To improve the efficiency and accuracy of water quality model parameter calibration and avoid local optima and the phenomenon in which different parameters have the same effect, this paper proposed a novel Bayesian-based water quality model parameter calibration method. Using Bayesian inference, the parameter calibration problem was converted into a posterior probability function sampling problem, which was sampled using the Markov Chain Monte Carlo algorithm. The convergence speed of the calibration was further improved by setting the optimized initial sampling value. The influences of the initial sampling value, Markov chain length, and proposal distribution form on the calibration effect were evaluated using four specific cases. The results indicate that (1) the mean relative error (MRE) of the parameter calibration results of this method is less than 10%, with the calibration MRE of Dx and Dy being 5.3% and 8.3%, respectively; (2) when the parameter sensitivity is low, the calibration effect of this method is relatively poor, with a calibration MRE of 46% for k; (3) the parameter calibration can be completed more efficiently by setting an optimized initial value for the MCMC, choosing a reasonable Markov chain length and a suitable proposal distribution form. PRACTITIONER POINTS: Bayesian-based water quality model parameter calibration method is proposed and posterior probability distribution was sampled using the MCMC algorithm. Parameter calibration can be completed more efficiently by setting an optimized initial value for the MCMC. As a result, efficient and accurate parameter calibration of water quality models was achieved. This method is widely applicable to various models, and the calibration speed depends on the calculation speed of the model.
Iron ion is the common transition metal ion in atmospheric aerosol, which can affect the components and optics of secondary organic aerosol (SOA). In the current study, the atmospheric photooxidation of toluene to produce SOA in the presence of ferric chloride fine particles is simulated in a smog chamber; on-line and off-line mass spectrometry and spectroscopic instruments are used to characterize constituents and optics of SOA. Compare with SOA formed in the absence of fine particles, the laser desorption/ionization mass spectra of toluene SOA generated in the presence of ferric chloride fine particles show ion peaks of m/z = 163 and 178, the UV-Vis spectra of the extracting solution for toluene SOA have peaks near 400 and 700 nm, and the electrospray ionization mass spectra contain peaks at m/z = 248 and 300. Based on this spectral information, it is shown that gaseous methylcatechol formed from photooxidation of toluene may react with iron ion on the surface of fine particles by complexing and oxidation–reduction, resulting in methylbenzoquinone products and metallo-organic complex ions such as [Fe(III)(CH3C6H3OO)]+, [Fe(III)(CH3C6H3 OO)2]− and [Fe(III)(CH3C6H3OO)Cl2]−. These products have strong light absorption ability, resulting in an increase in the averaged mass absorption coefficient () in the 200~1000 nm range and the MAC at 365 nm (MAC365) for toluene SOA, while and MAC365 progressively increase with an increasing concentration of ferric chloride fine particles. These results serve as experimental references for the study of the formation mechanism and optical properties of metallo-organic complexes in atmospheric aerosol particles in regions experiencing high levels of fine particles of metal and automobile exhaust pollution.
水中亚硝酸根(NO2-)能在紫外光(UV)激发下产生羟基自由基(·OH)及氮氧活性物质(RNs),促进有机污染物降解;然而该反应过程中的共存因子影响、氧化组分相关关系及副产物毒理学等方面研究比较有限.基于此,本文采用UV/NO2-体系对典型新污染物(ECs)进行降解,并研究体系反应机制和新污染物环境归趋.实验结果表明,UV/NO2-体系对双酚类、磺胺类、非甾体类、氟喹诺酮类和染料等14种新污染物都具有高效的处理效果,且具有一定浓度依赖关系.以双酚F(BPF)为目标污染物,实验发现在UV/NO2-体系中硝酸根具有明显协同促进作用;腐殖酸、亚铁离子和铜离子通过光掩蔽和猝灭活性物质从而与UV/NO2-体系产生拮抗作用;海水、二沉池水和珠江水等水质对体系活性具有较高的抑制作用.随着pH增大,BPF降解速率显著提高;酸性条件下以·OH和RNs为主要贡献,碱性条件下以单独UV光解为主;·OH和RNs贡献率之间存在显著相关关系.BPF在UV/NO2-体系中降解路径包括羟基化反应和亚硝化反应,生成的亚硝化产物具有一定的毒理学风险;实验发现通过延长反应时间可以基本消除BPF及其转化产物,使得BPF反应液达到深度矿化程度.本研究相关结果有助于深入认识UV/NO2-体系的活性机制,同时为UV处理水中痕量新污染物提供基础理论支撑.
河道沉积物重金属对河底生态环境质量有着深远的影响.太湖流域河网纵横,人水关系密切,河网环境质量受到人类活动的影响.为掌握河网表层沉积物重金属空间分布特征与强度,本研究以太湖流域嘉善县纵横交错的河网为研究对象,使用潜在生态风险指数评价法(the Potential Ecological Risk Index,PERI)对51个点位的Hg、Cd、Cu等9种重金属的单因子及综合生态风险水平进行评估.通过相关性分析和方差分解表征沉积物重金属对于细菌群落整体的影响.为研究沉积物细菌群落对重金属生态风险指数的响应特征,基于16SrDNA扩增子高通量测序获得的群落信息,使用临界指示物种分析法(Threshold Indicator Taxa Analysis,TITAN)建立群落与风险指数的定量响应关系.研究发现,此区域15.69％点位的沉积物存在重金属"中等"及以上生态风险;Cd、Ni、Pb显著影响细菌群落的α-多样性.定量分析表明,群落中共441个生物序列可操作分类单元(Operational taxonomic units,OTUs)对综合生态风险指数存在有效响应,234个OTUs对一种或一种以上单因子风险指数存在有效响应.当综合风险指数分别为80.78与106.26,群落中正、负响应物种类群丰度发生最大幅度的变化.沉积物重金属生态风险主要来自于Hg和Cd.有97个OTUs分别对Hg或Cd的生态风险有预警及指示意义,其中,属于Anaerolineales或Burkholderiales菌目的较多.本研究创新性地将PERI法和高通量测序技术结合到TITAN法中,研究了细菌群落与重金属生态风险指数的定量响应关系,为重金属污染生态风险监测、评估提供了新的思路.
以对乙酰氨基酚(Acetaminophen,AAP)为目标污染物,结合降解动力学、密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)计算及毒性模拟,从有机和无机两个方面研究了 UV/PDS氧化AAP过程中Br的转化规律.结果表明,低浓度的Br-(≤0.1mmol·L-1)使AAP的降解速率从0.0895 min-1降至0.0645 min-1,而高浓度的Br-(0.5～2mmol·L-1)使其增至0.1052～0.1583 min-1;与溴相关的物种对AAP降解的贡献率达到46.80％.低PDS浓度、低pH值、低AAP浓度和高Br-浓度会促进Br-向HOBr转化.AAP浓度对HOBr转化为溴酸盐(BrO3-)和总有机溴(Total Organic Bromine,TOBr)的影响显著.TOBr的形成是HOBr、活性溴物种(RBS,如Br2*-)和自由基(如SO4*-和OH*)联合作用于AAP及其中间产物的结果.此外,通过DFT计算和HPLC/MS分析,提出了 Br-转化机制和AAP降解途径.毒性模拟表明,形成的大部分溴代有机物的毒性高于AAP的毒性.
氟喹诺酮类抗生素应用广泛,基于其存在的环境生态风险,该类药物受到人们的重点关注.本研究采用紫外光活化过氧乙酸(UV/PAA)并用于不同pH氟甲喹(FLU)污染水体的降解.结果发现,在过氧乙酸(PAA)投加量为2 mg·L-1时,UV/PAA对FLU具有优异的降解活性,此时FLU的反应速率常数比单独UV降解和单独PAA降解分别提升7.09和7.27倍.酸性环境有利于FLU的降解,酸性实验条件下FLU的降解率均可以达到80.0％以上,·OH在其中起主要作用;随着pH升高,FLU的降解率逐渐降低.FLU在体系中会发生脱氟降解;经过组分相关性分析发现,pH与FLU的降解速率常数k(|r|=0.96＞0.5)、·OH浓度(|r|=0.91＞0.5)和脱氟量(|r|=0.95＞0.5)都呈显著负相关;而降解速率常数k、·OH浓度和脱氟性能两两之间具有显著的正相关关系.UV/PAA对FLU的矿化效果良好,反应30 min内FLU的荧光特征峰基本消失.经LC-MS/MS技术鉴定,FLU可能的降解途径包括:喹诺酮环开环、脱氟和脱羰等反应,降解途径有利于毒性的降低.UV/PAA降解FLU的效果会受到自然水体中常见共存物质的影响,其中,NO3-和NO2-对反应有协同促进作用.最后,UV/PAA在实际水体中对FLU表现出优异的降解性能,证明了 UV/PAA技术具有实际运用于氟喹诺酮类药物污染修复的前景.
多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)具有"三致"效应,其在环境中的污染特征及行为倍受关注.长江作为我国经济发展的重要纽带,其PAHs污染特征及来源亟需明晰.本研究以长江干流(攀枝花至南京)及主要支流为研究区域,分析了表层沉积物中19种PAHs的污染特征和来源,评估了PAHs类污染物的生态风险.结果表明,长江上游、中下游及主要支流江段沉积物中∑19PAHs浓度分别为55.2～406.4 ng·g-1(均值(216.3±139.2)ng·g-1)、48.0～500.4 ng·g-1(均值(337.1±197.0)ng·g-1)、90.1～429.8 ng·g-1(均值(268.0±129.0)ng·g-1).其中4环、5～6环类PAHs浓度范围分别占38.9％和39.9％.以三峡大坝为界,上游越靠近大坝沉积物中PAHs浓度越高,中下游越靠近长江口沉积物中PAHs浓度越高;近20年来长江干流沉积物中PAHs浓度整体上呈降低趋势.特征比值法和主成分分析结果表明长江流域沉积物PAHs主要来源于生物质和煤燃烧、石油类物质燃烧以及石油泄漏.此外,基于沉积物质量基准法(SQCs)和沉积物质量标准法(SQGs)的生态风险评价结果表明,长江流域沉积物中PAHs的生态风险发生几率较小,但BaP、DBA以及未规定安全值的BbF、BkF、IcdP和BghiP等高环PAHs的生态风险仍需关注.
Researches have shown that excessive selenium in soil led to toxic effects on soil organisms. However, there are currently no established ecological criteria for soil selenium to protect soil ecosystem health in China. In this study, the toxicological data of soil selenium were collected and screened by different effect endpoints to derive the corresponding hazardous concentration for 5% of species（HC 5 ） respectively. The toxicological data with effect endpoint of 20% effect concentration(EC 20 ), 25% effect concentration(EC 25 ) and lowest observed effect concentration/level（LOEC/LOEL） were adopted to derive the HC 5 value（level Ⅰ）, and that of half effect concentration(EC 50 ) and half lethal concentration（LC50） were used to derive the HC 5 value（level Ⅱ）. Species sensitivity distribution curves were fitted by five models（Burr Ⅲ, Log Logistic, Log Normal, Weibull and ReWeibull） with the classified toxicological data, respectively. Burr Ⅲ function showed the best fitting degree by deviance information criterion（DIC） value. The derived HC5 values of level Ⅰ and level Ⅱ were 0.079 mg·kg -1 and 1.26 mg·kg-1. Furthermore, considering the safety factor and natural background value of selenium, the level Ⅰ and level Ⅱ ecological criteria of selenium in soil were 0.146 mg·kg -1 and 0.382 mg·kg -1 , respectively. The results support the formulation of ecological criteria and risk assessment of soil selenium in China.
Ion exchange method was used to synthesis a bimetallic sulfides CoMoS 4 （CMS）,whose catalytic performances and reaction mechanisms were investigated via activating peroxymonosulfate （PMS） to degrade the targeted pollutant-bisphenol F（BPF）.The results suggested that CMS has an excellent catalytic performance,as BPF with a concentration of 10 mg·L -1 was completely degraded within 30 minutes by a system of 50 mg·L -1 of CMS and 0.5 mmol·L -1 of PMS at 25℃.CMS has a good anti-interference capability,affected slightly by the humic acid （HA） and inorganic anions （Cl - ,NO 3 - ,HCO 3 - ） in water bodies during the degradation process.The CMS also has a promising stability with a 60.2%removal rate of BPF after being recycled three times.Moreover,the electron paramagnetic resonance （EPR） experiment and free radical quenching experiment revealed that the sulfate radicals (SO 4 ·- )were the main reactive oxygen species （ROS） during the BPF degradation process in the CMS/PMS system.Two main degradation pathways were proposed based on identifying the intermediates of BPF during its degradation process using a liquid chromatography mass spectrometer.
China is a vast country with complex and diverse soil types. Therefore, the current unified national soil standard for copper（Cu） will likely misestimate its ecological risk in some regional areas. In order to carry out precise regional environmental management and control of copper in soil, it is urgent to the establish regional environmental benchmarks. Based on soil acidity, organic carbon, cation exchange capacity, and their relationships with the ecological thresholds of Cu determined by the species sensitivity distribution curve（SSD）, we computed the environmental benchmarks of copper under different land use types in provincial regions of China, and then preliminarily assessed the ecological risk of the current standard by combining with the background and environmental concentrations of Cu in the soils in China. The results showed that:（1） regional differences in the environmental benchmarks of Cu indicated a distribution of lower value in the south and higher value in the north；（2） the ecological risks of copper in agricultural areas were underestimated using the current standard, and there were obvious dividing lines in the spatial distribution of the provincial regions under the current standard；（3） the regional applicability of the current standard is insufficient, and it is urgent to update or develop regional environmental benchmarks of Cu in soil. This study will provide scientific basis for the establishment of regional soil environmental grading benchmarks for Cu in China.
以纳米二氧化硅为硅源制备硅改性生物炭,利用吸附动力学、吸附等温线及SEM-EDS、XRD、FTIR、XPS等表征研究硅改性生物炭对水中Cd(Ⅱ)的吸附机理,并定量分析各种吸附机制的贡献率.结果表明,当添加SiO2质量比为0.5％时制备的生物炭(0.5SiBC)吸附Cd(Ⅱ)效果最佳,最大吸附量为132.64 mg·g-1,是未改性生物炭(BC)的1.56倍;0.5SiBC对Cd(Ⅱ)吸附过程符合拟二级动力学和Freundlich模型,其吸附过程属于化学吸附;XRD、FTIR和XPS等结果表明,0.5SiBC吸附Cd(Ⅱ)的机理主要有矿物质沉淀、离子交换作用和络合作用,各种机理贡献率依次为:矿物质沉淀(46.61％)＞离子交换(33.79％)＞其他机理(18.36％)＞络合作用(1.24％);0.5SiBC对Cd(Ⅱ)的离子交换和矿物质沉淀量比BC分别提高133.80％和41.46％,硅改性主要通过提高生物炭的离子交换和矿物质沉淀能力来提高吸附Cd(Ⅱ)的能力.研究表明,硅改性生物炭作为去除水溶液中Cd(Ⅱ)的吸附剂具有较好的应用前景.
黑臭水体治理会逐步恢复上覆水中溶解氧浓度,基于这一过程构建了室内模拟装置,模拟上覆水不同氧状态,探究由此引发的氧化还原体系变化,及6种重金属元素(Co、Ni、Cu、As、Sb和Pb)的形态和生物有效性变化.结果表明,上覆水氧化还原电位为-109.60～+136.40mV,主要受铁锰体系控制,好氧和厌氧阶段沉积物氧化还原电位分别为-160.40～-116.40 mV和-370.10～-250.30 mV,分别由铁锰体系和硫体系控制.上覆水中溶解氧浓度上升会引起沉积物中有效态S和Fe减少,上覆水和浅层沉积物中有效态Mn减少,而有效态Fe和Mn浓度在溶解氧浓度降低后会逐步升高,说明上覆水氧状态改变能触动上覆水和沉积物中氧化还原体系变化.但上覆水氧状态改变不足以引起上覆水和沉积物中重金属总量变化(除 Sb),上覆水中 Co、Ni、Cu、As、Sb和Pb总量分别为0.94～1.69、2.23～3.06、0.62～1.43、0.48～0.98、0.89～5.64、0.14～0.26μg·L-1,沉积物中分别为 17.74～18.65、26.82～29.45、54.64～57.33、4.33～5.42、2.57～3.55和 18.64～19.53 mg-kg-1.上覆水氧状态改变对沉积物中重金属形态和生物有效态变化也不明显.其中,Co、As和Pb以可还原态和残渣态(F4)为主,而Ni、Cu和Sb以F4态为主;Co、Ni、Cu、As、Sb和 Pb 生物有效态浓度分别为 0.24～1.25、0.51～3.37、0.25～1.57、0.37～2.22、0.70～3.81和0.12～0.67μg·L-1.
为研究氟对斑马鱼胚胎/仔鱼发育的毒性效应,将斑马鱼胚胎暴露于0、20、40和80 mg·L-1的氟化钠溶液中,观察并记录孵化率、畸形率、死亡率、心率,测定其超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)、丙二醛(Malonic dialdehyde,MDA)、活性氧(reactive oxygen species,ROS)等抗氧化参数,用酶联免疫吸附法检测了其T3和T4的含量,并用实时荧光定量PCR方法检测HPT轴上内分泌相关基因的表达.结果显示,氟化钠可导致斑马鱼死亡率和畸形率上升而孵化率和心率下降,T3和T4含量、抗氧化参数和HTP轴相关基因表达的显著变化.综上,氟化钠可通过影响斑马鱼甲状腺激素水平、抗氧化参数及HPT轴上内分泌相关基因的表达对其胚胎/仔鱼发育产生毒性效应.本实验结果对进一步探究水环境中氟的生态毒性效应及风险性评价提供了理论支持.
已知芳香族根系有机酸可通过共代谢作用有效促进烷基酚等有机污染物在湿地植物根际的生物降解,为进一步探明其共代谢机理与微生物响应间的映射关系,分别选取对香豆酸为代表性芳香族根系有机酸(特异性共代谢底物)、草酸为代表性小分子根系有机酸(非特异性共代谢底物),以对叔丁基苯酚(PTBP)为典型烷基酚,以常见湿地植物芦苇(Phragmites australis)为受试植物展开土培实验,结合高通量测序和生物信息学分析,探究共代谢作用下芦苇根际细菌和真菌的群落结构变化规律及环境限定因子.结果表明,PTBP在不同处理下的去除率达到88％～98％,虽然不同根系有机酸参与下PTBP的去除效果相差不大,但其去除途径各不相同.一方面,草酸的添加有利于通过释放生长激素促进根系发育的茎点霉属(Phoma)富集,从而提高植物的生物增长量及其PTBP的植物吸收量,尽管草酸能够促进土著微生物生长,但不能特异性富集PTBP降解菌.另一方面,虽然对香豆酸的化感作用抑制了 PTBP的植物吸收,但其存在促进了鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、芽单胞菌属(Gemmatimonas)和镰刀菌属(Fusarium)等具有PTBP降解潜能的菌群富集,从而强化了 PTBP的共代谢降解.可见,芳香族根系有机酸和小分子有机酸分别通过强化功能菌活性和促进植物生长影响PTBP的生物降解和植物吸收途径.所选环境限定因子对细菌和真菌群落的总解释量达到60％～62％,特别是pH同时对细菌群落和真菌群落均具有极显著的相关性.对香豆酸、草酸等根系有机酸可以迅速降低土壤pH,而土壤pH的改变可以通过调节微生物群落装配过程直接对微生物群落结构产生影响,也可以通过改变土壤因子有效态间接影响微生物群落组成.
基于2021年4-5月和9-10月对怒江源区 1～6级河流29个河段的底柄动物调查,分析了不同层级河流上底栖动物群落结构特征与环境因子的关系.两次调查共计监测到底柄动物59个分类单元,分属3门4纲8目26科.怒江源区不同层级河流上的底柄动物群落结构特征具有空间差异,总体呈现物种数、物种丰富度、物种多样性与河流层级成反比.1～2级源头河流底栖物种数最多,达到了48种,其次是3～4级中型支流和5～6级干流,分别为44种和29种.底柄动物的优势种群均为水生昆虫,其中,源头河流优势种中蜉蝣目、襀翅目和毛翅目3类种群占比75％,显著高于中型支流的25％和干流的33％.所有监测点中,物种密度最高的为源头河流藏曲,最低的为干流怒江,分别为116.67 ind.·m-2和2.22 ind.·m-2.在生物多样性方面,源头河流和中型支流的Margalef丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数均高于干流.水环境因子CCA分析表明,源头河流关键环境因子为溶解氧,干流则主要受流速、河宽、砷和总溶解固体影响.不同层级河流的生境差异是造成底柄动物群落结构差异的主要原因,源头河流水温低、溶氧高且营养物质来源丰富,相较于干流而言,更加有利于襀翅目稚虫等喜冷水、清洁物种的生存和繁衍.
DCB在土壤和地下水中频繁检出,对环境和人体健康构成潜在风险,亟需开发绿色、高效和降解彻底的修复技术.本研究首先利用合成的纳米Pd/Fe进行了地下水中DCB的动力学还原脱氯以及不同环境因子影响实验,在此基础上进一步提出一种耦合纳米Pd/Fe还原和微生物降解联合修复土壤和地下水中DCB污染的新思路.结果表明,Pd/Fe对3种DCB的还原速率呈现以下趋势:p-DCB＞m-DCB＞o-DCB.p-DCB的还原速率与Fe投加量和Pd负载量呈正相关,10g·L-10.2％纳米Pd/Fe在15 min内能完全去除10 mg-L-1p-DCB,p-DCB还原符合准一级反应动力学,还原速率Kobs为0.2366 min1.阴离子影响实验表明纳米Pd/Fe还原p-DCB受NO3-离子抑制最为显著,抑制率为35.3％.然而,单独的纳米Pd/Fe还原实验只能将DCB还原至B,而耦合纳米Pd/Fe还原和微生物降解联合技术可以彻底降解DCB,土壤和地下水中的B、CB和DCB在20 h的时间内总去除分别为85.1％和100％.纳米Pd/Fe还原和微生物好氧降解联合去除DCB,能解决化学还原不彻底和直接生物降解效率低问题,在DCB污染场地修复中具有应用潜力.
生活垃圾热解气化过程中形成的还原性气氛可以有效抑制二噁英的生成,但其二噁英浓度仍然超出国家规定限值(0.1 ng·m-3(标准状态下)).本文研究了低温段不同反应温度(200～400 ℃)和不同反应气氛(还原性气氛、惰性气氛、氧化性气氛)下生活垃圾热解气化过程中二噁英的生成特性,以及硫脲(TUA)抑制剂在低温还原性气氛下二噁英的抑制机理.结果表明:从还原性气氛、惰性气氛到氧化性气氛,二噁英浓度与毒性当量浓度急剧升高,且氧化性气氛下二噁英浓度比还原性气氛下二噁英浓度高出1个数量级;200～400 ℃低温范围内二噁英最佳生成温度为350 ℃,并且不论是气相还是固相二噁英均来源于从头合成反应;硫脲抑制剂在低温段的还原性气氛下,二噁英抑制率在60％左右,其抑制机理主要体现在TUA抑制剂强化碳氧化成CO2,从而抑制PCDD/Fs生成;TUA抑制剂可抑制无机氯的生成,并通过分解产生的硫及其硫化物与Cl,反应,以生成氯化能力较弱的HCl,从而抑制二噁英的生成.
为探明国内外污泥基碳材料的研究现状、热点以及发展趋势,给相关研究领域的科研工作者和决策者提供思路,本文采用文献计量学方法对Web of Science核心集和CNKI数据库收录的25年间的污泥基碳材料文献进行了统计分析.结果表明:1998-2022年在该领域发文量共2413篇,发文量总体呈逐年增加的趋势;中国发文量最多,占总量的32.79％,远超其他国家,但篇均被引频次相对较低,研究的中坚力量集中在西班牙和美国,篇均被引分别为52.31、55.82;发文量前三的期刊分别是Bioresource Technology、Science of the Total Environment和Water Management;研究热点为通过直接碳化法或活化法等制备污泥基碳材料,对材料进行改性处理后应用于废水污染物、气体吸附等方面的研究并探寻其反应过程的吸附(静电作用、氢键作用、孔隙扩散作用等)及催化氧化机理(活性氧的鉴别及作用等),未来应注重对改性方法和改性材料的探索,进一步明晰应用过程中与目标污染物的反应机理,对环境效应进一步研究,把握污泥基碳材料的环境风险与归趋,对材料的稳定性和可重复利用性进行评价,发展再生/回用技术.
河流湿地温室气体排放对全球气候变化有着重要的影响.以大兴安岭多年冻土区河流湿地为研究对象,采用静态暗箱-气相色谱法,于2021年6-10月对河流湿地河心区、河滨植被区、灌丛沼泽区以及森林沼泽区的主要温室气体(CH4、CO2、N2O)通量进行观测,对比分析温室气体通量的动态变化特征及其关键影响因子.结果表明:河流湿地不同采样点3种温室气体生长季平均通量都为CH4、CO2、N2O的"源",且各个采样点CO2通量与N2O通量都呈现出随温度降低而下降的趋势,而CH4通量生长季期间并未发现相似动态变化.经分析,不同采样点生长季平均CH4通量差异显著(p＜0.01),作为水陆混合采样点的河滨植被区CH4通量明显高于其他采样点;生长季平均N2O通量差异显著(p＜0.05),距离河流水体较远的灌丛沼泽区和森林沼泽区N2O通量高于河心区和河滨植被区;而不同采样点间生长季平均CO2通量并未发现差异性(p＞0.05).河心区生长季CH4通量变化与气温呈显著负相关(p＜0.05),原因可能是因为降雨的稀释与CH4氧化共同作用导致的.除河心区生长季CO2通量变化未发现与气温存在相关性,河滨植被区、灌丛沼泽区、森林沼泽区生长季CO2通量变化与气温呈显著正相关(p＜0.01).河心区生长季N2O通量变化除了与水温呈显著正相关关系(p＜0.01),与溶解氧(DO)和可溶性有机碳(DOC)呈显著负相关关系(p＜0.01),其他采样点生长季N2O通量变化未发现与环境因素存在相关性.在气候变暖的背景下,河流湿地主要温室气体除河心区CH4之外,排放都会随着温度的升高而增加.
采用溶剂热法制备了不同Bi/Nb/I物质的量比的碘氧化铋/铌酸铋(BiOI/BiNbO)光催化剂,探究了其光催化降解头孢曲松钠的性能.同时,利用XRD、SEM、BET及XPS等表征手段对样品的形貌结构和光电化学性能进行了分析,并考察了不同影响因素对可见光降解头孢曲松钠活性的影响.结果表明:BNI-2样品具有降解头孢曲松钠的最高活性,130 min的降解效率达到约83％.4次循环实验证明BNI-2具有较好的稳定性.根据自由基捕获实验和能带结构,发现羟基自由基(·OH)是主要活性物质并提出了光降解可能的机理.本研究为合成铋基复合材料及去除水环境中的有害污染物提供了新的视角和策略.
