平面波导型荧光免疫传感器的研究

研究开发了一种光学免疫传感器——平面波导型荧光免疫传感器系统,建立了传感基片的化学修饰和配基固定化方法,并应用该系统检测了环境小分子污染物2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D).结果表明,检测系统对荧光标记抗体的检测限达到0.01μg/mL.传感基片基本不对蛋白质产生非特异性吸附,而对目标污染物抗体具有很强的特异性响应,采用pH1.9、2mg/mL的胃蛋白酶溶液作为活化剂活化传感基片时,基片连续测定20个周期后性能没有明显下降,具有良好的稳定性.在间接竞争免疫检测模式下得到了检测2,4-D的标准曲线,曲线符合Logistic方程.2,4-D的检测下限为2.0μg/L,定量检测区间为5.0～3000μg/L,满足饮用水中2,4-D的检测要求.     

Carrousel氧化沟单个表曝机流态的模型试验和分析比较

对仅安装1个倒伞形表面曝气机(简称表曝机)的Carrousel氧化沟模型进行了水力学测定,通过颗粒动态分析仪(PDA)系统分析流出和流入表曝机一侧的液体流动速度、沉降速度,以及固体含量分布.结果表明,流出表曝机一侧,距表曝机较近的x轴位置流速较大;沉降速度沿y轴有个转折点,位于沟壁与挡板的中间;远离单个表曝机,固体含量逐渐增大.并将单个表曝机的测量结果与氧化沟内安装2个表曝机的流动试验进行比较,发现2个表曝机所产生的流场与单个表曝机产生的流场差别较大,且2个表曝机所产生的流场更稳定.      

四川省农村固体废物的处理现状、特性与农民环保意识分析

鉴于四川省重要的生态屏障功能和多样的地形气候条件,随机选择该地区10个自然村,通过问卷调查、采样测试等方法,对农村固体废物的处理现状、特性与农民环保意识进行调研,以期为农村典型污染物的管理与处理提供一定的理论支撑和技术指导。调研表明:四川省农村生活垃圾统一清运率相对较高,生活垃圾与塑料薄膜以焚烧为主;人畜粪便主要用作肥料,作物秸秆主要用于生活燃料,绝大部分灰渣均还田,大部分生活污水直接排放,这些处理方式导致了地表水、固体废物和大气的复合型污染。调查村生活垃圾产生量平均值为227g/(人·d),主要组分包括厨余、灰土、纸类、橡胶,生活垃圾平均容重、含水率、灰分、可燃物、低位热值分别为129kg/m3、43.42%、28.22%、28.36%和6 048kJ/kg。农村群众对生活垃圾特性的认知不高,参与环境管理的意愿和对典型污染物处理的支付意愿相对较弱;四川省农村生活垃圾和生活污水处理宜充分利用户用沼气池和中小型沼气工程,采取分散和自行处理为主、集中处理为辅的模式。     

口服纳米银对大鼠的生物有效性及其体内分布的研究

由于独特的抗菌特性,纳米银(AgNP)在诸多领域得到广泛应用,但是其生物有效性、动物组织分布及排出尚不清楚。将聚乙烯吡咯烷酮包被的AgNP溶液按照10 mg·kg~(-1)给雌性SD大鼠灌胃,采用ICP-MS检测SD大鼠组织、粪便及尿液中总银浓度。结果表明,AgNP通过小肠吸收后,可以通过血液循环快速分布在肝、肾、脾、肺、脑等靶器官。灌胃后1 h,大鼠各组织中总银浓度达到最大值(肝、肾、脾、肺、脑中银浓度分别为(0.29±0.13)mg·kg~(-1)、(0.23±0.04)mg·kg~(-1)、(0.17±0.05)mg·kg~(-1)、(0.11±0.01)mg·kg~(-1)、(0.06±0.02)mg·kg~(-1)),之后银浓度随时间而降低,直至和对照组无显著性差异。在灌胃途径下,AgNP对SD大鼠的有效性为8.5%,且73%的AgNP是通过粪便的途径排出体外。     

1980年来湖北省钉螺分布区域及其数量的消长分析

目前对钉螺分布及消长的研究主要是短期的、文字描述性的、数字和曲线图表示的,通过这些方式可以呈现出某个地域范围的钉螺消长的总体趋势。但是,若要呈现出以行政村为单位的各个地区钉螺分布及消长的长期变化,仅仅用文字和曲线图是不够的,而是需要用更复杂的方式,才能呈现各个行政村的钉螺消长时空分布情况。地理信息系统(GIS)可以通过地图清晰显示出这些复杂的动态变化。利用湖北省钉螺的螺情村级统计年报数据,以湖北省村级行政区划图为基本空间制图单元,利用ArcGIS软件的逻辑运算和统计功能,分析了各个村级行政区从1980~2009年每间隔5 a的钉螺分布的区域及面积大小,以及钉螺数量的消长情况,并用GIS软件详细制图,获得各个村级行政区的钉螺数量的消长变化情况。根据钉螺消长情况,将所有行政村分为八类,可以识别出钉螺反复出现和难以消灭的地区,并且在地图中清晰地呈现出来。针对各个钉螺消长类型,结合自然地理、人为治理途径等情况进行相关分析,总结出湖北省各地区钉螺消长类型分异的原因,这将有利于制定县市甚至细化到村级单位的钉螺防控计划,也有利于辨识过去30 a来钉螺分布及其数量消长的区域以及灭螺的效果,对今后血吸虫的防治工作有重要指导意义。     

重庆市耕地生态承载力水平时空差异分析

以重庆市为例,建立耕地生态足迹模型,在修正了Wackernagel提出的耕地产量因子的基础上,从分区县尺度对重庆市2000—2009年间的耕地生态承载力时空差异进行了研究.结果表明:2000—2009年间,重庆市内部各区县耕地生态承载力水平的高低差距逐渐缩小,耕地生态承载力超载现象日趋严重.10年间,重庆市40个区县在不同耕地生态承载力水平等级上的数量分布大致呈"M"型:耕地生态承载力水平属于严重超载和临界超载的区县数量处于"M"型的两个顶端,属于超载的区县数量处于"M"型中间,属于平衡有余和盈余的区县数量的处于"M"型的两个低端.重庆市属于耕地生态承载力水平与社会经济发展水平相对应的区县已从2000年的13个增加到2009年的18个,主要表现在高-中对应型的区县数量增加方面,区域经济发展水平超前于其所对应的耕地生态承载力水平的区县数量已由2000年的11个增加到2009年的15个,而区域社会经济发展水平滞后于其所对应的耕地生态承载力水平的区县数量则不断减少.该研究可为重庆市的区域耕地生态安全预警、土地利用总体规划及区域可持续发展提供科学依据和决策支持.     

大型浅水湖泊磷模型参数不确定性及敏感性分析

以太湖作为大型浅水湖泊的代表,以EFDC模型为基础建立关于磷的沉积成岩模型,运用拉丁超立方抽样方法、普适似然不确定性分析方法和区域敏感性分析方法,对成岩模块中与磷迁移转化有关的16个参数进行敏感性分析.结果表明,太湖全湖区磷酸盐和总磷的时间空间分布都极不均匀,成岩模块参数的不确定性在磷酸盐和总磷的模拟方面都存在强烈影响.以上覆水磷酸盐为输出目标,"沉积物-水"界面遭受的风浪扰动在水深相对更浅的湖区更为直接,湖湾区水的流通性较差,利于沉积物中溶解态磷释放.以上覆水总磷为输出目标,湖心区颗粒态磷和溶解态有机磷的质量浓度受成岩模块参数不确定性的影响较大.敏感参数主要是动力特性与和氧相关的两类参数.对于大型浅水湖泊,底泥沉积成岩模块敏感参数的重要性不弱于水动力、水质模块,针对不同水质、底泥分布的水域,模拟磷元素时应注重敏感参数的取值率定.     

基于最小数据集的成都平原某区土壤养分综合评价体系的构建

成都平原是我国重要的粮食、蔬菜、水果产地,进行土壤养分综合评价有利于了解区域土壤养分空间分布、丰缺程度,对区内土地的合理利用、养分变化监测具有重要作用。为此,本文基于土壤地球化学数据,通过相关分析、主成分分析、Norm值计算,构建了研究区土壤养分综合评价的最小数据集(MDS),并对比了国内16个MDS土壤养分评价体系。结果表明:研究区土壤pH均值为6.44,有机质、碱解氮、有效磷、速效钾达到丰富的样品占比分别为10.67%、40.19%、47.59%、41.89%。研究区土壤养分综合评价的MDS为有机质、全磷、Zn、Co,能够较好反映全数据集对土壤养分综合评价的信息。通过MDS土壤养分评价,研究区土壤养分综合评价指数得分均值为0.578 3,低于0.3的区域面积占比为2.25%,得分高于0.6的区域面积占比为40.49%,土壤肥力较好。在土壤养分评价体系中,有机质和磷(全磷或有效磷)是MDS的重要指标。     

秸秆生物质炭DOM光谱特征及其与Cu2+的相互作用

通过荧光猝灭滴定法探究玉米秸秆炭（MSB）、水稻秸秆炭（RSB）和花生秸秆炭（PSB）中DOM的光谱特征及其与Cu²⁺的络合机理.结果表明：三种生物质炭的DOM均具有较高的亲水性和较低的芳香性,其中RSB-DOM的芳香性相对较强、分子量较大,但DOM含量低,PSB-DOM含量最高,芳香结构中含氧官能团较多.MSB和RSB-DOM中均含类富里酸组分C1和类腐殖酸组分C3、C4,RSB-DOM中还有类色氨酸组分C5,PSB-DOM则由两种类富里酸组分C1、C2和较长波长类腐殖酸组分C4组成,3种DOM均以类富里酸组分为主,占比达54.93%~86.29%.Cu²⁺与类腐殖酸组分的稳定常数（logK_M）高于类富里酸组分,且类腐殖酸组分C4的络合能力（f）最强,类腐殖酸组分的logK_M和f值总体上表现为：PSB-DOM> MSB-DOM>RSB-DOM.二维相关光谱分析发现,类富里酸组分对Cu²⁺最敏感,而Cu²⁺优先与类腐殖酸组分结合.研究结果有助于进一步揭示生物质炭的DOM对Cu²⁺环境行为的影响机制.     

基于无人飞机-吸附管采样技术研究化工园区大气VOCs垂直廓线

基于无人飞机和吸附管采样技术建立了一种大气边界层VOCs的采样方法,并将该方法应用于上虞化工园区(杭州湾上虞经济技术开发区)大气VOCs垂直廓线观测研究. 使用该方法采集高空VOCs样品后,基于PAMS和TO-15混合VOCs标气,利用TD-GCMS (热脱附-气相色谱质谱联用)检测富集在吸附管上的VOCs,获得了上虞化工园区大气VOCs垂直廓线. 结果表明:①该方法测定的97种VOCs体积分数在3×10?9~30×10?9范围内线性良好,检出限范围为0.14×10?9~0.96×10?9,回收率在93.6%~124.0%之间. ②上虞化工园区大气中φ(卤代烃)、φ(芳香烃)和φ(烷烃)较高,主要污染物有十二烷、十一烷、二氯甲烷、1,2,4-三氯苯和1,4-二乙苯;不同VOCs组分具有不同的垂直廓线特征,φ(芳香烃)、φ(卤代烃)、φ(烯烃)和φ(含氧化合物)随高度的上升呈先增后降的趋势,而φ(烷烃)随高度上升不断降低. ③大部分污染物体积分数峰值出现在100 m高空,这可能与大气逆温现象有关;14:00 的φ(TVOCs)(TVOCs为总挥发性有机物)高于17:00,可能是午后高温导致有机溶剂挥发量增大所致;白天φ(VOCs)在100~300 m高空范围内下降较快,说明在该范围内可能存在较强的光化学反应,夜晚φ(VOCs)可能来自区域水平输送. ④观测期间,对大气OFP (臭氧生成潜势)贡献较大的组分为芳香烃和烯烃,主要包括1,2,3-三甲苯、1,4-二乙苯、顺式-2-丁烯和1,2,4-三甲苯. 研究显示,高浓度卤代烃及OFP贡献较高的芳香烃是上虞化工园区需首要减排的VOCs组分.