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2007年  第20卷  第6期

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封面+目录
2007, 20(6).
摘要(175) PDF(11)
摘要:
水环境
北京工业废水和城市污水环境激素污染状况调查
陈 明, 任 仁, 王子健, 林兴桃, 柳丽丽, 武少华, 张淑芬, 陈 莎
2007, 20(6): 1-7.
摘要(1465) PDF(93)
摘要:
利用固相萃取前处理技术和高效液相色谱、气相色谱方法,分析研究北京地区重点污染源排水(包括工业废水和城市污水)中主要环境激素(邻苯二甲酸酯、有机氯农药、有机氮农药、有机磷农药、菊酯类农药、烷基酚和双酚A)的残留状况. 调查分析了分布在北京市10个区县的污水处理厂、化工行业、冶金焦化行业、医院及其洗涤中心、印钞行业、食品加工行业和制药行业等7类22个单位排水中的8种邻苯二甲酸酯,17种有机氯农药,7种有机氮和有机磷农药,4种菊酯类农药,4种烷基酚及双酚A共40种环境激素类物质的质量浓度. 并着重分析了污水处理厂进、出水中的环境激素的浓度水平. 结果表明,北京地区工业废水和城市污水中广泛存在着环境激素污染,但其质量浓度并未超过现行排放标准.
密云水库微生物相变化对水质及嗅味的影响
原 媛, 汪善全, 竺建荣, 樊康平, 顾军农, 张春雷
2007, 20(6): 8-13.
摘要(1448) PDF(103)
摘要:
研究北京市地表水源密云水库微生物相变化对水质及嗅味的影响.结果表明:密云水库细菌密度和种类相对稳定,对水质影响较小.2005—2006年,平均细菌密度约300 mL-1,多为革兰氏阴性菌,放线菌与霉菌较少.密云水库藻类生长与水质嗅味呈正相关性.年平均浮游微藻密度为655×104 L-1,全年有2个藻类生长高峰期,即9月和5月,藻密度分别为1 665×104和988×104 L-1.高峰期,水库中出现大量蓝绿藻(如颤藻、鱼腥藻、微囊藻等)以及颗粒直链藻,直接导致水体嗅味.2005—2006年,密云水库有机碳含量明显增加,总氮、总磷含量变化不大.
乐安江河水和沉积物中Cu,Pb,Zn的时空变化特征及来源分析
曾凡萍, 肖化云, 周文斌
2007, 20(6): 14-20.
摘要(1465) PDF(114)
摘要:
德兴铜矿是亚洲最大的露天铜矿,其酸性矿山废水(AMD)对乐安江的影响在20世纪80—90年代曾得到了系统的评价. 然而,相比10年前,该矿山的产量已经增加4倍,但乐安江重金属污染变化情况目前尚不了解. 研究表明:乐安江河水、悬浮颗粒物和沉积物中重金属的空间分布主要与德兴铜矿和银山铅锌矿的AMD输入有关. 与10年前相比,如今由于乐安江上下游的几个重金属污染源被清理掉了,所采集到的样品中Cu,Pb和Zn的含量都比较低;而且由于贫铜矿石(w(Cu)<0.3%)得到了充分利用,乐安江沉积物中Cu含量明显下降.
生态环境
土壤性质在出生缺陷环境风险中的指示作用
李新虎, 王劲峰, 郑晓瑛, 廖一兰, 张科利, 张 霆, 陈 功
2007, 20(6): 21-26.
摘要(1372) PDF(113)
摘要:
为研究土壤性质在出生缺陷环境风险中的指示作用,考虑了区域人口分布和疾病空间结构,使用Bayesian方法,对山西省和顺县连续4年的神经管畸形发生的数据进行了处理,并使用非参数统计的方法,结合土壤环境过程机理,对土壤的理化性质和出生缺陷的环境风险做了系统分析. 结果表明:土壤的机械组成,阳离子交换量(CEC),pH,有机质含量及碳酸钙含量都与神经管畸形发生率显著相关. 土壤砂粒含量高的地区,神经管畸形发生的风险会显著增加;土壤粘粒含量高的地区,神经管畸形发生的风险会显著降低. 土壤阳离子交换量高的地区,神经管畸形发生的风险会显著降低. 在偏碱性土壤且pH较高的地区,神经管畸形发生的风险会显著降低.在有利于土壤提供有效形态重金属及稀土元素的环境条件下,神经管畸形发生率会显著提高.在影响神经管畸形发生的环境因素中,土壤介质中各形态元素的有效含量比其总量具有更强的指示作用.
卧龙自然保护区土壤中有机氯农药的来源分析
刘文杰, 谢文明, 陈大舟, 郑晓燕, 刘咸德, 朱晓华, 杨永亮
2007, 20(6): 27-32.
摘要(1416) PDF(75)
摘要:
为了判断清洁地区有机氯农药的来源,选择四川西部山区卧龙自然保护区高海拔点位的土壤样品,利用GC-HRMS方法测定有机氯农药的残留量. 卧龙土壤中w(HCHs)和w(DDTs)分别为(0.42±0.23)和(0.51±0.35) ng/g,比典型污染土壤低1~2个数量级. 利用聚类分析方法对浓度归一化数据进行分析,结果表明:卧龙土壤中HCHs的化学组成特征与典型污染土壤不同,而与典型大气样品相似;DDTs的组成特征在典型土壤和大气中没有稳定的显著差异. 结合有机氯农药的浓度水平、空间分布和物理化学性质进行分析,结果表明,大气传输过程的贡献可能是卧龙地区生态系统中HCHs以及其他有机氯农药的主要来源.
贵阳市2种不同类型草地的汞释放通量
付学吾, 冯新斌, 王少锋, 仇广乐, 李 平
2007, 20(6): 33-37.
摘要(1417) PDF(90)
摘要:
利用动态通量箱法对贵阳市人工草坪和天然草地的汞释放通量进行了野外实测. 结果表明:春季和夏季的草地是大气中汞的来源,并未出现明显的季节性变化,其平均汞释放通量为(7.8±15.7)~(41.5±15.2) ng/(m2·h),且天然草地的汞释放通量明显高于人工草坪. 草地的汞释放通量具有明显的日变化特征,白天汞释放通量显著高于夜间,最大值通常出现在午后,最小值则出现在夜间. 草地的汞释放通量与光照强度、土壤温度、大气温度呈显著的正线性关系,与大气相对湿度呈负线性关系. 大气中气态总汞的质量浓度是影响草地汞释放通量的另一个重要因素. 大气中气态总汞质量浓度的升高能够抑制草叶片向大气中释放汞,而高质量浓度的气态总汞可导致大气中的汞向草叶片的强烈沉降.
崇明东滩湿地沉积物重金属污染的磁诊断
吕 达, 郑祥民, 周立旻, 吕金妹, 王永杰
2007, 20(6): 38-43.
摘要(1199) PDF(87)
摘要:
对取自崇明东滩的高潮滩、中潮滩和低潮滩的沉积物柱样进行了磁学、粒度、重金属含量等指标的分析、比较与综合研究. 结果表明:在以粉砂为主的崇明东滩,通过污染负荷指数法进行评价,除低潮滩无污染外,中潮滩和高潮滩均有中度的重金属污染. 选取中度重金属污染的高潮滩沉积物柱样进行粒度、重金属含量以及磁性参数的相关性分析显示,χfd,χARM/SIRM与重金属含量和粘土(粒径<4 μm)之间有较高的相关性,并以此建立了磁诊断线性回归模型;χfd和χARM/SIRM可作为重金属含量的替代指标.
崇明岛滨岸滩地植物系统中重金属元素的分布累积与相互关系
赵 庆, 郑祥民, 胡志平, 周立旻, 吕金妹
2007, 20(6): 44-48.
摘要(1318) PDF(101)
摘要:
以滩地几种常见大型植物为研究对象,系统地分析了Cd及Ni在芦苇、海三棱草和互花米草系统中的分布与累积,以及Cd,Ni,K及Ca 4种重金属元素在芦苇中的相互关系.结果表明:Cd及Ni在芦苇、海三棱草和互花米草根部的累积程度较高,约占总量的50%以上.w(Cd)在3种植物不同器官中均为根>茎>叶. 3种植物等量的地下部分中互花米草的阳离子交换量(CEC)可能最高; 互花米草各器官对Cd及Ni的累积能力均强于芦苇和海三棱草. 芦苇地下部分对K及Ca的吸收可以促进Ni的吸收与累积,但同时对Cd的吸收与累积却有一定的阻碍作用;茎中K及Ca与Ni及Cd均表现为一定的拮抗作用;在芦苇体中营养元素K及Ca呈一定的协同作用. 以w(Cd)及w(Ni)在上海市土壤分级标准中的相关背景值为参考,崇明岛滨岸滩地植物系统根际土壤中的w(Cd)及w(Ni)整体上处于清洁水平.
氮肥、磷肥、粉煤灰和CaCO3对As(Ⅲ)胁迫下小麦幼苗生物效应及成熟期籽粒As含量的影响
李春喜, 邵 云, 侯小丽, 姜丽娜, 冯淑利
2007, 20(6): 49-55.
摘要(1270) PDF(87)
摘要:
采用盆栽的方法,研究了在As污染土壤中施加氮肥、磷肥、粉煤灰和CaCO3对小麦籽粒萌发、幼苗生理及成熟期籽粒w(As)的影响,并探讨了4种改良剂对在As污染土壤上种植小麦的有效改良方法. 结果表明:适量的氮肥、磷肥、粉煤灰和CaCO3对As污染土壤的小麦萌发和幼苗生长具有明显的促进作用,能有效缓解As对小麦的毒害,并降低成熟期籽粒的w(As). 表现为出苗率、幼苗株高、植株鲜重增大,w(叶绿素a)升高,丙二醛(MDA)含量和w(游离脯氨酸)下降,成熟期籽粒的w(As)降低.
香格里拉纳西族与汉族聚居区的景观生态格局对比研究
曾和平, 赵敏慧, 杨树华, 周 跃, 周晓路
2007, 20(6): 56-60.
摘要(1316) PDF(105)
摘要:
位于云南省西北哈巴雪山中的三坝纳西族自治乡,由于历史原因,其人口组成中的汉族和纳西族分别聚居于境内的格基河和白水河2条小流域,从而形成了各有特点的景观利用格局. 应用景观生态学和文化人类学的研究方法,对三坝纳西族自治乡内2条小流域的景观格局进行了研究和分析. 结果表明:白水河流域的景观优势度比格基河流域高,且差异显著;白水河流域的景观破碎度比格基河流域高;白水河流域的景观多样性比格基河流域低,但差异不显著. 同时对其民族分布及其耕作文化的调查显示,纳西族的神山崇拜、聚居和梯田耕作文化对其居住的白水河流域景观格局的形成有直接联系.
海南省人类活动对自然生态的影响
符国基, 徐恒力, 陈文婷
2007, 20(6): 61-66.
摘要(1108) PDF(96)
摘要:
将社会库存、水资源足迹和污染足迹纳入生态足迹需求计算模型,改进和完善了生态足迹需求理论与方法. 依据海南省统计年鉴资料,计算并分析了海南省1952—2004年的生态足迹,揭示了海南省52年来对自然资源利用的状况和特征.结果表明:①海南省可再生资源生态足迹占总生态足迹的绝大部分,二者呈同步增长态势,但距离在加大;②海南省对自然资源的利用主要集中于海洋、耕地和能源用地,对草地、林地、淡水水域和建设用地的利用强度相对较小,对水资源的利用强度明显减少;③海南省万元GDP生态足迹呈下降趋势,资源利用效益逐步提高. 海南省生态足迹动态变化的原因包括:①海南省生态足迹的变化是海南省经济生产和消费结构变化的结果,经济和人口增长导致资源的大量消耗,是造成生态足迹不断上升的主要原因;②海南省经济生产的主要方式是农业,农业问题是海南省可持续发展需要解决的首要问题;③海南省对耕地、林地和水资源的利用逐步下降,近几年对水域特别是海洋动物性食品的需求急剧增加,这是居民收入水平上涨的结果。
大气环境
1991—2004年东亚温室气体浓度特征及变化趋势
景元书, 金 巍, 曲 岩, 赵艳霞, 刘文明
2007, 20(6): 67-70.
摘要(1300) PDF(88)
摘要:
利用NOAA Earth System Research Laboratory提供的1991─2004年Tae-ahn(韩国),Ulaan Uul(蒙古)以及瓦里关(中国)的大气温室气体CO2和CH4的数据,对东亚地区大气温室气体的浓度特征及变化趋势进行研究.结果表明:14年来东亚地区大气中φ(CO2)和φ(CH4)月和年平均值总体呈明显上升趋势;3个监测站的φ(CO2)年线性递增率比较接近,平均值为1.91×10-6a-1,季节变化较一致;从沿海到内陆这2种温室气体的浓度均随海拔升高而逐渐降低.
基于EDX的飞灰元素组成及重金属分布研究
郭玉文, 王 伟, 闫允杰, 段 宁, 刘景洋
2007, 20(6): 71-76.
摘要(1349) PDF(118)
摘要:
介绍了用于X射线能谱分析(EDX)的飞灰颗粒表面和断面样品的制作方法.对用EDX分析飞灰组成元素及重金属分布的实验方法(包括点(或面)分析、线扫描以及元素能谱图)和信息分析方法进行了探讨.168组的飞灰EDX分析结果表明:飞灰成分非常复杂,其中Si,Ca和Al是基本组成元素,Cl和S出现频率处于第2位,而作为盐基的Na,K和Mg出现频率处于第3位;在以Si,Ca和Al为主体的飞灰颗粒表面和断面重金属富集少,呈随机分布.推测重金属在飞灰上的吸附作用机理包括了物理吸附过程和自飞灰颗粒表面向内部的化学扩散过程.
北京PM10持续污染及与常规气象要素的关系
隋珂珂, 王自发, 杨 军, 谢付莹, 赵 越
2007, 20(6): 77-82.
摘要(1938) PDF(134)
摘要:
北京PM10持续污染已成为重要的污染现象.选用2000年6月─2002年12月北京空气质量日报和2003年1月─2006年2月9个代表站逐日ρ(PM10)监测资料,利用奥林匹克体育中心站的数据分析了2003年以来北京地区空气污染状况,总结了该站近4年的PM10持续污染变化趋势,并统计其与相对湿度、温度、风速和风向等常规气象要素的相关性.结果表明:①北京近几年秋末PM10持续污染有加重趋势,各站点污染具有同步性;②PM10持续污染以春、秋、冬季出现次数多,概率大,相对湿度、风速和风向对其影响较大,其中相对湿度与秋、冬两季持续污染概率的相关系数分别为0.96和0.97,相关性较好.
2002年北京PM10时间序列及其成因分析
孙 杰, 高庆先, 周锁铨
2007, 20(6): 83-86.
摘要(1278) PDF(97)
摘要:
以北京2002年的ρ(PM10)日平均值和气象要素观测资料为例,根据小波分析的原理,利用Matlab小波分析工具,对逐日ρ(PM10)时间序列进行分解和重构,分析了该地区ρ(PM10)的年变化规律和突变特征.结果表明:2002年北京PM10污染季节性变化强,春季最严重,冬季次之,夏、秋季节较好;全年共有4个突变点,均出现在沙尘暴或强沙尘暴期间,并指出沙尘天气是北京ρ(PM10)发生突变的主要影响因素.在此基础上,根据形成原因及气象资料分析,将2002年PM10重污染天气过程分为沙尘型和排放累积型2类,并阐述了形成各类PM10重污染天气的气象原因.
北京夏季典型天气TSP组成和来源对比
李金香, 董树屏, 虞 统, 刘文清, 李海军, 冯 鹏
2007, 20(6): 87-93.
摘要(1325) PDF(96)
摘要:
于2005年7月选择分别受北方冷空气、海上高压和地方性山谷风影响的3个天气过程条件下,在北京市区和郊区采集了23个大气总悬浮颗粒物(TSP)样品,并采用扫描电镜-X射线能谱技术,根据单颗粒尺度、形貌、特征化学组成解析出各类源对颗粒数浓度的贡献.结果发现:有机/碳质颗粒(占总颗粒数的31.3%,下同)和矿物颗粒(占29.5%)为优势种类,二次源颗粒占10.6%,燃煤飞灰占7.2%,燃煤、机动车排放和建筑施工产生的3类颗粒占4.1%~6.5%.3种天气下颗粒组成特征鲜明,来源差别明显:①冷空气影响下空气质量最好,TSP样品中粒径小于1.0 μm和大于5.0 μm颗粒较多,一次源处于绝对主导地位(占90%);②海上高压控制天气下,粒径为1.0~2.5 μm的颗粒大幅度增加,有大量的次生粒子生成(占10%~20%);③地方性天气中颗粒质量浓度偏高,粒径小于1.0 μm和1.0~2.5 μm颗粒所占比例均较高,但有机/碳质颗粒比例减少, 其他次要种类颗粒增多.市区人为源颗粒的种类最多,对郊区影响明显.
污染治理技术
Ni2+对降解2-氯酚厌氧系统古细菌种群结构的影响
黄爱群, 陈 皓, 陈 玲, 戴亚蕾
2007, 20(6): 94-100.
摘要(1339) PDF(126)
摘要:
提取降解2-氯酚(2-chlorophenol,2-CP)的厌氧颗粒污泥在Ni2+冲击前后样品的总DNA,用古细菌特异性引物ARC21F/ARC958R进行16S rDNA的聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)、克隆、测序及序列分析等,研究了Ni2+冲击及恢复性驯化对2-CP驯化后厌氧颗粒污泥中古细菌种群多样性的影响. 结果表明:Ni2+冲击对古细菌种群结构影响较大,冲击前后厌氧颗粒污泥中存在共有的古细菌菌种(Methanothrix soehngenii,Methanosaeta concilii及Uncultured archaeon等). 冲击后厌氧污泥中新出现的古细菌有Toluene-degrading Methanogenic consortium archaeon M1及Candidatus Methanoregula boonei strain 6A8等. 经过10 d的恢复性驯化后,厌氧污泥中又出现了新的古细菌Methanobacterium subterraneum及Methanobacterium palustre等. 2-CP厌氧降解系统经过Ni2+冲击后,古细菌种群多样性显著增加,系统能较快恢复对2-CP的降解能力.
偶氮染料4BS光解动力学和总氮脱除的初步研究
韩春媚, 林 林, 谷庆宝, 王世杰, 宋存义, 李发生
2007, 20(6): 101-105.
摘要(1476) PDF(123)
摘要:
采用单独紫外光氧化降解偶氮染料直接耐酸大红(4BS),研究了不同因素对4BS光解效果的影响,并初步考察了光解对4BS溶液总氮的去除效果. 结果表明,单独紫外光氧化法对4BS及溶液中的总氮有一定的去除效果. 在非强碱性条件下,4BS的光解过程符合准一级反应动力学模型. 速率常数随紫外光强的增强而增大,并且与初始ρ(4BS)呈负相关关系. 溶液pH是影响光解反应的重要因素,速率常数随pH升高而增加显著,强碱性条件下光解速率最快. 光解对溶液中总氮的去除分为三步,含氮结构的发色基团易吸收紫外光,在反应初期被降解而生成气态含氮物,生成的中间产物比较稳定,需要经过一段时间的能量积累才能继续降解,从而总氮的去除率再次升高.
零价铁表面积对泥浆反应体系中硝基苯降解行为的影响
王世杰, 谷庆宝, 杜 平, 卢桂兰, 李发生
2007, 20(6): 106-109.
摘要(1416) PDF(90)
摘要:
硝基苯能够被零价铁还原成为苯胺. 利用气相色谱分析方法,研究了泥浆体系中零价铁表面积对硝基苯污染底质降解行为的影响. 结果表明,在沉积物中初始w(硝基苯)为8.87 μg/g,按照3.27 g/L最佳比例投加还原铁粉,经2 h反应约有97%的硝基苯被降解;其还原机理为表面接触反应,铁粉总表面积是影响硝基苯降解的主要参数;沉积物中硝基苯降解速率常数(K)和残留量(y)与单位体积泥浆中零价铁总表面积(ρa)之间表现为线性和负指数相关性,其关系式分别为:K0.006 5+5.165 87×10-4ρa和y8.57exp(-ρa/7.66)+0.25;零价铁还原硝基苯的降解过程,其降解动力学符合准一级方程,并且通过SEM扫描电镜发现零价铁在反应过程中表面被严重腐蚀,颗粒组成发生明显改变.
生物可降解的螯合剂EDDS提取城市污泥中Cu,Zn,Pb和Cd
胡 忻, 罗璐瑕, 陈逸珺
2007, 20(6): 110-114.
摘要(1818) PDF(99)
摘要:
研究了生物可降解的螯合剂EDDS对城市污泥中的Cu,Zn,Cd和Pb的提取效应. EDDS提取动力学研究表明,Cu,Zn,Cd和Pb达到最大提取量的时间分别为12,24,36和36 h. EDDS提取液pH效应研究表明,pH对4种重金属元素的释放没有显著的影响. 4种重金属元素的EDDS提取率:Cu 为23%~39%,Zn为 41%~42%,Cd为 18%~24%,Pb 为24%~44%. 对比EDDS和EDTA对重金属的提取率:Cu为EDDS>EDTA;Zn为EDDS≈EDTA;Cd和Pb为EDTA>EDDS. 提取之后,用BCR连续提取法研究污泥中残留的重金属元素的形态分布表明,酸溶/可交换态、可还原态和可氧化态金属浓度明显降低. 综合考虑运行成本、提取率和城市污泥资源化利用价值,建议EDDS提取城市污泥条件为pH中性、提取时间24 h,从而可以有效地降低城市污泥中有效态重金属元素含量.
造粒合成沸石滤料对污水中磷的净化与回收
陆亦恺, 吴德意, 何圣兵, 王欣泽, 孔海南
2007, 20(6): 115-119.
摘要(1391) PDF(84)
摘要:
以粉煤灰为原料,采用水热合成法制备沸石,造粒后合成沸石填充至滤柱中. 研究了不同运行条件下合成沸石对污水中磷的净化与回收效果. 结果表明:合成沸石对模拟污水和城市生活污水经二级生化处理后的排放水中磷的去除能力相近,且在磷含量低的情况下后者高于前者;与造粒前相比,造粒后的合成沸石仍具有良好的固磷能力. 水力负荷明显影响滤柱中磷的去除效果,其在177.9 L/(m2·h)以下时,磷的去除效果较好. 此外,进水pH也明显影响合成沸石的除磷效果,当进水pH调至酸性或碱性范围时,合成沸石的除磷能力显著提高. 该滤柱能够长期有效地净化与回收污水中的磷,达到饱和时合成沸石的w(磷)达20.04 g/kg(以磷元素计),可实际应用于农田改良.
正十六烷微生物降解酶的定域和酶促降解性
陈延君, 王红旗, 熊 樱
2007, 20(6): 120-125.
摘要(1466) PDF(98)
摘要:
以正十六烷为研究对象,通过室内实验,利用细胞静息技术提取了2株菌种的胞外酶、膜周酶及膜内酶对石油烃类污染物质的微生物降解酶定域,并研究了菌株受环境影响的产酶条件和酶的一般性质. 结果发现:蜡状芽孢杆菌DQ01能降解正十六烷的关键酶位于膜周和膜内,芽孢杆菌DQ02降解正十六烷的关键酶是胞外酶和膜内酶. 通过GC-MS对代谢产物进行测定发现,关键酶对十六烷的代谢途径是常见的单末端氧化. 2株菌种产酶的最佳环境条件:ρ(正十六烷)为100 mg/L,c(鼠李糖脂)为2 mmol/L. 另外,关键酶在pH为6.5~8.0的环境中活性较高,在pH为7.0左右时的活性最高. 酶促降解性的最适温度为30 ℃.
放电极雾化介质阻挡放电低温等离子体对染料溶液的脱色研究
王占华, 许德玄, 陈 瑜, 赵子杰, 王汝南
2007, 20(6): 126-130.
摘要(1694) PDF(84)
摘要:
采用放电极雾化介质阻挡放电装置,以靛蓝二磺酸钠染料溶液为接地雾化水电极,将有玻璃介质保护的平板电极通入60 Hz交流电,在常压空气中放电形成低温等离子体,对染料溶液进行脱色试验. 结果表明:随着电压的升高和空气间隙的减小,放电电流增大;在相同处理时间内,随着电压的增大和空气间隙的减小,脱色率逐渐增大. 当空气间隙为30 mm,电压为30 kV,处理时间为18 min时,染料溶液的脱色率可达95%以上. 空气间隙和电压的不同,脱色率每提高1%的能量消耗量不同,空气间隙为30 mm时脱色率每提高1%的最低能量消耗量为34.81 J,电压为25 kV时脱色率每提高1%最低能量消耗量为49.56 J. 空气间隙为30 mm,电压为25 kV,可实现在较低的能量消耗下达到较高的脱色率.
滴流床苯酚催化湿式氧化反应动力学及反应器模型
王 华, 赵修华, 李光明, 黄菊文
2007, 20(6): 131-136.
摘要(1557) PDF(97)
摘要:
在自制的滴流床反应器中,以苯酚配水溶液为研究对象,采用负载型MnOx/γ-Al2O3作为催化剂,研究了苯酚催化湿式氧化过程.通过实验数据的拟合分析,提出了苯酚催化湿式氧化本征反应速率表达式,计算了液体流率为1.6 L/h时不同温度下催化剂外表面湿润效率以及不同温度下与一定的氧分压相平衡的水中溶解氧浓度;由实验数据拟合得到苯酚催化湿式氧化表观反应动力学模型参数,并建立了关于积分式滴流床苯酚催化湿式氧化的反应器模型,比较了不同氧分压、进液苯酚质量浓度、进液流率下苯酚去除率的计算值与实验值.结果显示:当氧分压大于1.0 MPa时,计算值与实验值能较好吻合,当氧分压较低时,氧气从气相到液相存在一定的传质阻力.在苯酚进液质量浓度为0~5 000 mg/L时,苯酚对催化氧化反应的抑制作用不明显.在进液流率为0~2.05 L/h时,存在一定的外扩散阻力.
复合垂直流人工湿地污染物去除及微生物群落结构的PCR-DGGE分析
黄德锋, 李 田, 陆 斌
2007, 20(6): 137-141.
摘要(1301) PDF(118)
摘要:
采用复合垂直流人工湿地净化富营养化景观水,考察了湿地系统中ρ(CODCr),ρ(TN),ρ(NH4+-N),ρ(TP)和ρ(DO)以及pH的沿程变化,并采用PCR-DGGE技术分析了湿地系统中微生物群落结构垂直分布及组成的多样性. 结果表明:从下行池到上行池,ρ(CODCr),ρ(TN),ρ(NH4+-N),ρ(TP),ρ(DO)和pH沿水流方向逐渐下降,上行池末端出水ρ(DO)略有回升,污染物的去除主要发生在下行池;由于湿地系统中环境条件和营养水平的变化,在湿地系统的不同位置微生物种群存在共同种属和各自的特异种属;下行池表层微生物多样性指数最高,上行池各样品间的相似性较好. 从下行池到上行池,微生物群落的多样性降低,群落结构间的相似性逐渐增大. 植物供氧、残体累积以及根际效应有助于提高湿地表层微生物的多样性.
环境管理与评价
辽宁省工业污染源数量变化及驱动因素分析
刘舒生, 李慧颖, 杜晓明, 王洪波, 吕春艳, 王 鑫, 李发生
2007, 20(6): 142-148.
摘要(1392) PDF(89)
摘要:
以1998─2005年辽宁省14个城市工业污染源数量数据为基础,分析了工业污染源在省、市、区域3个层面上数量变化的特征;指出造成差异的2个主要影响因素,即经济发展和国家政策;讨论了工业污染源数量变化与废水排放量之间的关系.结果表明:辽宁省工业污染源数量区域差异变小,但仍然集中在沈阳、大连和抚顺等城市,营口工业污染源数量增加较快;污染源空间分布与经济发展区域特征有较好的相关性,哈尔滨-大连产业带也成了“污染密集带”;经济发展是污染源数量变化的重要影响因素;国家产业政策通过影响经济从而间接影响污染源数量和质量,而环保政策则直接影响环境保护的方向和环境治理的力度.
基于LCA的建材生产能耗及污染物排放清单分析
王 婧, 张 旭, 黄志甲
2007, 20(6): 149-153.
摘要(1689) PDF(98)
摘要:
利用生命周期方法,通过清单建模及计算,分析了12种建材产品生产的生命周期能耗与大气污染物排放.清单分析包括能源上游阶段、运输阶段和建材生产阶段;同时考虑了直接能耗、直接污染物排放以及间接能耗、间接污染物排放;并使用“迭代”法对能源上游阶段进行清单分析.清单输出结果表明:钢材生产的生命周期总能耗和CO2排放量最大,分别为34.83 GJ/t和3 493 kg/t;草砖生产的生命周期总能耗和CO2排放量最小,分别为0.14 GJ/t和11 kg/t,说明其环境友好性最佳.
基于MFA的青岛市城阳区物质代谢研究
孙 磊, 周震峰
2007, 20(6): 154-157.
摘要(1439) PDF(84)
摘要:
基于欧盟的物质流分析(MFA)框架,对青岛市城阳区的物质代谢状态和代谢强度进行了系统分析.结果表明:1995─2004年城阳区资源投入量和污染物排放量分别增长3.6和1.8倍,化石燃料和矿物约占资源投入量的50.26%~76.30%,进口资源量所占比例呈逐年增长趋势,经济发展的资源外部依赖性较强.万元GDP资源投入由6.01 t降至3.56 t,万元GDP污染物排放量也降低了63.74%,表明城阳区经济发展的资源利用效率和生态效率已有不同程度的提高,但仍远高于发达国家20世纪末期的水平,因此提高资源生产力和控制污染物排放是实现城阳区可持续发展的必由之路.
城市生态交通系统综合评价方法及应用
姜玉梅, 郭怀成, 黄 凯, 郁亚娟, 刘 永
2007, 20(6): 158-163.
摘要(1043) PDF(94)
摘要:
基于城市复合生态系统理论,采用驱动力-压力-状态-影响-反应(DPSIR)模型确定综合评价初始指标,利用主成分分析 (PCA) 法和离差最大化方法 (MDM)分别对指标进行精选及赋权,引入生态综合指数(ECI)对系统进行综合量化评价,利用各方法解决不同阶段问题的优势,重新组合,构建城市生态交通系统综合评价模型算法.运用该模型对2000─2005年北京城市交通生态化水平进行综合评价.结果表明:北京市城市交通生态化水平逐年提高,但总体水平不高,ECI维持在0.8以下,处于生态化建设时期;区域经济状况、道路通达性、烟尘控制及城市绿化建设方面生态化水平较高,而大气环境综合控制、绿化带整合、道路建设及物流发展方面生态化水平较低,是制约北京城市交通生态建设的重要因素.
船舶溢油事故等级评估方法比较
张 欣, 施 欣
2007, 20(6): 164-168.
摘要(1582) PDF(87)
摘要:
船舶溢油事故等级评估是船舶溢油应急计划研究的重要内容,它受到溢油量、事故发生位置等多种因素的影响,是复杂的多属性分类问题.利用熵值法、关联度法和BP神经网络法3种目前常用的事故等级评估方法,对上海港1984─2003年发生的12起船舶溢油事故进行了危害等级判定,以期探索溢油事故等级合理量化评估技术方法.对比了3种方法在结果一致性、误差精度上的优劣性及实际适用性.结果表明:BP神经网络和关联度法适用性较好,熵值法必须结合专家打分才能得到较好的判定结果;同时BP神经网络法的评估结果一致性比率较高,误差率较低,但存在建模成本高和对噪声较敏感的缺点.