重庆主城区大气总悬浮颗粒中有机碳和元素碳污染特征分析

在四个季节采样分析的基础上，本文报道了重庆市主城区江北区(商住区)和缙云山(清洁对照点)两个监测点总悬浮颗粒物质量浓度的空间分布和季节变化特征，同时利用热分解示差热导法元素分析仪测定了TSP中的OC和EC浓度，探讨了OC和EC含量并与北京相应功能区的TSP质量浓度及其OC和EC浓度进行了比较。结果表明：重庆市商住区和对照点TSP年均质量浓度均小于北京市商住区和对照点；重庆市商住区OC和EC年均质量浓度高于北京市商住区，北京市对照点OC和EC年均质量浓度高于重庆市对照点。两个城市的四个监测点OC／EC年均值均大于2．0，说明两城市城区二次污染比较严重。     

亚热带稻田生态系统CO2通量的季节变化特征

为估算和评价稻田生态系统碳源/汇强度及其对大气CO2浓度变化的贡献,研究了稻田生态系统与大气间CO2交换通量的季节变化特征及其影响因素.采用涡度相关技术对我国亚热带稻田生态系统CO2交换通量进行了连续监测,在数据剔除、校正和差补的基础上,对瞬时CO2通量值进行计算求得日CO2通量值和年CO2通量值,并对CO2通量季节变化及其与主要气象因子的关系进行了探讨.结果表明,稻田生态系统光合吸收CO2通量(GPP)、呼吸排放CO2通量(Reco)和净吸收CO2通量(NEE)的季节变化均呈6～9月较高,1～5月和10～12月较低的对称分布.其中5～9月水稻生长时期的NEE总量占年总量的80%以上,对年NEE总量起决定性作用.光合有效辐射(PAR)和日平均气温(Ta)是GPP与NEE季节变化的最主要影响因子,二者与GPP和NEE分别存在显著的二元线性关系.年净吸收CO2总量为2475.6g/(m2·a),这表明我国亚热带稻田生态系统是大气CO2的汇.     

基于人工神经网络理论的系统安全评价

阐述了人工神经网络基本原理,研究分析了BP神经网络模型的缺陷拼提出优化策略。在此基础上,将神经网络理论应用于系统安全评价之中,提出了基于此理论的系统安全评价模型、实现方法和优点;评价实例证明了此方法的可行性。     

稀土尾矿库周边湿地土壤养分的垂直分布特征

以稀土尾矿库周边湿地土壤作为研究对象,无污染的黄河湿地作为对照样地,在不同深度上研究了总磷、水解氮、速效钾和有机质等土壤养分含量的垂直分布特征。结果显示:整体上0~20 cm土层土壤养分含量高于底层,水解氮随着土壤深度的增加显著降低(P全磷>水解氮>速效钾。整个研究区域的土壤肥力普遍较低,土壤养分表现为有机质最优,全磷和水解氮次之,速效钾最差,耕作层土壤养分高于底层。研究明确了稀土尾矿库周边湿地土壤的垂直分布状况,对当地土壤生态环境保护提供参考。     

兰炭废水中酚类物质萃取及回收效果

为了去除并回收兰炭废水中的高浓度挥发酚类物质,实验研究了甲基异丁酮溶剂在不同条件下对兰炭废水中挥发酚的萃取及回收效果。结果表明,萃取时间为10 min,温度为35℃,p H低于8.0,萃取体积比(萃取剂体积/兰炭废水体积)在大于1∶5时,经过萃取后废水中挥发酚浓度由6 385 mg/L降至230 mg/L,去除率高达96.4%,有效减轻了后续生化处理的负担。而萃取剂经过蒸馏分离后,挥发酚的回收率可达95%以上,甲基异丁酮的损耗率为0.18%~0.2%。实验表明,甲基异丁酮是一种可以长期循环使用的工业萃取剂,显示了良好的应用前景。     

中部3省城市建设用地功能时空演化特征

定量识别区域城市建设用地功能演化特征与模式,是推进可持续城市建设用地开发利用与管理、助力新型城镇化等国家战略的重要基础。从人口承载、生产与消费、公共服务3个方面构建了城市建设用地功能评价指标体系与模型,以地级市为研究单元探究了2000~2014年期间我国中部3省多尺度城市建设用地功能演化特征与模式。研究结果表明:(1)中部3省城市建设用地人口承载、生产与消费、公共服务和综合功能总体呈改善趋势,但演化过程复杂;(2)不同尺度尤其是城市群地区城市建设用地功能演化特征差异明显。沿长江和城市群地区城市建设用地功能演化强度高,但城市群地区空间异质性较强;(3)城市建设用地功能演化以复合型演化模式为主,演化格局复杂。其中,城市建设用地人口承载功能演化模式类型最多,且局部地区呈衰退型演化格局;城市建设用地生产与消费、公共服务功能和综合功能演化模式类型相对较少,且大多集中连片分布,武汉城市建设用地综合功能加速改善型演化特征显著。如何深入探究城市建设用地功能演化模式形成机理,并系统制定多级城市建设用地可持续利用管理策略,是实现我国新型城镇化和"美丽中国梦"等战略的重要任务。     

多阶段生活垃圾接种堆肥水溶性有机物荧光特性表征研究

为提高堆肥效率，采取多阶段接种技术（MSIC）进行城市生活垃圾堆肥实验，并运用荧光分析技术，对不同堆肥阶段样品提取出的水溶性有机物（DOM）的变化进行跟踪分析。荧光同步光谱分析显示：堆肥过程中类蛋白峰发生红移，且在堆肥后期出现了类腐殖质峰，且类腐殖质荧光峰与类蛋白荧光峰荧光强度的比值‰‰不断增大，T2处理增长幅度最大。发射光谱分析显示：254nm激发波长下发射光谱中后1／4波段与前1／4波段的荧光强度积分面积之比A435-450/A300-345、465nm激发波长下发射光谱中470～640nm范围内荧光积分面积A协枷均不断增大，表明堆肥腐殖化程度不断增强，且T2处理在堆肥各阶段腐殖化程度均高于其他处理，T2处理物质结构最为复杂，腐殖化程度达到最高。三维荧光光谱显示：随着堆肥的进行，与蛋白质类物质有关的类蛋白峰荧光强度持续降低，而与腐殖质类物质产生的类富里酸荧光峰强度却不断增强；紫外区与可见区类富里酸峰荧光强度的比值r（A，C）随着堆肥的进行总体呈下降趋势；T2处理DOM中有机成分发生最为显著的变化，各阶段类蛋白荧光峰的发射波长明显发生红移，并且紫外、可见区域内类富里酸荧光强度明显高于其他处理，促进堆肥DOM中类富里酸物质数量的积累。结果表明：MSIC能够有效促进堆肥腐殖化进程，提高堆肥效率，是一种更加优良的堆肥技术。     

花背蟾蜍性腺抗氧化酶对稀土尾矿库污染胁迫的响应

本研究以花背蟾蜍(Bufo Raddei)作为实验动物,以某稀土尾矿库周边受污染的水域湿地为研究样地,以相对无污染的小白河黄河湿地自然保护区为对照样地。通过检测两地花背蟾蜍精巢和卵巢的脏器系数、MDA和GSH含量、SOD、GSH-Px、GST、CAT和GR活性、T-AOC等相关指标。研究花背蟾蜍性腺抗氧化酶对该稀土尾矿库污染胁迫的响应效应。结果显示:与黄河湿地相比,稀土尾矿库湿地复合污染对花背蟾蜍精巢和卵巢脏器系数的影响差异不显著。稀土尾矿库花背蟾蜍精巢和卵巢中MDA含量、GPx、GST和CAT活性显著高于黄河湿地(P0.05),而GSH含量表现出相反的趋势。精巢中T-AOC显著高于卵巢(P0.01),但相同组织在两地间差异不显著。结果表明该稀土尾矿库复合污染对花背蟾蜍精巢和卵巢抗氧化能力有一定的毒害效应,且精巢和卵巢对污染胁迫的响应有明显的差异性。在应对稀土尾矿库湿地复合污染胁迫时,精巢更倾向于调用SOD-CAT系统的抗氧化机制,而在卵巢内GSH系统发挥作用更大。     

Fe-P双掺杂二氧化钛复合材料的制备及其对铊的吸附研究

以钛酸四丁酯为原料，利用水解法构造了Ti-O-Ti的空间结构，通过添加有机硝酸铁和磷酸氢二铵两种原料，向其空腔内引入Fe、P双元素掺杂，得到P-FeN-TiO₂复合材料。使用扫描电镜(SEM)观察了材料的表面形貌，通过吸附等温线、吸附动力学拟合模型分析材料对铊的吸附性能；考察不同溶液pH值、阳离子共存时对铊吸附进程的影响。结果表明：P-Fe-TiO₂复合材料具有多孔结构，吸附符合单分子层吸附，Langmuir拟合最大吸附容量283.1 mg/g，吸附大约2 h达到平衡，强酸性环境会抑制铊的吸附，随着p H值的升高吸附容量逐渐增大，K(Ⅰ),Na(Ⅰ)离子的存在对吸附干扰较小，Ca(Ⅱ)离子的存在会与Tl(Ⅰ)竞争有效的吸附结合位点，导致吸附效率降低，根据吸附前后材料的XPS表征分析，P-FeN-TiO₂复合材料对Tl(Ⅰ)的吸附机理为Ti-OH、P=O、Fe-OH三种基团与Tl(Ⅰ)发生了络合作用，从而实现铊的去除。