污染源COD水质自动监测仪干扰因素研究

污染源COD在线监测仪是最易受到干扰的设备,各干扰因子对自动监测数据有效性及准确性的影响很大。该研究重点针对悬浮物、氯离子等因素对COD水质自动监测仪比对监测的影响效果及机理进行了评估。研究结果表明,水体颗粒物对COD水质自动监测仪比对监测的影响最大,Cl-次之。CCA分析显示颗粒物呈最高显著相关性,原因主要由于预处理系统去除颗粒物带来自动监测的误差。实际废水样品验证结果也与模拟样品测试结果趋势一致。研究成果为进一步提高COD水质在线监测精确度,减少监测干扰奠定基础。

三种碳源对乌梁素海好氧不产氧光合细菌群落结构的影响

好氧不产氧光合细菌（AAPB）营光合异养,在水体碳循环中起着重要作用.但是,碳源对AAPB群落结构的影响尚不明确.本文基于16S rDNA和光合反应中心合成中的关键基因——pufM基因,运用变性梯度凝胶电泳（DGGE）技术,比较分析了在微生物分离培养中常用的3种碳源（葡萄糖、丙酮酸钠、酵母提取物）对乌梁素海水体总细菌及AAPB群落结构的影响.结果表明,不同碳源诱导7~21 d后,水体总细菌群落丰富度及多样性指数均有不同程度的提升,AAPB群落则呈现先升后降的趋势.3种碳源中,丙酮酸钠添加后对总细菌及AAPB菌群的丰富度和多样性的提升效果最好.测序及系统发育结果表明,乌梁素海水体经诱导后新检测到了一些原环境中未发现的菌属,一些具有特殊碳代谢能力的菌属丰度得到了提升.本研究为充分认识和理解AAPB的生态学作用和意义,及其富集、分离和培养提供了基础依据.

基于遗传算法的水利工程生态环境影响分析

通过引入遗传算法优化层次分析结果,采用主观打分和科学算法相结合的方法,重点对层次分析法中的权重确定分析进行优化,通过分析生态环境指标体系结果可知,采用遗传算法能够有效提高层次分析法中的一致性检验结果。

垃圾焚烧过程中二噁英的生成与控制

自1977年于垃圾焚烧厂的燃烧灰尘中发现二口恶英以来,二口恶英的去除、控制技术始终是技术领域的关注焦点。目前已经有大量研究揭示了二口恶英的主要形成机制,但尚未有报道针对性的对二口恶英合成过程中的影响因素和减排措施进行全面探讨。故文章将对垃圾焚烧过程中二口恶英的生成机制,燃烧条件控制、卤素和金属元素等因素对二口恶英合成过程中的重要影响分析及控制手段等各方面进行了阐述,为二口恶英的减排控制提供借鉴和指导,并为最大限度减少二口恶英的形成,及提高去除效率奠定基础。

面积流速仪在明渠流量监测中的应用

结合前人对矩形断面明渠流速分布的理论分析与试验研究,应用大量的试验数据,建立明渠流量测定的代表断面、代表垂线和代表水深,可以提高实际明渠流量测定精度,简化明渠流量测定工作量.结果表明：实际流量监测中,量断面最好选择在渠宽4倍的距离以上,如果不满足条件,渠越宽,需要的相对流程越短;越窄,相对流程越长.监测水深时,在y=0.4h处作为监测点,在水流波动较大的水中,也可以选择应用0.2h、0.6h和0.8h三点法,但不建议选择0.2h和0.8h的两点法.监测垂线的选择为：在≤3.0m的明渠上,一般取3条垂线就可以代表平均值,第1条垂线选择应距离渠壁大于10 cm,在0.1＋（0.5 b-0.1m）/2～0.5 b范围内平均设置另外两条垂线.

天津市典型溶剂使用行业挥发性有机物排放特征

基于天津市挥发性有机物(VOCs)的管控需要,针对天津市汽车喷涂、家具喷涂、人造板生产、包装印刷4类典型溶剂使用行业排放的VOCs进行采样监测,测定了其排放组分,评估不同处理设施对VOCs组分的影响,并对其臭氧生成潜势(OFP)进行分析。结果表明:汽车喷涂行业VOCs组分主要为烯烃和含氧VOCs(OVOCs);家具喷涂行业VOCs组分主要为芳香烃;人造板生产和包装印刷行业VOCs组分主要为OVOCs和烷烃;各废气处理设施中,催化燃烧对VOCs组分的影响较大,乙烯的质量分数由3.02%上升到28.30%;芳香烃是对OFP贡献最大的组分,其中间/对二甲苯对总OFP的贡献占比为16.36%。

城市尺度农业面源排放特征及污染风险分析-以天津市为例

应用排污系数法,结合ArcGIS软件及等标污染负荷法,对北方大型城市-天津的农业面源排放特征进行分析,并采用离差标准化法和聚类划分法分析潜在环境污染风险。结果表明:2017年天津市农业面源的COD、TN和TP污染排放量分别为91072.15 t、11760.70 t和871.86 t,各污染物的排放量和贡献强度在空间上具有较强的一致性,呈现中部低、南北部高的分布特征。宝坻区、武清区和静海区污染贡献量较大,等标污染负荷量分别为3035.74 m3、11760.70 m3和8718.68 m3。根据污染风险指数,重点控制区确定为武清区、宁河区和静海区等种植业源主导区,中度、低度污染风险区分别为畜禽养殖-种植业源复合主导区域和水产养殖-种植业源复合主导区域。需控制化肥施用,改进粗放养殖方式,合理处理养殖废水以降低农业面源污染风险。

荒漠草原植物根际溶磷细菌的分离鉴定及其溶磷能力的比较

溶磷细菌是主要的根际促生菌的类群之一,其在发展绿色农业和荒漠化防治中具有重要作用。已有的相关研究主要集中于农作物等,而对于荒漠草原植物溶磷细菌的研究尚很缺乏。该研究利用涂布划线方法、以无机磷培养基从四子王旗荒漠草原四种优势植物根际土壤中分离溶磷细菌,采用过硫酸钾消解-钼锑抗比色法检测菌株的溶磷能力。从4种优势植物兔唇冬青草、银灰旋花、蒙古黄芪和短花针茅根际土壤共分离得到42株溶磷细菌,归为五个类群19个属。其中19株(45.2%)属于放线菌纲(Actinobacteria),5株(11.9%)属于芽孢杆菌纲(Bacilli),16株(38.1%)属于α-变形菌纲(α-proteobacteria),1株(2.4%)属于β-变形菌纲(β-proteobacteria),1株(2.4%)属于γ-变形菌纲(γ-proteobacteria)。溶磷能力测定结果表明菌株GP0501、GP0506、GP0507和GP0509在42株菌种中溶磷能力最强,溶磷量分别为77.57、65.89、58.08、68.02μg/mL,都属于芽孢杆菌属(Bacillus),具有较大的应用潜力。

东居延海表层水中可培养细菌系统发育与种群多样性研究

东居延海作为内蒙古高原主要湖泊之一,水体中微生物的生存现状尚不明确。该研究利用1/2R2A培养基,从湖泊水样中分离获得74株细菌。16S rDNA序列的系统发育分析表明,α-变形菌纲(α-proteobacteria)的菌株最多,共有39株,约占全部细菌的53%;放线菌纲(Actinobacteria)为第二优势类群,共有19株菌株,占全部菌株的26%;除此之外,还分离获得了9株来自芽孢杆菌纲(Bacilli)、6株来自γ-变形菌纲(γ-proteobacteria)以及1株来自β-变形菌纲(β-proteobacteria)的菌株。这些细菌属于23个属,其中以柄杆菌目(Caulobacterales)短波单胞菌属(Brevundimonas)为优势种群,共9株。

基于多元统计分析的独流减河水质时空特征

为了解独流减河流域水质时空特征及污染物排放结构情况,准确掌握污染来源和防控重点,达到改善流域水质的目的,基于2017年独流减河流域9个监测断面的8个水质指标的监测数据,采用综合水质标识指数法进行水质评价,运用多元统计分析方法中的聚类分析和主成分分析开展水质时空分布特征及污染物来源解析研究。结果表明:独流减河流域水质时空特征差异显著,干流水质优于支流水质;时间维度划分为2个时段T_(1)(1—3月)和T_(2)(4—12月),T_(2)时段水质优于T_(1)时段,氨氮、总磷和阴离子表面活性剂是各时段的主要污染因子,畜禽养殖、农村居民生活为主要污染源,氟离子和COD_(Cr)分别是T_(1)和T_(2)时段的另外主要污染因子,代表工业电镀行业废水污染和耗氧有机污染。空间分布划为G_(1)组和G_(2)组,其中G_(1)组主要位于中上游,主要污染因子为氨氮、总磷及阴离子表面活性剂,代表畜禽养殖和居民生活污染;G_(2)组位于中下游,主要污染因子为化学需氧量、总磷和氟化物,代表城镇居民生活污染和工业电镀行业废水污染,G_(2)组水体水质优于G_(1)组。

天津市生活散煤燃烧污染物排放特征分析研究

为了解居民生活散煤燃烧污染物的时间及空间排放特征,基于抽样调查和GIS技术建立了天津市2017年散煤燃烧源污染物排放1 km×1 km网格清单。研究表明:①散煤燃烧主要以烟煤散煤为主,散煤类型具有显著的空间差异特征,核心区域以无烟煤为主,环城区域和涉农区域主要以烟煤为主。②污染物排放量从核心区-环城区-涉农区呈现显著增长趋势,核心区污染物排放时间特征无显著变化;环城区与涉农区污染物排放存在显著变化特征,两个区域内的散煤燃烧污染物排放均集中在采暖期(达90%以上)。

天津市海水养殖废水排放的分布及水质评估

为了解天津市海水养殖污染负荷,对天津市主要海水养殖方式的排放废水进行了监测,以SC-T9103—2007《海水养殖水排放要求》一级标准、GB3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅴ类水环境质量标准、DB12/356—2018《污水综合排放标准》二级标准对废水水质进行了评价,根据养殖面积及分布、养殖废水排放去向,对污染物排放情况进行了初步评估,对比分析了不同养殖方式污染物排放差异。结果显示,池塘海水养殖主要污染因子是化学需氧量(CODMn)、活性磷酸盐和总磷含量,工厂化海水养殖主要污染因子是无机氮、活性磷酸盐和总氮含量;相比工厂化海水养殖,池塘海水养殖无机氮和活性磷酸盐含量达标率较高,悬浮物、CODMn、总磷含量达标率较低,流水式较循环水式工厂化海水养殖总氮和总磷含量达标率高;池塘海水养殖排放量小于工厂化海水养殖,海水养殖对付庄排干的影响最大,监测的污染物排放总量的92.3%进入付庄排干;与流水式工厂化海水养殖相比,可减少污染物排放。针对减少海水养殖污染提出了应对策略和建议。

天津市农村生活污水处理设施排放标准

为强化农村基础设施建设,明显改善农村人居环境,加强对天津市行政区域内农村生活污水处理设施的排放控制和管理,充分考虑相关技术所能达到的污染控制水平,兼顾农村地区的经济承受能力和管理水平,提出了符合天津市现阶段农村的水污染物排放控制要求。明确标准适用于规模 【500 m3/d的农村生活污水处理设施,依据排水去向、受纳水体和处理设施规模进行标准分级,选取pH值、悬浮物、CODCr、氨氮、总氮、总磷和动植物油类7项控制指标,动植物油类仅针对含农家乐废水的处理设施执行。对比分析国内各省市标准限值,依据天津市实际情况合理确定了控制限值。为确保标准顺利实施,从监测要求、超标判定、规范设施运行维护和加强监督管理等角度提出了要求和建议。

天津市氨排放清单建立及时空分布特征分析

根据各类氨排放源活动水平数据,采用排放因子法,估算了天津市氨排放清单,结合中尺度气象模式WRF和排放清单处理模式SMOKE,在分析天津市人为源氨排放的时空分布特征的基础上建立了2017年天津市高时空分辨率氨排放清单。结果表明,2017年天津市氨排放量为57.45 kt,畜禽养殖和氮肥施用是排放贡献最大的排放源,分别占排放总量的49.3%和33.6%;在畜禽养殖源氨排放中,奶牛、蛋鸡的排放量最大,占畜禽养殖排放总量的46.9%,其次是生猪和肉牛,分别占14.3%和13.8%;武清区、宝坻区、蓟州区等天津市西部及北部区域是氨排放主要贡献区域,占天津市氨排放总量的65.5%,且该区域的氨排放具有显著的时间变化特征,表现为12:00、18:00左右是排放量较高时间段。

乌梁素海浮游细菌群落结构及其对富营养化因子的响应

【目的】揭示乌梁素海浮游细菌的群落结构及其对富营养化环境因子的响应,认识乌梁素海浮游细菌多样性,以丰富微生物与富营养化关系的理论。【方法】提取水体浮游细菌总DNA,利用细菌通用引物对63F/1387R进行PCR扩增,构建小口、沙尖北和红圪卜3个湖区16S rRNA基因克隆文库;以典型对应分析(CCA)方法解析浮游细菌群落结构对环境因子的响应。【结果】各湖区中富营养化程度最重的红圪卜位点细菌多样性、丰富度及均匀度最高,而富营养化程度最轻的小口位点细菌多样性、丰富度及均匀度最低。Proteobacteria、Bacteroidetes和Actinobacteria为水体中优势类群。α-、γ-、δ-Proteobacteria,Actinobacteria及Bacteroidetes等菌群丰度随着水体的富营养化程度改变而有显著的变化。各湖区皆存在许多可能具有污染物降解及驱动生源要素循环能力的细菌类群。CCA分析表明TN、NH4+、NO3-和COD等水体指标对浮游细菌群落结构组成的影响较大。此外,乌梁素海水体内未知细菌类群很多;且不同于一般淡水生态系统,乌梁素海中存在9.6%的轻度嗜盐碱性细菌。【结论】乌梁素海水体中浮游细菌多样性较高,细菌群落结构复杂、其类群组成与富营养化因子紧密相关。

玉米秸秆深翻还田土壤氨氧化细菌amoA基因多样性分析

以常规旋耕无秸秆还田(对照)、1年秸秆深翻还田、2年秸秆深翻还田土壤总DNA为模板,采用氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)的氨单加氧酶α亚基(amo A)基因特异性引物扩增AOB amo A基因,构建amo A基因文库。运用BLAST程序进行序列比较发现,玉米秸秆深翻还田土壤中分布有亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio)、亚硝化螺菌属(Nitrosospira)和亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)微生物菌群,秸秆深翻还田土壤AOB amo A基因序列主要与保护性耕作、长期施肥、间作、温室和植被恢复土壤中的amo A基因序列相似;常规旋耕无秸秆还田土壤AOB amo A基因序列主要与秸秆焚烧大田土壤和内蒙古草原土的amo A基因序列相似。玉米秸秆深翻还田2年处理(SF-Ⅱ)AOB amo A基因多样性指数最高,其次是玉米秸秆深翻还田1年处理(SF-I),常规旋耕无秸秆还田(CK)最低。

玉米秸秆深翻还田土壤细菌群落16SrDNA-PCR-DGGE分析

以秸秆深翻还田土壤为研究对象，利用嵌套式PCR和DGGE电泳技术对细菌16SrDNAV3。V5区进行扩增和产物分离，分析3个秸秆深翻处理下春玉米各生育期土壤细菌群落变化，探索高寒灌溉农区春玉米秸秆深翻还田中细菌群落结构特征。结果初步表明，秸秆还田处理细菌多样性高于常规旋耕无秸秆还田处理，这种多样性同时受玉米生育期和不同秸秆还田处理的影响。3个处理相同生育期DGGE条带数有明显的变化，玉米秸秆深翻还田两年处理（SF—II）条带数最多，其次是玉米秸秆深翻还田1年处理（SF—I），常规旋耕无秸秆还田（CK）最少；在成熟期，SF—II条带数为12，是CK处理的两倍。玉米全生育期一直存在数种优势菌群，但各时期细菌的种类不同，整体表现为随着玉米的生长细菌种类逐渐增加，成熟期减少。秸秆深翻还田能丰富土壤微生物多样性，玉米生长中期土壤微生物多样性较丰富。

外源纤维素诱导明显影响微生物土壤结皮细菌群落结构

【目的】微生物土壤结皮(Microbial soil crusts,MSCs)对于遏制土壤荒漠化、恢复荒漠地区生态环境起着重要作用。MSCs中的微生物,特别是纤维素降解菌,起着稳固、修复生态环境的功能。外源纤维素诱导是全面认识MSCs中纤维素降解细菌的多样性及其在MSCs形成和发展中的作用的重要途径【。方法】通过对微生物土壤结皮分别添加小麦秸杆(麦秸)、锯末木屑两类纤维素材料进行诱导,以PCR-DGGE方法分析细菌群落变化。【结果】外源纤维素,特别是麦秸的添加会迅速提高MSCs中细菌丰富度及多样性,将细菌丰富度提高约66.7%,Shannon-Weiner指数提高约15.8%;相同处理的样品聚类位置较近,说明纤维素对于MSCs细菌菌群变化起主导作用;细菌群落结构组成在添加纤维素诱导后发生了变化,麦秸诱导样品与同时期对照样品差异最大,但各样品中Firmieutes和Alphaproteobacteria始终为优势类群;所得DGGE条带序列中有13条与纤维素降解菌序列同源性相近,他们所代表的细菌很可能具有纤维素降解能力,其中厌氧性的梭菌属(Clostridium)所占比例最大,约为46.1%,其次为芽孢杆菌属(Bacillus),约占30%;纤维素降解过程中,诱导增加了MSCs发育有重要作用的一些类群如Microcoleus vaginatus和一些Alphaproteobacteria类群细菌等的丰度和多样性,它们中有的可通过分泌多糖物质等增强土壤颗粒黏结、有的可以其固碳或固氮等能力提高土壤营养水平。【结论】为认识外源纤维素诱导MSCs细菌群落结构的变化规律,MSCs中纤维素降解细菌的多样性及纤维素降解细菌对MSCs形成和发展的作用提供了基础,同时也为恢复荒漠生态系统实践方法提供了理论依据。

含好氧不产氧光合基因簇和Xanthorhodopsin-like基因的Sphingomonas sp.MIM37:基因组及光促生长分析

【目的】菌株MIM37为具有两种光能利用途径的光合异养细菌,分析其基因组和光照对生长的影响,为理解光能利用途径、光营养生物多样性以及光合作用的进化和功能等提供线索。【方法】采用平板涂布划线法分离菌株,结合形态观察及16S r RNA基因和光合基因序列同源性与系统发育分析进行初步分类鉴定;以分光光度法和荧光显微观察法测定光照和黑暗培养下培养液细胞浓度和单细胞体积;构建片段长度为300-500 bp的Illumina PE文库,以Illumina Hiseq2000进行基因组测序,以SOAPdenovo和Gap Closer组装序列,以RAST在线软件注释基因组。【结果】从内蒙古腾格里沙漠天鹅湖表层水中分离获得一株细菌MIM37,经16S r RNA基因、puf M和视紫质基因同源性和系统发育分析均显示其与Sphingomonas属亲缘关系最为密切;相对黑暗培养,光照刺激下的最大细胞浓度和单细胞体积大小分别提高了1.2和5.6倍;基因组注释显示MIM37代谢途径多样,含典型好氧菌的呼吸电子传递链,具有完整的好氧不产氧细菌的光合基因簇及Xanthorhodopsin-like视紫质蛋白基因,合成铁载体,还原重金属,降解微囊藻毒素和多环芳烃类等。【结论】MIM37属于Sphingomonas属,具有两种光能利用途径,光照可明显促进其生长,多样的代谢模式可能使其在自然环境中极具竞争力、分布广泛并具有应用于修复环境污染的潜力。

浑善达克沙地夏冬季浅色型生物土壤结皮中古菌的系统发育多样性

【目的】生物土壤结皮(Biological soil crusts,BSCs)对于遏制土壤荒漠化、恢复荒漠地区生态环境起着重要作用。BSCs形成和发展的关键角色是微生物。但关于BSCs中微生物组成的认识还不够全面和系统,特别是对其中的古菌鲜有研究报道。【方法】通过构建和分析古菌16S rRNA基因克隆文库,揭示浑善达克沙地BSCs中古菌多样性和系统发育类型组成,并比较它们夏季和冬季的变化。【结果】BSCs样品颜色为褐色,厚度较薄,所含氮和磷营养养分不高;8月份和11月份的BSCs古菌16S rRNA基因文库覆盖度均达95%以上,代表性强;两个文库共得到可用的142条古菌16S rRNA基因序列,以0.03为Cutoff值、这些序列分入10个OTUs中,两个季节的最优势种群相同;8月份和11月份的古菌均属于奇古菌门,但群落结构存在很大的不同,即各自所独有的种群分别有1个和4个;BSCs中古菌多样性均不高,但11月份的明显高于8月份的。【结论】温带沙地浅色型BSCs中古菌的主要为奇古菌、多样性低,其群落结构随季节变换而有较大变化。本研究为系统认识BSCs古菌的多样性及其生态作用提供了基础。