杂交狼尾草对土壤锌／十溴联苯醚复合污染的生理响应及修复

采用室内盆栽试验,研究了杂交狼尾草对土壤中Zn/十溴联苯醚(BDE-209)污染的生理响应及修复效果。结果表明,杂交狼尾草的生物量随着BDE-209浓度增大而升高,低中浓度Zn/BDE-209复合污染明显促进了植株生长;在单一BDE-209和复合两种污染条件下,随着污染物浓度上升,丙二醛(MDA)含量上升,可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性均呈下降趋势;植物地下部分对Zn和BDE-209的积累均大于地上部分,随着BDE-209浓度增大,植物对Zn和BDE-209积累量上升,低中浓度Zn/BDE-209复合污染对积累、转运Zn和BDE-209均有促进作用,植物地下部分对Zn的富集系数高达7.78;杂交狼尾草对复合污染土壤中BDE-209去除率高达60.73%,不同去除效果为根际去除率>非根际去除率>无植物去除率。

粤北大宝山矿区污染成因与源头控制技术应用进展

韶关大宝山矿区周边兴起的无序民采和商业矿采活动对山体周边生态环境造成了巨大的破坏,严重威胁到当地居民的生命健康。为应对矿山生态退化、重金属污染及潜在生态环境等问题,矿区有效实施了水体治理和矿山生态环境修复等多项工程。本文在全面调研和搜集大宝山矿区污染现状相关资料的基础上,以清污分流、尾矿清淤、污水处理、植被恢复、矿山环境综合治理等工程实施内容及相关政策为依据,对大宝山矿区部分污染修复工程案例进行总结。并在全面分析矿山污染来源、横石河及其周边农田土壤、地下水的污染现状的基础上,简要归纳矿区目前所施行的治理工程及其成效,主要包括新山片区历史遗留矿山生态修复工程、铁龙新山片区清污分流工程、李屋拦泥库清淤工程以及尾矿库外排水处理厂工程。大宝山矿区采取的相关治理方法和理念可以为其他矿区的生态修复提供参考。

某砷污染矿区土壤清洗修复及其动力学研究

矿区不当开采导致下游土壤As污染（As含量达到194 00 mg/kg）,研究了柠檬酸、氮川三乙酸三钠（NTA）、乙二胺二琥珀酸-三钠盐（EDDS）3种天然螯合剂清洗修复As污染土壤的效果以及清洗对As化学形态的影响,并探讨了清洗动力学过程。结果表明,柠檬酸、NTA和EDDS的最佳清洗条件：液土比分别为30、30和15 m L/g,浓度分别为0.2、0.05和0.1 mol/L,p H分别为2.67、13和13,震荡清洗时间分别为6、3和2 h,对应的去除率为88.70%、94.05%和89.89%。运用吸附动力学模型对As的清洗动力学数据进行拟合,准一级方程拟合决定系数达到0.982 07,是描述柠檬酸清洗过程的最佳方程;NTA和EDDS则是准二级方程,NTA分段拟合的决定系数分别为0.999 04和0.940 37,EDDS对应为0.97825和0.816 92。3种天然螯合剂对碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态均有40%~90%的去除率,其中NTA对铁锰氧化物结合态和残渣态的去除率分别为91.24%和95.03%,显著高于柠檬酸和EDDS。

高校环境通识教育教学案例体系构建与应用

环境通识教育课是非环境专业的高校学生完整且系统地获取环境知识与技能的主要途径.案例教学法可以充分调动学生学习的积极性,提高学生课堂专注力.在环境通识教育中采用案例教学有利于学生系统性地掌握环境知识,实现知识的迁移与应用,培养引领社会可持续发展的综合型人才.本研究基于环境通识教育实践,构建了高校环境通识教育教学案例体系.同时,根据人口与资源、生态、大气、水体、土壤、固体废物等授课专题,分析并总结了一系列经典常用的环境案例或学生亲历的环境事件.

新工科背景下高校环境通识教育理念与实践

发展环境教育,提高环境意识,是解决环境问题和实施可持续发展战略的希望所在,培养新经济急需的以及引领未来技术和产业发展的人才已成为全社会的共识。在开设“环境科学与工程导论”环境通识教育课程中,秉承理工结合和科工并重的教学理念,构建了“课堂讲授—见习实验—社会调研”三位一体的混合式教学模式,进行课程考核机制和缩小教学班规模等改革,在教学过程中穿插一些趣味材料和典型环境问题及案例分析,引入实物教学和课堂实验并设置专门的专业实验室见习课,引导学生利用周末和节假日时间开展环境污染社会实践调研活动。编写的配套教材出版后在全国推广使用,取得了良好的教学效果和社会反响。

鸽粪农业利用潜力及其重金属风险评价

为了解鸽粪组分及其农业利用过程中重金属的潜在生态风险,本研究采集了广东省肉鸽养殖基地的鸽粪样品,检测分析了鸽粪中Cu、Zn、Cd、Cr、Ni、Pb、Hg、As 8种重金属含量以及全氮、全磷、全钾含量,采用单因子污染指数法与综合污染指数法评价了鸽粪重金属污染程度,同时,根据水稻所需全氮含量分析鸽粪安全农用年限,并通过Hakanson潜在生态污染评价法进行验算。结果表明:对比德国腐熟肥料标准,鸽粪中Cu、Zn含量超标,样品超标率分别为18.18%和36.36%,总超标率为45.45%。单因子污染指数表明鸽粪重金属Zn、Cu、Ni分别有36.36%、18.18%、18.18%的样品处于污染水平,其余重金属含量均在《有机肥料》(NY/T525-2021)的限量范围内。内梅罗综合污染指数表明,处于警示及以上污染水平的点位主要受Cu、Zn污染。在不考虑重金属流失情况下,广东省水稻种植中连续施用鸽粪10 a无重金属污染风险,而在水田旱作系统中,以作物所需全磷量为施肥指标的情况下,鸽粪安全农用年限可达50 a。研究表明,鸽粪农用过程中会使重金属在农田土壤中累积,引起重金属污染,应加强鸽粪无害化处理及安全利用等技术研究。

环境因素对针铁矿光解泰乐菌素的影响

为了正确评估抗生素的环境风险,了解抗生素在水环境中自然光转化的规律,考察了抗生素的初始浓度、pH值、离子强度及腐殖酸对针铁矿光降解泰乐菌素的影响.结果表明:针铁矿光解泰乐菌素的速率随着溶液pH值的增加先减小再增加,而与泰乐菌素的初始浓度及离子强度成反比;同时,腐殖酸的存在有助于光解作用,而且腐殖酸的浓度越高,泰乐菌素的光解速率越快.泰乐菌素在针铁矿上的光解作用可能包括溶液中的均相反应和针铁矿表面的异相反应两个过程.在评估抗生素的环境风险时,应当综合考虑环境因素对其转化过程的影响.

用酒石酸等有机酸清洗镉锌、镉镍复合污染土壤

针对受镉锌复合污染的A区土壤和受镉镍污染的B区土壤,借鉴BCR分级提取的思路,设计了用醋酸、柠檬酸、酒石酸及琥珀酸四种有机酸与草酸组合两步振荡清洗工艺,去除土壤中环境风险较大的重金属形态,并比较了单独用柠檬酸、酒石酸振荡清洗的效果,探讨了超声波对酒石酸清洗的强化作用。结果表明:先用0.1 mol·L-1柠檬酸或酒石酸振荡清洗16 h,再用0.2 mol·L-1草酸振荡清洗16 h的两步清洗法对2种土壤目标重金属去除率最高;单独用0.1 mol·L-1酒石酸振荡清洗2 h对A区Cd、Zn和Ca的清洗率分别为30.74%、25.59%和15.86%,对B区土壤Cd、Ni和Ca的清洗率分别为47.36%、6.89%和23.92%。酒石酸能有效去除目标重金属,同时洗出的常量元素Ca较柠檬酸少,是较理想的清洗剂。超声波(功率400 W,频率20 k Hz)可以强化酒石酸对重金属的清洗效果,超声30 min对2种土壤目标重金属的清洗率与单独用酒石酸振荡清洗2 h相当。

矿区河流沉积物中硫的总量测定及过程控制

针对矿区受污染河流沉积物总硫含量高、有机硫含量低并携带大量重金属的特点,借鉴煤炭总硫测定预处理方法,将样品与艾氏卡试剂在800℃下碱熔2h,使各形态硫转化为易溶性硫酸盐,再经水超声浸提后用离子色谱法测定硫酸根含量。分析结果显示,调查的粤北大宝山矿区河流受酸性矿山废水污染严重,河流沉积物总硫达4.47~44.58mg/g。针对测定方法的过程控制,详细分析碱熔试剂的加入量和放置方式、坩埚预处理以及温度控制等环节对方法精密度和准确度的影响,提出了相应的规避措施,并采用无水硫酸钙加标回收试验检验规避措施的有效性。试验结果显示回收率达88.7%±4.92%。方法用于本案例样品分析,具有操作简便、分析快速等优点。

2类氨氧化菌的生态特性及其应用研究进展

氮素作为组成生物体的重要元素,一直以其独特的方式在自然界中循环.经典氮循环理论认为细菌的好氧氨氧化是氧化氨氮的唯一途径,然而,随着生物技术的发展,新的氮循环途径被不断发现,其中的古菌好氧氨氧化以及厌氧氨氧化过程,由于其突出的生态及工程应用重要性,成为学术界的研究热点.文章综述氮循环新途径中的厌氧氨氧化以及古菌好氧氨氧化过程的发现及研究现状,并进一步探讨了这2类氨氧化菌的研究及应用前景.

镉、铬复合污染水源水的处理技术研究

重金属引起的给水污染是威胁人体健康的元凶首恶之一,也为传统给水处理工艺提出更大的挑战。本文以强化混凝沉淀的方法处理铬、镉复合污染的水源水,旨在通过优化原工艺应对突发污染。研究表明,针对铬和镉的初始污染浓度分别为0.170 0 mg/L和0.030 0 mg/L的复合污染水源水,采用分段工艺,只需在原水的p H值的条件下,投加混凝剂(Fe Cl3)20.0 mg/L,混凝剂(PAFC)的投加量为2 mg/L,出水即可以达到国家出水标准。处理过程模拟水厂现有工艺,无需新增设备,易于操作。

采用改良A^(2)O工艺中型城镇污水处理厂碳排放特征研究

运用碳排放因子法,对汕头市4座处理规模相似但A^(2)O工艺各异的中型污水处理厂进行碳排放总量核算与碳排放强度分析。结果表明,采用不同A^(2)O工艺的污水处理厂总碳排放量存在差异,4座污水处理厂总碳排放强度范围为0.317~0.402 kg/m^(3)(CO_(2)-eq)。按处理工艺碳排放从小到大顺序为:多段AO、A^(2)O+厌氧/缺氧调节池、传统A^(2)O、A^(2)O+微曝气氧化沟。但不同处理工艺的碳排放类别组成相似,电力消耗为最主要的碳排放源。与传统的A^(2)O工艺相比,3种改良A^(2)O工艺在减小药耗、CH4排放、N2O排放和污泥处置碳排放源排放强度存在优势,其中多段AO工艺减小总碳排强度的优势最大,据此针对改良A^(2)O工艺的运行碳排优化提出建议。

海绵城市主要低影响开发措施碳排放核算方法构建与碳减排路径分析

低影响开发措施是海绵城市建设过程中解决水环境问题的主要途径,其碳排放核算与减排路径对于实现“双碳”目标下海绵城市的低碳绿色运行具有重要意义。针对目前低影响开发措施核算边界模糊不清、核算方法亟需完善及碳减排路径有待深入探讨的现状,以碳排放因子法为依据,运用全生命周期法的思想,以汕头市中心城区北岸海绵城市建设过程中主要低影响开发措施为研究对象,构建了适用于传统水文处理措施透水铺装与绿色基础设施雨水花园和下沉式绿地的的碳排放核算方法,分析了其碳减排路径与效果。结果表明:①在30年全生命周期内,各措施碳排放总量达2225 t CO_(2)-eq,且主要集中在透水铺装的建设阶段,占88%左右;②从碳减排的角度来看,当透水铺装材料的选取20 cm厚级配碎石、30 cm厚1∶6干性水泥砂浆、6 cm厚透水路面砖时,可在径流量控制率为65%的前提下为现有透水铺装建设减少高达930 t的碳排放量;③从碳汇角度来看,仅占低影响开发措施总面积20%左右的雨水花园和下沉式绿地,通过植物固碳可产生约1665 t碳汇,可以抵消全部措施全生命周期63%左右的碳排;绿色措施规划面积按照现有雨水花园和下沉式绿地的比例增加6%,便可抵消所有措施的30年全生命周期碳排放量,碳汇效益相当可观。

芦苇根际对有色溶解性有机质的脱色机理及环境行为

有色溶解性有机质(CDOM)是水体中天然有机质的重要组成成分,它的过量输入会造成湖泊、水库等水体的富营养化,甚至直接污染饮用水。植物修复技术具有经济有效、绿色环保等特点,适用于环境中CDOM面源污染的控制与治理以及污水处理厂尾水中CDOM的深度净化。研究植物净化过程中CDOM的脱色原理及环境行为,对水环境保护和饮用水安全具有十分重要的意义。通过CDOM在植物根际中的脱色、分布和组成分析,探究植物对CDOM的脱色性能以及CDOM在根际环境的分布特征和组成成分;结合植物根系分泌物和酶提取液的脱色实验,考察根系分泌物和植物酶对CDOM脱色反应的影响机制。结果表明:CDOM难以自然水解,其有效脱色依赖于植物的存在;植物对CDOM的作用方式以根系吸收为主、根表吸附为辅,形成了大部分CDOM以低分子形态累积在植物体内(92.2%)、少部分CDOM以高分子形态附着在植物表面(7.7%)的分布特征;植物根系分泌物虽然不能直接影响CDOM的脱色过程,但可以通过改善根际微环境、促进微生物生长、富集相关降解菌种、改变CDOM生物可利用性等方式来强化根际微生物对根表附着的高分子CDOM的碳源利用能力;经生物降解生成的低分子CDOM通过根系吸收进入植物体内,并在植物酶的作用下进一步代谢分解,从而达到植物净化CDOM的目的。

饮用水源突发性铜+镉+铊复合型污染应急处理试验研究

为应对可能出现的突发性铜+镉+铊复合型污染事件,模拟自来水厂常规工艺以及强化工艺对含有铜(Cu)、镉(Cd)和铊(Tl)的原水进行处理。结果表明,常规工艺对含Cu、Cd和Tl复合污染的原水去除效果有限;Cu的去除较Cd和Tl容易;投加高铁酸钾预处理对Cd和Tl有明显去除效果;Cu、Cd和Tl的去除率随pH的升高而提高。单因素实验和正交试验确定最佳去除方案为高铁酸钾投加1.25 mg/L,pH为9.50,PAFC投加2.0 mg/L,粉末活性炭投加20 mg/L,在此条件下处理含铜4.84 mg/L、镉14.10 ug/L、铊0.325ug/L的原水,出水剩余铜、镉、铊的浓度分别低于1 mg/L、0.005 mg/L、0.1ug/L,都达到国家饮用水标准。

原水突发性铊污染应急处理研究

模拟水厂常规处理工艺对含铊（Tl）原水的处理效果,结果表明常规处理工艺不能将含Tl浓度为0.155～0.555 μg/L的原水处理达标.研究高锰酸钾、pH、粉末活性炭等因素单独作用及联合作用的除Tl效果,结果表明：各因素单独作用时,Tl去除率在一定范围内随着投量增加而上升;联合作用时,KMnO4投加1 mg/L,pH调节为8.5,粉末活性炭投加20 mg/L,能将含Tl浓度为0.613 μg/L以下的原水处理达标.初步探究了KMnO4的除Tl机理：中碱性条件下,KMnO4不能将Tl＋氧化成Tl3＋,KMnO4的还原产物新生态二氧化锰能将0.4 μ g/L的模拟含Tl水样处理至0.003μg/L.生产性试验表明：KMnO4投加0.5 mg/L,pH调节为8与KMnO4投加0.5 mg/L,Cl2投加0.5 mg/L的除Tl效果优于各因素单独作用时的处理效果.

降雨径流的多重环境效应

为探究地表降雨径流的多重环境效应,选择广州市某校园教学区路面、生活区路面和办公楼屋面3种下垫面对其降雨径流进行监测,分析了微生物量、微生物活性、氮磷以及悬浮颗粒物的变化特征,并探讨了下垫面和雨前干期对微生物的影响、径流中氮磷营养盐的赋存形态以及污染物间的相关性。结果表明:不同下垫面降雨径流的环境效应存在较大差异,应针对其特征制定不同的径流控制对策;下垫面和雨前干期是影响降雨径流中微生物的重要因素,屋面径流微生物量与微生物活性的事件平均浓度EMC是路面径流的3.04倍与2.19倍;溶解态氮和颗粒态磷是降雨径流中营养盐的重要输出形态,降雨初期氮磷污染物浓度较高,随降雨时间延长浓度逐渐下降并趋于稳定值;随降雨径流迁移的主要是小于100μm的颗粒物,相关性分析表明TSS与TP、CODcr呈显著正相关,去除悬浮物是控制降雨径流污染的有效途径。

华南典型电子垃圾拆解区土壤中十溴联苯醚的分布特征及迁移特性

十溴联苯醚(BDE-209)是电子垃圾拆解处置地区最主要的持久性有机污染物之一。采集了华南某电子垃圾拆解处置场地及其周边村镇18个采样点的表层土壤样品和其中11个采样点垂直尺度的土壤样品,利用高效液相色谱(HPLC)分析测定了BDE-209的含量。结果表明,该区域及周边农田土壤中BDE-209的浓度范围为未检出至5.47 mg·kg^(-1),在该区域的检出率达到了90%以上,BDE-209已经从电子垃圾拆解处置场所迁移到附近及周边的农田土壤中。土壤中BDE-209的垂直分布数据显示,在0~10 cm层面相对含量最高,而在50 cm以下层面均未检出,BDE-209在土壤中的浓度随深度的增加而减少,输入强度影响BDE-209在垂直方向的迁移能力。

时间分辨荧光免疫分析在环境中的应用进展

时间分辨荧光免疫分析技术(TRFIA)作为一种新型的超微量分析技术,不断应用于环境痕量分析领域,在检测环境中的有机污染物、生物毒素等方面发挥了重大作用。该文论述了近年来开发的TRFIA新系统,阐述了TRFIA在检测环境中的药物残留、生物毒素及化工试剂等方面的研究进展,并在此基础上对其应用前景进行了分析,展望了其在检测新兴有机污染物方面的巨大潜力。

铁碳微电解耦合反硝化菌削减河道黑臭底泥污染物及净化水质的研究

通过向河道中投加铁碳填料和反硝化菌复合包的方式,构建了铁碳微电解耦合反硝化菌曝气辅助原位削减河道黑臭底泥及净化水质技术.模拟实验结果表明:当铁碳填料投加30 g/kg、反硝化菌接种量为15 mg/kg、曝气量为60 m L/min和曝气时间为9 h/d的最佳组合下运行仅28 d后,上覆水COD、NH4+-N、TN和TP去除率分别达到85.7%、98.6%、65.7%和96.4%,稳定达到地表水Ⅳ类水标准;底泥TOC去除率达48.8%;底泥中BD-P和Na OH-P组分显著增加;底泥可转化态N含量显著减少;表层5~10 cm底泥由深黑色变为浅褐色.在耦合体系中,铁碳微电解可促进底泥及上覆水中碳、氮磷污染物的转化与去除;反硝化菌促进脱氮反应;曝气激活底泥土著微生物的活性.三者的协同作用削减黑臭底泥污染物并净化水质,为铁碳微电解耦合反硝化菌原位削减河道黑臭底泥污染物及净化水质技术提供理论依据.