根据政府间气候变化专门委员会第五次评估报告(IPCC AR5)给出的气溶胶及其前体物的不同排放情景RCP2.6(低排放)、RCP4.5(中等排放)和RCP8.5(高排放),利用国家气候中心的气溶胶-气候在线耦合模式,分别模拟了2010~2030和2030~2050年总PM2.5(人为和自然PM2.5的总和)及其中人为和自然气溶胶柱含量的时空变化,并预估了的绿色排放情景RCP4.5下中国地区人为和自然气溶胶对总PM2.5浓度变化的贡献.结果表明,在3种排放情景下,2010~2030年PM2.5柱含量变化的空间分布基本相似.在欧洲、北非及其西侧的洋面上,PM2.5呈现不同程度的增加,其中以北非及其西侧的洋面上的增加最为明显,而阿拉伯半岛东部PM2.5则明显减少.在RCP4.5排放情景下,中国地区年均PM2.5地表浓度的减少量约为2.55 μg/m3,其中人为气溶胶的贡献约为28%,自然气溶胶的贡献约为72%.2030~2050年,3种排放情景下PM2.5柱含量变化的空间分布差异较大,在RCP4.5和RCP8.5排放情景下,非洲北部及其西侧洋面的PM2.5显著增加,而东亚地区的PM2.5显著减少,而RCP2.6排放情景与前2种情景的结果区别很大.在RCP4.5排放情景下,中国地区PM2.5及其中人为和自然气溶胶均在2010~2030年的基础上进一步减少,而且人为气溶胶在其中的贡献(约为34%)也有所增加.
应用Model-3/CMAQ模式,结合观测资料和后向轨迹,分析了2015年1月21日~24日长江三角洲地区PM2.5污染的时空分布特征和区域输送过程.重点对比了2种不同类型的污染过程(大风外源输入污染21日12:00~23:00和静稳本地积累污染22日~24日12:00)中大气物理化学过程对边界层内PM2.5生成的贡献.结果表明,模式能合理再现这一期间长江三角洲地区PM2.5浓度的时空变化和分布.21日午后,长江三角洲地区地面偏北风,风速较大,是短时大风北方输入污染.短时大风污染时段输送通量大,边界层中上部污染水平输入,再垂直下传.22~24日,地面小风,存在逆温,大气静稳,是本地积累污染.对比大风外源输入时段与静稳本地积累时段的过程分析发现,大风污染时段PM2.5的主要正贡献过程依次为局地源排放(35.0%)、水平平流(27.1%)、气溶胶化学生成(20.9%)、垂直平流(14.1%);本地积累时段PM2.5的主要正贡献过程依次为局地源排放(50.1%)、气溶胶化学生成(27.1%)、垂直平流(17.4%).其中水平平流、源排放、气溶胶化学过程在2类污染时段中所占贡献率有显著差异.
为量化考察雾霾污染水平与社会经济影响因素的门限效应和耦合关系,选取了近10年京津冀3省市的面板数据,运用面板门限模型,分析不同区制下PM2.5减排实效与社会经济影响因素的非线性变化规律.研究结果表明:当门限变量为第三产业增加值或公共交通车辆运营数时,PM2.5与其影响因素的门限效应存在且显著;当第三产业增加值小于门限值6080亿元时,继续发展工业、建筑业或增加机动车保有量都会加重雾霾污染,此时扩张公共交通是缓解雾霾的有效措施;当第三产业增加值大于其门限值时,继续发展第二、三产业可减轻雾霾,但扩张公共交通对雾霾的缓解效果略有下降,持续增长的机动车保有量逐渐成为加重雾霾污染的首要影响因素;将公共交通车辆运营数控制在其门限值附近时,PM2.5减排的机会成本最低;能源消费总量的增加始终会加重雾霾污染,且其边际增量呈上升趋势.治霾对策与PM2.5减排措施的制定须考虑并结合门限效应.
采用模式模拟与观测资料相结合的方式,分析了2015年北京及周边地区O3时空分布及来源特征.结果表明:2015年北京及周边地区O3具有较为明显的时间变化规律,高浓度臭氧主要集中在5~9月份.首次发现北京及周边地区O3存在两条污染带,一条污染带主要集中在北京-保定-山西北部地区,另一条主要集中在北京、天津及渤海上空.2015年8月11~14日发生的一次臭氧重污染过程中,模拟计算的北京、天津、石家庄、太原、郑州市的O3外来输送率(水平及垂直输送率)分别为63%、70%、74%、60%、71%;区域输送对于各地区O3浓度有着十分重要的影响.
基于污染物浓度、颗粒物化学组分及气象参数等观测数据,综合分析天津市2015年冬季典型重污染过程成因及污染特征,结果表明:天津市冬季重污染期间风速0~4.0m/s,相对湿度80%以上,混合层高度仅为清洁天气的1/3~1/2,静稳高湿的大气环境对重污染影响较大.重污染过程NO2/SO2比值较清洁天气低,NO3-/SO42-比值大于1,表明重污染期间天津市移动源与固定源并重.重污染PM2.5/PM10比值较清洁天气高,PM1/PM2.5比值较清洁天气低,可能与重污染过程期间细粒子的吸湿增长以及散煤燃烧排放有关.污染初期NOR大于SOR,随着重污染持续,由于受制于氨,SOR要高于NOR,需关注气态前体物尤其是SO2排放.OC与EC浓度高时二者相关性较低,SOC占OC的20%~54%,说明冬季重污染期间散煤燃烧源和二次有机化学反应对冬季重污染影响较大.
基于我国燃煤锅炉的技术特征和国内外排放清单编制技术方法,建立了燃煤锅炉PM2.5减排潜力计算方法,以2012年为基准年,设计了3种控制情景,对2020年京津冀地区燃煤锅炉PM2.5减排潜力进行预测和分析.结果表明:2012年京津冀地区燃煤锅炉PM2.5排放量为7.83×104t,随着控制措施的不断加严,PM2.5排放量逐渐减少,一般控制情景、重点区域控制情景和加严控制情景下2020年京津冀地区燃煤锅炉PM2.5排放量分别为1.25×104t、0.58×104t和0.18×104t,相对于基准年而言,分别减少6.6×104t、7.2×104t和7.6×104t;减排比例分别达到84.0%、92.6%和97.7%.各城市燃煤锅炉PM2.5减排潜力与锅炉耗煤量、锅炉规模分布、用煤灰分、除尘技术应用情况等有关,京津冀地区PM2.5减排潜力最大的城市是天津市,河北省减排潜力最大的城市是石家庄市;在加严控制情景下,唐山市、北京市、保定市和秦皇岛市的PM2.5减排潜力均超过了0.5×104t.
以杭州、宁波、衢州、温州气象观测站为代表站,基于浙江省2012~2014年人工与自动能见度、相对湿度观测资料,对比分析并建立拟合方程,对历史能见度及相对湿度进行修正,再利用《霾的观测与预报等级》标准对浙江历史霾日进行重建.研究表明,自动观测能见度与人工能见度线性相关性较好,但自动较人工明显偏低,人工能见度较好的沿海地区偏低更明显,全省自动能见度较人工平均偏低28.6%;自2004年开展相对湿度自动观测以来,相对湿度明显下降,根据人工与自动相对湿度对比观测数据,两种观测数据线性相关性较好,自动观测平均值小于人工平均值3%~6%;在对能见度与相对湿度采取线性回归方法进行均一性修正后,重建了霾日序列,结果表明重建后的霾日序列消除人工与自动观测资料的误差,比原观测霾日气候序列质量有明显提高,重建的霾日变化趋势稳定,各站判定标准统一,更加合理.通过与各站2013年PM2.5达到轻微污染日数与重建霾日数比较,二者的重合率大部分地区达到50%以上.利用修正重建的霾日对浙江1971年以来的霾日进行评估,20世纪70年代霾日较少,80年代逐步增加,本世纪以来增加明显,中心区域逐步由浙江中北部向浙北区域及沿海发展,尤其是一些中心城市霾日数最多.
对广州市土壤尘、道路扬尘、施工扬尘、堆煤扬尘等开放源颗粒物样品进行采集,并利用单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS)对颗粒物的粒径和化学成分进行分析.施工尘和其他几类尘分别呈双峰分布和单峰分布,各类尘样的化学组成差异较为明显,其中土壤扬尘以富铝颗粒为主,占总电离颗粒的37.97%,道路扬尘以富钙颗粒为主,占总电离颗粒的24.92%,施工扬尘以富硅颗粒为主,占总电离颗粒的33.33%,堆煤扬尘以富钙颗粒物为主,占总电离颗粒的64.92%.在道路扬尘中土壤扬尘与机动车污染的特征显著,这些特征为扬尘颗粒物源解析提供了可能.此外,道路扬尘的二次组分所占比例最高.
设计搭建了一套挥发性吸湿性-串联差分电迁移率分析仪(VH-TDMA)装置,并将其用于实际大气气溶胶吸湿和挥发特性测量研究.挥发特性测量单元由4根加热管并列组成,加热温度分别设为25,150,250,350℃,可实现不同加热温度之间的快速切换,与传统的VTDMA相比,可以获得更高的时间分辨;吸湿特性测量单元利用全氟磺酸管对气溶胶样品进行加湿处理,相对湿度在10%~90%范围可控,加湿精度为1%.利用实验室气溶胶发生系统产生的氯化钠和硫酸铵气溶胶,对该装置的粒子损耗、挥发及吸湿特性测量的准确性进行了评估,测量结果与文献报道值一致,验证了系统的可靠性和准确性.将该装置运用于外场综合观测实验中,在安徽省寿县国家气候观象台对夏季大气溶胶的吸湿和挥发特性开展了测量研究.结果表明,该地区气溶胶的吸湿生长因子与粒径正相关,含碳气溶胶的混合态呈现明显的日变化趋势.
为研究黑碳气溶胶粒子在附着三甘醇后吸湿性的变化,通过采用反向扩散燃烧器制取黑碳气溶胶,并运用自主搭建的吸湿性串联差分电迁移率分析仪对黑碳气溶胶进行粒径筛选、热消解和三甘醇附着,同时结合扫描电镜仪和气溶胶质量分析仪观察分析黑碳气溶胶在附着三甘醇前后形态结构和吸湿性的变化.分别筛选粒径为100,200,300nm的黑碳气溶胶粒子进行了三甘醇附着模拟实验.实验结果表明,三甘醇附着能够改变黑碳气溶胶粒径和吸湿特性,在相同条件下黑碳气溶胶附着少量三甘醇后就能出现显著的粒径变化.由于三甘醇具有一定的吸水性且其表面张力小于相同室温条件下水的表面张力,因此附着了三甘醇的黑碳气溶胶在不同相对湿度条件下将会发生进一步的粒径变化.因而,大气中少量存在的三甘醇能够在一定程度上促进黑碳气溶胶微物理特性的改变,进而改变黑碳气溶胶对大气环境的影响.
本研究利用GRAPES-CUACE气溶胶伴随模式,对2015年11月27日~12月2日北京市一次高浓度PM2.5污染过程进行了敏感性分析,显示了伴随模式在追踪重点排放源区及关注敏感排放时段等方面的优越性.研究结果表明:本次污染事件所关注的北京市PM2.5峰值浓度是北京市本地排放源和周边省市排放源共同作用的结果.从累积敏感系数来看,目标时刻前23h内,本地源贡献占主导,PM2.5峰值浓度对本地排放源响应迅速,目标时刻前5h,本地源对峰值浓度的贡献达到最大,逐时敏感系数峰值为9.4μg/m3.周边源贡献表现为周期性波动,逐时敏感系数在目标时刻前9,29,43h,出现3次峰值,分别为6.66,6.24,1.74μg/m3,伴随着偏南风,周边源在目标时刻前1~57h内持续不断地向北京市输送污染物.不同距离的周边源对目标时刻PM2.5峰值浓度的影响时段和程度不一样,目标时刻前72h内,北京、天津、河北及山西排放源对目标时刻PM2.5峰值浓度的累积贡献比例分别为31%、9%、56%及4%;从逐时敏感系数来看,天津源贡献的主要时段为目标时刻前1~33h,逐时敏感系数峰值出现在目标时刻前9h,为2.10μg/m3,山西源贡献的主要时段为目标时刻前17~33h,逐时敏感系数峰值出现在目标时刻前27h,为0.71μg/m3,河北源贡献的主要时段为目标时刻前1~57h,逐时敏感系数呈现周期性波动,出现3次峰值,分别为4.55,5.31,1.59μg/m3.
针对目前氨法烟气脱硫正四价硫S(IV)氧化系统的设计和运行主要依赖于经验,容易造成系统运行不稳定、投资及运行成本高等不足,本文结合S(IV)氧化动力学研究,建立喷淋塔氨法脱硫S(IV)氧化系统的数学模型.该模型能够计算不同浆液pH值、总硫浓度、空气量和停留时间等条件下S(IV)的氧化率.利用该模型对喷淋塔氨法脱硫实验系统中S(IV)的氧化过程进行了模拟,并将计算结果与实验值进行了对比.结果表明,模型计算值和实验值能够较好的吻合,二者之间的误差小于±20%.该模型对喷淋塔氨法脱硫S(IV)氧化系统的优化设计和运行具有较强的理论指导价值.
采用数值方法求解了描述交错排列纤维模型过滤器绕流特征的Navier-Stokes方程,并计算分析了纤维表面粒子的惯性捕集效率和单纤维过滤阻力.结果指出,在填充率C<0.045时,Happel过滤阻力模型与数值结果十分吻合,优于Kuwabara模型给出的估计;当纤维填充率C> 0.08时,Kuwabara模型的预测结果与数值结果更接近.通过追踪粒子的运动轨迹计算了单纤维的惯性捕集效率,讨论了过滤风速、粒子密度和填充率对粒子惯性捕集效率的影响.结果表明,粒子的惯性捕集作用存在某一临界粒子直径,小于临界直径的粒子将不被捕集;根据数值分析结果,分别给出了一个可适用于单纤维阻力估计的关系式和惯性捕集效率的计算公式,其适用参数范围为St≤ 10(Stokes数)和0.01≤ C≤ 0.1.
在SBR反应器中,先采用低基质浓度配水启动稳定的厌氧氨氧化耦合反硝化(SAD),之后在低曝气条件下以模拟生活污水富集氨氧化细菌(AOB),启动CANON工艺.基于对反应器内脱氮性能和不同阶段功能菌动力学活性的分析,系统阐述了影响CANON工艺启动与稳定运行的影响因素.结果表明此启动方式不仅缩短了亚硝化启动时间,同时缩短了ANAMMOX菌对有机环境的适应时间,经过60d成功启动了CANON工艺并应用于处理生活污水,反应器ANR超过了93%.反应器较短的周期(4h),使得ANAMMOX菌和异养菌反硝化菌活性始终保持在合理范围内,mNH4+-N/mCOD比值始终大于1.0.异养反硝化菌对COD的降解反应,使反应器内pH值提高,同时反应周期间初期和末期游离氨(FA)始终处于对NOB的抑制水平,也是实现稳定亚硝化的重要原因.
通过血清瓶批试实验,研究了3种具有不同抑制机理的抗生素(青霉素G钠、土霉素盐酸盐和硫酸多粘菌素E)对厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮性能的短期抑制特性.不添加抗生素时,厌氧氨氧化颗粒污泥的NH4+-N和NO2--N降解速率分别为0.252,0.375kg N/(kg VSS·d).浓度为3000mg/L的青霉素G钠对厌氧氨氧化颗粒污泥的活性抑制作用较小.土霉素盐酸盐和硫酸多粘菌素E对厌氧氨氧化颗粒污泥的活性抑制作用较强.土霉素盐酸盐浓度分别为50,100,150,200,400mg/L实验组的NH4+-N降解速率分别为0.250,0.237,0.200,0.117,0.062kg N/(kg VSS·d); NO2--N降解速率分别为0.324,0.304,0.296,0.244,0.069kg N/(kg VSS·d).硫酸多粘菌素E浓度分别为30,70,90,100,300mg/L实验组的NH4+-N降解速率分别为0.230,0.134,0.094,0.022,0.007kg N/(kg VSS·d); NO2--N降解速率分别为0.351,0.203,0.133,0.039,0.004kg N/(kg VSS·d).青霉素G钠、土霉素盐酸盐和硫酸多粘菌素E对厌氧氨氧化颗粒污泥活性的抑制作用依次增强.
通过批试实验研究了同步亚硝化、厌氧氨氧化和反硝化(SNAD)生物膜的脱氮性能. SNAD生物膜具有良好的厌氧氨氧化和反硝化活性.厌氧氨氧化NH4+-N、NO2--N和总无机氮(TIN)去除速率分别为0.121,0.180,0.267kg N/(kg VSS·d);反硝化和亚硝态氮氧化活性分别为0.211,0.053kg NO2--N/(kg VSS·d). SNAD生物膜厌氧氨氧化适宜的pH值范围为5~9,生物膜有助于缓解pH值对厌氧氨氧化菌的抑制作用. SNAD生物膜对NO2--N和FNA的抑制作用表现出良好的耐受能力.当NO2--N浓度分别为100,150mg/L时,对应的FNA浓度分别为70,100μg/L,厌氧氨氧化NH4+-N去除速率分别为0.087,0.029kg N/(kg VSS·d).扫描电镜显示,在SNAD生物膜表面主要是一些短杆菌.在SNAD生物膜内部主要为火山口状细菌,应为厌氧氨氧化菌.
通过批试实验研究了C/N比和碳源种类对SNAD生物膜厌氧氨氧化耦合反硝化脱氮性能的影响. SNAD生物膜反应器以生活污水为进水,以鲍尔环为生物膜载体,具有良好的SNAD脱氮性能.以乙酸钠为碳源,研究了COD/NO2--N比对SNAD生物膜厌氧氨氧化耦合反硝化脱氮性能的影响.随着COD/NO2--N比的增加,厌氧氨氧化亚硝态氮去除量占总亚硝态氮去除量的百分比逐渐减小. COD/NO2--N比分别为1、2、3、4和5实验组对应的厌氧氨氧化亚硝态氮去除量占总亚硝态氮去除量的百分比分别为87.1%、52.2%、29.3%、23.7%和16.3%.当COD/NO2--N比为0~2时,厌氧氨氧化亚硝态氮去除量占总亚硝态氮去除量的百分比大于50%,SNAD生物膜可以实现良好的耦合脱氮.控制COD/NO2--N为5,研究了碳源种类对SNAD生物膜厌氧氨氧化耦合反硝化脱氮性能的影响.以甲酸钠、乙酸钠、丙酸钠和葡萄糖为碳源实验组对应的厌氧氨氧化亚硝态氮去除量占总亚硝态氮去除量的百分比分别为16.3%、37.1%、74.1%和76.8%.当以丙酸钠或葡萄糖为外加碳源并且COD/NO2--N=5时,SNAD生物膜可以实现良好的耦合脱氮.
采用高浓度纯化凹凸棒土-超滤膜生物反应器(HCPA-UF-MBR)耦合工艺处理低温高色高氨氮水源水,考察HCPA对UF-MBR系统除污效能与膜污染控制的影响.基于污泥混合液粒径分布、Zeta电位、有机物相对分子质量分布、傅里叶红外光谱与三维荧光光谱分析探究HCPA投加后UF-MBR中污泥混合液性能的变化,研究清洗前后膜的微观性貌、洗脱液的物质成分,明确HCPA在减缓膜污染方面发挥的作用.结果表明:HCPA-UF-MBR工艺对色度、CODMn、TOC、NH4+-N、浊度等的去除效果优于UF-MBR工艺的1.02~3.9倍,HCPA-UF-MBR中TMP始终大于UF-MBR.投加HCPA后,UF-MBR内污泥絮体平均粒径变小、趋于均匀,易使膜通量降低,HCPA通过吸附、生物载体降解有机物与降低污泥混合液粘度作用控制膜污染,使系统除污效能未降返增;污泥混合液的|Zeta|电位降低11%~26%,利于污泥沉降;系统对UF膜难以截留的3~10kD小分子有机物的去除效能增强,污泥混合液与相应膜表面滤饼层中有机物种类与含量明显减少,系统对蛋白质类、溶解性微生物代谢产物去除效果显著.膜表面主要污染物为无机物Ca、Fe、Mg、Mn、Si与有机物,同样运行条件下膜HCPA-UF-MBR的污染程度比膜UF-MBR轻,污染物少;污染膜HCPA-UF-MBR表面的有机物易被水清洗但效果甚微,碱清洗膜效果最佳;该研究为凹凸棒土在MBR中的应用提供技术支撑.
水合氧化铁(HFO)被用于评价污水污泥厌氧消化过程的原位固硫潜力.在20d内,添加0.05%、0.10% 和0.25%(wt)的HFO,使生物气中H2S浓度成功地从219.9(或者富硫酸盐污泥3263)mg/m3,分别降低至74.61(1537)、12.84(229)和1.06(3.3)mg/m3.添加0.05%、0.10% 和0.25%(wt)的HFO,使污泥生物可利用磷比例从70.1%显著降低至41.7%、20.5%和6.9%.污泥磷形态和XRD分析表明部分生物可利用磷(BAP)被固定为Fe3(PO4)2.结合挥发性物质(VM)分析,认为HFO可减缓污泥的稳定化进程,而这可部分归因于溶解性磷缺乏.还原性无机硫(RIS)的形态分析表明FeS2和单质硫是HFO与硫化物的主要反应产物.
为提升再生水品质,以玉米芯耦合硫铁填料构造出固相纤维素碳源+硫铁填料复合脱氮除磷系统(简称SCSC-S/Fe复合系统),基于填料生物膜Miseq高通量测序构建了16S rRNA基因克隆文库,结合系统沉积物的X射线衍射(XRD)分析,探讨了该系统对模拟城市污水处理厂低C/N比尾水深度脱氮同步除磷特性及作用途径.结果表明,随温度升高,TN去除率逐渐增大,TP去除率增加不明显,在温度为30℃和水力停留时间HRT=9h时,NO3--N、TN、TP平均去除率分别为99.86%、92.70%和89.15%.固相纤维素碳源反硝化脱氮单元内具有降解纤维素类和反硝化作用类细菌分别占细菌总数的41.37%和54.02%,硫铁复合填料脱氮除磷单元内异养反硝化、硫自养反硝化和氢自养反硝化的细菌占细菌总数的91.53%;XRD结果表明,水中的PO43-主要以FePO4、Fe3(PO4)2·χH2O和Fe3(PO4)3(OH)2等物质形式去除.因此,复合系统脱氮以异养反硝化作用为主,协同硫自养反硝化和氢自养反硝化作用;复合系统具有“化学+生物”双重除磷作用,以化学除磷作用为主.SCSC-S/Fe复合系统实现了低C/N比城市污水处理厂尾水深度脱氮同步除磷的目的.
为了研究季节性温度对短程硝化生物膜系统中微生物群落结构的影响,以平均水温分别为28.3,23.3,21.6,9.6,-0.2℃条件下MBBR反应器的短程硝化生物膜为对象,利用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)对比分析上述生物膜中的微生物群落结构,结果表明:在控制合适的水力停留时间(HRT)条件下,水温降低会影响微生物活性,但不影响短程硝化稳定性,平均水温在21.6~-0.2℃变化过程中总细菌和AOB的多样性及均匀性基本不变,芽孢杆菌、黄杆菌、亚硝化单胞菌等污水处理功能微生物都得到保留.平均水温28.3~-0.2℃条件下生物膜中的优势菌群主要分布于变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes).其中AOB均属于β-Proteobacteria的亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas).本试验仅调控反应器水力停留时间(HRT)就可以实现低温短程硝化,对于短程硝化工艺广泛应用于工程实践具有重要意义.
以菲(Phe)和甲基菲(MP:1-MP、3-MP、4-MP、9-MP)为研究对象,运用同步荧光法研究微生物Novosphingobium pentaromativorans US6-1对5种溶解态多环芳烃(PAHs)的降解特性.结果显示:MP在8×10-7,1.2×10-6mol/L2种浓度下,其生物降解过程符合零级动力学,降解速率均为:4-MP< 9-MP< 1-MP< 3-MP;5种PAHs的最大生物降解速率同理论最大跨膜通量存在良好的线性关系;NaN3对Phe降解速率影响较小,但抑制MP降解且抑制程度与取代基位置有关.
在不同Mg2+条件下,使用耗散型石英晶体微天平(QCM-D)技术考察了腐植酸(HA)在乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)膜面的吸附行为及HA吸附层结构特征,定量测定了EVOH-HA及HA-HA之间作用力随Mg2+含量的变化特征,结合宏观EVOH膜污染实验,揭示Mg2+对天然有机物超滤膜污染行为的影响机制.结果表明:Mg2+对HA污染行为的影响分为2个阶段:在较低的Mg2+条件下,电荷屏蔽、络合及架桥等作用使得EVOH及HA表面所带净电荷量减小,削弱了EVOH-HA及HA-HA之间的静电排斥力,进而促进HA在膜面的吸附累积,且形成密实的HA污染层,相应膜污染加剧.随着Mg2+含量继续增大,EVOH-HA及HA-HA之间水合排斥力逐渐增强,成为控制膜污染的主要因素,有效减缓了HA在EVOH膜面的吸附累积速率,且膜面形成松散多孔的HA吸附层,伴随着膜污染速率及污染幅度的减小.
针对废弃药物绿色处理技术匮乏的实际问题,以双氯芬酸钠(DS)药物为研究对象,探讨了碱催化水热氧化法对其的无害化处理效果,确定了相应的操作方法并优化了反应参数.利用单因素实验确定了适宜的实验因素水平,通过响应面分析法进一步解析优化了多因素交互作用下的反应条件.结果表明,碱催化水热氧化法能有效通过脱氯过程实现DS的无害化处理,最佳反应参数为:H2O2:DS 0.3mL/mg、反应时间98min、反应温度196℃,脱氯效率优化值为99.6%,实测值为98.9%,相对误差0.70%.通过降解产物测定和解析,发现碱催化水热氧化处理DS存在2个反应路径:(1)苯环之间C-N键断裂,然后氧化开环脱氯;(2)苯环上直接羟基化,然后氧化开环脱氯.本研究为废弃DS类药物的无害化处理提供了一条绿色环保的新途径.
通过Hemin催化聚合苯胺工艺在纳米Fe3O4上负载导电聚合物聚苯胺(PANI),制备得到了具有高效催化活性的异相类Fenton反应用的催化剂PANI@Fe3O4.研究了PANI@Fe3O4/H2O2体系中罗丹明B(RhB)浓度、H2O2浓度、PANI@Fe3O4投加量、pH值以及×OH捕获剂对RhB降解的影响.结果表明,对于400mg/L的RhB溶液,当催化剂投加量为0.5g/L,H2O2浓度为0.04mol/L时,PANI@Fe3O4/H2O2可在pH 3.75~12.0间达到98%以上的去除率,H2O2的利用率达到80%.将该体系对于初始COD为1715mg/L模拟混合染料废水,可去除70%的COD,PANI@Fe3O4/H2O2体系适用pH值范围广,催化活性高,H2O2利用率高且水相中残留铁离子少.机理分析表明,在PANI@Fe3O4中PANI和纳米Fe3O4存在明显的协同效应,纳米Fe3O4部分溶解释放出Fe2+,并通过Fe3+和 Fe2+间的快速电子转移补充催化所需Fe2+.PANI提供反应所需H+,并通过与铁离子形成配位键而减少了铁离子释放到水相中.
构建了双室微生物燃料电池系统(MFC)处理高盐高浓度榨菜废水,实现了污水处理与能量回收的双重目的.高盐高浓度榨菜废水MFC多周期运行过程中性能研究表明,该MFC可长期、高效、稳定运行.在1000Ω外接电阻间歇运行条件下,电池运行至第5周期时产电性能达到最佳,最大功率密度、电池内阻及开路电压分别为:7.44W/m3、88Ω、746mV,COD去除率及库伦效率分别为:(65±2.5)%、(19.3±1)%.启动成功后污染物去除效果随运行时间的延长缓慢提高,运行至第8周期时COD去除率为(73±3.3)%,而库伦效率缓慢降低,最大库伦效率为(19.3±1)%.此外,随着运行时间的延长阳极出水pH值不断减小,酸化程度不断加重.在长期运行过程中系统稳定功率输出所对应的外阻为500Ω左右.实验过程中功率密度和极化曲线出现了回折现象.
利用2006~2014年我国城市生活垃圾排放量数据(以清运量计),系统研究了我国城市生活垃圾排放的时空特征.研究表明:2006~2014年我国城市生活垃圾排放主要分布在东部地区,其中华南地区和华东地区排放总量分别占全国的35.0%和34.9%.2006~2010年,我国城市生活垃圾排放主要分布在华东地区.2010~2014年,我国城市生活垃圾排放主要分布在华南地区.近10年来,城市人口由3.33×108人增长到3.86×108人,人口比重由25.3%增长到28.2%.我国城市生活垃圾排放量增了长20.9%.经相关性分析,我国城市生活垃圾排放和城市人口、地区GDP以及建成区面积呈显著正相关关系,2006、2010和2014年排放总量与城市人口的相关系数分别为0.950、0.942和0.903,与地区GDP的相关系数分别为0.863、0.930和0.930,与城市建成区面积的相关系数分别为0.933、0.947和0.925.说明人口、经济和建成区面积是影响我国城市生活垃圾排放的重要驱动因素.在人均生活垃圾排放和人均GDP二维空间上的省份聚类结果表明,我国30个省份可分为4组,其中“低经济、高排放”组是主要类型,“高经济、低排放”组是最理想的发展模式,但占的比例比较低.我国城市生活垃圾排放量呈逐年增长趋势,且空间分布差异较大.
蜈蚣草是砷(As)的高富集植物,为研究在不同气氛下蜈蚣草热处理过程中As的迁移规律,利用管式炉在不同气氛(空气、N2、CO2)下对蜈蚣草进行热处理,实验发现:当温度在400~800℃之间时,3种气氛下蜈蚣草热处理过程中As的挥发率均随温度的升高先增加后减小,空气气氛下在500℃达到最高,占总含量的43%,N2、CO2气氛下,在600℃达到最高,占总含量的60%.As挥发率先随温度升高而增加是由于低温区无机As的挥发,之后下降可能是由于蜈蚣草中碱金属和碱土金属元素对As的固定作用.当温度高于800℃时,空气气氛下As的挥发率继续下降,而N2和CO2气氛下As挥发率迅速升高到90%,可能是由还原性气氛中As化合物的稳定性下降造成的.FactSage软件模拟结果表明,随着温度的升高,蜈蚣草中As在空气气氛下主要以Ca3(AsO4)2的形式存在,而在CO2和N2气氛下,主要存在的形式分别为As单质和AsN.模拟As形态的转化趋势能很好的验证真实的实验结果.
利用餐厨垃圾为基质进行酸性发酵并利用其发酵产物作为反硝化碳源,结果发现发酵过程具有明显的阶段性,即碳水化合物→乳酸→VFAs,这主要与发酵过程中微生物种群的变化关系较大.发酵72h后,Lactobacillus相对丰度达99.3%,乳酸含量达到最大值(45.2g/L).利用不同阶段的发酵液(未发酵、部分发酵、乳酸为主和VFAs为主)作为反硝化碳源时发现,与乙酸钠相似,乳酸为主的发酵液具有良好的反硝化能力(0.15g NO3--N/g COD)和较快的反硝化速率[6.1g NO3--N/(g VSS·h)],其有机物利用效率较高,厌氧污泥产率低,并在C/N大于5.7时能够实现完全的反硝化.将以乳酸为主的发酵液用于实际污水处理时发现,SBR脱氮效率明显提高.而且不会对硝化过程产生抑制,因此利用餐厨垃圾进行乳酸发酵,不仅能够缩短发酵时间、降低废物处理费用,还能获得优质的反硝化碳源.
在我国南方湿润气候区某高渗滤液水位填埋场开展现场抽气试验,测试了不同的水位埋深、试验井数量和井头负压条件抽气量,评估了该填埋场的填埋气资源化利用情况.固废堆体中的初始渗沥液水位平均埋深约3m,该水位下的填埋气收集率不足30%;不同井头负压和水位条件下竖井的抽气影响范围为8.85~30.53m;该填埋场固废的平均产气潜力为143.69L/kg,平均产气速率为0.173a-1.此外通过调查现场竖井的渗滤液导排情况,揭示了用于降水的空气压缩机和竖井周边固废的渗透系数是影响竖井渗滤液导排效果的主要因素.结合抽气试验和现场调查,提出了提高填埋气收集量的工程措施,通过增设66口抽水竖井降低堆体中渗滤液水位,该填埋场的填埋气收集量由2240m3/h提高至5900m3/h.
采用批平衡试验法,研究了新型螯合型表面活性剂N-十二酰基乙二胺三乙酸钠(N-LED3A)在土壤上的吸附特征,并探讨了pH值、温度、离子强度和水土比对N-LED3A在土壤上的吸附影响.结果表明:准二级动力学方程适合描述N-LED3A在土壤上的吸附过程. Langmuir、Freundlich和Dubinin-Radushkevich(D-R)吸附等温方程均可较好地用于拟合吸附行为.土壤有机质和粘土矿物对N-LED3A在土壤上的吸附起到重要作用.溶液pH值对N-LED3A在土壤上的吸附有显著影响,随pH值增大(5~11),N-LED3A在土壤上的吸附量明显减小. N-LED3A浓度低于1000mg/L时,升高温度(25,35,45℃)对吸附量影响不大,但当浓度大于3000mg/L时,吸附量随温度的升高有所降低. N-LED3A在土壤上的吸附量随离子强度增大而增加. N-LED3A吸附量随水土比变化顺序为:水/土(20:1)<水/土(40:1)<水/土(80:1).
研究了钠型蒙脱石对系列咪唑类离子液体(IBILs,烷基链不同,阴离子类型不同)的吸附行为,并通过X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FTIR)及扫描电镜(SEM)等对吸附行为进行了表征.讨论了pH值、离子浓度等对吸附的影响.结果表明,离子液体主要通过静电阳离子交换及烷基疏水作用吸附于蒙脱石之上.阴离子结构变化对吸附影响不大;而烷基链越长,离子液体的吸附量越大,EmimBF4(1-乙基-3-甲基四氟硼酸盐),BmimBF4(1-丁基-3-甲基四氟硼酸盐),HmimBF4(1-己基-3-甲基四氟硼酸盐),OmimBF4(1-辛基-3-甲基四氟硼酸盐)对应的平衡吸附量分别为33.94,40.48,44.40,53.29mmol/100g.离子液体进入蒙脱石层间后,层间距随着烷基链的增加从12.77Å增大至14.41Å.降低离子强度或提升pH值都会增强离子液体在蒙脱石上的吸附能力.
采用多聚酶链式反应结合变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)测试方法,对我国5种典型锌(Zn)污染土壤中的微生物进行了DGGE图谱分析,并通过戴斯矩阵方法和B-C矩阵2种方法对不同处理土壤中微生物群落相似性进行了测定,结合Vegan排序轴分析方法对Zn胁迫土壤中微生物结构及群落相似性与土壤性质间关系进行了研究.结果表明:Zn胁迫会引起土壤微生物数目和种类的降低,但并不是简单的负相关.土壤中微生物的多样性指数最大值出现在低浓度(200mg/kg处理)污染程度土壤中,说明Zn 在低污染胁迫下,一定程度上会促进微生物群落数量的增加,丰富了群落结构多样性;高浓度(> 800mg/kg)Zn胁迫对微生物群落结构有明显抑制作用,不同处理土壤微生物Shannon指数下降范围为5.14%(公主岭黑土)~17.2%(杭州水稻土). 通过戴斯矩阵分析土壤中微生物群落相似性结果表明,随着Zn浓度的增加,土壤中微生物群落相似性显著下降,最大降低23.3%,说明土壤中Zn胁迫在一定程度上改变了土壤微生物的群落结构.对土壤中影响Zn胁迫与微生物群落结构变化影响因子的相关性分析结果表明,影响微生物群落结构的主要因子为pH值> OC> CEC.
纳米氧化铜不同于常规的氧化铜,纳米氧化铜的尺寸小,比表面积大,对生态环境存在潜在危害.本次通过向土壤中加入不同比例的纳米氧化铜(N CuO)和微米氧化铜(M CuO)(0,50,200,800,1600mg/kg干土)观察它们对土壤脲酶活性和细菌群落的影响.同时,进一步研究了N CuO和M CuO分别与乙基黄原酸钾(PEX)复合污染对土壤微生物的影响.N CuO较M CuO对脲酶活性有更强的抑制作用,只有M CuO浓度为1600mg/kg对脲酶的影响较明显.N CuO对脲酶活性的抑制可能与破坏细菌的细胞膜或刺激细菌产生活性氧,造成细菌细胞的衰退有关,N CuO对细菌群落结构的影响也较大.N CuO与PEX复合污染加剧了N CuO对土壤微生物的毒性,使脲酶的活性大幅度降低,细菌的群落结构也发生了较大的变化.N CuO及其复合污染对土壤微生物的作用机制需进一步研究.通过比较研究N CuO和M CuO的生态毒性,纳米颗粒的生态毒性更需要引起足够的重视.
基于空间分辨率1km的遥感影像数据,对我国2015年31个省市区陆地生态系统生产总值(GEP)进行核算.核算结果显示:2015年我国GEP为72.81万亿元,GGI指数(GEP与GDP比值)为1.01,其中西藏和青海的GGI指数最高,大于10.生态调节服务是生态系统最主要的生态服务类型,其价值为53.14万亿元,占GEP的73.0%.湿地生态系统的生态服务量最大,为28.08万亿元,占GEP的42.4%;其次是森林生态系统,为19.89万亿元,占GEP的30.0%;草地生态系统为10.66万亿元,占GEP的16.1%. 单位面积GEP和人均GEP的区域差距较大,西部地区的人均GEP相对较高,东部地区的单位面积GEP相对较高.
2012年在黄河利津逐月采集悬浮颗粒物(SPM),通过分析粒度组成,颗粒有机碳(POC)及其稳定同位素丰度(δ13C),木质素等参数,讨论了黄河下游POC的来源,分布,降解状态和输运的季节变化特点.结果表明,2012年黄河利津径流量,SPM浓度和中值粒径(MGS)均有明显的季节变化,且变化规律基本一致.春季降水较少,且下游灌溉较多,导致径流量较小(300m3/s左右),较粗的颗粒物更容易沉降到河床上,而且不易再悬浮,使得SPM较低(平均0.44kg/m3),MGS较小(平均7.77 μm);夏秋季黄河流域降水较多,径流量较大(1000m3/s以上),使得河床上较粗的颗粒物容易被带入悬移质中,因此SPM较高(0.67kg/m3),MGS较大(10.6 μm).POC及δ13C的结果表明了不同来源有机碳贡献的季节变化,春季POC含量较高,δ13C较负.颗粒物中木质素含量季节规律变化与流量较为一致,春季木质素含量较高,秋季较低.木质素参数C/V(0.21~0.34)和S/V(0.83~1.28)表明黄河SPM中木质素为被子植物草本和木本组织混合来源,降解参数(Ad/Al)v(0.33~0.52),3,5-Bd/ V(0.03~0.12)和P/(S+V)(0.20~0.36)均表明黄河SPM中木质素存在一定程度的降解,且秋季降解程度较大,与流量和有机碳来源变化有关.
运用多元统计分析技术,对浙北海域浮游植物群落的空间分布及其对环境因子和空间因子的响应进行研究.结果表明,研究海域浮游植物共鉴定到5门40属94种(含9个未鉴定到的种),硅藻占绝对优势,甲藻次之.层次聚类分析(HCA)以及相似性分析(ANOSIM)的结果表明,研究海域可划分为3个具有显著性差异的群落;指示物种分析(ISA)显示各组群落的指示种均与特定的环境因子有较为显著的相关性.Mantel检验表明空间距离和环境差异(硅酸盐(SiO32-)、磷酸盐(PO43-)、pH值、溶解氧(DO))对浮游植物群落变异均显著相关;偏Mantel检验进一步证实了空间距离的效应.变差分解分析(VPA)的结果显示,环境—空间因子的交互作用所解释的变差要高于单一的环境因子或空间因子的变差,表明环境差异和扩散限制的共同作用是影响浙北海域浮游植物群落分布格局的主要因素.此外,未考虑到的痕量元素、生物摄食、气候及时间尺度的变化等因素也可能是引起浮游植物群落差异的来源,有待于进一步研究.
为了解南水北调中线工程通水后干渠河南段浮游细菌群落组成及影响因素,于2016年7月对中线干渠河南段5个典型生态点位表层水样进行采集.水质监测结果表明干渠水质总体较好,除总氮(TN)和高锰酸盐指数(CODMn)外,其他各项指标符合I类水标准要求.渠首、方城和新郑3点位水体处于中营养状态,温县、安阳2点位水体处于轻度富营养状态.采用高通量测序技术对浮游细菌群落组成进行研究,结果表明主要由放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、蓝藻门(Cyanobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、装甲菌门(Armatimonadetes)等25个门和407个属组成,5点位样品具有丰富的群落组成,浮游细菌群落多样性排序为:温县> 新郑> 方城> 渠首> 安阳.对浮游细菌群落组成与环境因子的关系进行典范对应分析(CCA),结果表明:TN、Chl a、NH4+-N、COD、CODMn能显著影响浮游细菌群落,pH值和TP对其也有一定程度影响.
基于2013年江苏近岸海域表层沉积物Cu、Cr、Zn、Pb、Cd、Hg、As重金属调查结果,应用地累积指数法和Hakanson潜在生态风险指数法评估其生态风险,并结合同步调查得到的总有机碳(TOC)、粒径等参数,应用相关性分析和主成分分析方法,探究调查海域重金属的污染特征及来源.结果表明:江苏近岸海域表层沉积物重金属Zn、Pb、Cd、Hg含量均满足国家第一类海洋沉积物质量标准,9.38%、6.25%、6.25%站位的Cu、Cr、As超过国家第一类海洋沉积物质量标准,但满足国家第二类海洋沉积物质量标准;重金属污染程度由高到低顺序为:Cr> As> Pb> Hg> Cd> Cu> Zn.调查海域综合潜在生态风险整体处于较低水平,重金属单因子生态风险由高到低为Hg> Cd> As> Pb> Cu> Cr> Zn,Hg为主要生态风险贡献因子.各类重金属含量均与TOC含量成显著正相关,而与粒径呈现明显的负相关.该海域Cu、Cr、Zn、Pb、Cd具有相近来源,主要为人类工业生产与生活污染,As主要来源于农业污染,Hg则主要来源于有机质降解.
选择硝基苯为代表性污染物,研究了黄河兰州段底泥对硝基苯的动力学吸附和热力学吸附过程,并对离子强度、pH值和粒径等对吸附的影响进行了分析.结果表明,硝基苯在黄河兰州段底泥上的动力学吸附经历了3个阶段:快速、慢速和吸附平衡阶段,0~2h为快速吸附阶段,2~15h为慢吸附阶段,15h后吸附达到平衡.黄河兰州段底泥对硝基苯的动力学吸附过程较好地符合准二级吸附动力学模型;热力学吸附较好地符合Langmuir等温吸附模型;在吸附过程中,吸附自由能ΔGθ小于0,焓变ΔHθ及熵变ΔSθ均大于0,表明黄河兰州段底泥对硝基苯的吸附是一个自发吸热且吸附体系的混乱度增大的等温吸附过程.吸附影响因素分析结果显示:当Ca2+离子浓度在0~0.05mol/L时,黄河兰州段底泥对硝基苯的吸附量随Ca2+离子浓度的增大而增加,当Ca2+离子浓度增大到0.1mol/L时,吸附量减少,说明在此离子强度下,Ca2+抑制了底泥对硝基苯的吸附.当pH3~5和7~10范围内时,底泥对硝基苯的吸附量随pH值增大明显减小,当pH5~7范围内时,吸附量随pH值增大基本保持不变.底泥粒径对黄河兰州段底泥吸附硝基苯有显著影响,其饱和吸附量随底泥粒径的减小而增大.
为揭示洞庭湖沉积物中六氯环己烷(HCHs)、双对氯苯基三氯乙烷(DDTs)、多环芳烃(PAHs)的分布特征及其来源,评价存在的生态风险,于2015年12月采集洞庭湖沅江市南嘴等31个点位0~20cm沉积物,测定了沉积物样品中HCHs、DDTs、PAHs的含量.结果发现,南洞庭湖点位∑HCHs和∑PAHs含量变化最大,西洞庭湖点位∑DDTs和∑OCPs含量变化最大;沉积物中HCHs的空间分布为东洞庭含量最高,其次为东洞庭湖与南洞庭湖的交界处,其它区域HCHs含量较低,DDTs含量除了在西洞庭湖北部含量较低外,其它区域DDTs含量都相对较高,并出现了多个高值区域,PAHs含量空间分布的最大值出现在东洞庭湖与南洞庭湖交界处,其次为西洞庭湖北部和中部区域;污染源分析发现,洞庭湖沉积物中的23种有机化合物聚类归为3类,而31个监测点归为4类.所有样品中α-HCH/γ-HCH的比值为0.66左右,可以认为洞庭湖沉积物中的HCHs来源于农业生产,并有林丹的使用.而p,p'-DDE/p,p'-DDT的比值发现,沉积物中有新的DDTs输入,比值法得出沉积物中的PAHs主要来自于燃烧源和石油源的污染.风险评价发现,苊烯(Acy)在洞庭湖中存在轻微污染,其它环芳烃在沉积物中不存在污染,而沉积物中o,p'-DDT、p,p'-DDT和∑DDTs残留量存在一定的生态风险,此外苯并[b]荧蒽(BbF)、苯并[k]荧蒽(BkF)、苯并[ghi]苝(B ghi P)、茚并[1,2,3-cd]芘(Incd P)、α-C6H6Cl6、β-C6H6Cl6、δ-C6H6Cl6及∑HCHs残留量均有一定检出,应引起重视.
于2014年底,在洪湖中部较为稳定的区域采集了一根沉积柱,分析了沉积物中不同形态磷、总氮、有机质的含量.结果表明:沉积柱中总磷、总氮和有机质的浓度平均值超过安大略沉积物评价指南,呈现出不同的污染水平.相关性研究表明,Fe/Al-P和有机磷(OP)是总磷(TP)的主要成分.依据137Cs和210Pb定年结果,沉积柱中磷形态的垂直变化可以分为3个阶段:1952年前,洪湖沉积物中的Ca-P磷含量最高,其他形态的磷含量较低,说明沉积物中的磷主要来源于自然活动;1950s~1980s,沉积物中Fe/Al-P和OP含量的升高与工农业活动的增强有关,沉积物Ca-P含量迅速降低可能与洪湖水文条件的改变有关;1980s以来,沉积物中除了Ca-P以外,其他形态的磷呈上升趋势.沉积物中不同形态的磷与洪湖地区人类活动指标(人口、粮食产量、化肥使用量和围网养殖规模)呈正相关,说明人类活动是沉积物中磷的主要输入源.
采用非参数核密度估计模型构建铜和银保护中国淡水水生生物的物种敏感度分布曲线,并推导了它们的水质基准阈值.结果表明,非参数核密度估计方法在推导IB族两种过渡金属水质基准中的稳健性和精确度都大大优于传统参数模型,能够更好地构建物种敏感度分布曲线. 针对不同类别的物种来看,脊椎动物、无脊椎动物、鱼类、甲壳类、其他无脊椎动物和全部水生生物的HC5值都随着周期增加而减小,无脊椎动物的敏感性明显高于高营养级的脊椎动物.非参数核密度估计方法的提出丰富了水质基准的理论方法学,为同族或同周期元素之间水质基准阈值的进一步研究和更好地保护水生生物提供了有力的支撑.
构建含有核呼吸因子1(NRF1)cDNA全长的质粒NRF1-pcDNA3.1,用该质粒转染H9C2细胞,探讨NRF1在NaHSO3诱导心肌细胞线粒体损伤中的作用.用空质粒或NRF1-pcDNA3.1转染H9C2细胞,100mmol/L的NaHSO3处理转染后的H9C2心肌细胞24h后,首先采用Western blot免疫印迹法检测H9C2心肌细胞中NRF1和线粒体转录因子A(TFAM)蛋白的表达情况.其次,采用化学发光法检测细胞中ATP含量,考察NRF1对NaHSO3诱导H9C2心肌细胞线粒体损伤的影响.结果表明,与未染毒组相比,空质粒转染组NaHSO3染毒24h后,NRF1和TFAM蛋白的表达及ATP含量均降低;而NRF1-pcDNA3.1转染显著上调了NRF1和TFAM蛋白表达和细胞内ATP含量; NRF1-pcDNA3.1转染的H9C2细胞经过NaHSO3染毒24h后,与空质粒转染后NaHSO3染毒组相比,NRF1和TFAM的蛋白表达及ATP含量均极显著上升.由此说明:NaHSO3可降低H9C2细胞中NRF1和TFAM表达及ATP含量,NRF1的高表达可通过调控下游基因TFAM的表达进而增加细胞内ATP的产生,并且NRF1的高表达可使暴露于NaHSO3所引起的线粒体功能异常得到缓解,揭示NRF1在调节NaHSO3诱导的线粒体损伤过程中有重要意义.
本文以2005~2014年中国省际面板数据为样本,建立决定工业污染排放强度的理论、计量模型,构建中国省级行政区内部地级市之间的内部集聚度指数以及反映市场规模效应的外部集聚度,深入研究了空间集聚对工业污染排放强度的影响.研究表明:经济活动的空间集聚有利于减少单位GDP工业COD、工业SO2、工业烟尘和粉尘污染排放强度;内部集聚度对工业COD排放强度差距的贡献为负,是缩小工业COD排放强度差距的因素,而外部集聚度的贡献为正,表明随着集聚外部性的增强,区位的重要性更大地体现在不同区域间的相互关联上,即市场规模效应;外部集聚度对地区工业污染排放强度的影响存在显著的门限效应.
通过搜集中国2000~2014年数据,运用DEA-Malmquist指数测算中国30个省域全要素能源效率,并进一步分解求得技术水平、纯技术效率和规模效率.为验证环境规制与全要素能源效率间波特假说是否存在,分别运用环境规制对规模效率、纯技术效率、技术水平和全要素能源效率进行面板门限回归.结果表明:技术水平退步是我国全要素能源效率下降的主要原因.环境规制对规模效率的影响为负,波特假说不成立.环境规制与纯技术效率存在单门限效应,且环境规制在不同区间对纯技术效率的影响均为正,波特假说始终成立.环境规制与全要素能源效率和技术水平均存在单门限效应,当环境规制强度低于0.0002时,环境规制对全要素能源效率和技术水平的影响为正,此时波特假说成立;而当环境规制强度超过0.0002时,环境规制对全要素能源效率和技术水平影响为负,此时波特假说不成立.因此,政府制定环境规制政策需要考虑到环境规制强度对规模效率、纯技术效率和技术水平效果的差异.
本文采用江苏省1991~2014年统计年鉴环境污染和第二次产业产出数据,运用Johansen检验、Granger检验、广义脉冲响应函数分析和方差分解等方法,分析资源依附型产业及非资源依附型产业环境污染变量与第二次产业成长的相互作用与相互影响,并结合资源依附型与非资源依附型产业的EKC特征分析探讨促进江苏省“三废”减排的二次产业结构调整政策.研究结果表明:环境污染各变量与第二次产业产出长期存在均衡关系;第二次产业成长是引起资源依附型和非资源依附型产业“三废”排放变化的Granger原因;环境污染各变量的变化在短期对第二次产业产出有较大冲击,但其长期动态效应趋于下降;资源依附型产业废气及固体废弃物排放变化对江苏省第二次产业产出变化的贡献度要大于非资源依附型产业,而工业废水的排放表现则相反.EKC特征分析表明资源依附型产业工业废气减排与固体废弃物减排为江苏省环境管理面临的首要挑战.
为合理评价岩溶地区水资源安全态势,基于PESBR概念模型构建涵盖岩溶地区工程性缺水特性的评价指标体系,并采用SPA-MC(集对分析--马尔科夫链)耦合模型对2002~2014年贵阳市水资源安全状况进行动态评价.研究表明:贵阳市水资源安全除2008、2012、2014年属“较安全”等级外,其余年份为“临界安全”等级,受“安全”等级隶属度f1和累计等级联系度H2逐渐上升的影响,贵阳市水资源安全等级逐渐向“较安全”的趋势转变;依据贵阳市2015~2050年水资源安全预测结果可知,贵阳市未来水资源安全将长期处于“较安全”状态,其中,“安全”等级隶属度f1在2015~2050年期间从0.365持续上升至0.435,而“不安全”等级f5则由0.194下降至0.138,年均下降率达1.93%;实例证明SPA-MC耦合模型对水资源动态评价结果合理、客观.
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