肠道微生物受环境污染的影响及其对宿主疾病的调控作用

宿主肠道内存在的大量微生物与其健康状况直接相关,这些微生物是人和动物健康成长不可或缺的。肠道微生物通过多种途径调节人体生理功能的同时也受到人体内外环境的影响。因此,分析建立肠道微生物、相关疾病的产生原因和作用机制以及环境影响因子之间的联系具有重要意义。本文首先针对肠道微生物对人体的物质与能量代谢、先天和获得性免疫、胃肠道功能等方面的影响进行综述。然后重点分析了近年来有关肠道微生物对环境污染所致健康效应的影响及作用机制的研究进展。以期加深肠道微生物与人类健康之间相互作用机理的理解,并为环境毒理学与肠道微生物之间关系的研究提供新的思路。     

水力停留时间对潜流湿地净化效果影响及脱氮途径解析

利用连续进水的垂直潜流人工湿地和水平潜流人工湿地,比较分析了4种水力停留时间对常规污染物去除效果的影响,在最佳水力停留时间下探究了两种湿地内部各基质层硝化、反硝化和氨氧化功能基因丰度以及硝化与反硝化作用强度;通过对两种湿地脱氮影响因素的冗余分析和方差分解分析,得出影响湿地氮去除的主要因素.结果表明,当水力停留时间为24 h时,两种湿地系统对常规污染物（COD、TP、TN和NH₄⁺-N）去除效果最佳,去除率均大于70%,此时湿地内部对NH₄⁺-N和TN的去除率以及硝化和反硝化强度皆表现出沿水流方向逐级递减的趋势;3种功能基因中,反硝化功能基因（nirS）丰度远高于硝化功能基因（nxrA）和氨氧化功能基因（AOB-amoA）.在本研究中,两种潜流人工湿地氮去除能力均受环境因素和微生物因素共同影响,其中,微生物因素对脱氮贡献率最高（55%和48%）.除此之外,TN和NH₄⁺-N的去除率均与DO、基质比表面积、COD浓度和硝化功能基因及反硝化功能基因丰度呈正比,与pH值成反比.因此,为提高两种系统氮去除效果,均可通过提高基质层溶解氧和碳源含量以及适当地降低pH值来实现,水平潜流人工湿地还可通过更换比表面积较大的基质层来显著提高系统脱氮效果.本研究为人工湿地的设计以及最佳水力停留时间的选择提供了理论基础,脱氮途径的定量化解析对深入理解人工湿地氮去除机制以及提高氮素去除率具有重要的指导意义.     

城市环境生物安全研究的进展与挑战

近年来世界范围内新发和再发传染病的暴发严重威胁生物安全,危害人类健康.人类活动包括快速城市化、集约化养殖、全球贸易和旅行等加速了传染性疾病的传播.人群健康、动物健康和环境健康紧密相关,国际上健康一体化（One Health）的理念已被广泛接受用以管理和预防人畜共患病的暴发.城市环境是人群-微生物组-环境要素相互作用最为强烈和最为复杂的场所,使得城市环境生物安全显得尤为重要.本文系统分析了城市环境生物安全领域的研究进展,厘清了该领域研究的主要挑战,提出了建立城市环境生物安全大数据平台、评估微生物污染健康风险和构建城市微生物安全风险防控及治理体系的建议.     

宁波市某人工泻湖浮游生物变化特征及影响因素分析

以宁波市北仑区梅山水道形成的人工泻湖为研究对象,在不同季节进行水质及浮游生物调查,分析其浮游生物时空分布特征与水质的关系。4个采样点共检出浮游植物66种,以硅藻为绝对优势种,检出浮游动物25种,主要为桡足类、少量轮虫及网纹虫;拦坝后水道内浮游生物密度有了数量级增长,各项生物评价指数降低,但各采样点仍处于中污染水平。监测理化参数表明,研究水域在拦坝后盐度下降、悬浮物浓度下降,氮磷含量无明显变化;水域大部分点位处于中度富营养化水平。结合浮游生物分布与理化参数进行分析,发现堤坝合龙后,水道内侧海水淡化、悬浮物含量下降,导致浮游生物密度上升、生物多样性下降、出现淡水优势种群;营养盐含量不是浮游生物生长的限制因子,对浮游生物分布无显著影响。     

厦门地区大气降水氢氧同位素组成特征及水汽来源探讨

采集厦门地区6个站位春、夏和冬季的大气降水样品,并用稳定同位素质谱仪分析降水样品中的氢氧同位素值(δD和δ18O).结果表明:厦门地区大气降水中δD和δ18O值春季最高(-7.86‰±8.07‰和-2.18‰±0.80‰),夏季最低(-61.17‰±4.85‰和-8.42‰±0.62‰).本文同时利用HYSPLIT模型对不同季节厦门地区水汽来源及输送路径进行追踪,发现厦门地区夏季降水主要受到来自南海及西太平洋气团的影响,期间降水量大,δD和δ18O值较低.厦门地区大气降水线方程为δD=8.35δ18O+12.52(R2=0.906),与全球降水线方程(δD=8.17δ18O+10.56)相比,截距及斜率略有偏高.厦门地区氘剩余值(d值)波动范围较大(-5.13‰~32.25‰),说明厦门地区降水的水汽来源较为多样,降雨条件较为复杂.厦门地区降水中d值表现为冬季高,春季次之,夏季低的季节性变化特征.年尺度下,厦门地区氢氧同位素与降水量在呈显著的负相关关系(r分别为-0.477和-0.369,p0.01).     

近20年内蒙古生态足迹与承载力动态研究

文章基于资源、社会经济统计数据,利用生态足迹模型对内蒙古自治区的生态承载力进行动态研究,细化各类土地的均衡因子与产量因子,得出近20年来生态足迹、承载力与赤字的变化特征,并分析生态赤字与GDP的关联关系。结果表明:内蒙古人均生态足迹由1997年的6.50 hm~2/cap增至2016年的10.98 hm~2/cap,人均生态承载力由1997年的1.50 hm~2/cap增至2016年的2.35 hm~2/cap,耕地的生态足迹与承载力占比均最高;人均生态赤字由1997年的-5.18 hm~2/cap增至2016年的-8.91 hm~2/cap,林地在研究期间始终处于生态盈余状态;万元GDP生态赤字与生态足迹变化趋势一致。人均生态承载力与第一产业、第二产业GDP回归系数有显著性,生态赤字与第一产业GDP增长有关,应优先考虑调整第一、第二产业结构以提高生态承载力。     

基于生态足迹模型的流域生态承载力时空演变研究

基于生态足迹模型评价流域生态承载力及生态系统压力具有重要的现实意义。文章运用生态足迹模型,测度了九龙江流域2000年、2005年、2010年和2015年生态足迹、生态承载力、生态赤字以及生态压力指数,并对比分析了不同区域、不同地类之间的差异。结果表明:(1)2000-2015年,九龙江流域生态足迹快速上升,由540万hm~2增加至1 257万hm~2;生态承载力缓慢下降,由260万hm~2下降至254万hm~2,这导致生态赤字不断扩大和生态系统压力不断增加;(2)不同区域差异方面,生态足迹由高到低依次为市辖区、县级市和一般县,而生态承载力分布规律与之相反,导致3类区域生态赤字差异不断扩大;(3)不同地类方面,6类土地类型中,耕地和化石能源用地是流域生态足迹的主要贡献因子。其中,化石能源用地是影响流域生态足迹快速上升的关键驱动因子;同时,各地类生态承载力贡献率也在不断变化,主要表现为耕地的下降和建设用地的上升。     

半城市化地区家庭生活垃圾特征及低碳对策：以厦门市集美区为例

半城市化地区已成为城市化研究的热点,但其生活垃圾管理问题常被忽视.以典型半城市化地区——厦门市集美区为例,通过问卷调查与实地采样两种方法,分析不同住区家庭生活垃圾产生的特征,并通过生命周期分析法,对比混合填埋、混合堆肥、混合焚烧以及分类处理4种垃圾处理方案的温室气体排放,提出相应的垃圾管理对策.结果表明：半城市化地区可...     

曝气方式对MBR平板膜组件流体力学特征的影响

以实际平板膜生物反应器为研究对象,以自由曝气为对照,考察了在不同曝气强度(0.625,1.25,2.5,5L/min)和不同曝气频率(0.17,0.33,0.42,0.56,0.83Hz)下,活塞流曝气对膜表面压力及其变化系数的影响.结果表明,在试验所设范围内,当曝气频率一定时,活塞流曝气引起的平板膜表面压力变化与强度有关;在相同曝气强度下,存在一个最佳的曝气频率范围,使活塞流曝气引起的膜表面压力最大.在相同曝气强度下,可控制的活塞流曝气可以获得比自由曝气更佳的压力变化效果.当曝气量为2.5L/min时,曝气频率0.33Hz的活塞流曝气所带来的压力系数变化高于曝气量为5.0L/min的自由曝气.     

基于SWOT法和层次分析法的能源发展战略研究

针对能源发展战略分析中缺少定量分析的不足,将SWOT法与层次分析法结合起来建立一个完整的定性与定量分析相结合的系统框架,分析影响能源发展的关键因素并计算各因素权重,在此基础上确定能源发展战略,并以厦门市为例,进行案例分析.结果表明:在众多因素中,单位GDP能耗低、能源资源稀缺、能源进口关税不断下调、能源消费不断增长等是...