基于可持续发展目标的资源型城市可持续发展评价技术及应用——以湖南省郴州市为例

资源型城市作为我国重要战略保障基地，面临较为突出的不可持续问题，定量化开展可持续发展水平监测评估是推动其绿色转型发展、激活再生动力的重要途径。基于联合国可持续发展目标体系(SDGs),结合行星边界理论，从资源型城市可持续发展特征出发，建立了由2个系统、4个支柱、12个领域和48项指标组成的资源型城市可持续发展评价指标体系。借鉴全球SDGs监测评估实践经验，考虑指标属性，综合确定各指标的阈值，并采用改进的离差标准化、障碍度分析及耦合协调度分析等方法建立综合评价技术体系。以拥有“有色金属之乡”称号的郴州市国家可持续发展议程创新示范区为评价对象，对其2005—2019年连续15年的可持续发展水平进行实证分析。结果表明：(1)郴州市可持续发展水平整体上呈现稳步上升趋势，得分由0.398上升到0.610。(2)4个支柱中，自然资源支柱的得分进步幅度最大，高达71.3%,说明郴州市已经逐步提高对资源利用效率的重视，同时意识到挖掘替代资源的重要性，资源保障与利用能力不断提升；而发展动力支柱得分始终处于较弱或中等水平，已成为制约郴州市可持续发展和绿色转型的主要因素，其中科技创新驱动是该支柱发展关键障碍...     

基于扩展耗模型的可持续发展水平区域空间差异——以中国31个省市为数据源

将区域作为一个以人类生产和消费为中心的社会-经济-自然复合生态系统,构建了一种基于生物物理视角的生态热力学方法,从整体角度对区域的可持续发展水平进行定量评价。该方法囊括了维持复合生态系统运转过程中的自然资源投入、人力资源投入和环境污染损害成本投入等三种要素,完善了可持续发展评价以及绿色GDP核算中人力资源投入和环境成本的价值体现。然后以我国为例,核算了我国31个省市2006—2015年间可持续发展水平的时间动态,并以各省为边界,计算了2015年的区域可持续发展水平差异。计算结果显示:(1)十年间,我国整体上的可持续发展水平在逐步提高,能反映出我国生产率水平的提高和资源利用效率的提高;(2)从要素投入看,自然资源投入仍然占主要,但比例在逐渐降低。环境成本投入比例呈逐步降低趋势,说明环境保护取得了成效。另外,在2010年后,人力资源投入比例增加很快,反映了我国经济发展中劳动力成本上升明显。(3)各省市的计算结果差异较大,在不考虑区域间进出口的情况下,从GDP产出角度,北京的可持续发展水平最高,西藏最低。通过将本文的评价结果与绿色发展指数的评价结果进行比较,发现具有较好的一致性。建立的方法框架是对能值分析方法的扩展和完善,在今后的研究中,还需要继续对该方法框架中没有考虑全面的因素加以考虑,以便于更全面客观地反映区域的可持续发展水平。     

细菌降解双酚类化合物的分子机制研究进展

双酚类化合物(bisphenols,BPs)作为工业原料及药物和个人护理品的重要成分之一,在自然界中广泛分布。BPs作为类雌性激素造成的生态风险已成为全球备受关注的环境问题之一。研究人员使用不同方式分离得到菌株或菌群,尝试对BPs进行无害化降解,目前已取得了一些重要的研究进展。本文对近年来细菌降解BPs的相关研究进行了系统梳理,重点关注以双酚A(bisphenol A,BPA)为典型BPs的细菌降解,总结不同路径中的关键作用基因,讨论相同路径中酶的差异及作用方式,并分析其对BPA的降解效果。本文也简要总结了双酚S(bisphenolS,BPS)和其他BPs的细菌降解研究情况。通过总结讨论现有成果,分析细菌降解BPs中尚需深入研究的内容,探寻未来BPs细菌降解机理及应用的研究方向。     

微生物絮凝剂产生菌固定化条件的优化

采用多种固定化方法及载体,进行了微生物絮凝剂产生菌M09固定化方法及条件的研究,并对其所产絮凝剂在不同存储条件下絮凝活性的稳定性进行探讨。结果表明,选用粒径为0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm的多孔聚氨酯泡沫为固定化载体,4 g/L的固液比,使用初始蔗糖浓度为2%,NaNO3为0.4%的培养基,28℃振荡培养60 h可获得较高活性的固定化细胞,发酵上清液能够保持较高的絮凝率。研究还发现,在室温条件下,利用此工艺所产高絮凝活性发酵液在含有菌体的反应器内自然静置,发酵液絮凝率仍可缓慢持续上升,维持较高水平达数日,具有较高的稳定性。     

BTEX的环境质量标准研究进展

苯系物(BTEX)是苯(benzene)、甲苯(toluene)、乙苯(ethylbenzen)和二甲苯的3种同分异构体(o-,m-,p-xylene)的统称。由于其广泛存在于大气、水和土壤等环境介质中,并对相应的生态系统和人类健康造成威胁,引起了有关部门的高度重视。本文综述了BTEX的环境质量标准研究,通过介绍美国环保局、澳大利亚和加拿大等发达国家以及世界卫生组织、欧盟等国际组织关于BTEX的室内空气、地表水和土壤环境质量标准,并与我国对应标准进行比较,指出我国环境质量标准中存在的一些问题和不足。最后,对今后我国BTEX环境基准的系统研究提出建议。     

生态能质(eco-exergy)在水生生态系统建模和评价中的应用

生态能质(eco-exergy)是指系统从给定状态达到热力学平衡状态所做的功,可以度量生态系统的复杂生物化学组分及生态结构。系统具有的能质越大,有序化程度越高,稳定性也越强。生态能质和比生态能质(specific eco-exergy)指标能够评价水生生态系统健康状况,对水生生态系统演替阶段具有指示作用。本文阐述了生态能质的定义、生态学意义以及生态能质值和权重因子fi值的计算方法。对生态能质作为功能函数在水生生态系统结构动力学模型(structural dynamic models,SDMs)中以及作为生态指标在生态系统健康评价、生态恢复研究中的实际应用进行了总结。最后探讨了生态能质指标的局限性以及未来的发展。此外,文中建议将eco-exergy和specific eco-exergy统一翻译为生态能质和比生态能质。     

厌氧消化酸抑制研究进展

厌氧消化工艺目前已广泛应用于各类废水的处理处置过程中,但在实际运行中,受消化条件和物料性质的影响,消化系统经常遭受由挥发性脂肪酸积累过多导致的酸抑制问题,引发产气量下降、产甲烷率降低等问题。近年来,有研究者发现,挥发性脂肪酸的种类和浓度及pH、温度是影响酸抑制的主要因素。基于此,相关研究者分别尝试了添加碱性化学药剂和微量元素及利用生物强化技术与微生物电化学技术来解除酸抑制的尝试,并都取得了不错的效果。本文综述了厌氧消化过程中酸抑制的产生过程、抑制机理及恢复方法,以期为解决厌氧消化酸抑制问题提供参考。     

溴氨酸降解菌株的分离和特性

从化工厂污泥中中分离到4个对蒽醌染料中间体溴氨酸有显降解和脱色作用的菌株。经鉴定,4株菌均为假单胞菌属（Pseudomonas sp.）。脱色效果最好的N1菌株能以溴酸为唯一碳源生长,其脱色效果受温度和pH影响较大,最佳生长条件是30℃,pH7.2。     

高等植物金属抗性中有机酸的作用及其机理

植物的金属抗性可通过避性和耐性途径获得。具有螯合能力的有机酸在植物的金属外部排斥(避性)机制和内部耐受(耐性)机制中均具有重要作用。在金属的外部排斥过程中,植物根系分泌有机酸,与金属离子形成稳定的复合体,降低土壤金属的移动性,达到体外解毒的目的。超积累型植物的内部耐受机制主要体现在,有机酸可与金属元素发生螯合作用,将离子态的金属转变成低毒或无毒的螯合态,从而降低细胞内金属离子的毒害效应。有机酸的种类受植物种类、金属类型等因素的影响。     

可持续的污水处理过程与展望

传统上,污水在处理过程中其所含有的能源和营养物质等也被消耗了。可持续的水处理不仅包括污水无害化处理,还包括能源和营养物的综合回收利用。综合论述了可持续的污水处理概念、理论、方法和污水处理过程中物质回收技术的发展。