针对2015年和2016年12月2个月的4次污染过程，利用中分辨率成像光谱仪（MODIS）Terra卫星的气溶胶光学厚度（AOD），Angstrom波长指数（AE）气溶胶数据，并结合PM_2.5和PM₁₀的浓度以及比值变化分析，发现以PM_2.5为代表的人为因素产生的细颗粒物是造成研究地区污染发生的重要因素.并且利用MODIS火点数据以及美国海军气溶胶分析与预测系统（NAAPS）模拟分析污染物成分，发现2015年12月12~16日和19~27日2次污染都以人为因素产生的细粒子污染物为主，沙尘以及生物质燃烧产生的烟粒对研究地区影响较小.2016年12月6~10日和15~18日2次污染过程产生的原因不同，利用潜在源贡献因子分析法（PSCF）分析发现6~10日污染天气的产生主要是由西北方向含有大量沙尘粒子气流以及南方生物质燃烧产生的大量烟粒共同输送到研究地区，加之研究地区大量人为污染细粒子的产生，导致了此次混合型污染天气发生.15~18日污染过程与2015年2次污染过程相似，主要原因都在于人为因素产生的细颗粒污染物的影响，沙尘以及烟粒对污染过程起到了加剧的作用.

为构建辽宁省典型城市道路尘源成分谱，分别采集了鞍山市和盘锦市道路尘样品，分析了其化学组分特征，用富集因子法和比值法分析了其主要来源，用分歧系数法分析了两个城市成分谱的相似度.结果表明：盘锦市和鞍山市道路尘PM_2.5中的化学组成以有机碳组分（OC）和地壳类元素（Al、Ca、Mg、Fe和K）为主.除Cu和V元素外，其余元素均表现为鞍山市的富集因子大于盘锦市.由比值法可得，盘锦市和鞍山市OC/EC分别为（13.20±6.26）和（3.94±0.63），均存在二次污染现象；NO₃^-/SO₄^2-的均值分别为（0.52±0.55）和（0.46±0.13），说明其道路尘PM_2.5受固定源影响更大.盘锦市与鞍山市道路尘成分谱分歧系数为0.354，说明两个源成分谱可能相似.

应用GCMS-QP2010对深圳2015~2016年4个季节大气56种非甲烷碳氢化合物（NMHCs）进行在线监测分析.从成分来看，四季总NMHCs平均浓度为23.6×10^-9，呈现出冬季 > 秋季 > 夏季≈春季的变化特征，其中烷烃比例最高（65.4%~74.7%），其次是芳香烃（13.3%~21.7%）和烯烃（7.1%~11.6%），丙烷、甲苯、乙烷、正己烷、正丁烷、乙炔、2-甲基戊烷、异丁烷、乙烯和3-甲基戊烷是浓度最高的10个物种.相关性和日变化分析表明，深圳大气中NMHCs受到机动车、溶剂挥发相关工业源以及植物释放等多重来源的共同影响，其中甲苯、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷和正己烷受工业源影响最为显著，而异戊二烯主要来自于天然源.

利用MODIS 04_L2气溶胶日产品统计其月度、季度及年度均值数据，研究中国大陆地区近15a气溶胶光学厚度（AOD）空间分布状况；通过Spearman秩相关检验法，探讨中国大陆地区近15a的AOD年均值与季均值的逐年变化趋势.结果表明：在空间分布上，我国AOD多年均值高值中心主要位于四川盆地、南疆盆地、华中地区、长江三角洲、华北平原、关中平原，珠江三角洲地区也有小范围的高值区；低值中心主要位于川西和藏东南、内蒙和冀北交界以及河套地区.在逐年变化趋势上，西北地区AOD值主要呈下降趋势，其中川西和藏东南、陕甘宁交界呈显著下降趋势；东部地区AOD值主要呈现上升趋势，且华中地区、长江三角洲、华北平原以及关中平原呈显著上升趋势；在全国范围内AOD年均值整体呈现上升趋势，但趋势不显著；AOD值随季节变化较显著，具体表现为春夏较高、秋冬较低；AOD高值区以及呈上升趋势的地区基本都处在胡焕庸线东南，表明人类活动对AOD值影响比较显著.

利用OMISO₂遥感数据，在常见的0.125°、0.25°、0.4°3种不同精度下进行普通克里金插值，采用归一化的方法与地基数据进行相关性比较，择优选择0.125°插值精度，分析中国区域SO₂空间分布及影响SO₂变化敏感因子.结果表明：①全国范围内存在1个五级SO₂柱量值区域和4个四级SO₂柱量值区域，在空间上呈现聚集状分布；②在我国季风区，夏季风对二、三级SO₂柱量值区域面积减少贡献显著，四、五级SO₂柱量值区域基本不受夏季风影响；非季风区，冬季风是SO₂柱量值全面升高的主要原因.③影响因子方面，季风区四、五级柱量值区域，平均相对湿度对降低SO₂柱量值更明显，干沉降是SO₂柱量值降低的主要途径；三级柱量值区域，平均气温与SO₂柱量值高度负相关，冬季采暖和随中纬度环流地面流向低纬风速扩散形成三级柱量值区域；非季风区，平均气温和随降水湿沉降是主要影响因子.

利用3种不同型号激光雷达在广州番禺大气成分观测站开展外场同步对比观测实验.通过全球地基气溶胶监测网（AERONET）气溶胶光学厚度（AOD）产品验证了3种激光雷达原始信号反演消光系数的可靠性.同时对比探讨了激光雷达低层反演能见度产品与能见度仪的相关性；对比美国国家环境预报中心全球同化系统模式（NCEP-GDAS）模拟结果讨论了激光雷达对混合层高度反演的有效性.最后利用个例分析揭示不同天气型下污染物可能的外源输送和本地积累.量化分析结果表明：3部激光雷达反演的能见度与能见度仪的相关系数均达到0.7以上，混合层高度均与NCEP-GDAS模式计算的混合层高度具有一定的可比性.与模拟结果相比，白天混合层高度在霾天气时相对较低，更能有效的揭示霾天气，亦可反映夜间间歇性湍流特性.应用分析表明：3部激光雷达均能较为一致的监测污染物的输送和本地的累积.外来输送主要以弱冷空气输送型为例，分析个例（2014年11月21~22日、24~25日）表明：后一过程（24~25日）由于夜间混合层高度（MLH）低，导致上层的粒子无法下传，污染物聚集在0.8km，且快速过境了，而前一过程（21~22日）整层输送，导致了近地层相对高的PM_2.5浓度；本地累积主要以冷高出海型为例（2014年11月25日20：00~27日20：00），逆温与低的地表通风系数共同造成了前一时段（25日20：00~26日20：00）的消光明显高于后一时段（26日20：00~27日20：00）.

利用涡度相关系统对南京地区冬小麦田和裸土期O₃干沉降过程进行观测的基础上，引入Surfatm-O₃干沉降模型，对其叶片气孔阻力（R_s^leaf）、土壤阻力（R_soil）和表面阻力（R_cut）的公式进行参数化修订和验证，开展了冬小麦主要生育期的总O₃通量（F_O3）、干沉降速率（V_d）及其不同沉降通道分配的模拟，并间接分析了土壤排放的NO与O₃的化学反应对O₃干沉降过程的影响.结果表明：冬小麦田F_O3和V_d的实测值与模拟值趋势相似，平均实测和模拟V_d值分别为0.39和0.37cm/s，模拟值比实测值低估5.3%，其中每一个独立阻力公式的模拟效果均较好.平均非气孔沉降（表面沉降和土壤沉降）是O₃干沉降主要的沉降通道，占总O₃通量的68.8%，表面沉降占非气孔沉降的46.7%；平均绿叶和黄叶气孔沉降分别占总O₃通量的28.6%和2.6%.白天非气孔沉降比例减小至占总O₃通量的58.8%，绿叶和黄叶的气孔沉降比例比值增大，分别占总O₃通量的37.7%和3.5%.夜晚表面沉降和土壤沉降分别占总O₃通量的64.3%和35.7%.土壤排放的NO会与O₃产生化学反应，对O₃干沉降过程产生影响，需要在今后的O₃干沉降模型中考虑.

以北京市平原区为研究对象，基于美国国家航空航天局（NASA）的陆地卫星（Landsat系列）遥感资料，设计算法批量提取裸露地信息，并结合通用扬尘排放模型，计算估计北京市平原区的裸露地风蚀扬尘源中PM₁₀、PM_2.5的排放系数及年排放量，建立了北京市各区的裸露地风蚀扬尘排放清单.研究表明，1987~2016年间北京市平原区裸露地面积减小了约600km²；风蚀扬尘最严重的地区为大兴区，其次为通州区；以气候年均值为参数计算获得，2016年北京平原区裸露地由于风蚀扬尘效应产生的PM₁₀年排放量为7591.7t，这一排放量与前人研究估算的北京裸地风蚀扬尘PM₁₀排放量较为接近.在此基础上，进一步引入月和季度尺度气候参数，并对模型进行改进，探讨了逐月和季度累计的扬尘排放结果.进一步的研究表明：北京市平原区裸露地面积具有显著季节变化特征，2月裸露地面积最大，可达4500km²，8月最小为500km²；基于月气候参数和季度气候参数结合每月卫星资料反演获得的裸地面积估算，逐月累计的PM₁₀年排放量可达55175t，分季度累计PM₁₀年排放量为39294t.这说明当前常采用的裸地扬尘估算方法，由于扬尘排放模型的气候参数采用年均值，忽视了风蚀过程的季节差异，将会导致裸地风蚀扬尘的极大低估.

2015年夏季在内蒙古乌达-乌斯太工业园布点采集了大气颗粒物核孔膜样品16件，采用扫描电镜（SEM-EDX）共表征了1600个单颗粒的形貌和化学组成，结果表明，研究区单颗粒主要为矿物颗粒、燃烧产生颗粒和含硫颗粒3大类，其中矿物颗粒不仅含有硅铝酸盐和碳酸盐这类常见颗粒，还有风化煤矸石和沙尘颗粒这两种特殊颗粒；燃烧产生颗粒不仅有通常的燃煤飞灰、烟尘集合体和絮状碳质颗粒，还有原煤尘颗粒.统计表明，烟尘聚合体、硅铝酸盐和沙尘这三者占颗粒物总数的64%，风化煤矸石尘和原煤尘主要呈现为可吸入颗粒（2.5~10μm）；烟尘聚合体和沙尘则主要为超细颗粒（<1.0μm）.总之，单颗粒分析揭示该典型煤炭工业园区大气颗粒物主要来源：园内燃煤排放和交通，上风向矿区煤炭生产和上风向沙漠自然活动.

为了探讨生物质锅炉羰基化合物的排放特征，采用气袋采样-PFPH衍生-GC/MS分析的方法测量了6台生物质锅炉排放烟气中的21种羰基化合物.结果表明，这些生物质锅炉的烟气中羰基化合物排放特征存在明显差异，总体而言，己醛和丙醛浓度在测定的21种目标化合物中比重最高，分别占总量的29%~47%和19%~31%，其次为甲醛和丙酮，乙醛和壬醛.通过羰基化合物排放量与消耗的燃料质量比值估算了排放因子，6台锅炉羰基化合物排放因子介于3.06~18.29mg/kg之间，平均为9.45±6.05mg/kg.采用最大增量反应活性法（MIR）评价了羰基化合物的化学反应活性及臭氧生成潜势（OFP），平均总的臭氧生成潜势（以O₃计）为5.97gO₃/gVOCs；己醛、丙醛、甲醛对OFP的贡献尤为明显，丙酮虽然占有较高的质量浓度，但对OFP的贡献较低.

采用同位素内标稀释高分辨气质联用分析法，对废物焚烧厂的烟气样品PCDD/Fs和PCNs进行了测定，分析了其排放特征以及相关性，为有组织排放的PCDD/Fs和PCNs的控制提供理论依据.实验结果表明，空白实验中未发现明显的背景干扰；样品中PCDD/Fs的采样内标回收率范围为74.0%~90.1%，提取内标的回收率范围为53.3%~120.0%，均符合US EPA23和CHN HJ77.2-2008的质量控制标准；PCDD/Fs的同系物浓度均随着氯取代数目的增加而增加，而PCNs同系物则随着氯取代数目的增加表现出先增大后减小的规律.同系物之间的皮尔森相关系数分析结果可知，这两类污染物相邻同系物相关性系数明显大于非相邻同系物相关性系数，表明低氯代同系物可能是生成高氯代同系物的一个重要途径.此外，PCNs和PCDD/Fs同系物的线性相关分析结果表明，一些PCNs化合物（PeCN、HxCN、HpCN、OCN）与某些PCDD/Fs（OCDD、PeCDF、HxCDF、HpCDF）具有良好的相关性（R²=0.55~0.78），由此推断在废物焚烧过程中这些同系物可能具有相类似的生成机制.

采用化学-机械溴化法对废弃物石油焦进行改性，制得的载溴石油焦吸附剂用来脱除燃煤烟气中的痕量Hg⁰.通过比表面积及孔径分析（BET）、X射线衍射（XRD）和X-射线光电子能谱（XPS）对石油焦载溴前后进行表征和分析，发现石油焦中的有机硫促进了溴的负载，且负载方式为化学吸附.通过固定床脱汞试验，并应用4种动力学模型对初始汞浓度梯度和反应温度梯度下的实验数据进行拟合分析，结果表明：温度在150℃时，载溴石油焦的汞吸附效果最优；增加烟气中痕量Hg⁰浓度能提高载溴石油焦的汞吸附速率和单位累积汞吸附量；描述化学吸附的Elovich动力学模型的拟合相关系数达到0.9999以上，说明化学吸附在载溴石油焦脱汞过程中起主导作用.

采用柠檬酸络合法制备了掺杂贵金属Pd的La_0.9Sr_0.1Mn_0.03Pd_0.97O₃钙钛矿型催化剂，并通过X射线衍射光谱及暂态响应、扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱及程序升温等技术研究了Pd对钙钛矿形貌结构和NOx转化率的影响以及SO₂对La_0.9Sr_0.1Mn_0.97Pd_0.03O₃催化剂脱除NOx的作用机制.结果显示，Pd的成功掺入增大了原催化剂的比表面积，使得催化剂中的活性组分与NOx能够反应的更加充分，有效提高了催化剂对NO的转化率.催化剂La_0.9Sr_0.1Mn_0.97Pd_0.03O₃在含SO₂气氛下反应后出现了微弱的硫酸盐相，说明硫使催化剂发生了一定程度的钝化.在较低浓度SO₂存在时催化剂对NO的转化效率维持在80%以上，碳烟的起燃温度为353℃，但随着SO₂浓度的增加NO的转化效率最高只有67%，碳烟的起燃温度升高到368℃.

采用浸渍法制备Mo-Mn/TiO₂催化剂，研究了反应温度、HCl和SO₂对其模拟烟气协同脱硝脱汞活性的影响.研究表明，过高的反应温度不利于汞的脱除过程，过低的温度则抑制脱硝反应的顺利进行，但在200℃时可兼具最优的脱硝和脱汞效率；HCl的加入促进汞的高效氧化，却明显降低催化剂对NO的转化；而烟气中SO₂的存在对催化剂的脱硝和脱汞过程均起到抑制作用.利用XRD、H₂-TPR和XPS等表征手段对硫中毒反应前后的催化剂进行了研究.结果表明，硫酸盐在催化剂表面的不断沉积和活性组分Mn⁴⁺及化学吸附氧O_α的消耗乃是致使催化剂失活的主要原因；另外，SO₂与NH₃和Hg⁰对催化剂表面活性位点的竞争吸附，也严重抑制催化剂的脱硝和脱汞反应.Mo-Mn/TiO₂的脱硝过程是通过Mn价态之间的相互转化来完成的，其中元素Mo和O₂是其转化得以实现的助剂；Mo-Mn/TiO₂对汞的脱除以催化氧化为主，金属氧化物中的晶格氧将Hg⁰转化为HgO而被脱除.

针对高负荷反应器中ANAMMOX颗粒污泥易上浮流失的问题，进行外源添加酰基高丝氨酸内酯类信号分子（AHLs）对污泥特性的影响研究.结果表明添加30mg/L辛酰基高丝氨酸内酯（C8-HSL）可对颗粒污泥沉降性能产生长期影响，能够有效控制高负荷UASB中ANAMMOX颗粒污泥上浮.仅在实验初期（0~20d）向反应器R2中添加C8-HSL，在实验进行至100d时R2中颗粒污泥B-EPS含量相比对照组R1降低15%，PN/PS值由4.22下降至2.14，同时污泥颗粒表面疏水性提高了26%，因此R2中颗粒污泥的沉降性能大幅提高（颗粒污泥密度增加了24%，沉速提高了90%）.实验进行至100d，R2未发生较明显污泥上浮现象，此时氮容积负荷NLR为12.9kg-TN/（m³·d），氮容积去除率NRR高达11.3kg-TN/（m³·d），氮去除率达88%.己酰基高丝氨酸内酯（C6-HSL）可使污泥颗粒的活性有所提高，而十二烷酰基高丝氨酸内酯（C12-HSL）则对高负荷反应器中颗粒污泥的特性没有影响.

针对低碳氮比生活污水的特点，提出新型离子交换膜-超滤组合膜（IEM-UF）氮富集短程硝化反硝化脱氮工艺.研究了新型IEM-UF亚硝化反硝化脱氮系统在三阶段运行工况下各反应器的性能及整个系统的脱氮及COD去除效果，同时应用高通量技术探究菌群结构变化对脱氮效果的影响.试验结果表明：C/N为3，亚硝化反应器中DO=0.5mg/L条件下，亚硝化反应器中NO₂^--N积累率仅用19d就达到了90%；在短程反硝化进水流量比为2：1的条件下，COD及NO_x^--N平均去除率分别达到80%和89%以上.TN去除率最高达到64.8%.高通量16S rDNA测序结果表明，三阶段菌群结构变化与系统脱氮效果的变化一致，亚硝化反应3个阶段亚硝化单胞菌Nitrosomonas所占比例分别为3.69%、5.48%和0.53%，反硝化反应3个阶段反硝化菌Dechloromonas、Thauera之和占活性污泥总菌群比例达到33.35%、25.62%、20.52%.

为研究同步短程硝化内源反硝化除磷（SPNED-PR）系统的脱氮除磷特性及系统内聚磷菌（PAOs）和聚糖菌（GAOs）在氮磷去除的贡献和竞争关系，本研究以实际低C/N比（4左右）生活污水为处理对象，考察了不同浓度的溶解氧（DO）（0.5~2.0mg/L）、NO₂^--N（4.7~39.9mg/L）和NO₃^--N（5.0~40.0mg/L）对延时厌氧（150min）/低氧（180min，溶解氧0.5~0.7mg/L）运行的SPNED-PR系统氮磷去除特性和底物转化特性的影响.结果表明，DO浓度均不影响PAOs和GAOs的好氧代谢活性，且两者之间几乎不存在DO竞争.不同NO₂^--N浓度条件下，GAOs较PAOs更具竞争优势，NO₂^--N主要是通过GAOs去除的（约占58%）；且GAOs所具有的高内源反硝化活性和亚硝耐受力，减弱了高NO₂^--N浓度（26.2~39.9mg/L）对PAOs反硝化吸磷的抑制，保证了系统的脱氮除磷性能.不同NO₃^--N浓度条件下，PAOs较GAOs处于竞争优势，其在NO₃^--N去除中的贡献比例达61.2%.此外，SPNED-PR系统的PUR_DO > PUR_nitrate > PUR_nitrite，PAOs对DO的优先利用保证了低氧条件下系统的高效除磷，且GAOs的内源短程反硝化特性保证了系统的高效脱氮.

基于传统Fenton体系中H₂O₂利用率低，修复费用高，对环境副作用大的缺点，通过向溶液中投加三聚磷酸钠（STPP），形成Fe（Ⅱ）-STPP配合物，氧气替代H₂O₂作为氧化剂，构建Fe（Ⅱ）/O₂/STPP的新型高级氧化体系，研究了该反应体系对模拟罗丹明B染料废水的降解性能.结果表明该体系对于罗丹明B具有良好的降解效果，并且在较广泛pH值（5-9）条件下罗丹明B降解率均在70%以上，废水中常见金属阳离子对降解效果基本没有影响.通过自由基掩蔽实验证明体系中对罗丹明B起降解作用的主要是·OH.该新型高级氧化体系更加绿色、可持续，在难降解染料等废水的处理中具有广泛的应用前景.

采用Miseq高通量测序技术研究氨氮进水负荷对ABR-MBR组合工艺MBR池中微生物种群的丰度及优势菌群的影响.结果表明，温度为28~32℃、pH值为7.1~7.4、DO为0.5~1mg/L并逐步提高氨氮进水负荷的条件下，可以使氨氧化菌（AOB）大量富集，并抑制亚硝酸盐氧化菌（NOB）的活性，从而实现短程硝化的稳定运行.在氨氮进水负荷为0.94kg/（m³·d）时，平均亚硝酸盐积累率达到60%以上，氨氮去除率稳定在90%.在系统运行过程中，变形菌门是系统中的优势菌门，Nitrosomonas的相对丰度由4.97%升至22.56%，硝化螺菌属的相对丰度为0.06%~2.12%.因此，ABR-MBR组合工艺短程硝化过程中亚硝酸盐积累率与AOB的活性、相对丰度密切相关，即AOB的大量富集可以有效实现短程硝化，而NOB的小幅度增长不会影响短程硝化的实现.系统中微生物种群的多样性和功能微生物的结构稳定性保证了ABR-MBR工艺具有稳定和较好的处理效果.

酸性矿山废水（AMD）具有酸度高并含有大量可溶性Fe、硫酸根及重（类）金属的特点，采用生物矿化方法促使AMD中Fe向羟基硫酸铁次生矿物转变，对AMD后期石灰中和减少氢氧化铁和废石膏的产生，提高中和效率具有实际意义.通过模拟酸性矿山废水，考察了Cl^-、NO₃^-、PO₄^3-3种阴离子对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌（A.ferrooxidans）体系中pH值、Fe²⁺氧化率、总Fe沉淀率、次生铁矿物矿相的影响.结果表明，高浓度阴离子对A.ferrooxidans氧化Fe²⁺能力具有抑制作用.A.ferrooxidans对阴离子的耐受性依次为PO₄^3- > NO₃^- > Cl^-.阴离子浓度在A.ferrooxidans耐受范围内时，其对Fe²⁺的生物氧化速率基本没有影响.但高浓度阴离子会通过抑制A.ferrooxidans的氧化活性，从而间接影响Fe³⁺的水解成矿过程，导致培养终点时总Fe沉淀率降低和次生铁矿物产量减少.受Fe³⁺供应速率降低的影响，次生铁矿物的合成途径易向施氏矿物转变.

以大肠杆菌为试验对象，采用高锰酸钾（KMnO₄）预氧化法，研究了不同的高锰酸钾浓度、氯化时间、pH值、预氧化时间及反应温度在氯化消毒过程中对大肠杆菌消毒副产物生成潜能（DBPsFP）的去除影响.研究表明：随着KMnO₄浓度的增加，二氯乙腈（DCAN）、三氯乙腈（TCAN）、1，1，1-三氯丙酮（1，1，1-TCP）及三氯乙醛（CH）浓度先降低，后升高，1，1-二氯丙酮（1，1-DCP）浓度先升高，后降低；三氯甲烷（TCM）浓度逐渐降低.在KMnO₄浓度2mg/L时，DCAN、TCAN、1，1，1-TCP浓度降至最低，对大肠杆菌DBPsFP的氧化去除效果最好；延长氯化时间，TCAN，1，1-DCP浓度逐渐升高，而DCAN，CH和1，1，1-TCP浓度先升高后降低.TCM浓度先升高后趋于稳定；pH值由5升高到9时，1，1，1-TCP、TCAN浓度不断地降低；DCAN浓度先降低，再升高；而1，1-DCP、CH浓度先升高，再降低；延长预氧化时间，TCAN、DCAN、TCM的浓度逐渐降低；1，1-DCP、1，1，1-TCP的浓度先升高，再降低；CH的浓度先升高，之后趋于稳定；随着反应温度的升高，1，1-DCP、DCAN的浓度逐渐升高；1，1，1-TCP浓度则逐渐降低；TCAN、TCM的浓度先升高再降低，而CH浓度则先降低再升高.综上，在KMnO₄浓度2mg/L，氯化时间48h，碱性条件（pH > 8），预氧化时间30min时最有利于大肠杆菌DBPsFP的去除.

水源水体富营养化导致剑水蚤孳生，进入供水系统后威胁供水安全.为高效控制剑水蚤污染风险，通过适当增加NaClO灭活CT值（NaClO浓度与接触时间乘积）范围，系统研究了NaClO对剑水蚤灭活动力学过程，同时探讨了紫外照射对灭活效果的强化作用.结果表明：NaClO对剑水蚤的灭活动力学过程符合迟滞型两阶段准一级动力学过程，灭活反应活化能为3774J/mol；pH值对灭活动力学过程的影响，主要通过改变溶液中HOCl和ClO^-物质的量及其化学稳定性来实现.当灭活CT值超出70mg min/L时，中性条件下NaClO对剑水蚤的灭活效率最高，碱性次之，酸性最差；浊度物质会削弱NaClO对剑水蚤的灭活效果，浊度物质会迟滞NaClO从液相主体向剑水蚤体表边界层的传质过程，被剑水蚤体表吸附后也会阻碍NaClO向剑水蚤体内的渗透过程.紫外照射尽管无法实现对剑水蚤的灭活，但可以强化NaClO对剑水蚤的灭活效果，经紫外照射后，剑水蚤灭活迟滞期消失或缩短，同时灭活反应速率常数增加.当pH值为6、7和8时，紫外照射预处理后，各自灭活反应速率常数分别由0.0093、0.02185和0.0206提高至0.0105、0.02673和0.0286.

为实现废弃水稻秸秆资源化利用及其治理水环境中Cd²⁺的污染问题，用KMnO₄、KOH、H₂O₂、KOH+H₂O₂、酒石酸、柠檬酸、TiO₂对水稻秸秆进行改性，制成不同的水稻秸秆吸附剂来吸附溶液中的Cd²⁺，利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱仪、比表面积及孔径分析仪和Zeta电位仪对改性前后的水稻秸秆进行表征分析，吸附过程采用准一级动力学方程、修正一级动力学方程、准二级动力学方程和颗粒内扩散模型进行拟合.结果表明：在Cd²⁺初始浓度100mg/L，pH7，水稻秸秆添加量为10g/L，25℃条件下，7种改性水稻秸秆吸附Cd²⁺的效果不同，其中经KMnO₄改性的水稻秸秆对Cd²⁺的吸附效果最好，吸附量达10.024mg/g，对Cd²⁺的去除率达到99.24%，比未改性水稻秸秆提高了99.44%，其次是KOH和KOH+H₂O₂改性处理的水稻秸秆，吸附量分别达到了9.302和9.189mg/g，对Cd²⁺的去除率分别达92.62%和90.82%，比未改性水稻秸秆分别提高了85.07%和82.83%.改性处理水稻秸秆吸附Cd²⁺的效果顺序为：KMnO₄ > KOH > KOH+H₂O₂ > TiO₂ > H₂O₂ > 柠檬酸 > 酒石酸.对于Cd²⁺的吸附过程，准一级速率方程只能较好地描述吸附初始阶段，准二级动力学方程则能很好地描述吸附的整个过程.经KMnO₄，KOH和KOH+H₂O₂改性的水稻秸秆是具有潜在利用价值的废水中Cd²⁺吸附剂.

结合响应面方法Box-Behnken实验设计，对过氧化钙降解代表性糖皮质激素曲安奈德过程中的影响因素（过氧化钙投加量、溶液初始pH值、反应时间、糖皮质激素初始浓度）进行了探讨与分析，并对反应条件进行了优化.得出最优反应条件为：过氧化钙投加量4g/L；溶液初始pH值5.7，反应时间15.7min，初始TA浓度为0.06mmol/L.最优条件下模型预测的目标物降解率（88.6%）和实验得出的降解率（82.8%）数值接近，说明此响应面模型能够较准确预测过氧化钙对糖皮质激素的去除效果，并用电子顺磁共振仪对过氧化钙降解有机物过程中的作用自由基进行了检测.研究结果对过氧化钙技术去除有机污染物的发展有一定的参考价值.

以巢湖南淝河口湖湾区的黑臭水体为例，运用分位数回归方法研究了黑臭水体中不同浓度Fe²⁺、S^2-与DO及流速的定量关系.比较发现：分位数回归方法能够定量分析流速和DO对不同浓度Fe²⁺、S^2-的作用；而普通线性回归则无法给出它们彼此在不同浓度情况下的定量关系.进一步分析发现，水体流动主要通过分散作用降低黑臭水体中Fe²⁺及S^2-的浓度；增加流速对降低南淝河口及黑臭水体边缘等Fe²⁺、S^2-浓度梯度较大区域的污染效果显著；但对黑臭水体中间位置Fe²⁺、S^2-浓度梯度较小区域污染没有显著影响.增加DO对减少S^2-浓度达到0.043mg/L以上或Fe²⁺浓度达到0.80mg/L以上黑臭水体区域污染的效果明显；但对低浓度Fe²⁺、S^2-污染的处理效果不佳.这些结果为治理浅水湖泊中的黑臭水体提供了理论依据.

为处理污泥热解液并利用其中所含的能量，研究了250~550℃温度下产生的污泥热解液单独厌氧发酵和与牛粪混合厌氧消化的特性.首先研究250~550℃热解液单独厌氧发酵的情况，发现各温度下热解液可发酵、且350℃下热解液产气性能相对较好；但是总体上产气量很少.其次以250℃下的热解液为例，研究与牛粪在高温[（55±1）℃]下混合厌氧发酵时不同质量比（5/80，10/80，15/80；g/g）的影响，发现热解液在一定程度上抑制了牛粪的厌氧发酵，且热解液的量越大抑制作用越明显.第三步选择最低的热解液添加量比5/80，研究热解温度（250~550℃）对混合物厌氧发酵的影响；结果表明，350℃下的热解液与牛粪混合厌氧发酵累计产气量最高，达116.42mL/g VS，高于纯牛粪对照组的110.36mL/g VS；其他依次是550℃组、450℃组和250℃组.另外，550℃组的总挥发性脂肪酸（TVFA）的初始值最高，为1528mg/L，发酵后降低至254mg/L，为最大降幅，证明污泥热解液中的有机物得到有效降解.因此，适当热解温度下的污泥热解液可以适量与牛粪进行混合厌氧发酵，为污泥热解液处理和能源化提供新出路.

蜈蚣草是砷（As）的超富集植物，为了研究CaO、MgO以及白云石对蜈蚣草燃烧过程中砷迁移规律和赋存形态的影响，利用管式炉装置进行了一系列的实验，结果表明：3种添加剂在400~700℃温度区间固砷效果明显，MgO的固砷效果最佳、CaO其次、白云石最差.CaO和MgO的最佳固砷温度为500℃，最佳固砷效率分别为17%和14%；白云石的最佳固砷温度为700℃，最佳固砷效率为10%.燃烧温度在400~500℃时，掺混添加剂会使底灰中可溶砷的比例提高约5%，这是由于温度较低时，这3种添加剂主要是通过物理吸附对砷进行固定；而当温度超过800℃时，底灰中可溶砷的比例降低约10%，这是由于添加剂影响了底灰对砷的自固定，减少了可溶性砷化合物的形成.当温度低于700℃时，掺混添加剂会使底灰中出现少量As³⁺.

以处理葡萄糖废水的好氧颗粒污泥为研究对象，考察了不同曝气量对颗粒污泥的菌群结构以及后续制备生物柴油的影响.研究结果表明，不同曝气条件下的颗粒污泥形态以及细菌，真菌的菌群结构存在明显差异，曝气量为167L/（min·m³）时，丝状真菌比例最高（8.57%），且单位生物量的生物柴油产量也最高，达到（48.62 ±1.36）mg/g SS.不同曝气条件下形成不同菌群结构的颗粒污泥，不仅影响了污泥制备生物柴油的产量，其组分也存在明显差异.曝气量为167L/（min·m³）条件下，亚油酸甲酯（C18：2）大幅增加，这可能与该条件下颗粒污泥中出现的酵母菌Dipodascus有关.由此可见，在实际工程中可以通过控制曝气量来提高生物柴油产量和调节其组分结构.

分4批次分别采集某废弃农药厂拆除前和拆除后周边土壤，研究土壤中DDTs含量、分布和组成的变化特征.结果表明，拆除1个月后，土壤中DDTs残留量（平均为334ng/g）明显大于拆除前（平均为97.0ng/g），之后土壤中DDTs的残留量明显下降.拆除前，周边土壤中以p，p'-DDE和p，p'-DDD为主，平均浓度分别为35.6和31.0ng/g；拆除后以p，p'-DDT为主要残留污染物，平均浓度为289ng/g，较拆除前（9.69ng/g）增长了28.9倍.来源分析表明，农药厂拆除前周边土壤中DDTs的污染主要受厂区内历史工业品DDTs生产和农田使用的三氯杀螨醇共同影响，而拆除过程周边土壤DDTs污染的贡献主要来自于厂区内工业品DDTs的挥发.在空间分布上，拆除前和拆除后整体上西部区域土壤的污染程度高于东部区域.

首次将改性膨润土（modified bentonite，MB）作为原位吸附材料与沉水植物苦草（Vallisneria spiralis，V.spiralis）联合处理沉积物磷.研究结果表明，MB可以促进沉水植物V.spiralis的生长， V.spiralis可能通过根系分泌作用促进溶磷或是通过促进根际微生物群落的P代谢活性增加沉积物中的生物可利用性P含量.MB与沉水植物V.spiralis对沉积物P的联合作用效果优于MB和沉水植物V.spiralis单独作用之和.厚度5cm MB和V.spiralis联合作用对沉积物TP，IP，OP，Fe/Al-P和Ca-P的去除率可达59.8%，57.1%，67.8%，66.7%和44.7%.微生物试验结果表明，厚壁菌门Erysipelotrichaceae科的菌属PSB-M-3是联合组相比单一V.spiralis组或单一MB组微生物群落P代谢功能增强的主要贡献者.本研究还首次发现了Erysipelotrichaceae科微生物可作为沉积物中潜在的除磷菌.研究结果表明MB和沉水植物联合控制沉积物磷技术可进一步应用到富营养化湖泊沉积物控制工程.

选择南通协兴港附近裸露潮滩，使用便携式土壤通量测量系统开展潮间带湿地CO₂通量监测，研究无植被覆盖条件下潮间带碳通量特征及其影响因素的关系.实验结果表明，各潮滩CO₂固定水平表现为高潮带 < 中潮带 < 低潮带.低潮带叶绿素a含量较高，对CO₂的吸收能力较强，而高潮带有机碳含量高，微生物呼吸作用释放的CO₂通量较高，研究区整体上表现为对CO₂净吸收.此外，CO₂净固定通量随土壤有机碳含量和落潮时间增加而下降，与土壤叶绿素a含量和地下水位关系密切.研究成果对于明确人类活动对江苏沿海潮间带裸露光滩碳循环的影响具有重要意义.

对太湖典型草（包括沉水植物及挺水植物湖区）、藻型湖区水-气界面N₂O排放通量、水柱溶存浓度、泥-水界面通量以及3个湖区的水柱及沉积物理化性质进行了原位观测及实验室分析研究，并针对影响N₂O生成与排放的主要环境因子进行了室内的微环境模拟试验.研究结果表明：水-气界面N₂O释放通量及泥-水界面N₂O释放通量为藻型湖区 > 沉水植物湖区 > 挺水植物湖区（（123.10±11.43）μg/（m²·h），（79.19±4.90）μg/（m²·h），（53.45±4.22）μg/（m²·h）和（29.60±0.20）μmol/（m²·h），（10.89±1.66）μmol/（m²·h），（3.83±0.30）μmol/（m²·h））；水体溶存N₂O浓度均为藻型湖区 > 挺水植物湖区 > 沉水植物湖区（（0.0247±0.0003）μmol/L，（0.0236±0.0003）μmol/L，（0.0219±0.0001）μmol/L）；室内微环境实验结果表明：冬季升高温度能够显著地提高N₂O的生成潜力，高盐度对3种生态类型湖区沉积物N₂O的生成速率总体表现出抑制作用，藻型湖区及挺水植物湖区沉积物N₂O释放潜力在添加Cl^-组明显高于控制组，氮盐度过高会抑制沉积物N₂O产生，而沉水植物湖区沉积物N₂O产生受到抑制；随添加NH+4-N和NO-3-N等营养盐浓度升高，藻型湖区及沉水植物湖区沉积物中N₂O生成速率增加，挺水植物湖区N₂O生成速率降低，而乙酸盐作为微生物活动的碳源和能源对N₂O生成表现出抑制作用.冬季太湖典型草、藻型湖区N₂O排放存在显著差异，冬季草/藻型湖区N2O生成主要受冬季低温的限制，另外也受水柱无机氮形态及浓度的影响.

于2011~2016年间，从嘉陵江重庆主城段水域的"磷营养状态-总碱性磷酸酶活性变化-藻华"之间的相关关系入手，通过原位实验总结TAPA与ALGAE及SRP变化规律，结合碱性磷酸酶反应动力学实验确定酶活参数，探讨酶活变化在"藻华"中的生态学意义.结果表明：消落期时，SRP为藻类生长活动主要的磷源."藻华"敏感期SRP含量全年最低，为0.012~0.021mg/L；TAPA全年最高，为10.503~11.587nmol/（L·min）.特征参数V_m和米氏常数K_m值的变化规律验证了"藻华"敏感期各样点碱性磷酸酶对底物的亲合力增高，酶的水解速率有了显著提升；碱性磷酸酶在其他形态的磷转化为SRP的过程中有很大的促进作用，为藻类等微生物生长提供充足的SRP，以利于其在适宜的生境中迅速增殖.

在双台子河口现场研究滩涂生境优势埋栖性贝类——文蛤主要生理生态学参数的基础上，建立了其不同季节的C、N、P收支方程.结果表明，文蛤对海水中C、N、P等要素的生长余力（SFG_C、SFG_N、SFG_P）均呈现明显的季节变化，即在夏季最高；但SFG_C在春季时最低，且为负值，SFG_N及SFG_P全年均为正值.SFG_C、SFG_N和SFG_P变化范围分别为-2.11~18.59mgC/（ind·d）、0.13~5.87mgN/（ind·d）和0.11~1.45mgP/（ind·d）.文蛤的C、N、P生长效率季节变化显著，且C、N、P净生长效率基本表现为K_N2 > K_P2 > K_C2.文蛤在春季及秋季时的碳收支顺序依次为粪便碳 > 呼吸碳 > 生长碳，夏季时为生长碳 > 呼吸碳 > 粪便碳，冬季时为生长碳 > 粪便碳 > 呼吸碳.文蛤摄取氮元素用于生理过程的各组分比例依次为生长氮 > 粪便氮 > 排泄氮.文蛤摄食磷量用于生理过程的各组分比例在各季节中（除冬季外）依次为生长磷 > 粪便磷 > 排泄磷.C、N、P收支方程显示，文蛤更趋向于对N、P元素的富集，即摄取的N、P元素绝大部分用于其自身的生长和繁殖.研究结果表明，文蛤作为双台子河口优势埋栖性贝类是该海域生态系统C、N、P循环的重要组成部分，并在河口生态系统生源要素循环中发挥着重要作用.

基于2011~2014年825个地下水采样点测试结果，采用半方差函数模型和普通克里格插值方法，研究了江汉平原地下水中NO₃-N的空间变异和分布特征.运用证据权重法，选取降雨入渗补给量、地下水位埋深、渗透系数、包气带岩性、土地利用类型、土壤类型和土壤全氮含量7个因子建立预测模型，分析其对硝酸盐分布的影响规律.结果表明，江汉平原地下水NO₃-N含量经Box-Cox变换后服从正态分布，其半方差函数最佳拟合模型为球状模型，空间相关性为87.93%，相关距离为68.02km.研究区地下水NO₃-N含量具有南部高、北部及西部山前平原低的特点.地下水中NO₃-N含量超过10mg/L分布面积所占比例达8.61%.成功率曲线表明模型预测精度为0.91，预测结果较好.江汉平原地下水NO₃-N含量与该区降雨入渗补给量、渗透系数和土壤全氮含量具有良好的正响应关系，与地下水位埋深呈负响应关系.当包气带岩性为砂砾石、土地利用类型为建设用地及土壤类型为冲积土覆盖条件时，地下水极易受硝酸盐污染.

为了探究太湖不同营养水平湖区冬季沉积物细菌群落多样性，利用高通量测序对太湖水草区、湖心区和河口区共9个采样点表层沉积物细菌的16S rRNA基因进行序列测定.结果发现：不同湖区的物种丰富度和均匀度为水草区 > 湖心区 > 河口区；不同湖区优势细菌群落组成存在差异.其中，硝化螺旋菌门（Nitrospirae）和酸杆菌门（Acidobacteria）2类门水平优势细菌以及厌氧绳菌纲（Anaerolineae）和硝化螺菌纲（Nitrospira）2类纲水平优势细菌在不同湖区之间差异显著.冬季太湖沉积物细菌优势类群为绿弯菌门（Chloroflexi）、变形菌门（Proteobacteria）、蓝藻门（Cyanobacteria）和硝化螺旋菌门（Nitrospirae）；在属分类水平上，主要优势类群为unidentified_Chloroplast和微囊藻属（Microcystis）.Cyanobacteria和Microcystis在所有采样点均有检出，平均丰度均以湖心区最高.对沉积物细菌群落与环境因子的关系进行冗余分析，结果表明：营养盐水平、水温和pH值均能影响沉积物细菌群落结构，NO₃^--N和水温是Microcystis的主要影响因子.

通过基因筛选，成功分离并克隆到蜡样芽胞杆菌XN12（Bacillus cereus XN12）的甲酸脱氢酶基因fdhF（formate dehydrogenase），该基因全长2937bp，GC含量39.3%，编码978个氨基酸，与已报道的蜡样芽孢杆菌Q1的fdhF基因（GenBank No.CP000227.1）同源性达到100%.将其连接在表达载体pET32a上并融合His标签，构建了重组质粒pET32a-FDHF-His，转入大肠杆菌BL21（Escherichia coli BL21）后获得了高效表达.重组菌株经IPTG诱导后经WesternBlot分析表明，重组蛋白分子量约为108kDa.通过对重组菌株产氢性能试验表明，重组菌对提高产氢率具有一定促进作用，产氢量为每消耗1mol的葡萄糖和甲酸盐分别能产生0.73mol和0.20mol的氢气.

设计新型的DNA探针，其主要功能区域包含适配体区域和分子信标互补区域；当无靶标存在时，羧基荧光素（FAM）的荧光被黑洞猝灭基团（BHQ）猝灭，加入靶标后，Ag⁺与适配体区域特异性结合，使得分子信标与其互补区域发生结合，加入EXO Ⅲ后，分子信标被酶解，从而释放Ag⁺/DNA探针复合物用于下一轮反应，同时产生大量的FAM，因此，可以通过荧光的增强来定量检测靶标的含量.评价了该方法的灵敏度和选择性，探究它在实际样品中的表现能力.结果表明，适配体区域与分子信标间隔2个碱基的DNA探针与分子信标结合效果最好，检测的信噪比最大.该方法对Ag⁺的检测最低下限（LOD）为0.1nmol/L，在0.5~200nmol/L范围内，荧光值与靶标浓度成线性关系（R²=0.994）.对实际样品的检测在20~200nmol/L范围内呈线性关系（R²=0.998），且能很好的从混合样品中区分10nmol/L Ag⁺.该研究建立的快速检测Ag⁺方法具有良好的线性定量能力和操作性能，且灵敏度高、特异性强，可满足现实的需求.

对煤炭开采、运输和使用各个环节的环境污染和生态破坏外部成本进行核算的基础上，运用GREAT-E模型对煤炭环境成本内部化政策给GDP、居民收入、产业结构和贸易竞争力等带来的影响进行了定量分析.分析结果表明，煤炭开采、运输和使用各环节分别进行的环境成本内部化对中国宏观经济的影响较为有限，GDP的下降在可承受的范围之内，即使是全生命周期的煤炭环境成本完全内部化也只导致GDP出现0.15%左右的轻微下降.煤炭环境成本内部化将促进劳动力和资本等要素从高耗能行业向低耗能特别是技术密集型和现代服务业部门转移，进而推动产业结构优化转型升级.在煤炭生产、运输和消费环节通过征收环境相关税费能够更直接地刺激生产部门的环境行为调整，降低煤炭的生产和消费量，进而减少环境污染和生态破坏.

以黄淮海流域为案例，将其涵盖生态环境和社会经济用水的水资源利用系统作为研究对象，构建多流域生态网络模型，从系统整体角度自上而下对其进行描述并开展生态网络分析，通过系统整体分析指标的计算，对黄淮海流域在2003~2014年期间系统结构特征的演化进行了分析.研究结果表明，2003~2014年期间，通过"十一五"、"十二五"规划所开展的多项水资源可持续利用措施的实施，系统受到来自外界环境的压力和干扰有所减小，系统逐渐趋于稳定，但却仍存在着生态用水量严重短缺的问题，系统的可持续性还有待进一步研究和提高.

基于世界自然基金会（WWF）和德国投资与开发有限公司（DEG）开发的企业水风险评估体系，进行太湖流域企业水风险评估体系本土化研究.根据太湖流域的水环境现状、企业管理方式、相关标准及法规，修订了部分指标，建立了包括物理风险指标9项、监管风险指标4项和声誉风险指标9项的太湖流域企业水风险评估体系.采用层次分析法（AHP）计算指标权重.评估指标的分级延续了原来的评估体系的5级5分制，采用综合指数加权求和法计算综合评分值.选取了一家化工企业进行实例研究，评估结果表明，该企业2015年综合水风险评价值为2.61，风险等级为Ⅲ级，属中等风险.实施7项水风险削减方案后，2016年综合水风险评价值降至1.94，风险等级为Ⅱ级，属低等风险.该评估体系可为太湖流域企业进行水风险评估及削减提供参考.

以松花江哈尔滨段为研究对象，构建了EFDC水动力-水质模型，以主要污染物COD、NH₃-N为指标，结合情景分析方法对松花江哈尔滨段支流污染负荷多情景变化下对干流水质及下游出口断面水质进行量化评估.结果表明，大顶子山出口断面COD浓度值在满足Ⅲ类及以下水质要求时，阿什河口与呼兰河口的浓度在枯水期、桃花汛期、平水期和丰水期分别最高不能超过29.3、22.3、41.82和32.13mg/L以及47.75、36.27、65.4和41.47mg/L，大顶子山断面的NH₃-N浓度，枯水期保持在Ⅲ类，则要求阿什河口和呼兰河口NH₃-N浓度最高为8.73和2.92mg/L，桃花汛期保持在Ⅱ类时，则二者最高分别为6.3和2.23mg/L，枯水期大顶子山断面保持在I类时，阿什河口和呼兰河口则最高不能超过7.57和1.79mg/L.

基于2004~2015年中国小麦主产省份的小麦生产投入产出数据，分析了中国小麦生产的化肥削减及碳减排潜力，并利用SBM模型和ML指数分别测算了小麦生产的环境效率和环境全要素生产率.结果显示：科学施肥条件下，主产省份小麦生产的化肥削减及碳减排潜力分别为51.66%、37.41%；化肥削减及碳减排条件下，小麦生产环境效率未降低，2004~2015年间平均的小麦生产环境效率为0.970，北方地区的小麦生产环境效率要低于南方地区，小麦生产的MLEFFCH指数、MLTECH指数、ML指数超过了1，大于化肥未削减、全碳排放条件下的MLEFFCH指数、MLTECH指数、ML指数，化肥削减及碳减排利于实际生产向最大产出迫近，以达到生产的帕累托最优状态.

为了预测并控制未来几年城市垃圾产量，以我国城市为例，利用K-近邻互信息的多变量特征从18个拟影响因素中确定了8个影响垃圾排放量因子，分别为常住人口、地区生产总值、社会消费品零售值、金融业增加值、工业增加值、批发和零售业增加值、住宿和餐饮业增加值和第三产业增加值.以2006~2013年数据为训练样本，2014~2015年数据为检验样本，根据影响因素建立径向基函数（RBF）神经网络预测模型，并基于平均相对误差对模型反向修正.然后结合两段式径向基预测模型，对全国各省市2017~2018年的垃圾总产量预测并可视化.结果表明，本文建立的两段式径向基预测模型平均相对误差是6.43%，预测精度为93.57%.可见，该模型的预测精度较高，能较好的在现实生活中对城市垃圾的产生量进行预测.