为研究高污染地区气溶胶形成机理提供理论依据，利用CALIPSO卫星提供的Level 2Profile和Level 2VFM产品，分析了华北地区2006～2015年532nm总后向散射系数，退偏振比，色比及不同类型气溶胶的时空变化特征，并结合地基观测资料，探讨了不同能见度下华北地区气溶胶垂直分布特征.结果表明：华北地区气溶胶粒子532nm总后向散射系数，退偏振比和色比范围依次为0.5×10^-3～8.0×10^-3km^-1sr^-1，0.14～0.3和0.6～2.0，且具有显著的季节和高度变化特征；能见度<5km时粒子散射能力最强，非球形最弱，粒径最小，对应的最大532nm总后向散射系数，最小退偏振比和最小色比依次为0.012km^-1sr^-1，0.092和0.856，能见度>10km时相反；污染沙尘，沙漠沙尘，污染大陆气溶胶和洁净海洋气溶胶集中在0～2km，出现的频率依次为13.81%，8.48%，5.45%和1.22%.

介绍了基于WRF-Chem在线区域化学/传输模式和INTEX-B与MEIC人为源排放清单建立的华东区域大气环境数值预报业务系统，并利用PM_2.5监测数据评估了该系统在2013年11月1日～2014年1月31日和2014年11月1日～2015年1月31日2个细颗粒物高浓度阶段的业务预报效果.结果表明，华东区域大气环境数值预报业务系统具有较好的预报效果：2个阶段和3个时效（24，48，72h）的效果基本相当，不同阶段和预报时效的相关系数基本在0.7以上；各城市的相关系数基本在0.5以上，约1/2城市的平均预报偏差在25%以内，污染预报的CSI/TS评分达到0.55.预报效果呈现出一定的区域性特征，华东中北部相关系数较高，北部的偏差中值和均方根误差较大；不同城市之间的表现呈现出明显的差异.分类检验和重点城市检验的结果都显示，预报效果随污染程度加重而降低.数值预报多数较观测偏低，约3/4呈现负偏差，平均偏低20%～30%.气象-污染的双向反馈作用的不足可能是引起重污染预报效果下降的主要原因，人为源清单的不确定性也影响了其准确性的提升，因此还需要进一步提升该系统对高PM_2.5污染的预报能力.

为研究徐州冬季雾-霾天气形成过程中颗粒物粒径及气溶胶光学特性的变化特征，分析了2014年12月1日～2015年2月28日徐州大气颗粒物质量浓度（PM₁₀、PM_2.5、PM₁）、数浓度（0～1μm、1～2.5μm、2.5～10μm）和气溶胶光学特性等数据.结果表明：0～1μm粒径范围细颗粒物的大量增多是引发徐州冬季雾-霾天气的主要因素，徐州冬季地面风速小（静风或轻风天气），较高的大气相对湿度对雾-霾的形成和维持起着重要影响作用.持续时间较长的雾霾天气，因颗粒物吸湿增长和水汽附着，1～10μm粒径范围大气颗粒物在雾霾时段易发生沉降而减少，后随相对湿度降低雾霾转为短时间的霾天气，1～10μm颗粒物数浓度大幅上升.徐州冬季500nm波段AOD_total和AOD_{fine mode}具有相同的变化趋势，雾-霾日AOD_total和AOD_{fine mode}显著高于非霾日.AOD_{fine mode}与AOD_{coarse mode}的比值雾-霾日亦明显高于非霾日，而且在雾-霾日Angstrom波长指数主要集中在1～1.6，表明徐州冬季雾-霾时段大气中细颗粒物为主控粒子.

采用荷电低压颗粒物撞击器（ELPI）对两段烧结工艺经除尘、脱硫后排放的颗粒物进行采样，分析颗粒物的粒数和质量浓度以及颗粒物中所含水溶性离子的粒径分布特征.结果表明，烧结工艺经除尘、脱硫后颗粒物的粒数浓度在10⁵～10⁷cm^-3，粒径小于0.1μm的颗粒物占总粒数浓度的67%～77%.颗粒物质量浓度呈双峰分布，烧结1分别在0.61μm和1.62μm处出现峰值，烧结2分别在0.37μm和1.62μm处出现峰值；对不同粒径段颗粒物中的水溶性离子进行分析后表明，烧结1排放的PM₁中含量最高的是NH₄⁺和Ca²⁺，分别为15.26%和14.84%；PM_>1中含量最高的是SO₄^2-，为33.52%.烧结2排放的PM₁中含量最高的是Cl^-，为28.12%；PM_>1中含量最高的是SO₄^2-，为29.21%.SO₄^2-在烧结1中主要集中在6.89～10.23μm这一粗粒径段中，占60%左右，而在烧结2中主要集中在粒径小于2.5μm的细粒径段颗粒物中，占81%左右.Cl^-在烧结1不同粒径段颗粒物中含量较低且分布较均匀，而在烧结2中Cl^-在0.13～0.24μm粒径段颗粒物中出现峰值且含量较高达45%左右.

由于燃气烟气中水含量高，从预处理条件、H₂O含量和O₂含量方面考察Cu-ZSM-5分子筛吸附NO的影响.实验结果表明：在5%O₂，无水条件下，Cu-ZSM-5（Si/Al=25）吸附效果最好，穿透吸附量为0.8371mmol/g；通过FT-IR验证NTP预处理能够有效去除Cu-ZSM-5分子筛中H₂O，并保留-OH吸附位；H₂O的存在能够明显抑制Cu-ZSM-5的吸附能力，在烟气含8%H₂O的条件下，Cu-ZSM-5穿透吸附量下降至0.09566mmol/g，相比之下，混合吸附剂CMS/La-Cu-ZSM-5=1/9穿透吸附量可达0.1889mmol/g；O₂的存在可以有效促进NO吸附，但在10% O₂时出现了氧抑制现象；通过TPD和FT-IR分析，Cu-ZSM-5吸附物种以NO₂，NO，-NO₃为主，而在8% H₂O条件下，-NO₃含量较少.

三辆柴油公交车分别安装柴油机氧化催化器（DOC），催化型颗粒捕集器（CDPF）与DOC+CDPF三种后处理装置，采用便携式排放测试系统PEMS进行测试，研究整车THC，CO与NO_x等气态物排放性能随行驶里程的变化规律.研究结果表明：对于加装了DOC的公交车，行驶里程达到8万km时DOC性能劣化，应进行保养，此前CO，THC与NO_x的平均转化效率分别为78%，43%和27%；CDPF有效工作时间短，需要定期进行高温保养，周期应为1万km左右，加装CDPF的公交车CO，THC与NO_x平均转化效率分别为74%，16%与15%；DOC+CDPF在行驶里程达12万km时才出现性能劣化现象，此前加装该后处理装置后的公交车CO，THC与NO_x平均转化效率分别为87%，76%与21%.DOC+CDPF的连续再生效果可有效延长后处理装置的工作寿命.

选取北京和石家庄两个监测点，于2014年冬季进行了PM_2.5样品采集，分析研究了PM_2.5及水溶性离子组分污染特征，并应用WRF-CAMx模型对采样时段进行了模拟，分析了观测期间PM_2.5和二次离子组分区域传输贡献情况.结果表明，采样期间北京PM_2.5质量浓度为（116.6±87.0）μg/m³.水溶性离子质量浓度为（45.3±40.6）μg/m³.其中SO₄^2-、NO₃^-和NH₄⁺质量浓度分别为（13.3±13.6）μg/m³、（14.8±15.1）μg/m³和（9.1±7.2）μg/m³；石家庄污染水平高于北京，PM_2.5浓度为（267.7±166.7）μg/m³.总水溶性离子、SO₄^2-、NO₃^-和NH₄⁺质量浓度分别（111.8±104.3）μg/m³、（36.6±36.5）μg/m³、（28.5±29.3）μg/m³和（25.5±29.8）μg/m³.两处采样点SOR与NOR分别为0.12、0.10（北京）和0.11、0.14（石家庄），冬季大气氧化性相对较弱，非均相氧化是主要二次转化原理.数值模拟结果显示，北京、石家庄城区1月PM_2.5受区域传输贡献分别为28.1%和28.3%，高浓度时段外来源贡献有所上升.二次离子中两地NO₃^-传输作用均强于SO₄^2-.

利用广东省86个地面观测站1980～2014年逐日能见度、相对湿度资料，在对“区域灰霾过程”与“单站灰霾过程”进行定义的基础上，分区域诊断典型灰霾天气过程（即连续三站3d及以上出现灰霾日的天气过程），并对其长期变化趋势及特征进行分析.结果表明：广东省的灰霾过程主要出现在珠江三角洲、粤北及粤东个别地区，并以珠江口以西的珠江三角西侧最为严重.“区域灰霾过程”以日平均能见度在5～10km之间的过程为主，没有出现过日平均能见度低于2km的重度灰霾过程.各“区域灰霾过程”的特征有所差异：首先是各“区域灰霾过程”出现峰值的时间略有差异.尽管灰霾过程均主要出现在10月～翌年4月，但粤北和粤东、西两翼最多出现在冬季（12月～翌年1月）、春季次之，而珠江三角洲地区则最多出现在春季（3～4月）、冬季次之.其次是各“区域灰霾过程”变化趋势的差异.珠江三角洲地区和粤北地区灰霾过程变化趋势比较相似，在2008年以前总体呈增多趋势，珠江三角洲地区增势最为显著的时段是2000～2008年，而粤北地区则是1991～2011年；粤西地区灰霾过程在2000年以前变化都比较平稳，2004年开始快速增多；粤东地区的灰霾过程近35年来虽有小的波动，但总体变化不大，呈稳中略减的趋势.利用M-K法和滑动t检验的突变分析表明，珠江三角洲地区灰霾过程的增多是一种不连续的突变现象，发生突变的时间点是1986年；粤北地区灰霾过程则在1992～1994年出现了突发性增多的现象；粤西地区灰霾过程也在2001年发生了突变.

利用X射线晶格衍射（XRD）、N₂吸附和X射线光电子能谱仪（XPS）等对铈和钛掺杂后的铁氧化物晶相、孔隙结构及表面活性组分的分散度等物性进行表征分析，得到了铈和钛掺杂对铁氧化物低温NH₃-SCR脱硝性能的促进机理.结果表明：铈和钛掺杂会抑制铁氧化物中Fe₂O₃的结晶，细化其孔径，增大其比表面积和比孔容；铈掺杂会促使铁氧化物表面形成Ce⁴⁺/Ce³⁺氧化还原电子对；进一步掺杂钛会提高铁铈复合氧化物形成更多吸附氧，增强其表面低温催化氧化NO为NO₂的性能；且铈和钛掺杂增强了铁氧化物表面的吸附性能，尤其提高了对NH₃的低温吸附，从而促进了铁基氧化物催化剂的低温NH₃-SCR脱硝性能.

利用2013年8月，以Y-12飞机为空中观测平台，搭载PCASP、SMPS、AMS、CCN200、TSI-3563型积分浊度仪和美国MAAP-5012型多角度吸收光度计等多种气溶胶观测仪器，首次对黄土高原大气气溶胶特性开展联合观测的资料，对大气气溶胶粒度，散射和颗粒吸收特性进行了分析，研究了区域气溶胶的空间分布及理化特征.结果表明黄土高原特殊地形区域气溶胶的微物理特性较稳定，但随探测时气象条件的变化，散射系数仍然出现波动；区域气溶胶中以细粒子为主；三个波长散射系数变化趋势非常一致，可以认为探测过程中气溶胶的微物理特性基本不变，而仅仅是浓度在改变；散射系数的变化趋势与体积浓度的变化趋势基本一致；其高值区与大气高湿区的正相关性比较明显；四次探测过程中小尺度粒径的气溶胶粒子为优势粒子；后向轨迹分析可知研究区域大部分气溶胶粒子都来源于高空，由蒙古、内蒙、甘肃、陕西等地远距离输送而来.

采用电子束辐照水溶液的方法产生水合电子（e_aq^-），研究了e_aq^-与对叔丁基酚（4-t-BP）的反应，结果表明还原性的e_aq^-不能降解4-t-BP.同时，采用254nm紫外光辐照H₂O₂来产生羟基自由基（·OH），研究了UV//H₂O₂体系对4-t-BP的降解效果，考察了4-t-BP初始浓度，H₂O₂的添加浓度，溶液初始pH值等因素对反应的影响，结果表明4-t-BP初始浓度越低，H₂O₂的浓度越高，则越有利于反应的进行；溶液pH=6时是反应的最佳pH值.采用HPLC结合GC-MS的分析方法对反应的中间产物进行了定性分析，得出对叔丁基邻苯二酚，对叔丁基酚二聚体和对苯二酚等3种主要中间产物，归纳总结了4-t-BP与·OH的反应路径.

以罗丹明B为目标污染物，探索US/UV-Fenton体系对高浓度染料的降解规律.首先对比了Fenton、US-Fenton、UV-Fenton以及US/UV-Fenton体系降解RB的效果，通过建立反应动力学方程，发现各体系反应均符合伪一级动力学，进而分析US/UV-Fenton体系之间的协同因子.考察了初始溶液pH值、H₂O₂的投加量、H₂O₂与Fe²⁺摩尔比、反应时间和超声功率5个因素对US/UV-Fenton体系降解污染物的影响.结果表明，在最佳条件下罗丹明B溶液脱色率为99.9%，COD_Cr和TOC去除率分别为91.2%和61.85%，废水可生化性（BOD₅/COD值）由0.277提高至0.503.最后根据反应规律，分析了US/UV-Fenton体系的反应机制，深度探讨了体系之间的协同促进作用.

为分析APEC会议前后PM_2.5浓度特征，评估应急控制措施效果，通过对比分析APEC会前、会期、会后北京PM_2.5浓度和组分的变化特征，探讨气象条件和污染调控对环境空气质量的改善作用，采用CAMx-PSAT模型定量分析北京周边不同区域、不同污染源的控制措施对空气质量的改善效果，并设置情景对比研究控制措施实施与否呈现出的不同污染状况.结果表明：会期北京市区PM_2.5日均监测浓度低于国家空气质量二级标准（75μg/m³），污染物主要来自于本地源的排放，机动车尾气排放是北京市区PM_2.5的最主要污染源，贡献占比达到36.1%.由于污染控制措施的实施，会期北京市区PM_2.5浓度降低了43.0%，北京及周边区域严苛的污染控制措施是形成“APEC蓝”的主导因素.

通过试验模拟不同幅度、不同频率的脉冲式进水流量波动，研究脉冲式流量波动对已稳定运行的厌氧氨氧化UASB反应器性能的冲击影响.结果表明，在脉冲波动幅度小于60mL/min（上升流速1.33cm/min）范围内，厌氧氨氧化UASB反应器表现出良好的适应性和承受力，甚至对于高频率的波动冲击，出水也可达到一级A标准，NH₄⁺-N和NO₂^--N去除率都基本维持在80%以上，总氮去除率维持在70%以上.而当脉冲的波动幅度为100mL/min（上升流速2.22cm/min）时，则UASB反应器的出水水质波动性大，随着波动频率的增大，反应器的适应时间增长，一直到波动频率为1.5h时，反应器出水NH₄⁺-N和NO₂^--N浓度难以稳定在5mg/L以下.随着波动幅度由40mL/min增大到60，100mL/min，反应器内污泥中厌氧氨氧化菌的丰度值和厌氧氨氧化菌占全细菌的百分含量均呈现先增多后减少的趋势，在波动幅度为60mL/min时均为最大，可能是由于此时污泥和基质的混合与接触更为高效，氮去除效率高，更有利于厌氧氨氧化菌的生长.

针对沼液特点开发pH值调节（pH 10.2）旋蒸浓缩（去除氨氮和挥发性生物胺）联合3K Millipore超滤离心分离的预处理方法.并以邻苯二甲醛（OPA）和氯甲酸芴甲酯（FMOC-Cl）为柱前衍生化试剂，结合反向高效液相色谱和荧光检测分析，对沼液中溶解游离氨基酸（DFAA）进行了定性和定量考察.该方法保证了各氨基酸在一定浓度范围内呈现良好的线性关系（R²均大于0.99），标准样品中所选用的24种氨基酸，除谷氨酸回收率为70.5%外，其它氨基酸回收率为89%～115%，相对标准偏差为1.1%～5.0%.用所建立的方法对样品中溶解游离氨基酸的测定结果为：原料即剩余污泥中的溶解游离氨基酸量为2.0mol/L，5%和20%含固率反应器的沼液中的溶解游离氨基酸量分别为0.04mol/L和1.94mol/L，且种类不同，初步表明了不同厌氧消化反应系统中氨基酸的利用和产生机制的差异.

在以圆形孔口多孔板为空化空蚀发生器的水力空化装置中，对含有大肠杆菌的水样进行灭菌处理.通过检测大肠杆菌的灭菌率，研究了水力空化对水中大肠杆菌的灭活效果.分析了大肠杆菌初始浓度，水流空化数，孔口流速，孔口排布，孔口数量，孔口大小，空化空蚀作用时间等参数对灭菌效果的影响.试验结果表明：提高流速，降低空化数，选取适当的初始浓度，延长空化空蚀作用时间，增加孔口数量，减小孔口大小以及改进孔口排布可以进一步提高大肠杆菌的杀灭率.水力空化的空化空蚀作用能够杀灭水中的大肠杆菌，是一种饮用水消毒的新技术.

利用荧光区域积分结合物料平衡计算及多元直接梯度分析，考察强化除磷-硫自养系统对低COD/TN比市政污水中有机物、氮和磷污染物的去除特性.结果表明，在进水COD/TN比为4.5～6.0的条件下，强化除磷-硫自养系统出水中的TN、NH₄⁺-N和TP浓度分别降至1.31、1.11和0.23mg/L，其去除率分别达到了96.3%、96.0%和86.9%.强化除磷-硫自养系统对荧光区域Ⅰ～Ⅴ标准积分体积的去除率分别为73.7%、64.3%、50.6%、61.3%和28.1%.物料平衡计算表明，非曝气区对荧光区域Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ的物质有明显的去除效果；好氧区对荧光区域Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的物质有明显的去除效果.多元直接梯度分析表明，磷的释放过程可能与溶解性微生物代谢产物荧光区中的有机物相关，而自养的硝化反应、吸磷过程和有机物的去除可在好氧区达到统一.

对比研究了太阳光下2，4，6-三氯酚（2，4，6-TCP）在纯水，可溶性有机质（DOM）溶液和实际地表水中的光解情况.结果表明，2，4，6-TCP在纯水中主要为直接光解和自敏化光解，涉及的活性物种为单线态氧；在DOM水溶液中主要为直接光解和敏化光解，涉及的活性物种为单线态氧和羟基自由基；2，4，6-TCP在纯水，DOM溶液和实际地表水中的光解速率均随溶液含氧量的提高而增加.太阳光可见区对2，4，6-TCP直接光解没有贡献，UVA贡献为72.60%，而当有DOM存在时，可见光区对2，4，6-TCP的光解贡献为12.39%，UVA的贡献为52.73%.2，4，6-TCP在实际地表水中的光解与在DOM水溶液中的光解类似，都表现为通氮抑制光解，通氧促进光解，并且光谱贡献率也十分接近，表明溶解氧和DOM是2，4，6-TCP在地表水中间接光解的主要影响因素.

针对低C/N污水处理厂二级处理出水中氮、磷去除问题，基于三维电极生物膜工艺（3DBER）反硝化脱氮碳源消耗量少的特点，构建了微电凝聚-三维电极生物膜耦合硫自养强化脱氮除磷工艺（MEC-3DBER-S）.对比研究了3DBER与MEC-3DBER-S在不同电流强度条件下的运行特性，并结合基于nirS基因的克隆文库技术分析了MEC-3DBER-S中反硝化微生物的构成.运行结果表明，MEC-3DBER-S有效强化了氮、磷的去除效果，特别是提高了低电流条件下的脱氮效率；同时电流作用能够促进海绵铁腐蚀，提高除磷效果.当C/N=1.5、HRT=8h、I=300mA条件下，其TN和TP去除率分别达到75%和78%，分别比3DBER高10%和28%左右.基于nirS基因的克隆文库结果表明，MEC-3DBER-S中同时存在与具有异养、氢自养、硫自养和铁自养反硝化功能的菌属相似的细菌.该体系中有机碳源、H2、单质硫和Fe²⁺等电子供体可相互补充，强化了脱氮；同时，体系中还存在物化联合生物除磷的作用，强化了除磷.因而，MEC-3DBER-S复合反硝化体系保证了较高的脱氮除磷效果.

为了深入研究硝化污泥中AOB/NOB（A/N）对其硝化特性的影响，在两个SBR反应器中，通过控制单一基质，并结合影响因素控制和定期排泥，各自经过80个周期的运行，成功实现了AOB、NOB活性污泥的优化培养.依据Monod方程理论确定出AOB、NOB活性污泥中的丰度比约为1：1.不同A/N硝化特性的研究表明：亚硝化率、氨氧化速率、亚硝酸盐氧化速率以及好氧速率均受硝化污泥中A/N的影响，想要实现短程硝化的稳定运行必须使得A/N接近于1：0；氨氧化速率与硝化污泥中AOB的数量并不存在显著的正比关系；常规的生活污水硝化工艺中，A/N应不低于1：2；结合好氧速率的在线监测，当好氧速率趋于稳定时，指示短程硝化的启动已经接近完成.

以牛粪发酵残余物沼渣为原料，设置不同的通风速率进行堆肥，堆体的通风速率分别是0.2，0.5，0.8L/（min·kg OM），分析堆肥20d过程中物理、化学和腐熟变化的特征，探讨不同通风速率对堆肥特性的影响.结果表明，通风速率为0.2，0.5L/（min·kg OM）的堆体维持高温阶段的时间为5d，而通风速率为0.8L/（min·kg OM）堆体维持高温阶段时间为4d；各堆体OM分解率分别是28.2%，32.9%，30.5%；通风速率对终产品pH值、电导率（EC）影响不大，pH值均能满足堆肥最优pH值，EC均未超过4mS/cm；通风速率为0.2L/（min·kg OM）的堆体终产品的NH₄⁺-N含量超过400mg/kg，各堆体终产品NO₃^--N的含量分别是2545，3146，2735mg/kg；各堆体终产品C/N分别是16.5，14.1，15.6；各堆体终产品GI值分别是92.2%，96.6%，82.7%.通风速率为0.5L/（min·kg OM）堆体E465/E665（E₄/E₆）最小，其腐殖化程度最高.综合分析，0.5L/（min·kg OM）是沼渣堆肥最为合适的通风速率.

在自制的城市生活垃圾降解-压缩-渗流仪中开展了5组持水量试验，分别研究不同温度和逐级递增应力条件下新鲜高厨余垃圾的持水量随时间的变化，新鲜高厨余、新鲜无厨余和基本降解垃圾的持水量随应力的变化.试验结果表明：在恒定应力条件下，新鲜高厨余垃圾的持水量随时间呈指数下降，即MRC=a-b（1-exp（-ct^d））；在应力10kPa和室温（0～27℃）条件下，持水量下降较慢（c=0.003，d=1.18）；在应力10kPa和恒温（40±3℃）条件下，持水量下降较快（c=0.173，d=0.601）；应力从50kPa逐级递增至100kPa、200kPa和400kPa后，持水量分别瞬时下降3.0%、2.3%和1.9%；新鲜高厨余、新鲜无厨余和基本降解垃圾的持水量均随应力的对数呈线性下降，即MRC=m-n×lg（σ）；当应力从10kPa增大至400kPa时，新鲜高厨余、基本降解和新鲜无厨余垃圾的持水量分别从63.0%、46.5%和37.9%下降至46.0%、35.3%和30.4%.通过对比分析国内外持水量试验结果，揭示了在相同应力条件下新鲜垃圾持水量随厨余含量的增加而增大、不同组分老垃圾持水量基本相同的规律.分析了生化降解和应力压缩对新鲜高厨余垃圾持水量的影响机理，并提出了增大新鲜高厨余垃圾脱水速率和脱水量的工程建议.

采用室内模拟方法，在35%、65%和110%最大饱和持水量（WHC）条件下，系统地分析了稻田土壤有效砷及碱性磷酸酶活性变化规律.结果表明：砷污染稻田土壤后有效砷含量随砷污染浓度增加而增大，随培养时间延长逐渐降低，15d后趋于稳定；淹水降低了土壤有效砷含量及碱性磷酸酶活性；采用U=A/（1+B×C）模型较好拟合了不同水分下土壤碱性磷酸酶活性（U）与砷浓度（C）关系，表明碱性磷酸酶活性在一定程度上可表征不同水分下稻田土壤砷污染程度；计算得到稻田土壤砷轻度污染临界浓度（ED₁₀）为总砷67mg/kg和有效砷11mg/kg.研究表明适当调控土壤水分含量是控制稻田土壤砷毒性的有效方法之一.

为了揭示毕节金沙电厂周边土壤重金属（Hg、As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn）污染状况，在电厂周围采集了32个土壤表层样品，采用改进的BCR连续提取法进行形态分析，并以Hakanson潜在生态危害指数法、改性灰色聚类法及风险评估编码法（RAC）进行生态风险评估.结果表明：重金属含量变化具有一定的空间变异结构和空间分布特征，除了Cd和Cr的含量平均值低于贵州省土壤平均背景值外，其余重金属含量的平均值均大于该背景值.土壤中的大部分重金属主要以残渣态形式存在，而Cd主要以酸可提取态和可还原态存在，具有很强的环境危害.相关性分析结果显示，Hg与As、Cd表现为极显著相关，而Zn与其余重金属元素相关性都较弱.生态风险评价得出7种重金属的生态风险大小顺序为Cd > Hg > As > Cu > Pb > Zn > Cr，综合潜在生态风险指数（RI）平均值为129.72，处于中等生态风险.通过改性灰色聚类法对土壤重金属污染进行分析评价，表明电厂西面污染明显高于东面，且Hg和Cd为主要污染物；由风险评估编码法得出元素Cd有效态占18.17%，对环境构成中等风险等级，元素Cr和Zn对环境的危害处于低风险状态，元素Hg、Pb、As和Cu处于无风险状态.综合以上研究结果，金沙电厂土壤受到不同程度的重金属污染，应特别重视Hg和Cd这两种重金属污染的治理.

丹江口水库是南水北调中线工程水源地，研究新增淹没区农田土壤重金属分布、富集特征并解析其来源，对水库的水质安全保障具有重要意义.通过测定新增淹没区169个农田土壤样品中8种重金属（Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、As、Mn）含量，对土壤重金属污染状况进行了分析.结果表明：Cr的平均含量（45.11mg/kg）均低于库区土壤环境背景值，而Cd的平均含量（1.04mg/kg）均高于背景值；除Cu外，Cd、Cr、Ni、Pb、Zn和As在丹库的空间变异性较强，变异系数分别为0.58、0.72、0.58、0.74、0.35、1.12；Cd和As是丹江口水库新增淹没区的主要污染元素，其中Cd的富集系数高达10.3，中度以上污染区为86.6%，As中度及以上污染区为2.6%；新增淹没区农田土壤重金属来源主要为自然源（Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Mn）、农业源（As）、工业和生活源（Cd），贡献率分别为44.7%、15.9%和15.4%.

为提高辛基酚聚氧乙烯醚（OPnEO）的生物降解效果，在本实验室已筛选出的H1、TXBc10、OPQb11、TXBa23四株OPnEO高效降解菌的基础上，首次从构建OPnEO混合菌的角度，着重探究了四菌株等比例不同组合降解OPnEO的效果.结果表明，混合菌L9（H1：TXBc10：TXBa23为1：1：1）培养7d后对初始浓度500mg/LOPnEO的降解率最高，达到56.44%，比各单一菌株降解效果有较明显提高.运用单因素试验考察了影响L9的相关因素，初步确定L9降解OPnEO的最适外加碳源和氮源分别为葡萄糖和胰蛋白胨，最适初始pH值为7.0，最适温度为28℃，最适接种量为4%.Plackett-Burman试验筛选获得影响OPnEO降解率的3个显著因子为L9接种量、温度及初始pH值.最陡爬坡试验逼近3个显著因子的最大响应区域，采用Box-Behnken试验设计及响应面法分析，确定L9的最优降解条件为50mL反应体系中接种量4.16%、温度28.20℃、初始pH值7.13、葡萄糖与胰蛋白胨浓度均为2%、OPnEO初始浓度500mg/L、180r/min培养7d，该条件下混合菌L9对OPnEO降解率达62.15%，比未优化条件提高了5%左右.

细菌群落是河流生态系统的重要组成部分，本次研究基于高通量测序技术分析了赣江南昌段丰水期（4～8月）细菌群落特征.结果表明，赣江南昌段细菌优势类群为放线菌门（Actinobacteria, 41.18%）和变形菌门（Proteobacteria, 31.79%），其次为厚壁菌门（Firmicutes, 10.04%），拟杆菌门（Bacteroidetes, 7.26%），蓝藻菌门（Cyanobacteria, 4.01%）.在属分类水平上，相对丰度最高的是hgcI_clade（16.39%）.赣江南昌段细菌丰度和多样性在城区上游、城区中心和城区下游采样点间没有显著差别，在不同月份有显著差别.除变形菌门（Proteobacteria）和疣微菌门（Verrucomicrobia）外，其它门水平分类细菌相对丰度在不同月份都有显著差异；不同采样点中，只有Proteobacteria差异显著（主要是Betaproteobacteria差异显著），其它门水平分类细菌相对丰度在不同采样点的差异均不显著.温度和流量是影响河流细菌群落的主要因子，其中温度与细菌可操作分类单元（OTU）相关性更高，流量则与门分类水平细菌相关性更高，暴雨径流中Firmicutes取代Actinobacteria和Proteobacteria成为丰度最高的菌群.温度、流量和电导率（EC）是影响OTU的最佳环境因子组合，流量和温度是影响门水平细菌群落的最佳环境因子组合.河水化学指标对细菌群落的影响小于温度、流量等水文气象条件.

以琼脂凝胶作为微藻营养物质的供给源层，微孔滤膜作为微藻生物膜吸附基质，构建了源层/基质层双层结构光合微藻生物膜反应器，研究了微藻生物膜营养环境对微藻生长和油脂积累的影响，实验表明：当琼脂浓度从0.125%（W/W）升高到8%时，生物膜含水量从0.62减少到0.25g，微藻细胞直径从3.87减小到3.35μm，微藻生物膜厚度从91.23降低到62.33μm，单位厚度生物膜内含水量降低40.49%，CO₂和光向生物膜内部传递阻力减小，为光合反应提供充足碳源和光照，微藻生物膜密度从40.56提高了45.86%至59.16g/m²，微藻油脂产量提高了63.39%.

采用自主研发的漂浮水槽，对两种常用于水体净化与修复的漂浮植物（凤眼莲和水浮莲）在水质净化效果和生长特征等进行了比较研究.结果表明，水浮莲对水体氮磷浓度有更高的要求，对水体中浮游藻类和叶绿素a去除率分别高达94.38%和95.06%，优于凤眼莲；凤眼莲对水体TN的去除率（82.08%）以及其叶片净光合速率（20.28～27.90μmol CO₂/（m²·s））和叶绿素a含量（1.05～1.08mg/g鲜重）均显著高于水浮莲（分别为71.82%、8.64～16.50μmol CO₂/（m²·s）和0.25～0.31mg/g鲜重）（P<0.05）.与凤眼莲共存情况下，水浮莲有更强的扩繁能力，但后者在实际工程应用中更具逃逸风险.为使两种漂浮植物的优势得到充分发挥，我们提出了基于这两种水生植物水体净化的“三明治”模式，为今后选用水生植物进行水体净化与修复的工程实践提供借鉴.

以我国本土野生植物苘麻为研究对象，通过盆栽和萌发实验，研究了苯磺隆和莠去津2种除草剂施用于苘麻花期对收获种子的萌发和幼苗生长的影响.结果表明，苯磺隆和莠去津均对苘麻繁殖具有延续影响.苯磺隆对苘麻的种子萌发百分率和平均发芽时间影响不显著，而使种子萌发初始时间提前或推迟，随着浓度增加变化无规律性.大田推荐剂量浓度的苯磺隆（22.5g ai/hm²）抑制第7天幼苗生长特别是子叶下胚轴生长，而低于大田推荐剂量的6个浓度均促进第7d幼苗生长.大田推荐剂量浓度1/16的莠去津（75g ai/hm²）处理后所获得种子萌发百分率显著高于空白对照和其它处理获得的种子萌发百分率，施用大田推荐剂量（1200g ai/hm²）和大田推荐剂量浓度1/4的莠去津（300g ai/hm²）使种子初始萌发时间显著推迟.莠去津使种子平均发芽时间显著增加，大田推荐剂量浓度1/64（0.35g ai/hm²）和1/4的莠去津抑制第7天幼苗生长.

通过对水样、沉积物和背角无齿蚌中汞含量的测定，研究杭埠-丰乐河汞的污染特征，并利用单项污染指数法、地累积指数法评估了汞的生态风险.结果表明：水样总汞的浓度为0.04～0.20μg/L（均值为0.10μg/L），H5、H9、F2、S4和S5处水样中汞含量超过地表水Ⅲ类限值.沉积物中汞、甲基汞含量分别为29.13～251.49μg/kg（均值为65.42μg/kg）和0.22～3.31μg/kg（均值为0.68μg/kg），H5、H9和F2处沉积物中汞为轻度污染，S4、S5为偏中度污染，工业排污是主要污染来源.背角无齿蚌中汞、甲基汞含量分别为101.34～171.15μg/kg（干重）和54.22～89.63μg/kg（干重），均符合GB18406.4-2001中汞的限量要求.背角无齿蚌对汞和甲基汞均有明显的富集，其组织对汞的积累也具有明显选择性（浓度高低依次为：外套膜 > 内脏 > 腮和肌肉）.背角无齿蚌中汞含量与水和沉积物中汞含量相关性良好，表明背角无齿蚌作为指示生物其生物监测结果可进一步验证水和沉积物中的汞污染水平.

为模拟地质吸附剂中的有机质矿化腐殖化及有机-矿质复合体的形成过程，采用亚临界水处理技术，通过控制压力反应釜的温度、压力和反应时间对商用腐殖酸、高岭土及有机-矿质复合体进行处理，并通过比表面积全分析、傅里叶红外光谱（FTIR）、特定波长可见吸光度比值（E₄/E₆）、X射线衍射（XRD）和¹³C核磁共振（¹³C-NMR）等表征手段尝试探讨不同处理条件下有机质、粘土矿物及二者复合体的各自变化特征及机制.结果表明，升温增压不仅导致腐殖酸比表面积显著增加，而且分子量变大，芳化度由59.52%增加到70.90%，其主要原因是游离羧基和链烃在升温增压条件下实现了成环、聚合过程，使其结构更加复杂，化学稳定性提高.高岭土在升温增压的过程中脱水，形成结晶更加完整的有序结构.腐殖酸与高岭土形成有机-矿质复合体的过程中存在多重作用，首先高岭土优先选择腐殖酸分子中的芳香组分进行插层，至形成较为致密的内层结构，其次，补丁在外围的游离羧基、烷氧和链式结构在高温高压的作用下成环、聚合形成疏松的外层空间.高岭土、腐殖酸及二者的复合体的变化趋势分别与天然环境中粘土矿物及有机质的矿化腐殖化进程和方向相一致.

在Delft3D-FLOW模型模拟水动力的基础上，基于FBM粒子追踪法建立和验证赤潮迁移扩散模型.模拟了秦皇岛海域潮流和风生流，分析了风生流对赤潮迁移扩散的作用，对比分析了FBM法、拉格朗日法和常规布朗运动法在赤潮迁移扩散模拟中的特性，测试了模型Hurst指数的敏感性并得出其在赤潮模拟中的合理取值范围.主要结论为：①秦皇岛海域的赤潮主要随潮流的涨落而往复移动，一个涨落潮周期内赤潮的净迁移距离较小；②秦皇岛海域夏季潮流较弱，但风对赤潮迁移具有一定影响，易产生东北向风生流，导致赤潮更易往东北方向迁移；③Hurst指数较明显地影响粒子云的扩散范围，Hurst指数取0.80±0.03能比较真实地模拟秦皇岛海域赤潮的迁移扩散；④FBM法可模拟赤潮的non-Fickian扩散现象，使其模拟的粒子云扩散范围和分布形状明显优于拉格朗日法和常规布朗运动法.

应用电子显微探针元素分析技术，对背角无齿蚌（Anodonta woodiana）的贝壳（棱柱层和珍珠层）进行了19种元素（Ag、Al、Au、Ca、Co、Cu、Fe、Hf、Mg、Mn、Mo、Na、Re、Se、Sn、Sr、Tl、V、Zn）分布特征的初步研究.元素面分布分析和定量线分析结果均直观而明显地表明：贝壳中Ca含量最高，Hf、Re、Mn、Al、Co、Fe、Sr、Cu和Na的含量较低，而Au、Mg、Tl、Zn、Sn、Ag、V、Mo和Se的含量甚少.Mn在珍珠层的分布高于棱柱层，壳顶区域的珍珠层的含量（0.087±0.045）%显著高于棱柱层（0.030±0.025）%（P<0.05），腹缘区域的珍珠层的含量（0.072±0.055）%亦显著高于棱柱层（0.044±0.025）%（P<0.05），而其余元素在贝壳中均匀分布.

以山东省长岛县北长山岛为研究区，通过现场调查、数学模型和3S技术，分析人工林生物量的总量（全部生物量）、存量（活树生物量）、失量（死树生物量）和存量失量比，并探讨生物量的影响因子.结果显示：（1）北长山岛人工林生物量总量共5.88万t，均值为145.8t/hm²，高于全国和山东省的平均水平；生物量存量共3.79万t，失量共2.09万t，其均值分别为93.9t/hm²和51.9t/hm²，森林健康问题已经成为影响北长山岛人工林生物量的重要因素.（2）随着林分密度的增加，生物量总量和存量呈现先上升后下降的趋势，失量持续上升，存量失量比则不断下降；随着胸径的增大，黑松的存量失量比逐渐减小，刺槐则相反；NDVI与生物量总量、存量和存量失量比呈显著正相关，与失量呈显著负相关.（3）存量失量比与坡向、土壤含水率、全磷和总氮呈显著正相关，与海拔、坡度、含盐量和全钾呈显著负相关，与坡位、pH值和总碳关系不明显.

为了研究沙尘天气、非沙尘天气及霾污染类型下，颗粒物（PM₁₀、PM_2.5）与心脑血管疾病日入院人次的联系，本文采用半参数广义相加泊松回归模型（GAM），在剔除了混杂因素：如季节趋势、日历效应、气象要素等作用下，将颗粒物浓度进行等级划分的基础上，分析了北京地区2006～2010年PM₁₀和PM_2.5在沙尘天气和非沙尘天气下与心脑血管疾病日入院人次相对危险度（RR）的关系，进而对比研究了沙尘污染与霾污染对心脑血管疾病的不同影响.结果表明：沙尘天气PM₁₀、PM_2.5能引起心脑血管疾病入院人次的增加，且存在0～2d滞后效应，PM_2.5与PM₁₀的RR值较为接近；非沙尘天气下，PM_2.5、PM₁₀与心脑血管疾病入院人次的RR存在一定的剂量效应关系，对于PM_2.5，随着浓度的上升RR值逐渐增大，对于PM₁₀，随着浓度的上升RR先增大而后逐渐降低；在相同的PM₁₀暴露浓度下，沙尘天气的RR低于非沙尘天气，在相同的PM_2.5暴露浓度下，沙尘天气与非沙尘天气的RR基本接近.而相对于沙尘天气污染，霾天气对心脑血管疾病的影响也具有滞后效应，随着霾天气加重，对人群心脑血管疾病危害也越大.

智慧电表基础设施（Advanced Metering Infrastructure, AMI）通过电力数据采集、分析和管理，可以优化电力供求平衡.由于AMI的建设需要巨额投资，如何评估AMI建成后节省的电量和减少的碳排放量是目前面临的一个挑战.本研究以香港为例，通过现场测量和分析不同地区不同环境条件下AMI的效能，同时基于研究区块类型、AMI的覆盖率、发电燃料组合结构、参与AMI的人口比例和相关价格激励机制等因素，建立了一套数学模式，量化评估AMI建成后节能减排的成效.结果显示，只要超过70%的人口参与，就可以实现香港政府原先制定的减少碳排放量19%～33%的目标.

将基于标准起飞着陆（LTO）循环各阶段工作时间的飞机排放量计算方法加以改进，利用AMDAR资料计算飞机的有效排放高度，进而准确计算出基于逐架飞机的大气污染物排放总量.结果表明，首都国际机场2013年飞机NO_x、CO、HC、SO₂和PM_2.5排放总量分别为7042.1t、3189.9t、295.3t、429.4t和150.4t.与传统的基于LTO循环的方法相比，修正后的首都机场飞机NO_x、CO、HC和SO₂排放增加了23.5%、2.3%、2.1%和18.1%.飞机排放的CO、HC、SO₂和PM_2.5月变化较小，NO_x排放受飞机有效排放高度影响月波动较大.1～2月飞机污染物排放量处于全年最低水平，8月各污染物排放达到峰值.此外，飞机在爬升和滑行/慢车两种模式下污染物排放比例最大，分别占排放总量的37.7%与36.8%.