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2008年  第21卷  第5期

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封面+目录
2008, 21(5).
摘要(177) PDF(13)
摘要:
污染治理技术与方法
新型单室无质子膜微生物燃料电池性能研究
崔康平, 金 松
2008, 21(5): 1-5.
摘要(1258) PDF(89)
摘要:
采用不锈钢金属丝阳极构建了管状单室无质子交换膜空气阴极微生物燃料电池(MFC),并以葡萄糖为唯一电子供体,研究MFC的性能. 在室温下,初始ρ(CODCr)为496 mg/L,外接电阻为1 000 Ω时,该MFC可以连续产电,最高电压达235.11 mV,开路电压为461.00 mV,内电阻约2 820 Ω. 实验条件下测得该MFC的最大功率密度为137.1 mW/m2,库仑效率为32.4%. 采用该MFC进行了啤酒酿造废水处理对比实验,在进水ρ(CODCr)为15 900 mg/L,停留时间为96 h下,MFC对废水CODCr的去除率达40%~55%,比厌氧生物处理效率高5%~10%. 表明MFC技术可以在获得电能的同时,强化有机废水的生物处理过程.
絮凝剂PTSS的分子结构研究
刘 红, 梁 晶, 余 薇, 向晓东
2008, 21(5): 6-9.
摘要(1283) PDF(85)
摘要:
以聚硅酸和硫酸钛为原料制得絮凝剂聚硅硫酸钛(PTSS),用电子显微镜观察其形貌,发现絮凝剂PTSS呈现不同于聚硅酸球形颗粒状的分枝长链状结构,初步推测钛与聚硅酸发生了化学成键作用;通过红外光谱与X-射线衍射研究絮凝剂PTSS结构,证实钛与聚硅酸中的硅通过氧基成键. 将该絮凝剂用于处理pH为8的模拟江水,在投加量(以钛离子计)为10 mg/L时,A254的去除率为70.9%,浊度去除率为99.3%,絮凝效果良好. 测定不同pH下的Zeta电位,观察所形成絮体的形貌、测定絮体粒度分布以及观测红外光谱图均发现,絮凝剂PTSS特殊的长链结构通过络合成键将模拟江水中的腐殖酸官能团带入絮体中,同时也通过吸附、网捕等作用将其余胶体颗粒去除.
阳离子表面活性剂改性树脂润湿和除油性能研究
周彦波, 胡晓蒙, 鲁 军
2008, 21(5): 10-13.
摘要(1107) PDF(98)
摘要:
以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对苯乙烯离子交换树脂进行改性,制备CTAB 改性树脂,并用改性树脂处理含乳化油废水. 采用热失重法(TG)对改性前后的树脂进行热稳定性分析,并用Washburn压差法研究了水和正己烷在改性树脂表面上的润湿压差. 结果表明,经过CTAB改性的树脂颗粒(R-CTAB)比未改性树脂(R-H)吸水量少且失水更加迅速,疏水性增强,在200 ℃时, R-CTAB比R-H的失重低9.40%. 润湿性试验表明,经过CTAB改性后树脂的水的润湿性降低,正己烷的润湿性提高,改性树脂的表面润湿性能得以改变,疏水性更突出. 处理含乳化油废水的试验表明,改性后树脂对油和浊度的去除率分别高于未改性树脂6.3%和9.5%.
溶液pH对电助光催化氧化苯甲酰胺的影响研究
王海燕, 蒋展鹏, 杨宏伟
2008, 21(5): 14-18.
摘要(1162) PDF(107)
摘要:
溶液pH是电助光催化氧化技术的重要影响因素. 采用溶胶-凝胶法制备TiO2/Ti固定膜光催化剂, 对苯甲酰胺进行电助光催化氧化降解, 考察溶液pH对苯甲酰胺降解速率的作用规律及作用途径. 结果表明, 无论以Na2SO4还是以NaCl为支持电解质, 苯甲酰胺降解的准一级反应速率常数(k)均先随初始pH增加而增加, 达到最大值后, 继续增加初始pH, k下降, 即k随溶液初始pH的变化呈现“火山形”的曲线, 存在最佳初始pH使k达到最大. 在这2种支持电解质中, 苯甲酰胺的准一级反应速率常数(k)达到最大值的溶液初始pH不同, 以Na2SO4为支持电解质时最佳初始pH为5.6, 以NaCl为支持电解质时最佳初始pH为9.8. 分析表明, 溶液pH对半导体的平带电位、半导体催化剂表面的物种吸附、以及羟基自由基的生成量等方面具有重要影响. 综合考虑溶液pH对电助光催化氧化热力学和动力学过程的影响,可以合理解释溶液pH对苯甲酰胺降解速率的作用规律.
低温条件下1,2,4-三氯苯降解菌的筛选及降解特性
黄蓓佳, 张兰英, 王少平
2008, 21(5): 19-22.
摘要(1144) PDF(87)
摘要:
在10 ℃的低温条件下, 从吉林石化化工厂排污管和长春第一汽车制造厂污水处理厂的混合污泥中驯化并分离出10株能以1,2,4-三氯苯(1,2,4-TCB)为唯一碳源的降解菌株, 通过筛选得到6株高效1,2,4-TCB降解菌株. 以6株菌的混合菌为研究对象, 考察其对1,2,4-TCB的降解特性. 结果表明, 混合菌在以葡萄糖为辅助碳源, 硫脲为氮源, pH为7.0, 盐度为2.0%, 溶液体积100 mL的条件下对1,2,4-TCB的降解效果最佳, 且添加辅助碳源对1,2,4-TCB的降解有一定的促进作用. 根据菌种的生理生化特征对降解菌进行初步鉴定, 结果表明,6株菌分别属于弧菌属(Vibrio sp.), 奈瑟氏球菌属(Neisseria sp.), 螺菌属(Spirillum sp.), 无色细菌属(Achromobacter sp.), 醋酸单胞菌属(Acetobacter sp.)和节细菌属(Archrobacter sp.).
利用专性杀菌剂进行煤矸石山酸化污染原位控制试验
胡振琪, 张明亮, 马保国, 王 萍
2008, 21(5): 23-26.
摘要(1100) PDF(98)
摘要:
酸性煤矸石山中硫化物的微生物氧化,加剧了煤矸石山酸化、自燃和爆炸等环境污染、灾害. 通过分离纯化氧化亚铁硫杆菌,并添加不同剂量的杀菌剂,分析了Fe2+氧化抑制率、杀菌剂的使用效果及最佳使用浓度. 结果显示:试验用杀菌剂SLS和SBZ能有效地抑制煤矸石山的酸化. ρ(SLS)为10 mg/L时Fe2+的氧化抑制率达到75.69%;ρ(SBZ)为30 mg/L时Fe2+的氧化抑制率达到75.89%. 表明杀菌剂的使用可以促进煤矸石山的酸化污染控制、绿化和生态重建.
萘降解菌N19-3的分离、鉴定和萘双加氧酶基因的检测
刘怡辰, 曹 娟, 高国庆, 沈 标
2008, 21(5): 27-31.
摘要(1171) PDF(102)
摘要:
从石油污染土壤中分离到一株高效降解萘的N19-3菌株. 经形态观察、生理生化实验和16S rDNA序列分析等鉴定其为丛毛单胞菌属(Comamonas sp.). 该菌株能在30 ℃,30h内将1 000mg/L的萘完全降解. 降解萘的适宜温度为20~30 ℃, 适宜pH为7.0~9.0. 0.1mmol/L的Ca2+和Fe3+对N19-3菌株降解萘有较强的促进作用, 0.1 mmol/L的Mn2+和Zn2+对N19-3菌株的生长和萘的降解也有一定的促进作用, 而0.1 mmol/L的 Cu2+则完全抑制了N19-3菌株的生长和萘的降解. 通过PCR方法在N19-3菌株中扩增出分别与C. testosteroni H菌株的萘双加氧酶铁硫蛋白大亚基基因(pahAc)与双加氧酶铁硫蛋白小亚基基因(pahAd)高度同源的核苷酸片断.
一株海洋石油降解菌的特性研究
苏 莹, 陈 莉, 刘兆普
2008, 21(5): 32-36.
摘要(1130) PDF(90)
摘要:
从胜利油田石油污染水体中分离出的一株石油降解菌HB-1(Acinetobacter sp.),在人工海水条件下,对该菌株的降解条件进行了优化,通过色谱-质谱联用(GC-MS)分析了石油组分降解前后的变化规律,并对其降解机理进行了初探. 结果表明:①菌株HB-1降解石油烃所需优势氮源为NH4NO3,氮磷比〔ρ(氮)/ρ(磷)〕约为3.18,转速200 r/min,φ(石油)为1.0%时为最佳降解条件;②菌株HB-1在淡水和海水中均能生长,但在海水中对石油烃的降解效果显著;③GC-MS分析表明,菌株HB-1对长链烃有明显的降解作用;④表面活性剂Tween 80能强化菌株HB-1对石油的降解,推断菌株在培养过程中产生了某种生物表面活性剂促使烃类易于为细胞吸收所利用.
天然沸石及改性沸石去除低浓度氨氮的研究
姜 霞, 周小宁, 丁明玉, 金相灿, 刘 琨
2008, 21(5): 37-42.
摘要(1081) PDF(80)
摘要:
研究了天然斜发沸石在不同的酸、碱和盐改性条件下吸附去除氨氮(NH4-N)的效果.结果表明:沸石吸附NH4-N动力学曲线符合“快速吸附、缓慢平衡"的特点,且初始ρ(NH4-N)越高,吸附速率越快;天然沸石及其改性沸石吸附NH4-N为单分子层吸附过程,其吸附热力学曲线很好地符合Langmuir曲线. 沸石吸附NH4-N是吸热反应,适当提高温度能够促进NH4-N的吸附. 盐改性方法对沸石吸附NH4-N的效果最好,增加了沸石的比表面积和总孔容,同时有利于沸石的再生.
桔皮水提液对铜绿微囊藻生长的抑制效果研究
张 薛, 胡洪营
2008, 21(5): 43-48.
摘要(1097) PDF(101)
摘要:
桔皮水提液能显著抑制铜绿微囊藻的生长,定性滤纸过滤,0.45 μm滤膜过滤和0.22 μm滤膜过滤及高温灭菌水提液的预处理操作对其抑藻效果无明显影响. 当桔皮(干质量)水提液投加质量浓度大于1.0 g/L时,培养10 d时对铜绿微囊藻生长的抑制率可超过90%,抑制率随桔皮水提液投加质量浓度的升高而增大;当桔皮水提液的投加质量浓度低于0.1 g/L时,抑藻效果不明显. 在长期(40 d)培养试验中,投加低质量浓度(小于1.0 g/L)桔皮水提液的试验组中,铜绿微囊藻在培养后期生长迅速,某些试验组中出现促进铜绿微囊藻生长的现象;投加高质量浓度(大于1.0 g/L)桔皮水提液的试验组中,培养40 d内均保持接近于100%的抑制率. 透析袋分离试验表明,具有抑藻活性的物质存在于分子量小于3 500的组分中. 由试验结果可推测,桔皮水提液中含有某种或某些物质,可对铜绿微囊藻的生长产生抑制作用,且这些物质经121 ℃高温处理30 min后仍保持抑藻活性. 该抑藻物质易于自然降解,在长期培养过程中,其抑藻效果会逐渐消失.
柚子皮吸附水溶液中亚甲基蓝的机理研究
周 殷, 胡长伟, 李建龙
2008, 21(5): 49-54.
摘要(1470) PDF(114)
摘要:
为研究柚子皮吸附水溶液中亚甲基蓝(MB)的吸附性能和吸附机理,试验考察了不同条件(如pH,生物材料粒径,染料浓度,吸附时间和温度等)对其吸附效果的影响. 结果显示:染料溶液在弱酸或碱性条件下有利于亚甲基蓝被该生物材料吸附;其粒径对吸附效果影响不大;在30 ℃的条件下,对亚甲基蓝的吸附在1 h左右达到平衡且符合二级动力学方程;在30 ℃及pH为8时的最大吸附量为169.49 mg/g,符合Langmuir方程;该吸附过程为放热反应,最大吸附量随温度的升高而减少. 表明柚子皮吸附亚甲基蓝的过程是以物理吸附为主,可作为染料废水处理材料.
钙基吸附剂吸附氯化镉的微观形态及机理初探
卢欢亮, 王 伟, 郭玉文
2008, 21(5): 55-59.
摘要(1329) PDF(85)
摘要:
在生活垃圾焚烧烟气模拟净化试验装置中,采用氯化镉(CdCl2)作为气态重金属发生源,模拟改性钙基吸附剂对重金属的动态吸附能力,并与活性炭进行对比.采用X-射线衍射和SEM-EDX(扫描电子显微镜-X射线能谱分析)方法,对吸附重金属前后的吸附剂样品的微观形态特征进行观察,并且对吸附机理进行研究.结果表明:改性吸附剂存在CaO/NaCl共晶体,具有发达的内孔结构,对气态CdCl2除了具有物理吸附作用以外,还存在化学扩散和吸附作用,且化学吸附是主要作用机制.
V2O5/AC催化剂脱除烟气中SO2的微观动力学研究
王建成, 黄张根
2008, 21(5): 60-65.
摘要(1200) PDF(95)
摘要:
利用热重分析仪对V2O5/AC脱除SO2的微观动力学进行了研究,考察了催化剂V2O5的含量〔w(V2O5)〕、反应物SO2和H2O的浓度〔φ(SO2)和φ(H2O)〕及反应温度对催化剂增重分率的影响,并采用微孔填充模型描述V2O5/AC的脱硫行为.模型研究表明:V2O5/AC脱除SO2反应速率由吸附-催化剂表面化学反应控制, SO2和H2O的吸附可用Langmuir-Hinshelwood模型分析.将活性组分表面分率和V2O5/AC的微孔孔容随反应的变化用参数n表示,n类似于反应级数,以表示二者对反应的影响程度.
土壤环境
寿光市蔬菜大棚土壤重金属含量的环境质量评价
刘 苹, 杨 力, 于淑芳, 刘兆辉, 魏建林, 王学君, 王艳芹
2008, 21(5): 66-71.
摘要(1413) PDF(97)
摘要:
对寿光市蔬菜生产基地的大棚土壤进行了重金属Cd,Hg,As,Pb,Cr,Cu,Zn和Ni含量的抽样调查分析,并采用单项质量指数与综合质量指数相结合的方法对重金属的环境质量状况进行评价.结果表明,蔬菜大棚土壤各重金属的平均含量均低于温室蔬菜产地环境质量评价标准(HJ333—2006)的限值,土壤环境质量定为1级,属于清洁水平,适宜发展无公害蔬菜.重金属含量之间多呈正相关关系,其中w(Cd)与w(Pb),w(Pb)与w(Cr),w(Cu)与w(Zn)的相关性达到了显著水平(P<0.05),w(Cr)与w(Ni)的相关性达到了极显著水平(P<0.01).除Pb与Ni外,其他重金属含量均与大棚使用年限呈正相关关系,w(Zn)与棚龄的相关性最强,达极显著水平(P<0.01).与棚外麦地土壤相比,棚内土壤重金属含量明显较高,Hg,Cd,Zn含量明显高于自然背景值.部分地区的蔬菜大棚土壤有Cd和Ni元素超标的现象,Cd的样本超标率为15.4%,Ni的样本超标率为5.8%.为了有效地降低环境风险,建议适当降低施肥量,种植抗重金属污染能力较强的蔬菜.
三峡库区消落带土壤剖面中重金属分布特征
裴廷权, 王里奥, 韩 勇, 黄 川, 龚 勋
2008, 21(5): 72-78.
摘要(1234) PDF(93)
摘要:
通过对三峡库区消落带土壤的研究,探讨了土壤剖面中重金属的分布特征.结果表明:紫色土淋溶层(A层)w(Cd)和w(Hg)平均值,母质层(C层)w(Cd),w(Zn)和w(Hg)平均值均高于全国同类、同层次土壤的平均水平;石灰岩土A层及C层的重金属质量分数平均值均低于全国同类、同层次土壤的平均水平.从上游至下游,w(Cu)和w(Zn)平均值呈降低趋势,其他重金属质量分数的变化不明显.城区附近土壤重金属质量分数明显高于其他地区.土壤中w(Cd),w(Cr),w(As),w(Hg)和w(Ni)服从正态分布(Sig.>0.05),土壤pH与w(Cd)和w(Cu)之间具有正相关关系(显著性水平为0.01).土壤中w(Cd)与w(Cu),w(Cd)与w(Ni),w(Cu)与w(Zn),w(Cu)与w(Cr),w(Pb)与w(Zn),w(Pb)与w(As),w(Pb)与w(Hg),w(Pb)与w(Ni),w(Zn)与w(Ni)和w(Hg)与w(Ni)之间具有一定的正相关关系;w(Cd)与w(Pb),w(Cd)与w(Zn),w(Cd)与w(As),w(Cu)与w(Ni)和w(Hg)与w(Cr)之间具有一定的负相关关系.
黄河口表层沉积物多环芳烃污染源解析研究
刘宗峰, 郎印海, 曹正梅, 马启敏
2008, 21(5): 79-84.
摘要(1403) PDF(112)
摘要:
利用气相色谱-质谱联用仪对黄河口表层沉积物中25种多环芳烃进行了分析.结果显示:沉积物中w(PAHs)为48.56~277.12 ng/g,平均值为122.92 ng/g,表明PAHs处于较低的污染水平.PAHs组分中2~3环PAHs所占比例最大,其中w(萘)最高,w(菲),w(1-甲基萘)和w(2-甲基萘)也较高.PAHs来源诊断比值〔w(□)/w(亲体PAHs)〕分析表明,石油污染和化石燃料的高温燃烧是黄河口沉积物中PAHs的主要来源;因子分析/多元线性回归分析显示,PAHs主要来源于交通燃油和天然气燃烧排放、石油污染、焦炉燃烧排放三大污染源,其中石油污染贡献最大(占74.5%),而交通燃油和天然气燃烧排放、焦炉燃烧排放所占比例相对较小,分别为12.8%和12.7%.
湖南省土壤中有机氯农药的残留规律研究
李倦生, 陈一清, 吴小平, 胡 军, 黄 懿
2008, 21(5): 85-90.
摘要(889) PDF(98)
摘要:
2004年5月采集了湖南省120个土壤样品,采用AES萃取技术,用GC-MS方法测定了样品中的六氯苯、滴滴涕(DDTs)、氯丹、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、七氯和灭蚁灵.结果显示:六氯苯和DDTs的检出率为100%,氯丹和灭蚁灵的检出率较低,艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂和七氯均未检出,说明六氯苯和DDTs曾在湖南省广泛施用.w(有机氯农药)平均值为115.3 μg/kg,其中w(DDTs)占w(有机氯农药)的96.44%,在全部120个样点中有21.67%的土壤样品的w(DDT)/w(DDE+DDD)大于1,表明DDTs曾是湖南省用于农作物的主要杀虫剂,并且近期仍然有输入.不同使用功能的土壤中有机氯农药的残留量也不同,表现为旱地中的残留量高于水稻田,菜地中以辣椒地的残留量最高,茶场土壤中的残留量最低.
赤子爱胜蚓对3种污染土壤中Zn及Pb的活化机理研究
成杰民, 解敏丽, 朱宇恩
2008, 21(5): 91-97.
摘要(1379) PDF(74)
摘要:
以褐土、潮棕壤和酸性棕壤为供试土壤,分别加入100,200和400 mg/kg的w(Zn)或200,400和800 mg/kg的w(Pb)用于模拟污染土壤,通过培养试验,研究了赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)对3种土壤中Zn及Pb的活化机理.结果表明:蚯蚓活动显著提高了酸性棕壤和潮棕壤中Zn及Pb处理和褐土中Pb处理的pH;显著降低了褐土中添加w(Zn)为100和200 mg/kg 处理的pH.蚯蚓活动显著提高3种土壤中w(DOC).蚯蚓活动显著提高了潮棕壤中DTPA提取态w(Pb)〔DTPA-w(Pb)〕,对DTPA提取态w(Zn)〔DTPA-w(Zn)〕的影响不大;显著提高了酸性棕壤分别添加w(Zn)及w(Pb)为200和400 mg/kg处理中土壤DTPA-w(Zn)及DTPA-w(Pb);对褐土添加w(Zn)低于400mg/kg和添加w(Pb)低于800 mg/kg的处理中DTPA-w(Zn)及DTPA-w(Pb)的影响不明显.蚯蚓粪中DTPA-w(Zn)及DTPA-w(Pb)显著高于土壤,Zn的活化率在52%以上,Pb的活化率在47%以上;而土壤中Zn的活化率低于8%,Pb的活化率低于23%.3种供试土壤中DTPA-w(Zn)及DTPA-w(Pb)与土壤pH均呈线性负相关关系,与土壤w(DOC)和蚯蚓粪中DTPA-w(Zn)及DTPA-w(Pb)均呈线性正相关关系.蚯蚓通过肠道消化和养分富集提高土壤中Zn及Pb的活性,是提高土壤中重金属生物有效性的重要机制之一.
盐分对粉壤土氮转化的影响
李建兵, 黄冠华
2008, 21(5): 98-103.
摘要(1138) PDF(91)
摘要:
采用室内恒温通气培养法,以北京地区耕作层典型粉壤土为对象,研究盐分对土壤氮素矿化和硝化的影响.实验设置了4个不同盐分〔以ρ(NaCl)计,分别为20,30,50和80 mg/L〕处理和对照处理,并在硝化实验的土壤中加入一定量的(NH42SO4,分别在30 ℃恒温培养箱中进行为期105 d(矿化)和49 d(硝化)的培养实验.结果表明:在初期的培养中,低盐分有利于土壤氮素转化,ρ(NaCl)为20 mg/L的处理分别比对照处理的累积矿化量和累积硝化量多18.21%和1.87%;而在长期培养过程中,高盐分不利于土壤氮素转化,且ρ(NaCl)越高抑制越明显,其对土壤氮素矿化和硝化的抑制率达到67.92%和62.58%;土壤矿化势和硝化势随w(NaCl)分别呈指数递减,矿化速率常数和硝化速率常数与土壤中w(NaCl)为二次函数关系.
乌鲁木齐市表层土壤Pb的化学形态分布及潜在生态危害评价
王亚宇, 钱 翌, 朱建雯, 王 灵
2008, 21(5): 104-109.
摘要(1202) PDF(93)
摘要:
研究了乌鲁木齐市不同功能区表层土壤Pb 的含量及其化学形态分布,并采用Hakanson的潜在生态危害指数法对土壤中Pb的潜在生态危害进行评价.结果表明:土壤中w(Pb)的平均值为50.9 mg/kg,变幅为27.9~113.7 mg/kg.w(Pb)在各功能区表现为商业区(65.5mg/kg)>交通密集区(61.0 mg/kg)>工业区(55.6 mg/kg)>居民区(45.9 mg/kg)>文教区(41.2 mg/kg)>绿化风景区(35.9 mg/kg);不同功能区表层土壤Pb化学形态存在差异,Pb 元素的化学形态总的分布趋势是残渣态>铁锰氧化物结合态>有机结合态>碳酸盐结合态>可交换态.其中,工业区和交通密集区是以铁锰氧化物结合态和残渣态为主,分别占52.33%,28.59%和42.96%,38.69%;居民区、商业区、文教区和绿化风景区主要以残渣态和铁锰氧化物结合态为主.各功能区土壤中Pb的金属活性表现为工业区>交通密集区>文教区>商业区>绿化风景区>居民区.乌鲁木齐市土壤的Pb污染处于中等到强污染之间,达到轻微生态危害水平.
生态环境
四川汶川地震对生态系统破坏及其生态影响分析
王文杰, 潘英姿, 徐卫华, 王晶晶, 白 雪
2008, 21(5): 110-116.
摘要(1421) PDF(82)
摘要:
利用多平台、多分辨率遥感数据,监测了四川汶川地震灾前、灾后地表覆盖的变化,分析了地震对区域生态系统的破坏及生态重灾区各生态系统类型破坏的分布特征. 采用地理信息系统建模、空间复合分析等手段,研究了地震对灾区生态承载力、生境与生物多样性、生态系统服务功能的影响. 结果表明,地震对灾区生态系统造成严重破坏,灾区因地表破坏、水土流失加剧导致区域生态承载力下降,生境破碎化,生物多样性与生态系统服务功能受到影响.
生态脆弱性综合评价方法与应用
乔 青, 高吉喜, 王 维, 田美荣, 吕世海
2008, 21(5): 117-123.
摘要(1818) PDF(99)
摘要:
探讨了生态脆弱性评价的理论与方法,提出将生态脆弱度指数、生态弹性度指数和生态压力度指数作为生态脆弱性评价的基本判定指标,构建了“敏感-弹性-压力”的评价模型,其评价体系包括总目标层、分目标层、准则层和指标层4个层次,形成了综合指数方法、层次分析法和RS/GIS相结合的生态脆弱性评价方法.在方法研究的基础上,以川西滇北农林牧交错带为例,根据区域特征选取17个评价指标进行案例研究,定量评价了该区域生态环境的脆弱程度,分析了生态脆弱度的空间差异和不同区域生态脆弱性的主导成因.评价结果较为客观地反映了该区域生态环境状况,对于生态脆弱区的生态保护、资源利用和可持续发展具有指导意义.
基于产业调整的太湖流域生态环境优化探讨
于文金, 邹欣庆
2008, 21(5): 124-128.
摘要(1332) PDF(100)
摘要:
以流域为单元进行水资源综合管理,是实现资源、环境与经济社会协调发展的重要途径. 产业调整能控制污染源的数量和种类,是区域环境治理的关键环节和有效手段. 从湖泊流域产业的特有结构分析出发,以太湖为例,分析了当前太湖流域环境问题、产生的原因及其存在的产业不合理性,探讨了点源污染、线源污染和面源污染的成因及其对污染总量的贡献、治理方案并加以对比分析;探讨了湖泊流域产业调整和优化对区域生态环境的改善及污染控制治理中的作用,基于污染总量恒定或稳步下降、经济发展速度不变的情况下,对流域产业升级和优化调整提出了具体的产业结构和政策,这对指导湖区流域可持续发展具有一定的理论意义和实践价值.
基于径向基函数神经网络(RBFN)的内蒙古土壤风蚀危险度评价
师华定, 高庆先, 庄大方, 胡云锋
2008, 21(5): 129-133.
摘要(1174) PDF(76)
摘要:
土壤风蚀是北方干旱和半干旱地区土地沙化和沙尘暴灾害的首要环节和主要动力过程之一. 选取影响内蒙古自治区土壤风蚀演化的相关指标,运用GIS技术提取各指标数据,构建径向基函数神经网络(Radial Basis Function Network,RBFN);根据不同风蚀危险程度标准,选取12个市、县(旗)相关数据进行训练,确定网络模型参数,进而对内蒙古自治区88个市、县(旗)的土壤风蚀危险度进行了评价. 结果表明:内蒙古自治区西部为土壤风蚀发生的极强危险区,西北为强危险区,中部为中度危险区,而东部为轻度危险区;利用其他研究对该评价结论进行对比验证,结果较为理想.
CO2浓度倍增对湿地小叶章生理特性的影响
赵光影, 刘景双, 窦晶鑫, 周旺明, 王 洋, 秦胜金
2008, 21(5): 134-138.
摘要(1272) PDF(75)
摘要:
选择三江平原湿地典型草甸化小叶章(Calamagrostis angustifolia)为研究对象,利用开顶箱控制CO2浓度,模拟CO2浓度倍增对小叶章生理特性的影响. 结果表明,小叶章对CO2浓度倍增的响应依赖于氮素供应状况. 缺氮 (0 kg/hm2) 条件下,CO2浓度倍增使w(叶绿素),w(游离氨基酸)和w(可溶性蛋白质)降低,w(可溶性糖)增加;而当氮素供应充足时,w(叶绿素),w(游离氨基酸)和w(可溶性蛋白质)均显著增加. 施氮促进小叶章叶绿素、游离氨基酸和可溶性蛋白质合成,降低了w(可溶性糖). 小叶章在高浓度(以摩擦尔分数计)CO2(700 μmol/mol)熏蒸40 d,光合能力出现下降趋势. 施氮可以促进小叶章的生长,调节其对CO2浓度升高的适应现象.
旱柳无性系对2,4-二氯苯酚的耐性、去除和吸收
施 翔, 陈益泰, 段红平, 韩素芳
2008, 21(5): 139-144.
摘要(1231) PDF(79)
摘要:
对4个旱柳(Sailx matsudana)无性系8,10,18和22号进行了水培试验,研究了96h后旱柳对水中2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)的去除和吸收积累能力. 结果表明:旱柳可促进2,4-DCP降解,在96 h内4个旱柳无性系8,10,18和22号对20 mg/L的2,4-DCP去除率分别为56.63%,59.85%,55.17%和56.90%. 将4个旱柳无性系分别曝露在10,20和30 mg/L的2,4-DCP环境中,随着ρ(2,4-DCP)的增大,根系和地上部分中的w(2,4-DCP)增加,且根>茎叶;10号无性系地上部分未检测出2,4-DCP且其根系中的w(2,4-DCP)显著低于其他无性系;22号根系和地上部分的w(2,4-DCP)均显著高于其他无性系.水溶液中ρ(2,4-DCP)小于20 mg/L时,2,4-DCP对旱柳生长无显著抑制作用. 不同旱柳无性系对2,4-DCP均具有一定的吸收蓄积能力.
大气环境
生长条件对苔藓硫含量和硫同位素组成指示大气硫沉降的影响
刘学炎, 肖化云, 刘丛强, 肖红伟
2008, 21(5): 145-149.
摘要(1252) PDF(98)
摘要:
对相同大气沉降和土壤背景但生长条件不同的苔藓w(S)和δ(34S)进行了分析. 土生苔藓w(S)高于石生苔藓,表明土壤对苔藓w(S)指示大气硫沉降有影响. 受树冠遮挡的苔藓w(S)偏低反映了树冠吸收会削弱冠下的大气硫输入,而不同类型树冠对大气硫的截留吸收程度不同,这可能是造成树冠下方苔藓w(S)存在差异的主要原因,但随树冠厚度变化无明显规律.石生苔藓δ(34S)与大气硫δ(34S)吻合,而土生苔藓δ(34S)明显受土壤硫的影响而偏正. 此外,树冠下苔藓δ(34S)偏高还与树冠吸收大气硫的过程中发生34S歧视有关,苔藓δ(34S)随树冠厚度增加而偏正,进一步证实了树冠的长期吸收会使沉降到树冠下的大气硫源δ(34S)偏正. 因此,受生长条件歪曲了的苔藓w(S)和δ(34S)不能用于解释大气硫沉降的变化和来源,开阔地的石生苔藓比土生苔藓和受树冠遮挡的苔藓更具有大气指示意义.
工作日、双休日和春节期间PM10中水溶性离子浓度变化特征
赵亚南, 王跃思, 张 凯, 温天雪, 胡 波
2008, 21(5): 150-153.
摘要(1422) PDF(88)
摘要:
为了解北京冬季工作日、双休日和春节期间大气PM10中水溶性离子质量浓度水平和日变化特征,2006年1月15日—2月18日在中国科学院大气物理研究所铁塔分部对大气PM10中水溶性离子状况进行了连续观测.结果表明:工作日、双休日和春节期间大气PM10中主要水溶性离子均为SO42-,NO3和NH4.与工作日相比,双休日中ρ(SO42-),ρ(NO3)和ρ(NH4)平均值分别下降15%,36%和27%;春节期间三者的平均值依次下降41%, 70%和67%.工作日、双休日和春节期间ρ(Cl)和ρ(NO2)日变化相似,表现为白天低,晚上高; 春节期间ρ(SO42-)和ρ(NO3)由于源排放的减弱,日变化较平缓,没有明显的峰值.
城市交通大气与土壤重金属对小蜡生物富集作用的影响
胡星明, 王丽平, 李 恺, 杨 坤
2008, 21(5): 154-157.
摘要(1097) PDF(78)
摘要:
选择合肥市区交通干道、城郊公路和森林公园作为具有不同交通流量的路段,通过火焰原子吸收法,测定土壤和小蜡叶片中的w(Cu),w(Zn),w(Pb),w(Cd)和w(Cr);运用统计方法研究土壤和小蜡叶片中重金属含量的差异和相关性,以及与城市交通大气污染的关系. 结果表明:市区交通干线和城郊公路的土壤中w(Cu),w(Zn),w(Pb),w(Cd)和w(Cr)均高于对照点(森林公园),且市区交通干线与对照点的土壤中重金属含量差异显著;小蜡叶片对5种重金属富集量与土壤中的相应重金属含量没有明显相关性,这表明叶片富集的重金属主要来源于道路交通产生的大气重金属污染物,而非主要从土壤中吸收获得;小蜡叶片对大气中的Pb和Cr的富集能力较强,其生物浓缩系数分别为5.50和3.43,说明小蜡可能是Pb和Cr的良好指示植物,可用于环境监测.
京津地区大气中非甲烷烃(NMHCs)质量浓度水平和反应活性研究
张俊刚, 王跃思, 王 珊, 吴方, 毛 婷
2008, 21(5): 158-162.
摘要(1376) PDF(76)
摘要:
2006年8月15日—9月15日同时在北京和天津对大气中的非甲烷烃(NMHCs)进行了同步观测,利用最大增量反应活性(MIR)计算了两地NMHCs的臭氧生成潜势以估计其对臭氧生成的影响. 结果表明,北京大气中ρ(NMHCs)平均值比天津高78.0  μg/m3.用上午的ρ(NMHCs)计算了京津地区臭氧生成潜势,分别为1 470 和814  μg/m3,其中苯系物对臭氧生成的影响最大,分别占总臭氧生成潜势的75%和73%,其次是烯烃(占13%和11%)和烷烃(占12%和16%). 比较两地ρ(NMHCs)和NMHCs的反应活性可知,北京地区大气中NMHCs的组成比天津的稳定,且其反应活性强于天津. 结合臭氧浓度发现,北京地区大气的氧化能力比天津强.
水环境
以大辽河为例分析中小河流入海通量的估算方法
袁 宇, 朱京海, 侯永顺, 胡筱敏
2008, 21(5): 163-168.
摘要(1158) PDF(91)
摘要:
通过对目前河流入海通量估算方法的比较分析, 针对我国北方的大部分河流属中小河流, 监测频率不高, 潮周径流量与进潮量之比很小的情况, 指出了估算河流入海通量的技术障碍,分析各种河流、河口通量估算方法的误差来源、应用条件,比较潮时通量法、水期加权法、年平均法、概率分布法以及对流-扩散模式法等各种时段通量的估算方法. 从河口上游水文站时段通量、河口段流达率、区间排放量的关系出发, 提出实用化的河流入海通量的计算方法, 并用于水质监测频率较低的感潮河流入海通量的估算和分析. 通过对2003年大辽河入海通量进行实例计算, 全面考虑时段离散通量, 验证了方法估算结果的合理性.
污染物入海通量非点源贡献率的分析方法
袁 宇, 朱京海, 侯永顺, 胡筱敏
2008, 21(5): 169-172.
摘要(1033) PDF(82)
摘要:
针对采用控制断面实测通量进行点源与非点源分割的常规方法,容易夸大非点源贡献率的情况,提出简易分割技术,在概念上明确改进的方法,从实用的角度提出以月径流量与月通量相关系数确定丰水期通量增量的非点源比例系数,建立简单的估算公式,以辽东湾主要入海河流之一的大凌河为例,利用2003年实测数据对大凌河进入辽东湾的高锰酸盐指数、总氮、总磷、石油类、氨氮等入海通量进行计算分析,得到对不同污染物不同分割比例的较为合理的结果.该方法对于闸控调节导致的入海径流反季节变化的情况不一定适用,但可以采用类似的思路进行研究.
巢湖水体固有光学特性研究
戴永宁, 李素菊, 王学军
2008, 21(5): 173-177.
摘要(1578) PDF(92)
摘要:
水体的固有光学特性是描述水体辐射传输的基本光学特性,是建立水质参数遥感模型的基础.黄色物质、非色素悬浮物和浮游植物是影响内陆水体光学特性的3种主要物质,对巢湖水体中这3种物质在波长为400~800 nm的吸收系数进行了测量和分析.结果表明,各组分的吸收系数随其含量的增加而增加;黄色物质和非色素悬浮物的吸收系数随波长的增加呈负指数形式递减;浮游植物吸收光谱的形状与不同藻类的色素组成密切相关.绿色到近红外波段范围是遥感监测内陆水质参数的最佳波段.
底泥对沉水植物生长和群落结构的影响
叶 春, 于海婵, 宋祥甫, 邹国燕, 王 博
2008, 21(5): 178-183.
摘要(1340) PDF(93)
摘要:
太湖流域中的5种土著沉水植物〔马来眼子菜(Potamogeton malaianus Miq.)、微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)、苦草(Vallisneria spiralis L.)、黑藻(Hydrillaverticillata Royle)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum L.)〕经人工配置成3种群落,分别栽植在3种不同类型的底泥上,经过53 d的试验,对人工配置的沉水植物的成活、生长和群落结构演变进行了研究.结果表明:有机质和营养盐含量较高、流动性大、稳定性差的淤泥底质不利于沉水植物的定植,植物成活率较低;氮、磷含量较高的淤泥底质比生泥底质更有利于沉水植物的生长,沉水植物具有较高的相对生长速率,但过于肥沃的底泥会对水生植物的生长产生抑制作用.试验条件下,营养盐含量低的底泥有利于提高生物多样性.3种人工配置的群落中,无论黑藻是否为主栽种,其优势度均明显增加,成为群落优势种.因此,人为配置的沉水植物群落是不稳定的,群落优势种和稳定的群落结构主要由环境条件决定.
黄浦江和苏州河的着生藻类与水质因子关系的多元分析
凌旌瑾, 顾咏洁, 许春梅, 陈小华
2008, 21(5): 184-189.
摘要(1486) PDF(98)
摘要:
通过对黄浦江和苏州河7个断面的着生藻类群落结构及水质状况持续1年的监测,分析着生藻类群落结构的季节变化;并对7个水质指标进行主成分分析,提取影响水质的主要因子,结合着生藻类的群落参数,利用逐步回归分析方法建立水质主要因子与着生藻类群落参数间的回归模型,确定影响着生藻类群落参数的关键因子.结果表明:着生藻类群落结构以硅藻占主要地位,着生藻类优势种以及各群落参数的季节变化明显;对水质参数进行主成分分析(PCA)所提取的3个主成分中,主成分1(PCA1)主要代表水体中CODCr和Chl-a含量,主成分2(PCA2)主要代表水体中DO和TP含量,主成分3(PCA3)主要代表水体中TN含量.其中PCA1和 PCA2对着生藻类密度的影响较显著,主成分对着生藻类的其他群落参数影响不显著,表明着生藻类密度是指示河流水质状况的重要群落指标.
固体废物
升温速率对医疗垃圾热解机理的影响
马洪亭, 张于峰, 邓 娜, 郭晓娟, 魏莉莉
2008, 21(5): 190-194.
摘要(1442) PDF(95)
摘要:
用TGA-DTA差热失重联用分析仪研究升温速率对输液瓶、一次性医用手套、敷料内心和白鼠肌肉4种典型医疗垃圾热解过程的影响规律.结果表明:在其他试验条件都相同的情况下,随着升温速率的提高,热解反应起始温度、终止温度、峰温升高,反应区间ΔT变宽,发生最大热失重速率的温度也升高,热失重峰的峰高也随之增加;升温速率对热失重率的影响随医疗垃圾种类而不同,对较难分解的医疗垃圾(如敷料内心和白鼠肌肉等)影响大,对容易分解的医疗垃圾(如输液瓶和一次性医用手套等)影响较小.
沼气产生的两步一级反应耦合模型
侯贵光, 陈家军, 张 娜, 陈济滨
2008, 21(5): 195-199.
摘要(1668) PDF(187)
摘要:
根据有机物厌氧产生沼气的生化机理,假设沼气通过两步相互衔接的一级反应生成,即复杂有机物的水解酸化反应和简单有机酸的产气反应.根据假设,建立了基于两步一级反应耦合的沼气产气率与产气量随时间变化的数学模型.该模型用统一的数学公式对沼气产气率随时间变化的倒“U”形曲线进行了解释,指出这一过程是两步相互衔接的一级反应相互作用的结果.已知有机物质量,通过拟合或根据经验得出K值后,利用该模型可解出任一时刻有机物的产气率、产气量、最大产气率及其发生的时间.拟合表明,两步反应的反应常数趋于相等.利用该模型可导出已有的Scholl Canyon模型,并可对Palos Verdes模型和Sheldon Arleta模型的经验假设进行解释.
环境管理
流域水质目标管理的AIZ量化分配技术
于 涛, 孟 伟, 富 国, 郑丙辉, 张 楠
2008, 21(5): 200-206.
摘要(1180) PDF(92)
摘要:
“分配影响区”(AIZ)概念是对传统混合区概念及其应用的一次重要补充和修正.它以保持水生态完整性为目的,将分配的概念引入对混合区的管理.AIZ过程涉及的“相对环境价值”、“保护水平”和“毒性质量”等重要概念需要多学科共同研究确定,也是分配过程的关键.在详细介绍了AIZ制定过程的基础上,以大宁河为例说明分配计算过程.采用基于毒性质量的分配方法,结合相关文献资料确定水体用途区和有关参数,计算出各用途区内AIZ的允许面积,该面积即为水体中各排放允许的影响区域.最后给出计算结果说明和管理应用,认为该分配结果要严于一般的“混合区”规定.同时认为该方法是对水体进行综合、量化管理的一个有效手段.
北京市交通土地利用/覆盖变化驱动因子研究
刀 □, 周 丰, 郭怀成
2008, 21(5): 207-213.
摘要(1573) PDF(88)
摘要:
为探讨北京市1996—2004年交通土地利用/覆盖变化(LUCC)驱动因子,从城市复合生态系统角度提出交通LUCC驱动因子的概念模型;采用相关分析、因子分析、多元逐步回归相耦合的模型对社会经济技术及政策行为和城市环境污染状况等驱动因子进行分析,其中入选的各社会经济指标与交通土地利用的相关系数接近或大于0.9,通过因子分析得到的3个公因子,第三产业回归系数最大(为6.132);直接采用多元回归法对其他类型土地利用状况驱动因子进行分析,其回归模型中居民点及工矿用地面积的回归系数最大(为0.99);采用定性分析法对城市生态承载力状况驱动因子进行分析.结果表明,北京市交通LUCC的驱动因子分别是社会经济技术及政策行为、城市环境污染状况、其他类型土地利用状况和城市生态承载力.
日喀则市农业生态足迹研究
孙 维, 余成群, 李少伟
2008, 21(5): 214-218.
摘要(1516) PDF(69)
摘要:
采用水资源足迹和化石能源供给地概念,对日喀则市2005年农业活动的生态足迹进行实证分析.结果表明:日喀则市农业综合足迹为334 153.27 hm2,占日喀则市总足迹的77.6%,其中,化石能源地足迹仅占农业综合足迹的13.3%,表明农业现代化程度不高.对农业综合足迹贡献最大的是耕地和牧草地,二者合占65.6%,主要原因是大量使用农用化学品和牧草地严重超载;生产足迹占农业综合足迹的82.8%,说明农村占用的大部分资源主要用来进行资源再生产.对日喀则市农业综合足迹的实证研究表明,资源产量法可以有效减小土地面积法引起的生态赤字扩大化现象,将肉、蛋、奶产品作为次级产品更能反映牧草地利用现状.