关键词： 厌氧甲烷氧化   N-DAMO古菌   海洋生态系统   淡水生态系统   微塑料污染  

摘要： 硝酸盐型厌氧甲烷氧化（Nitrate-dependent anaerobic methane oxidation,N-DAMO）的发现是甲烷氧化的新内容,它开辟了厌氧甲烷氧化的新路径,这个过程的发现对于甲烷排放估算以及加深对碳氮循环的认识具有重要意义。N-DAMO古菌的发现促使我们重新评估生态系统中的甲烷氧化过程。至今,关于N-DAMO古菌的研究主要集中在土壤和湿地等环境中,关于水生态系统尤其是大型河流及海洋的调查还不全面,不同水生态系统中环境因素对N-DAMO古菌的影响也不明确。所以调查不同水生态系统中的N-DAMO古菌活性、丰度、多样性及群落结构具有重要意义。微塑料作为水生态系统中不可忽视的污染物,其对于N-DAMO古菌的影响还尚不清楚。本文以海洋和淡水沉积物为研究对象,研究其中的N-DAMO古菌的活性、丰度、多样性和群落结构及影响其环境因素;通过微宇宙实验解析微塑料污染下N-DAMO古菌的活性、丰度、多样性和群落结构变化。主要研究结果如下: 1)探明了海洋生态系统（黄海）中N-DAMO古菌的活性、丰度、多样性和群落结构及其影响因素。通过同位素标记法活性实验,在黄海沉积物中发现了N-DAMO过程,N-DAMO古菌活性为0.24～0.38 nmol CO2 g-1（干重）d-1,丰度为2.97×10～7～3.47×10～8拷贝g-1（干重）,多样性水平较高,取样点间的群落结构差异性较大。硝酸盐和氨氮是影响海洋生态系统（黄海）群落结构的主要因素。 2)探明了淡水生态系统（黄河）中N-DAMO古菌的活性、丰度、多样性和群落结构及其影响因素。黄海沉积物中发现了N-DAMO过程,N-DAMO古菌活性为0.12～0.43 nmol CO2 g-1（干重）d-1,丰度为2.45×10～6～6.89×10～7拷贝g-1（干重）,沉积物p H值对mcr A基因丰度有显著影响。淡水沉积物（黄河）中的多样性水平相比海洋沉积物（黄海）较低,最上游和最下游的取样点的群落结构与其他取样点差异较大,氨氮和总有机碳是影响淡水生态系统（黄河）群落结构的主要因素。 3)探明了N-DAMO古菌对聚氯乙烯微塑料的响应机制。聚氯乙烯微塑料在短期内显著提高淡水和海洋沉积物N-DAMO活性。聚氯乙烯微塑料对海洋沉积物中的N-DAMO活性刺激更强。加入微塑料后,淡水和海洋沉积物的N-DAMO微生物多样性均发生改变,海洋沉积物的群落结构更容易受到微塑料影响。

摘要： Municipal solid waste（MSW） is an important destination for abandoned plastics. During the waste disposal process, large plastic debris is broken down into microplastics（MPs） and released into the ***, current research only focuses on landfill leachates, and the occurrence of MPs in other leachates has not been studied. Therefore, herein, the abundance and characteristics of MPs in three types of leachates, namely, landfill leachate, residual waste leachate, and household food waste leachate, were studied, all leachates were collected from the largest waste disposal center in China. The results showed that the average MP abundances in the different types of leachates ranged from（129 ± 54） to（1288 ± 184） MP particles per liter(particles.L-1) and the household food waste leachate exhibited the highest MP abundance（p < 0.05）. Polyethylene（PE） and fragments were the dominant polymer type and shape in MPs, respectively. The characteristic polymer types of MPs in individual leachates were different. Furthermore, the conditional fragmentation model indicated that the landfilling process considerably affected the size distribution of MPs in leachates, leading to a higher percentage（> 80%） of small MPs（20–100 μm） in landfill leachates compared to other leachates. To the best of our knowledge, this is the first study discussing the sources of MPs in different leachates, which is important for MP pollution control during MSW disposal.

关键词： 微塑料   镉   沸石   生物炭   壳聚糖  

摘要： 微塑料(MPs)由塑料分解而来,具有颗粒小、化学性质稳定、吸附性强等特点,广泛分布于环境中。目前有关于微塑料的研究更多的集中在水环境,多项研究都表明了微塑料会对土壤生态系统造成一定的影响和潜在威胁,具体表现在改变土壤理化性质与结构,影响土壤微生物群落,进而对土壤动植物的生长与发育造成直接或间接的影响。除了微塑料污染,重金属污染也是农田土壤环境安全面临的主要问题之一。重金属来自于肥料、农药的不恰当使用、工业“三废”以及生活垃圾的排放等,具有环境风险高、难以去除等特点。研究表明,目前我国农田土壤中镉(Cd)污染较为严重。 本文以存在镉污染的水稻田土壤为研究对象,通过设置试验探究:(1)不同粒径微塑料与镉复合的影响:向镉污染土壤中分别添加浓度为1%w/w,粒径为150μm、270μm、550μm的聚乙烯(PE)微塑料,并设置盆栽试验,以生菜为研究对象,探究生长周期内微塑料与镉复合对土壤理化性质、Cd含量形态、生菜生理指标的影响。(2)微塑料对钝化剂钝化效果的影响:选择添加量为1%w/w的沸石、生物炭、壳聚糖为钝化剂,并设置为添加微塑料和不添加微塑料,设置盆栽试验,以生菜为研究对象,比较三种钝化剂的钝化效果,及微塑料与钝化剂复合在植物生长周期内对土壤理化性质、钝化效果、生菜生理指标的影响,主要研究结果如下: (1)试验中微塑料与镉复合显著影响土壤碱解氮、有效磷、速效钾、土壤交换性盐基总量、阳离子交换量等指标均有显著影响。与此同时微塑料与镉的复合也影响了土壤中的镉形态,且小粒径(L)、中粒径(M)微塑料处理分别使土壤中有效镉的含量增加了34.12%与23.53%。对于生菜而言,微塑料的添加显著增加了植物的镉转运系数与镉富集系数,三种粒径微塑料的添加均显著抑制了植物的生长,降低了植物的株高、干重与鲜重,且降低量表现为大粒径(H)微塑料处理最为严重,依次为中粒径(M)微塑料和小粒径(L)微塑料处理。 (2)试验中沸石、生物炭和壳聚糖处理分别降低了土壤有效镉的54.12%、49.41%与27.06%。微塑料的存在会使生物炭和壳聚糖处理的有效镉含量显著高于对照组。 本研究表明,对于土壤而言,微塑料与镉复合污染显著降低土壤速效钾含量,但是对土壤碱解氮、有效磷含量有一定的提升;小、中粒径微塑料处理则降低了土壤阳离子含量,但却显著增加了土壤交换性盐基离子含量与盐基饱和度。此外,微塑料的存在导致土壤中镉的含量和生物有效性增加,且小粒径微塑料影响最显著。对于植物而言,微塑料与镉复合污染会显著降低植物的株高及干重,且大粒径微塑料影响最显著。对于钝化剂效果而言,微塑料存在情况下钝化剂的钝化效率显著下降,其中壳聚糖处理受微塑料影响最小,生物炭处理受微塑料影响则最显著。本研究有助于明确稻田土壤微塑料和镉污染对土壤理化性质的影响,同时分析了不同钝化剂对微塑料和镉复合污染钝化效果,以期为微塑料和镉复合污染土壤修复方面的应用提供理论支撑。

关键词： 微塑料   城市地表水   污染特征   卷积神经网络   卫星遥感  

摘要： 微塑料（Microplastics,MPs）被定义为尺寸小于5毫米的塑料碎片,是一种在环境中难以管理的新型污染物。人口密集和工业发达的高度城市化地区是MPs的重要来源,而城市地表水成了运输MPs至其他环境的主要途径。城市地表水MPs不仅会对水生生物、生态系统甚至人体健康造成直接和间接的危害,更会携带化学污染物通过地表水进入海洋环流中,造成全球污染。MPs通过各种来源进入地表水,导致城市地表水MPs的高丰度和形状多样性。MPs丰度与污染程度直接相关,而不同形状的MPs会对生物地球化学循环和生态功能造成了不一样的负面影响。因此,定量和分类城市地表水中MPs对于了解MPs污染分布特征、来源和归趋至关重要。为此,本研究通过开发用于识别和分类MPs的卷积神经网络（Convolutional Neural Network,CNN）模型及构建基于卫星遥感（Satellite Remote Sensing,SRS）影像波段反射率的MPs丰度反演模型,探究广州市大观湿地、新塘水库和杨梅河三种典型城市地表水MPs丰度和形状分布特征,以及释明城市地表水MPs丰度的时空分布特征。主要研究成果为: （1）本研究从城市地表水收集样本,进行预处理获得MPs分割数据集以训练三个CNN模型（UNet、UNet2plus和UNet3plus）获得MPs识别和分割的性能。结果表明UNet和UNet2plus的MPs分割结果均交并比分别为91.45±5.93%和91.08±6.18%,表现出准确的MPs识别分割性能,但发现二者对透明或失焦MPs的分割仍存在困难。 （2）针对现有模型（UNet、UNet2plus和UNet3plus）未被开发的MPs分类潜力和存在的缺陷,本研究优化并开发五个新的CNN模型,包括UNet2、UNet3、YNet、YNet2和YNet3。制备MPs分类数据集对模型进行训练,通过MPs分类性能测试发现,新开发的YNet获得最可靠的MPs识别和分类性能,MPs分类结果骰子相似系数为90.78%,查准率为94.17%,查全率为89.14%。YNet不仅实现了MPs的准确识别和智能分类,还解决了现有模型识别失焦或透明MPs的困难。 （3）本研究构建了基于SRS影像十个波段反射率的MPs丰度反演模型,通过k折交叉验证确定随机森林回归（Random Forest Regression,RFR）为最佳模型,SHapley加法解释评估表明近红外波段反射率在模型输出贡献中起主要和正向作用。测试结果发现,RFR模型决定系数R2为0.9229,平均绝对误差为3.93,平均绝对误差为5.33,表明该模型具有较好的MPs丰度反演性能。 （4）基于YNet的城市地表水MPs丰度统计和形状分类结果表明大观湿地出水MPs丰度低于进水,杨梅河下游MPs丰度高于上游,大观湿地、新塘水库和杨梅河中MPs形状以碎片为主,分别占74.31%、58.69%和60.7%,颗粒形状MPs占比最少,分别为6.20%、9.64%和9.12%。基于SRS的城市地表水MPs丰度反演结果表明夏季的大观湿地和新塘水库表层水中MPs丰度较高,冬季表现出较低的MPs丰度,大观湿地的MPs丰度显著高于新塘水库,而新塘水库的MPs丰度从中心向两岸递增。进一步根据遥感指数发现大观湿地和新塘水库表层水中MPs丰度与藻类含量有一定相关性。 综上,本研究新开发用于MPs识别和分类的YNet可以准确智能地对城市地表水中MPs形状作出分类,基于SRS影像波段反射率构建的MPs丰度反演模型能够可靠准确地表征城市地表水中MPs丰度的时空分布特征。本文的研究成果对大规模调查城市地表水MPs污染、了解MPs在城市地表水中的分布以及探索其来源和归趋提供了科学参考。

关键词： 抗生素   微塑料   污水处理系统   膜污染   微生物群落  

摘要： 过去的几十年里,药理活性物质大量用于预防或治疗感染疾病,抗生素被使用后通过代谢的形式随粪便或尿液排入污水管网,从而对污水处理系统产生一定影响。同时,塑料制品与人类生活息息相关,其在环境中被分解会变成不计其数的小塑料颗粒,它们会以生活或生产废料的形式直接被排入或因降雨径流冲刷地面汇入市政排水管网,污水处理厂既是微塑料污染向环境排放的重要源头,也是对水体中微塑料负荷进行控制以及研究其处理技术的重要场所。目前大多数研究集中于生物废水处理系统中单个污染物对系统运行效能和微生物群落变化的影响,虽然微塑料或抗生素单独暴露引发生物体细胞损伤的研究很多,但是长期暴露下微塑料与抗生素的复合污染对污水处理系统运行效能的影响及作用机制的报道并不多见,该联合毒性效应需引起关注。 因此,本研究选取三种污水处理厂中常见的抗生素罗红霉素、磺胺甲恶唑及阿莫西林和一种污水厂中典型的微米级微塑料聚氯乙烯（Polyvinyl chloride,PVC）,以A/O-MBR污水处理工艺为主要研究对象,考察抗生素单一污染以及与PVC MPs的复合污染对污泥系统运行效能的影响,在此基础上,通过监测微生物菌落结构的响应,揭示不同系统之间功能菌属及膜污染特性差异的微生物学机制,从而为新型污染物的环境效应和膜污染控制措施提供理论和实践依据。本文的主要结论如下: （1）进水中添加不同抗生素后,对A/O-MBR工艺出水COD、氨氮、总氮、总磷等常规指标的测定发现,长期胁迫对系统COD去除效果的影响为:阿莫西林>罗红霉素>磺胺甲恶唑,对氨氮去除率影响不大,系统对TN的去除均受抑制,系统除磷效果不佳,其中磺胺甲恶唑抑制作用最为显著。对系统中污泥特性的测试发现,系统内MLSS和MLVSS显著减少,A池中污泥浓度变化幅度小于O池;A池中污泥粒径均减小,污泥絮体的表面电负性显著增强,其中投加罗红霉素后变化最为显著;抗生素均会刺激胞外聚合物（Extracellular Polymeric Substances,EPS）的产生,短期内对A池的冲击影响较大,长期存在下对O池微生物毒害作用更强。通过对膜污染特性进行测试发现,加入抗生素后,反应器膜污染周期延长,膜组件达到完全污染时,滤饼层溶解性微生物产物（Soluble Microbial Products,SMP）含量和膜污染物的基团含量更低;膜表面芳香性蛋白质、溶解性微生物产物的吸收峰强度的排序为空白组>阿莫西林组>罗红霉素组>磺胺甲恶唑组。 （2）通过向进水中添加70μm PVC微塑料,比较微塑料与抗生素复合污染下A/O-MBR工艺运行效能发现,阿莫西林和PVC复合污染会影响系统对COD和氨氮的去除效能,TN去除率下降幅度PVC组>罗红霉素组>磺胺甲恶唑组,对于总磷,三种抗生素和PVC MPs在不同胁迫条件下的毒性均呈现拮抗作用,即复合毒性小于单一毒性;PVC单一污染下系统MLSS浓度水平最低,污泥粒径最小,污泥Zeta电位绝对值最大,EPS分泌量高于复合污染;长期PVC单独胁迫下的活性污泥EPS在3280cm-1（O-H拉伸）、1240cm-1和1040cm-1处（与多糖或类多糖类物质相关的振动）的谱带强度更高;空白组污泥EPS在区域（Ex/Em:250-340/280-380nm）附近的荧光峰强度较高;阿莫西林和PVC长期复合胁迫会造成膜表面上EPS和SMP含量的大量增加,多糖的含量增长更快,膜污染发生最快,PVC单一污染MBR膜TMP数值增长速率最慢。 （3）利用高通量测序技术分别测定不同污染条件下污泥系统和膜表面系统中微生物群落,结果发现,不同抗生素胁迫下,磺胺甲恶唑对污泥系统中原菌群的影响最大,物种总数有明显升高,微生物群落多样性增加,阿莫西林抑制部分菌群生长;Haliscomenobacter菌属丰度增加;Network分析图发现,Tolumonas菌属与COD、NH4+-N和TN的去除率均呈正相关;膜表面上的细菌多样性显著提高。在PVC与抗生素复合污染下,污泥系统内共有单元数相差不大,阿莫西林与PVC复合胁迫时独有物种ID最多,OTU数量也最高;Rubrivivax菌属在PVC单独胁迫下丰度明显增加;膜表面滤饼层中,阿莫西林与PVC复合污染下的OTU数量最高;Chloroflexi、Acidobacteria、Gemmatimonadetes、TM7、OD1和Parvarchaeota菌门在膜污染速率较大的样品含量更高。属水平上,Flavobacterium和Hyphomicrobium在阿莫西林与PVC复合污染下比例最高;膜表面Network图中出现的菌属明显多于相对应污泥系统,并且菌属间模块化程度更为清晰和紧密,滤饼层中与常规指标存在直接关联的菌属重叠度更低,多样性更高。 综上,本研究的实验结果为减小抗生素对污水生化处理系统的

关键词： 农业流域湖泊   微塑料   邻苯二甲酸酯   风险评价   释放特征  

摘要： 邻苯二甲酸酯PAEs,即酞酸酯,作为本世纪新增环境内分泌干扰物,属新污染物范畴。目前PAEs全球产量和消费量每年约600万吨,我国年消费量高达220万吨,其中85%作为塑化剂应用于塑料制品生产。PAEs的大量使用及伴随着塑料的老化释放,湖泊等地表水环境PAEs污染风险凸显,威胁水生态安全和健康。本文选择处于农业区的南水北调东线沿线调蓄湖库为研究对象,首次系统调查评估目标湖库中PAEs的污染特征,评估其生态和健康风险,识别其流域来源;并以农业区使用范围最为广泛的地膜源塑料聚氯乙烯（PVC）为基质,模拟研究PAEs的释放特征,探究不同环境介质及环境条件对PVC塑料释放PAEs的影响机制,为全面评估南水北调东线调蓄湖库水环境质量及PAEs风险来源提供科学依据。 （1）通过调查分析农区典型湖泊水体PAEs的污染特征,利用风险熵值法,增量终身致癌风险和非致癌风险来评估自然和健康风险,利用线性回归和冗余分析明确PAEs来源。结果表明16种PAEs化合物浓度范围为0.80至12.92μg L-1。空间分布呈现沿水流方向递增的趋势。高邮湖、洪泽湖和骆马湖主要以邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）为主,下游的东平湖则主要以邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP）为主。东平湖的PAEs滞留现象导致部分点位的环境风险增加。来源分析结果表明,邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸苄基丁基酯（BBP）、邻苯二甲酸二乙酯（DEP）和DEHP来自农业、林业和人类活动强度相关的经济指标,DBP和DIBP主要来自农产品（包括化肥、农药和农用薄膜）的使用。 （2）通过室内释放实验,揭示PVC微塑料在水体、土壤和沉积物中的释放特征。结合傅里叶红外光谱,PVC塑料自身PAEs含量和一阶动力学方程分析释放特征,分析结果显示PVC塑料在水体和沉积物中的释放是快速的,主要在反应前期,受PVC塑料的吸附作用和基质本身物化性质的影响,在中后期浓度上下浮动后趋于稳定。土壤中的释放是缓慢且持续的,在反应中期达到平衡。整个过程仅释放自身极少部分PAEs。组成方面,DIBP和DEHP在三种基质中浓度占比均较高,与环境中PAEs检出规律相同。在土壤中的释放符合一阶动力学方程。 （3）通过室内条件实验,揭示了PVC微塑料在不同基质、粒径和光照强度下的释放特征。结果显示PVC塑料的释放潜力:沉积物>土壤>水体,DIBP和DEHP在土壤和沉积物中展现出更强的释放潜力,是环境中污染的重要来源。更小的粒径增加了微塑料对PAEs的吸附而使水体中PAEs浓度更低。光照强度可以增强PVC塑料释放PAEs的潜力,主要体现在反应前中期,释放末期水体中PAEs的浓度相似。

关键词： 直流介电泳   生物吸附法   介电泳捕获   微塑料颗粒   微藻细胞  

摘要： 海洋微塑料污染已经对海洋生物造成严重危害,目前已然成为备受关注的环境污染物。此时,以微藻作为吸附剂的生物吸附法,在处理海洋微塑料污染的工作中呈现出巨大潜力,但如何将吸附有微塑料颗粒的微藻细胞从污水中提取出来,避免微藻细胞解吸后产生的二次污染,成为了本项技术急需攻克的难关。基于介电泳的捕获技术,具有无标签、成本低、无污染等优点,是一种最为可靠和精确的微藻细胞捕获方法。本文基于介电泳捕获技术,结合微藻生物吸附法实现了对海洋微塑料污染的高效处理。 (1)基于介电泳基本理论以及微颗粒三层模型结构,推导出直流电场中微颗粒多层模型的介电泳力表达式。通过对悬浮溶液中微颗粒所受作用力的分析,推导出微颗粒的速度函数与位置函数,探究了微颗粒在悬浮溶液中的运动情况,为后续仿真和实验奠定了理论基础。 (2)基于微藻细胞吸附微塑料颗粒原理,进行了微藻细胞吸附微塑料颗粒实验。首先,针对微藻细胞吸附不同种类微塑料颗粒情况进行了观察。随后,通过测定微藻细胞吸附微塑料颗粒前后吸光度及电导率的变化,对其吸附效果进行了分析,验证了本实验设计的可行性。 (3)基于介电泳捕获技术,进行了吸附有微塑料颗粒的微藻细胞捕获实验。首先,设计了基于介电泳的捕获装置并构建其仿真模型,对捕获装置内电场、流场等相关因素进行仿真分析。其次,分析实验所需各个装置功能,搭建了基于介电泳的捕获系统。随后,通过基于介电泳的捕获装置,在金属电极滤网周围捕获了吸附有微塑料颗粒的微藻细胞。同时,探究了电压、滤网孔径、滤网个数对捕获效率的影响,确定了实验的最佳捕获条件,实现了对吸附有微塑料颗粒的微藻细胞的高效捕获,验证了基于介电泳的捕获装置的捕获性能。

关键词： 微塑料-石油污染   快速共热解   溶解性有机物   淋溶   藻类   生命周期评价  

摘要： 石油开采和运输过程中存在石油泄漏、轮胎磨损等风险,使得石油生产地区的土壤可能被石油(oil)和微塑料(Microplastics)共同污染,如何同时修复这种复合污染土壤受到越来越多的关注。当前的常规处理方法包括溶剂洗涤法、蒸汽熏蒸法等耗能巨大,且易产生二次污染。热解不仅能够处置复杂组成的有机污染物,同时还能够回收生物燃料。因此,针对MPs-oil这一复杂的土壤污染形态,本研究提出通过快速热解方法修复微塑料-石油共污染土壤(MPs-oil-soil)及阐明内在修复机制。首先,探索了土壤中MPs和oil热解去除过程,提出了完全修复共污染土壤的热解门槛值,研究了修复土壤对植物生长和微生物群落结构的影响,并以溶解性有机物(Dissolved Organic Matter,DOM)为探针,探究了 MPs-oil 污染物在快速热解中的分子迁移和毒性变化,并通过淋溶实验进一步研究了不同有机污染物在热解修复土壤中截留与耗散情况;接下来,为进一步增强热解土壤修复效能,选择MPs-oil-soil和有机固废藻类(algae)进行共热解,并评估共热解土壤对土壤修复的影响机制;最后,利用生命周期评价模型(Life Cycle Assessment,LCA)量化比较了单独热解 MPs-oil-soil 和 algae 共热解 MPs-oil-soil对环境的影响。论文的主要研究内容和结果如下: 1.完全修复MPs-oil共污染土壤的关键热解门槛值确定及验证。通过快速热解温度和时间的系统实验及结构方程模型(Structural Equation Modelling,SEM)分析,并借助体式显微镜等手段,发现500℃热解温度,15 min热解时间是完全去除土壤中MPs-oil的关键门槛值。在此门槛值以上,小麦种子萌发和生长实验结果表明修复土壤能够显著促进种子萌发(萌发率增加38.37%)和小麦生长(叶长增加12.11 cm,根长增加9.09cm),且变形菌门、放线菌门和拟杆菌门等有益菌群丰度提高;热解门槛值前后DOM特性变化显著,主要包括分子量和组成结构,其中类蛋白物质随着热解温度和时间的增加急剧减少,而腐殖质类和富里酸类物质随着热解温度和时间的增加先增加后减少。此外,DOM的改变主要受MPs热化学分解条件控制,荧光分析及表征分析显示其是热解修复土壤特性改变的主要因素。这些发现有助于明晰污染土壤的热解修复过程机制、降低热解修复成本。 2.热解修复土壤对有机污染物的截留效率影响。通过四种常见有机污染物双酚A(Bisphenol A,BPA)、卡马西平(Carbamazepine,CBZ)、异丙嗪(Promethazine,PMT)和环丙沙星(Ciprofloxacin,CIP)在热解修复土壤中的耗散实验,并结合一级动力学模型,发现有机污染物在MPs-oil热解修复土中的耗散速率仅为在未污染土壤中的40.00～76.47%,显著增加了有机污染物的截留效果;热解处理导致的土壤pH值及DOM的疏水性变化首先改变有机污染物在土壤环境中的分子形态,从而影响有机污染物在热解修复土壤中的迁移耗散;除此之外,主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)和冗余分析(Redundancy analysis,RDA)分析表明电导率和pH值影响有机污染物的消散总量,而DOM主要影响有机污染物的消散速率。该项研究表明热解修复的MPs-oil 土壤抑制了典型有机污染物的传输速率,有利于截留有机污染物,减少农药等有机物形成的面源污染。 3.藻类与MPs-oil污染土壤共热解研究。为改善热解修复效果,同时达到“以废治废”的目的,提出了 algae和MPs-oil污染土壤共热解方法。结果表明添加20%的algae,在热解门槛值下,共热解土显著增加小麦叶片19.35%的生长量,减小根茎比。分析发现共热解不仅能够增加热解土中DOM含量(153.24%)和含磷物质(PO43-和P(O)(OH)基团)比例,并且改变了含氮物质(-NH2/NH3+、-NH-和N-C=O基团)的分布。由于氮磷的大量增加抑制了土壤酶活性,降低土壤微生物分解能力,因此增加了土壤的潜在碳封存能力。 4.不同热解处理方法的环境经济评估。在上述研究的基础上,利用LCA模型对单独热解和藻类共热解修复MPs-oil污染土壤进行可行性对比评估。共热解不仅可以实现系统在酸化、海洋水生生态毒性和臭氧层损耗的正平衡,还可以实现抵消系统在富营养化、淡水生态毒性和陆地生态毒性上的环境负荷。相比较单独热解处理,共热解可以减小34.52%的非生物耗竭、72.90%的全球变暖、91.33%的人类毒性和79.51%的光化学氧化的环境负担;灵敏性分析表明热解的电力消耗的不确定性对全生命周期的全球变暖影响有显著的影响