23.0、22.5和16.0μmol/mg Ch1;合适浓度的CCCP能够促进绿藻直接光照产氢,但光照产氢量和产氢速率较低。

双室型无质子膜MFC协同去除COD和含氮污染物的能力

分别驯化、培养厌氧消化菌和反硝化菌,以间距180μm的不锈钢网为电极,构建了双室型无质子交换膜微生物燃料电池(MFCs)污水处理系统,厌氧消化菌在阳极附着成膜,组成生物阳极氧化去除有机污染物;反硝化菌在阴极附着成膜,组成生物阴极反硝化去除含氮污染物,实现污水深度处理。在电池系统稳定运行期间,最高开路电压为126.6mV,COD、NH4+-N和NO3--N的最高去除率分别为88.9%、97.7%和98.2%,而出水中NO2--N的含量始终低于1.25mg/L。阳极室和阴极室不连通时,两室COD、NH4+-N和NO3--N的最高去除率之和分别为67.0%、76.9%和84.0%,明显低于MFCs系统对污染物的去除能力,这表明该MFCs系统通过耦合阳极氧化和阴极还原作用,具有良好的有机污染物和含氮污染物协同去除能力。

不同C/N对活性炭颗粒填料厌氧同步消化反硝化的影响

构建以粒径3～6 mm活性炭颗粒为填料的厌氧污水处理系统，厌氧消化菌和反硝化菌在活性炭颗粒表面附着成膜，考察不同C/N对厌氧同步消化反硝化的影响。以葡萄糖为有机碳源，进水中葡萄糖质量浓度分别为300 mg · L-1和400 mg · L-1时，较高 C/N 对 NO3-- N 去除有利，最高去除率为95.21%；较低C/N对COD和NH4＋-N的去除有利，最高去除率分别达到96.00%和42.43%以上。研究表明，以活性炭颗粒为填料的厌氧高效处理废水技术是可行的，不同C/N对厌氧同步消化反硝化处理含氮和有机物废水具有较明显的影响。

解偶联剂CCCP调控海洋绿藻Platymonas subcordiformis的光照产氢特征

研究了不同浓度解偶联剂CCCP对海水绿藻Platymonas subcordiformis光照产氢的影响。研究结果显示:厌氧暗诱导后,PSII光化学活性、光合放氧能力和光照产氢能力与CCCP浓度密切相关;藻液中CCCP浓度超过4μmol·L^(-1)时,藻细胞PSII光化学活性被持续抑制,光合放氧能力明显降低,密闭藻液体系能够保持厌氧状态,进行光照产氢12h以上;光照产氢所需电子的90%来自PSII光解水,10%来自内源底物代谢;随着CCCP浓度增加,其对氢酶活性的抑制作用增强。同时,研究了10μmol/L CCCP对不同pH藻液直接光照产氢的影响。

培养基对海水绿藻Platymonas subcordiformis生长和无硫光照产氢的影响

研究了基于淡水绿藻Chlamydomonas reinhardtii培养基TAP的优化培养基(OM)和传统康维方培养基(TM)对海水绿藻Platymonas subcordiformis培养和无硫光照产氢的影响。研究结果表明OM培养6～8d就能达到对数生长后期,藻密度为(1.80～2.00)×10~6 cells·mL^(-1),而TM需要18～20d;OM培养藻细胞对数生长后期叶绿素、淀粉和蛋白含量分别为10.74、149.50和213.00μg·mL^(-1),均高于TM培养的藻细胞。OM培养藻细胞的呼吸耗氧速率明显高于TM培养的藻细胞。悬浮在OM-S中藻细胞的PSII光化学活性被明显抑制,能够产生2.01μmol H_2·mg^(-1)Chl;而悬浮在TM-S中藻细胞PSII光化学活性保持在0.19以上,不能诱导氢酶表达产生氢气。

双室型和单室型无质子膜MFCs协同去污能力的比较

分别驯化、培养厌氧消化菌和反硝化菌,以间距180μm的不锈钢网为电极,厌氧消化菌在阳极附着成膜组成生物阳极氧化去除有机污染物,反硝化菌在阴极附着成膜组成生物阴极反硝化去除含氮污染物,进而构建双室型和单室型无质子膜微生物燃料电池污水处理系统。双室型和单室型系统的COD、NH4+-N和NO3--N最大去除率分别为89.2%、96.5%,96.4%、99.7%和98.5%、99.7%,出水中NO2--N的质量浓度分别低于1.08 mg.L-1和0.072 mg.L-1。这表明单室型结构比双室型结构具有更好的污染物协同去除能力。

环境监测技术的应用现状及发展趋势

结合环境监测的由来及其评价发展进程,从监测结果的科学性、监测方法的系统性及应急技术的实用性角度,重点介绍了3S技术、生物技术、信息技术、物理化学科学等监测手段在环境监测中的应用现状,并针对当前环境问题的特点,探讨了环境监测技术的发展趋势。

近50年蒙古高原东部克鲁伦河流域气候变化分*析

利用克鲁伦河流域典型区域1958-2005年的气温和降水资料,采用气候统计诊断分析方法,分析了气温和降水的年际和四季的变化特征。结果表明,近50年间,研究区气温呈显著的升高趋势,降水量波动性较大,总体上呈缓慢的增加趋势,变幅不明显,属于气候自然波动的范围;短时间尺度上,1998-2005年降水量呈下降特征。气温和降水量二者5年滑动平均值和20年滑动平均值的变化均呈增加趋势,但5年滑动平均值增加幅度较大,20年滑动平均值的变化则是一个平缓上升的过程,说明在短的时间尺度内气候变化更加明显。包括温度与降水在内的主要气候特征值的趋势性变化,加剧了蒙古高原东部地区干旱化的程度,因此有效防治土地荒漠化迫在眉睫。

科尔沁沙地植被恢复演替过程中群落结构及土壤理化性状的变化

基于对科尔沁沙地不同土地利用方式下(禁牧、弃耕)植被恢复系列的群落学调查,分析了植被恢复过程中群落种类组成、植物物种多样性、群落生态优势度及土壤理化性状的变化情况。结果表明,从流动沙地、半流动沙地、半固定沙地到固定沙地,每一阶段都对应着一个典型的群落类型,每一群落类型都有一个作用明显的优势种。植被恢复过程中植物物种丰富度S、hannon-Wiener多样性指数、均匀度指数、群落生态优势度指数、生活型结构和分类科属组成的变化,都表明了植被发育程度的提高和群落生态功能的恢复。在演替早期,一年生、二年生和旱生植物功能群在各个阶段始终保持着较高的优势地位,对群落生态功能的发挥和维持起着重要作用。但随着演替的进行,多年生植物的种类、数量不断增加,表明多年生植物在群落功能维持中占据重要地位。藜科植物在演替过程中种类数量较为稳定,特别是在演替早期藜科植物占有很高的优势度。禾本科种类随演替进展不断增加,且在群落中的优势度逐渐上升。禾本科和豆科种类的增加表明草地质量改善和提高,同时,土壤理化性质也随之改善。土壤中有机质的含量依次为:固定沙地>撂荒地>半固定沙地>半流动沙地>流动沙地。在植被恢复过程中,不同群落的组成变化是物种适应性和群落环境变化相互作用的结果,物种、功能群组成的变化,基本反映了群落结构复杂化和环境基质稳定性增强等一系列植被与生境系统变化的趋向。

污泥干化芦苇床芦苇中多环芳烃的含量分布

通过现场试验,考查了多环芳烃(PAHs)从污泥向芦苇的转移以及PAHs在芦苇各部位的分布情况。受试芦苇植于污泥干化芦苇床内,芦苇床规格3m×1m×1.3m,其中高度含0.65m填料层和0.65m超高。试验进行了3a,包括2a的污泥负荷期和1a的闲置期。2a负荷期内共进泥8.4m(含水率99.14%),污泥PAHs含量平均5.69mg·kg-1。原生芦苇茎和叶中的PAHs含量相对较高,达到2.198和2.583mg·kg-1(DW),分别是芦苇根PAHs含量的2.44和2.87倍,且以低环PAHs为主。运行结果表明,受试芦苇对污泥中的PAHs产生了明显的富集作用。运行第2年9、10和11月取污泥干化芦苇床芦苇样品并进行检测,发现芦苇根茎叶内PAHs含量呈逐月升高趋势;第3年11月芦苇根茎叶所含PAHs总量分别为7.642、7.713、7.946mg·kg-1(DW),相对原生芦苇分别提高了8.50、3.52和3.08倍,且以低环PAHs为主,根茎叶低环PAHs含量占PAHs总量的55.14%、56.96%和44.59%。芦苇中PAHs的含量与植物含脂率具有显著的正相关关系,而与芦苇的含水量无关。

环境荷尔蒙及其研究现状概述

越来越多的研究表明野生动物和人类的生殖、发育和行为异常与环境荷尔蒙类物质有关,环境荷尔蒙物质对环境的影响已经成为世界重大环境问题之一。为此,文章重点介绍了环境荷尔蒙的定义、种类、危害、检测分析方法等,并探讨了环境荷尔蒙的研究现状及防治措施。

环境工程专业青年教师企业实践的分析与管理

环境工程专业作为应用型专业,其对青年教师的培养尤为重要。在对青年教师培养中,提高其实践能力以及综合素质是高校环境工程专业师资队伍建设的重要组成部分,也是社会关注的重点。分析了企业实践对环境工程专业青年教师起到的作用和不利因素,并提出了环境工程专业青年教师参加企业实践所应采取的政策和管理措施。

生物体内甲基汞检测方法的研究进展

无机汞离子容易在微生物的作用下转化为毒性很强的甲基汞,甲基汞具有亲脂性易在生物体内积累,并通过食物链传递对人体健康产生严重危害。因此研究和建立生物体内甲基汞含量快速、准确的检测方法至关重要。文中概述了生物体内甲基汞的主要检测技术和方法,其中气相色谱-原子荧光光谱法(GC-AFS)、高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用法(HPLC-ICP/MS)和高效液相色谱-原子荧光光谱法(HPLCAFS)是三种最常用的检测方法。同时,介绍了处于研究阶段的化学荧光探针检测方法,并对生物体内甲基汞的检测技术发展方向进行了展望。

精制棉废水处理技术进展研究

精制棉广泛用于食品、医药、电子和日化等行业,但废水量大,尤其是蒸煮黑液,色度高、COD值高和可生化性差,处理的工艺复杂、处理成本较高,一直是环境工程领域的难点。本文首先介绍了精制棉废水的来源及性质,重点分析和总结了精制棉废水的炉渣和粉煤灰、酸析、电解和高级氧化预处理技术,并对精制棉废水的生物处理技术和工程实践进行了概括总结。针对精制棉废水的来源和性质,对精制棉废水处理技术的发展方向进行了展望。

微生物共培养厌氧同步消化反硝化处理污水的研究

以塑料网为载体附着生长厌氧消化菌、反硝化菌和厌氧氨氧化菌。厌氧消化菌将有机污染物转化为小分子有机酸、醇类、醛类、二氧化碳和甲烷等,有机物厌氧消化产生的丙酸和丁酸等作为反硝化菌和厌氧氨氧化菌脱氮时的碳源被消耗,从而实现模拟污水中有机污染物和含氮污染物的协同、高效去除。