陕西关中地区大气氮湿沉降特征分析

为了进一步了解陕西关中地区大气氮沉降的变化特征，采用降水采集法对宝鸡2018年大气氮湿沉降进行了观测，并对雨水中可溶性无机氮浓度及沉降通量的动态变化进行了分析.结果表明：(1)雨水中NH₄⁺-N和NO₃^--N月平均质量浓度为1.581 mg/L和1.369 mg/L，且降水量少的月份雨水中氮素浓度较高；(2)NH₄⁺-N和NO₃^--N在雨水中的季浓度均呈现冬季高、夏季低的趋势；(3)大气氮湿沉降通量为9.728 kg/(hm²·a)，其中NH₄⁺-N和NO₃^--N分别占53.6%和46.4%，且降水量多的季节氮沉降通量也相应较高；(4)大气氮总沉降通量达23.713 kg/(hm²·a)，约占当地农田氮肥施入的10%.     

采用生物净化滤柱同步降低CODMn并去除NH4+-N、Mn2+的启动过程研究

采用生物净化滤柱降低微污染水源水中的COD_Mn并去除NH₄⁺-N、Mn²⁺,考察净化启动过程中以及沿程的COD_Mn、ρ(NH₄⁺-N)、ρ(Mn²⁺)变化.结果表明,在71 d时,出水中的COD_Mn、ρ(NH₄⁺-N)、ρ(Mn²⁺)均低于《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006),并且COD_Mn最先达标,生物除锰效果受到NH₄⁺-N氧化过程中产生的NO₂^--N的影响.净化的沿程分析结果表明,随着净化启动的进行, COD_Mn的降低率和NH₄⁺-N的去除率逐渐提高,稳定阶段COD_Mn、NH₄⁺     

湟水河西宁段水体和沉积物中氮素转化关键过程与影响因素分析

于丰水期(2018年7月)和枯水期(2019年4月)分别在湟水河西宁段典型断面采集水体和沉积物样品共58个,枯水期同时采集污水处理厂出水样6个。利用实时荧光定量PCR方法,对12种氮转化功能基因进行定量分析。结果表明,湟水河平均总氮浓度为3.06±1.23 (1.308～6.51) mg/L。水体和沉积物中相对丰度较高的氮转化功能基因是narG,nirS和nosZ。氮转化功能基因的丰度和组成在沉积物中存在明显的季节差异,在水体中无明显季节差异。关键氮素转化过程是反硝化,对水体和沉积物氮素的去除贡献率分别为88%和98%。水体氮素转化主要受pH值、总氮及NO₃^--N调控,其中,氨氧化与NO₃^--N浓度负相关,反硝化与pH负相关。沉积物氮素转化与水体氮素浓度、沉积物pH值、总氮、总磷和有机碳等相关,其中,氨氧化与水体氮素浓度负相关,而反硝化主要受沉积物性质影响。进一步的分析结果表明,污水处理厂排放会显著降低水体中AOA-amoA, CMX-amo A, nir S, nxr B, napA, nar G...     

氮磷比对铜钱草浮床处理富营养化水体的影响

文章选取铜钱草为浮床植物，以富营养化水体为处理对象，探究不同氮磷比对植物生长情况和水体中各污染指标净化效果的影响。试验结果表明：氮磷比为15.96时，铜钱草生长最茂盛，质量增加45%,叶绿素a质量浓度较低，电导率略有下降，对NH₄⁺-N、NO₂^--N和NO₃^--N状态下氮的去除能力较强；氮磷比分别为15.96、24.17时总磷(total phosphorus, TP)质量浓度下降速率较快，降解率分别为96.45%、97.88%,且铜钱草植物组总有机碳(total organic carbon, TOC)降解情况基本均高于对照组。高通量测序结果表明，氮磷比为15.96、24.17的样本富集共同微生物菌属Novosphingobium、Mucilaginibacter、Simplicispira、Sideroxydans和Limnobacter,其相对丰度较高，相似性较强，说明氮磷比影响优势菌属的菌群丰度。     

菌株Acinetobacter sp. Z1低温脱氮除磷性能及氮磷转化途径

从冬季污水处理厂活性污泥中筛选出一株在低温及好氧条件下具有脱氮除磷功能的菌株,经16Sr DNA序列分析鉴定为不动杆菌,命名为Acinetobactersp.Z1.在10℃条件下探究菌株Z1的脱氮除磷性能及氮磷转化途径.结果表明,菌株Z1能够利用NH₄⁺-N或NO₃^--N为唯一氮源,以及NH₄⁺-N和NO₃^--N为混合氮源进行脱氮除磷.菌株Z1在碳源为乙酸钠,m(COD)/m(N)≥20,m(P)/m(N)=0.2,中性或弱碱性溶液中,摇床转速n≥100r/min的条件下具有良好的氮磷去除效果,NH₄⁺-N和PO₄^3--P最大去除率可分别达96.0%和97.9%.菌株Z1的氮转化途径主要是同化,同时也能通过异养硝化-好氧反硝化作用脱氮.菌株Z1可以在好氧条件下除磷,在厌氧条件下不释放磷.实验结果表明菌株Z1在低温条件下具有良好...     

望都夏季大气细粒子中水溶性无机盐及相关气态前体物的观测研究

采用气态污染物与气溶胶在线测量装置(GAC), 于2014年夏季对保定市望都县大气PM_2.5中水溶性无机盐及其相关气态污染物进行为期30余天的在线测量。结果表明: 观测期间站点为富氨环境,PM_2.5平均质量浓度为68.2 μg/m³, GAC测得的SO₄^2-, NO₃^-, Cl^-, NH₄⁺ 和K⁺分别是12.6, 8.5, 1.4, 11.7 和0.7 μg/m³, 占PM_2.5总组分的51%。上述观测参数均呈现明显的日变化:SO₂, SO₄^2-, NO₃^-, NH₄⁺ 和Cl^-均在早晨出现峰值, HCl 和HNO₃的峰值出现在下午, 而NH₃主要呈现昼夜变化。硫氧化速率(SOR)和氮氧化速率(NOR)的分析结果表明站点大气存在较强烈的二次转化过程, SOR和NOR的平均值分别为0.43 和0.22。SOR与NOR的变化特征显示, 气相氧化和液相反应均对颗粒物无机盐二次转化速率有显著贡献。     

基于SASMBR的城镇污水PN/ANAMMOX研究

基于目前短程硝化–厌氧氨氧化(partial nitritation and anammox, PN/A)工艺处理城镇污水中反应器运行不稳定和氮去除负荷低的问题, 本文设计一种新型复合生物反应器: 序批式–折流板–分置膜生物反应器(sequencing batch-baffled-separate membrane bioreactor, SASMBR)。将该反应器应用于PN/A工艺处理城镇污水, 探究反应器的性能, 并对SASMBR运行PN/A工艺的运行成本进行分析。结果表明, 采用SASMBR 反应器运行PN/A工艺处理城镇污水, 能够实现高效稳定的脱氮效果, TN去除率达到80%~85%, 氮素去除负荷(nitrogen removal rate, NRR)达到0.20~0.22 kgN/(m^-3·d^-1), 出水TN浓度维持在8 mg/L以下。16S rRNA基因测序分析发现, 短程硝化SASMBR反应器内设置的折流板能够富集氨氧化细菌(ammonia oxidation bacteria, AOB), 确保短程硝化SASMBR反应器的良好性能; 厌氧氨氧化SASMBR内固定在折流板两侧的无纺布可以有效地持留厌氧氨氧化菌(ammonium oxidizing bacteria, AnAOB), 同时, 厌氧氨氧化SASMBR内丰度升高的AOB可以为AnAOB 提供生长的厌氧环境和 NO₂^--N 基质, 使厌氧氨氧化SASMBR反应器能够快速启动和高效稳定运行。SASMBR的运行成本为0.037 元/m³, 比传统城镇污水处理厂的运行成本大幅度降低。     

不同碳源及电压对微生物电解池脱氮性能的影响

在不同电压条件下，考察微生物电解池(MEC)对模拟沼液中不同碳源(乙酸、富里酸)和总氮的脱除效果，并分析其微生物群落结构变化。以乙酸为碳源，NO₃^--N几乎完全被去除，化学需氧量(COD)去除率稳定在72%左右；以富里酸为碳源，NO₃^--N和COD去除率分别下降至40%～50%和50%～60%。比较而言，MEC在0.2～0.4 V电压条件下COD和总氮去除性能更稳定；在更高的电压(0.8 V)条件下，NO₃^--N的去除率最高上升至52%，但总氮去除率下降至(32.4±3.7)%。高通量测序结果显示，外加电压可以有效地提高微生物菌群抵抗底物负荷冲击的能力，并增加MEC反应器内的菌群特别是自养脱氮菌的多样性和丰度。其中，自养反硝化菌Thanuera的丰度由4.35%增长到7.65%；在以富里酸为碳源的MEC反应器中，多种厌氧脱氮细菌被激活富集，反硝化细菌Anaerolineae最大丰度为11.16%，厌氧氨氧化菌Planctomycetota的相对丰度由对照组...     

皖江地区农村地下水健康风险评估

为评估皖江地区农村地下水水质及其作为饮用水源的安全性,文章采集97个地下水样品,测试As、Cd、Hg、Cr⁶⁺、Se、Pb、Zn、Cu、NH₄⁺-N、NO^-₃-N和NO^-₂-N等水质指标质量浓度,并采用地下水健康风险评价模型进行评价。结果表明：研究区农村地下水水质良好,Hg、Cd、Cr⁶⁺、Se、Pb、Zn、Cu和NO^-₂-N质量浓度均满足Ⅲ类及以上水质要求,少数采样点As、NH₄⁺-N、NO^-₃-N质量浓度略超过地下水Ⅲ类标准限值;饮水摄入途径下的地下水成人和儿童致癌风险值R_C^As范围分别为0～1.25×10^-4、0～7.05×10^-5,属中、低等级致癌风险;地下水成人和儿童非致癌风险值■范围分...     

新冠肺炎疫情管控对武汉市空气质量的影响分析

为探究武汉市疫情管控期间的空气质量状况,将管控时期(2020.01.24—2020.04.08)的AQI (air quality index)、水溶性无机离子(NO₃^-, NH₄⁺, SO₄^2-, C1^-, K⁺, Ca²⁺, Na⁺, Mg²⁺)浓度均值与近6年相同时段的相应数据进行统计对比分析;以旬期为时间尺度,运用相关性分析法着重探讨管控期间AQI、水溶性无机离子与气象因素之间的关系.结果表明,管控期间空气质量较往年同时段好,优良率达到98.7%,首要污染物主要为PM2.5和O3-8 h. NO₃^-、SO₄^2-、NH₄⁺为管控以及历年相同期间水溶性无机离子的重要组分,管控期间NO₃     

降水变化对樟子松人工林土壤无机氮和净氮矿化速率的影响

在北京大学地球环境与生态系统塞罕坝实验站的樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)人工林内, 采用野外降水控制实验和顶盖埋管法, 在生长季内分0~5, 5~10, 10~20和20~30 cm 4层, 研究穿透雨增加或减少30%对土壤无机氮(铵态氮与硝态氮之和)及净氮矿化速率的影响。结果表明, 樟子松人工林地下0~30 cm无机氮含量为6.70±2.31 mg/kg, 其中铵态氮5.59± 1.78 mg/kg, 硝态氮1.11±0.77 mg/kg。不同土壤深度的无机氮含量无显著差异, 3种穿透雨处理间的土壤铵态氮和无机氮含量无显著差异, 增雨处理的硝态氮含量显著低于对照。0~30 cm的土壤净氮矿化速率为?0.24 (?6.65~10.24) mg/(kg?30d)。穿透雨处理和土壤深度对净氨化速率无显著影响, 0~5 cm的净硝化速率和净氮矿化速率显著高于其余3层, 增雨和减雨处理的净硝化速率和净氮矿化速率显著高于对照。研究结果说明降水变化对土壤铵态氮及氨化作用的影响弱于对硝态氮及硝化作用的影响, 这有助于更准确地评估降水变化对人工林生态系统服务功能和氮素生物地球化学循环过程的影响。     

西安市秋季大气颗粒物散射特征及其影响因素

 为研究污染条件下西安市秋季大气颗粒物的散射特征及其影响因素, 于2012 年11 月监测大气颗粒物散射系数并采集PM_2.5样品。探讨了大气颗粒物的散射日变化特征, 通过实验分析PM_2.5中水溶性离子(Na⁺、NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、F^-、Cl^-、NO₃^-和SO₄^2-)和含碳物质(有机碳和元素碳)的污染水平, 并讨论它们的来源及对散射系数的影响。结果表明, 颗粒物的散射系数均值为(579±387)Mm^-1, 夜间高日间低。PM_2.5质量浓度与散射系数呈现出较强的线性关系(相关系数为0.85), 通过回归方程得到PM_2.5散射效率为3.09 m²·g^-1。在PM_2.5化学组分中, 有机物对消光系数的贡献最大, 占52.3%;其次是NH₄NO₃和(NH₄)₂SO₄, 贡献率分别为16.2%和13.7%。     

序批式移动床生物膜反应器强化反硝化除磷处理低碳源污水

 为探讨反硝化除磷工艺对低碳源生活污水的处理性能,在序批式移动床生物膜反应器(SBMBBR) 中,通过对反硝化除磷菌的驯化,考察厌氧过程中COD 质量浓度、pH 值对释磷以及缺氧阶段NO₃^--N 和NO₂^--N 质量浓度对反硝化吸磷性能的影响。实验结果表明:周期为8 h 的运行中,COD、氨氮、TP 的去除率分别达到95%、90%、90%以上,出水质量浓度分别为8.07、3.67、0.46 mg/L,达到城镇污水一级A 排放标准。NO₃^--N 作为电子受体,60 mg/L 取得最佳的缺氧吸磷效果,高于20 mg/L 的NO₂^--N 作为电子受体时,反硝化除磷菌活性受到抑制。研究表明,在序批式移动床生物膜反应器中,以NO₃^--N作为电子受体进行反硝化除磷具有很好的处理效果。     

青藏高原高寒草甸土壤无机氮对增温和降水改变的响应

基于海北站野外长期增温和降水改变控制平台, 研究高寒草甸生态系统生长季土壤无机氮对增温和降水改变的响应。结果表明, 增温使铵态氮降低 47.5% (p = 0.001), 硝态氮降低 46.1% (p = 0.021)。降水的改变对无机氮的影响存在不对称性, 增加降水使铵态氮增加 74.7% (p = 0.046), 硝态氮增加 154% (p = 0.017); 减少降水使铵态氮降低, 对硝态氮无显著影响。铵态氮、硝态氮随着土壤湿度的增加而增加, 与土壤温度无显著关系。这表明增温和降水改变主要通过改变土壤湿度而不是土壤温度影响生长季土壤无机氮。因此预测, 未来气候变化背景下, 土壤湿度的增加可能导致青藏高原高寒草甸土壤无机氮的可利用性增加。     

滇池浮游植物群落结构的时空变化及与环境因子的关系

在滇池外海选取8个样点, 调查分析主要的环境因子和浮游植物群落的季节和年际变化, 并识别其相关关系。在滇池共检测出浮游植物6门49 属84种, 其中绿藻门的种类数最多, 占59.2%, 其次是蓝藻门, 占16.67%, 硅藻门占5.95%; 全年蓝藻门占优势, 春季隐球藻(Aphanocapsa sp.)占优势, 其他季节微囊藻(Microcystis sp.)占绝对优势。研究结果表明: 1) 藻密度和生物量的季节变化不一致, 与藻类组成的季节演替以及不同藻类的生物量大小存在较大差异有关; 2) Shannon-Wiener物种多样性指数(H)较小, 季节变化不显著; 3) 藻密度和生物量与TP正相关, 与 NO₃^-和N:P负相关; 而H与TP负相关, 与NO₃^-和N:P正相关; 4) 营养盐是影响浮游植物群落分布的关键因子, 滇池最重要的优势种微囊藻的密度和生物量与pH、NH₄⁺和TP浓度正相关, 与NO₃^-、N:P、TN、DOC和TOC的浓度负相关。推测除环境因子外, 绿藻、硅藻等优势度较小的藻类受其他生物因素的影响较大(如种间竞争和捕食等), 掩盖了环境因子对藻类的真实影响。     

广州地区大气可吸入颗粒物的化学特征及来源解析

在广州市区及其附近地区设立了7个采样站点采集大气可吸入颗粒物(PM₁₀)样品,分析了17种元素（Na,Mg,Al,K,Ca,Ti,V,Mn,Fe,Ni,Cu,Zn,As,Se ,C d,Ba和Pb）,5种离子（SO_４^2-,NO_３^-,F^-,Cl^-和NH₄⁺）以 及元素碳（EC）和有机碳（OC ）的含量,讨论了PM₁₀的化学组分特征以及气象条件对主要污染物的影响,并在此基 础上应 用主因子分析法对PM_10的主要来源进行解析。研究期间广州地区大气PM_10平均 浓度为125.8μg/m³,各地PM₁₀最主要的化学组分为有机物、SO_４^2-和地壳元素组分,分别占PM_10质量浓度的24%～32%,17%～21%和10%～12%。通过 主因子分析法确定广州地区PMPM₁₀的主要污染源 是地面扬尘、燃油排放、冶金化工及电子加工排放、燃煤、二次转化和生物质燃烧,其方差 贡献率分别为20.7%,17.8%,16.3%,14.3%,10.4%和6.3%。     

基于萘-咟啶鎓受体分子的合成及其对F-的特性识别

设计合成了基于萘-咟啶鎓的受体分子1,通过紫外-可见光谱、荧光光谱研究了受体分子1对9种常见的阴离子(F^-、 Cl^-、 Br^-、 I^-、 CH₃COO^-、 HSO^-₄、 H₂PO^-₄、 ClO^-₄、 NO^-₃)的识别性能.结果发现,受体分子1可选择性的识别F^-.在紫外-可见光谱中,当加入F^-时,受体分子1的溶液由黄色变为无色,可实现裸眼识别,Job^-曲线表明受体分子1和F^-形成了1∶1型氢键络合物,结合常数为(3.05±0.15)×10³ L/mol. 在荧光光谱中,加入F^-后,受体分子1在403 nm处产生强的荧光发射峰,由无荧光变为深蓝色荧光,即具有荧光开启(turn-on)功效,受体分子1检测F^-的线性为1.0×10^-6~3.0×10^-5 mol/L,最低检测限为8.5×10^-6 mol/L. 核磁滴定实验表明受体分子1通过咟啶环上的C(2)-H与F^-之间形成了较强的氢键作用力,而过量F^-的加入会引起受体分子的去质子化.     

SOFCs阴极材料La0.6Sr0.4Co1-x Fex O3-δ溶胶凝胶自燃烧法的制备

以分析纯La（NO₃）₃·6H₂为O、Sr（NO₃）₂、Co（NO₃）₂·6H₂O和Fe（NO₃）₁·9H₂O为原料,采用溶胶凝胶-自燃烧法制备了不同组成的La_0.6Sr_0.4Co_1-xFe_xO_3-δ（LSCF）超细粉体。采用X线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）对合成超细粉体的结构和形貌进行测定和表征。结果表明:溶胶凝胶-自燃烧法可一步合成粒径为30～70 nm的LSCF超细粉体,且随着Fe³⁺含量的增加,衍射峰值向低角度方向略有偏移。对超细粉体的烧结性能、热膨胀性能及电性能进行测试,结果表明:该粉体在1 100℃下烧结2 h,其相对密度达到97%。热膨胀系数随x(Fe³⁺含量)增加而增大,由x=0.1时的8.42×10^-6K^-1增大至x=0.5时的9.56×10^-6K^-1。直流四端子法电导测试表明:电导率随温度的升高（200～800℃）出现极大值,最大值可达950 S/cm,在500～700℃范围内,电导率均在200 S/cm以上,能够很好地满足中低温固体氧化物燃料电池对阴极材料的要求。