北京某污水处理厂及受纳水体中典型有机磷酸酯的污染特征和风险评估

有机磷酸酯(organophosphate esters, OPEs)在环境中普遍存在,对生态系统和人体健康构成潜在的风险.在优化固相萃取(SPE)前处理方法的基上,建立了超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS/MS)测定水体中8种OPEs的检测方法.实验对比了不同SPE小柱、不同洗脱液和不同洗脱液体积对8种目标化合物的回收率.结果发现,使用ENVI-18柱富集OPEs,用8 mL含25%(体积分数)二氯甲烷的乙腈洗脱,目标化合物加标回收率在92.5%～102.2%.不同基质样品加标回收率为88.5%～116.1%,RSD为1.7%～9.9%.对北京某污水处理厂不同工艺和污水受纳河流水体上下游连续6 d取样检测,污水厂出水中OPEs的浓度范围为85.9～235.4 ng·L~(-1),受纳河流下游的6 d OPEs平均浓度为130.3 ng·L~(-1),高于上游来水中浓度(119.4 ng·L~(-1)),但低于污水处理厂出水平均总浓度(162.5 ng·L~(-1)).结果表明,污水处理厂不能完全去除OPEs,对磷酸三乙酯(TEP)和磷酸三(2-乙基己基)酯(TEHP)存在负去除现象,对其它OPEs的去除率在14.1%～84.9%之间,污水处理厂对总∑OPEs去除率为50.0%.污水处理厂出水中磷酸三苯酯(TPhP)存在中等风险(RQ0.10),其他有机磷酸酯的环境风险较低(RQ0.10),但其长期混合作用对受纳河流生态系统产生的生态危害不容忽视.     

稻田土壤氧化亚氮产生潜势、反硝化功能基因丰度和群落结构的垂向分布

土壤中氧化亚氮（N₂O）的释放量占全球N₂O释放总量的60%.其中，稻田土壤是N₂O最主要的释放源.反硝化过程是稻田土壤N₂O生成的主要微生物过程之一.本研究选取广东韶关稻田垂向土壤（0~100 cm）为研究对象，通过乙炔抑制剂法测定了N₂O产生潜势和反硝化潜势，并利用针对特异性功能基因的实时荧光定量和高通量测序技术分别分析反硝化功能基因丰度和反硝化微生物群落结构.结果显示：0~10 cm深度的土壤样品N₂O产生潜势最高，可达（0.020±0.0035）μg·g^-1·h^-1.反硝化功能基因中，nirK基因的丰度峰值（（1.51±0.0015）×10⁸ copies·g^-1）出现在0~10 cm深度，而nosZ和nirS基因的丰度峰值（（4.29±0.0015）×10⁷ copies·g^-1和（8.86±0.0010）×10⁷ copies·g^-1）均出现在10~20 cm深度.稻田垂向土壤中N₂O产生潜势和相关的反硝化功能基因（nosZ、nirK和nirS）丰度均随土壤深度的增加而逐渐降低.其中在所有深度的土壤样品中nirK基因的丰度均高于nirS.基于nirK基因的高通量测序结果发现慢生根瘤菌（Bradyrhizobium）的相对丰度最高（44.06%±6.14%，n=6）.相关性分析表明，稻田土壤中N₂O产生潜势与环境因子（TN、TC和含水率）、反硝化功能基因丰度以及慢生根瘤菌（Bradyrhizobium），罗河杆菌属（Rhodanobacter）和亚硝化螺菌属（Nitrosospira）的相对丰度呈正相关.上述结果表明稻田土壤中环境因子和反硝化功能基因丰度影响了N₂O产生潜势的垂向分布.     

粉煤灰和活性污泥对好氧填埋渗滤液组分的影响

通过在好氧反应器中添加粉煤灰和活性污泥来加速固体废物的降解。实验结果表明,添加粉煤灰不但改善了氧气扩散,而且增强了反应器对各种污染物的去除能力,对渗滤液中COD、NH4+、NO3-的去除率分别达到75%、68%和65%以上;添加活性污泥引入了一定量的微生物,也有利于固体废物的降解,渗滤液中COD、NH4+、NO3-的去除率分别达到了90%、65%和77%。因此,通过添加粉煤灰和活性污泥来加速固体废物降解是可行的。     

珠三角城市群人居环境高质量发展时空演化特征及影响因素

综合运用熵权法、协调度研究了2010—2019年珠三角城市群人居环境高质量发展时空演化特征,并采用障碍度分析了该城市群影响人居环境高质量发展的障碍因子。结果表明:①珠三角城市群人居环境高质量水平呈上升的态势,空间分布呈“屋脊”式格局,区域差异明显。②在人居环境高质量五大准则层中,除生态环境外,其他四大准则层均表现为波动上升态势,协调度呈现高质量低协调和低质量高协调两种差异。③公共基础服务、社会经济和居住环境对珠三角城市群人居环境高质量发展障碍度较大。     

城市蔓延、私人交通与雾霾污染

本文选取中国280个地级市2009—2018年的面板数据为研究样本,探究城市蔓延与雾霾污染之间的作用机制。以私人交通为门槛变量,考察城市蔓延对雾霾污染的门槛效应。研究结果表明：①城市蔓延对雾霾污染的影响呈现出先降后升的U形曲线特点;②私人交通对雾霾污染的影响表现为倒U形的曲线特征,即随着私人交通发展水平的提高,雾霾污染呈现先增后减的趋势;③城市蔓延对雾霾污染的影响存在双重门槛效应,当私人交通的门槛值小于第一个门槛值（e^11.6130=110 525辆）时,城市蔓延会加剧雾霾污染;当私人交通的门槛值介于第一个门槛值和第二个门槛值（e^12.2473=208 417辆）之间时,城市蔓延对雾霾污染的影响系数为正,但未通过显著性检验;当私人交通跨过第二个门槛值时,城市蔓延水平的提高有助于抑制雾霾污染。研究城市蔓延、私人交通与雾霾污染这三者之间的关系对于促进城市的健康可持续发展具有重要的意义。     

广州市南部拓展区大气环境保护规划

面向城市可持续发展的环境规划需要新的理念和原则作指导。生态优先作为指导生态城市建设的崭新理念和原则,要求城市环境规划应该以保护和完善城市生态功能为重点。结合广州市南部拓展区大气环境规划,探讨生态优先原则在城市大气环境规划中的应用。     

基于CEEMDAN和改进的混合时间序列模型工作面涌水量预测研究

为提高采煤工作面涌水量预测准确度,收集大量工作面涌水量观测数据进行整理、统计、分析,将涌水量稳定性、周期性和季节性特征考虑在内,提出1种基于数据驱动的完全自适应模态分解算法(CEEMDAN)和改进的混合时间序列模型工作面涌水量预测方法。该方法利用CEEMDAN处理涌水量数据,构建麻雀搜索算法(SSA)优化的长短期记忆网络(LSTM)和自回归移动平均模型(ARIMA)并行级联而成的混合时间序列模型对工作面涌水量进行预测。研究结果表明：该模型预测结果与真实数据相差更小,平均绝对误差为6.36 m³/h,均方根误差为10.6 m³/h,模型拟合系数为0.95,更适用于工作面涌水量预测。研究结果可为矿井工作面涌水量预测及防控提供参考。     

管输天然气在不同环境介质中泄漏扩散模拟研究

为了分析管输天然气在不同介质中泄漏问题,基于流体力学和多孔介质理论,通过CFD软件建立了管道泄漏的三维仿真模型对该问题进行分析。首先,针对架空管道和埋地管道分别建立了泄漏扩散模拟模型和多孔介质的埋地管道模型;其次,对不同压力下的天然气管道进行模拟计算;最后,通过甲烷体积分数和压力分布等参数对管道泄漏现象进行分析。仿真实验结果表明：相同压力下,在空气中泄漏的天然气在进入空气时会形成射流,在同一水平面上沿射流中心点向外甲烷浓度呈抛物线型分布;在土壤中泄漏的天然气会在泄漏口处形成蘑菇云状分布。     

中华鳖养殖池塘中的浮游甲壳动物群落结构研究

浮游动物常作为水体富营养化程度的指示生物,但多集中于湖泊和水库等大型自然水体中。基于放养密度和搭配水生植物不同,中华鳖有不同的池塘养殖模式,而呈现出不同的水生态环境。通过调查鳖-单养、鳖-莲、鳖-生态和鳖-菱4种主要的池塘养殖模式水质指标和浮游甲壳动物的群落结构,了解不同养殖池塘中浮游甲壳动物的群落结构与富营养化程度之间的关系。研究结果显示,鳖-单养模式DO、NH_4~+-N、NO_2~--N、TN、TP、COD、Chl a、综合营养状态指数(TLI)均显著高于鳖-莲、鳖-生态和鳖-菱模式,SD显著低于鳖-莲、鳖-生态和鳖-菱模式(P0.05);养殖池塘中共记录枝角类6属7种,哲水蚤3属3种,剑水蚤6属6种,共同优势种为毛饰拟剑水蚤(Paracyclops fimbriatus)、广布中剑水蚤(Mesocyclops leuckarti)和台湾温剑水蚤(Thermocyclops taihokuensi);聚类分析结果显示鳖-单养模式单独聚为一类,鳖-莲、鳖-菱和鳖-生态模式聚为一类;线性回归分析显示枝角类丰度和TLI呈负相关(P0.05),哲水蚤丰度和TLI呈正相关(P0.05),剑水蚤和浮游甲壳动物丰度与TLI呈显著正相关(P0.05);RDA显示Chl a、NO_2~--N、SD、WT和COD显著影响了浮游甲壳动物组成(P0.05)。该研究不仅可以为中华鳖池塘养殖模式的开发提供技术指导,而且可以为渔业生产影响淡水生态系统结构与功能的研究提供理论支持。     

太湖入湖河流中精神活性物质污染特征与生态风险

精神活性物质是一类摄入人体后对中枢神经系统具有强烈兴奋或抑制作用的新型污染物,其在水环境中的存在可能对水生生物、水生态系统甚至人体健康产生潜在的危害。为评价太湖中精神活性物质的污染水平和生态风险,利用超高效液相色谱-质谱联用法检测了太湖19条入湖河流中13种典型精神活性物质的质量浓度和空间分布规律。结果表明,在太湖19条入湖河流中除苯甲酰牙子碱(BE)和去甲氯胺酮(NK)外,其余11种目标物均有检出,质量浓度范围为n.d.～43.2 ng·L~(-1)。其中麻黄碱(EPH)的检出率和中间浓度最高,分别为100%和11.0 ng·L~(-1);其次为甲基苯丙胺(METH),检出频率为58%,浓度中值为1.0 ng·L~(-1);苯丙胺(AMP)在东部湖区均未检出。大部分精神活性物质浓度水平较高的河流分布在竺山湾和西太湖,而海洛因(HR)的高值区主要在南太湖。运用风险熵方法对其进行风险评估,结果显示,太湖流域地表水中检出的13种精神活性物质的风险熵值均<0.1,生态风险较低,但其对水生生态系统的长期和综合风险值得关注。