基于生态足迹模型的新晃县可持续发展能力评价

为定量评价湖南省西部地区可持续发展能力,采用2008-2013年新晃县统计年鉴和世界自然基金会(WWF)的相关数据,对新晃县6a(2007-2012年)来人均生态足迹和人均生态承载力进行实证计算和分析。结果表明:新晃县2007-2012年在较低的发展水平下一直处于生态赤字状态,且生态赤字逐年上升,处于不可持续的发展状态。同时在测算生态经济系统多样性指标和发展能力指标时发现生态经济多样性指数提升,系统的发展能力有所提高。最后讨论本研究中发现的生态足迹法存在的一些问题。     

Shewanella燃料电池的原理、组成和性能

微生物燃料电池(MFC)具有治污、产电、研究生物电化学性能等诸多功能,应用前景广阔。Shewanella燃料电池是最早问世的无介体MFC,已有较为全面、深入、系统的研究,可作为探索其他MFC的范例。该文综述了Shewanella燃料电池的生物学原理、结构组成以及治污产电性能,并展望了MFC的发展趋势。     

化学工业园区应急能力可靠性分析

提出一种基于遗传算法优化的BP神经网络(GA-BP)的园区应急能力可靠性分析模型。通过故障树分析对化工园区应急救援能力的可靠性进行量化并作为GA-BP神经网络的输出值,以故障树中的基本事件为依据,进行分类总结,建立化工园区应急救援能力层次分析指标体系;从日常生产状态下的应急系统维护与事故时的应急处置能力这两个准则层考虑,指标层元素分别对应故障树的基本事件,并计算其相对于目标层的复合权重;从样本组中,选取训练样本和测试样本验证基于遗传算法优化的神经网络可靠性分析模型的可行性,并与传统BP神经网络的分析数据进行对比;结果表明,经过遗传算法优化后的BP神经网络平均误差和均方误差均较小。得出GA-BP神经网络的分析结果与故障树更加接近,而且相对于故障树分析减少了复杂的建树过程,具有更高的易用性。     

汉江中游河谷平原植被指数时空变化及其与沙化土地动态的关联关系

针对沙化土地广泛分布的汉江中游河谷平原区,采用MODIS EVI数据分析2003~2011年区域植被状态时空变化,并据此探讨沙化土地的动态特征。利用时序植被指数统计分析,探讨研究区植被的总体变化规律;分析不同缓冲区植被指数的空间分布格局,反映了区域环境状况的空间差异以及由此而可能产生的土地利用格局的变化;并基于不同距离缓冲区的EVI时空差异对比分析,探讨沙化土地动态与植被变化的关联关系。研究表明,近9a来汉江中游河谷平原区EVI呈明显上升趋势;随着离河流距离的逐渐增加,每千米范围内各年的年均EVI值均表现出先增大后减小的空间特征,并在距河3km区域处EVI值达到最大;而EVI的时空差异,则体现了沙化土地的空间分布与动态特征。     

白洋淀优势水生植物中喹诺酮类抗生素的生物富集特征及其与环境因子相关性研究

利用超高效液相色谱串联质谱法（HPLC-MS）对白洋淀水体和水生植物中喹诺酮类（Quinolones,QNs）抗生素进行检测,并探究QNs在水生植物的生物富集特征及其与环境因子的相关性.研究结果表明：①在水生植物中,氧氟沙星（Ofloxacin,OFL）和氟甲喹（Flumequine,FLU）的检出率最高（Freq=100%）,其次为马波沙星（Ciprofloxacin,CIP）和氟罗沙星（Fleroxacin,FLE）（Freq≥50%）,其余QNs检出率小于40%（Freq≤40%）;水生植物中∑QNs浓度为34.6~290.9 ng·g^-1,其中FLU和OFL平均浓度最高;②在白洋淀水体中,∑QNs浓度为0.738~2004.000 ng·L^-1,其中FLU平均浓度最高（168.0 ng·L^-1）;③QNs在水生植物中的生物富集系数（Bioconcentration factors,BCF）（L·kg^-1）为170.1（BCF_ORB）~2 836.0 L·kg^-1（BCF_FLU）,这表明QNs在水生植物中的生物富集能力较高;④检出率较高的FLU、OFL、FLE的营养放大因子（Trophic magnification factors,TMF）为0.712（TMF_QNs）~3.646（TMF_FLE）,其中OFL呈营养放大,而FLU、FLE呈营养稀释;⑤相关性分析结果表明ENR、MAR、OFL和ORB的BCF与水深（WD）、温度（T）、透明度（SD）、溶解氧（DO）和沉积物总有机碳（TOCs）呈显著正相关;而与化学需氧量（COD）、总磷（TP）、总氮（TN）、NO₃-N、PO₄^3-、沉积物总碳（TCs）、沉积物总氮（TNs）和NH₃-Ns呈显著负相关;TMF_FLU和TMF_FLE与TP、TN、NO₃-N、NH₃-Ns呈显著负相关,这表明生活污水和养殖废水对QNs的贡献最大.本研究结果将为提高水生植物对抗生素的修复效果,以及白洋淀生态修复和风险管控提供理论依据和数据支撑.     

石家庄市水环境中喹诺酮类抗生素的空间分布特征与环境风险评估

随着社会经济的发展,大量含有抗生素的废水未经有效处理排放到水环境中,加剧了城市水环境中抗生素的污染.本研究以石家庄市地表水和地下水为研究对象,采用超高效液相色谱串联质谱法(HPLC-MS)分析了石家庄水环境中喹诺酮类(Quinolones,QNs)抗生素的空间分布特征,并采用风险熵值法(RQ)评估了石家庄市水环境中QNs的生态风险和健康风险.结果表明:1在石家庄市河流和水库中,QNs抗生素的浓度分别为98.43~4398.00 ng·L^-1和9.99~49.24 ng·L^-1,恩诺沙星(Enrofloxacin,ENR)和依诺沙星(Enoxacin,ENO)分别是河流和水库中主要的QNs抗生素;2在石家庄市地下水中,QNs抗生素的浓度为3.45~15.41 ng·L^-1;3相关分析结果表明,在地表水中氧氟沙星(Ofloxacin,OFL)、诺氟沙星(Norfloxacin,NOR)、恩诺沙星(Enrofloxacin,ENR)、双氟沙星(Difloxacin,DIF)、沙氟沙星(Sarafloxacin,SAR)、恶喹酸(Oxolinic Acid,OXO)和氟甲喹(Flumequine,FLU)与温度(T)和总溶解性固体颗粒物(TDS)呈显著相关(p<0.01),而ENO与pH显著相关(p<0.01);在地下水中吡哌酸(Pipemidic Acid,PIP)和马波沙星(Marbofloxacin,MAR)与T显著相关;4地表水中QNs与地下水中QNs的相关性不显著,表明石家庄市地下水中QNs的主要来源不是地表水;5生态风险结果表明,石家庄市地表水中QNs总体处于高风险水平,而地下水QNs整体处于中低风险水平;6人体健康风险结果表明,石家庄市水环境中QNs抗生素的健康风险较低.总体来说,石家庄市水环境中QNs污染在地表水中更为严峻,而石家庄地表水中QNs浓度最高的区域为汪洋沟.     

二氧化氯,亚氯酸根及氯酸根含量在水处理中的分析方法

二氧化氟是一种具有广阔应用前景的饮用水消毒剂，制备和使用时可能产生一系列氯的不同氧化态物质，其中最主要的是ＣｌＯ２、ＣｌＯ２和ＣｌＯ３，本研究用紫外分光光度法分别测定了ＣｌＯ２和ＣｌＯ２的含量，同时用改进的碘量法分别测定溶液中同时存在的ＣｌＯ２、ＣｌＯ２和ＣｌＯ３，并讨论了有关的反应机理，测定的精密度和准确度均满足一般饮用水质分析的需要。     

皂角苷及腐殖酸对微生物降解蒽的影响

研究了皂角苷(1种生物表面活性剂)和腐殖酸(1种类表面活性物质)对微生物降解蒽的影响,并与Tween-80(1种化学表面活性剂)对蒽的增溶及促进微生物降解的作用进行了对比.结果表明,在不加任何表面活性物质时,微生物需要7d产生足够的糖脂使葸溶解,并发生微生物降解.皂角苷、腐殖酸和Tween-80均能较大程度的加速葸的降解,而且在相同条件下皂角苷及腐殖酸的效果明显优于Tween-80.腐殖酸及皂角苷大大缩短了微生物降解葸的时间,在2～4d内蒽的降解率可达到98%.同时,发现腐殖酸的浓度、葸的初始浓度均影响着蒽的微生物降解速率.     

皂角苷络合洗脱污灌土壤中重金属的研究

选择白银污灌土样为供试样品,采用振荡离心法研究了生物表面活性剂皂角苷(saponin)在不同浓度、pH值和离子强度条件下对供试土样中重金属的解吸影响,并采用Tessier法对解吸前后土样中的重金属形态进行了测定.结果显示,随皂角苷浓度增加,重金属解吸率随之增加,在皂角苷浓度为3%时,Cu、Cd、Pb、Zn解吸率分别达到43.87%、95.11%、83.54%和20.34%,而水及合成表面活性剂单独冲洗对重金属解吸率最大不超过5%;并且发现随土壤pH值增加,重金属解吸率逐渐减小;离子强度对Pb、Zn影响不大,而Cu、Cd随离子强度增大解吸率减小.比较冲洗前后重金属形态的变化,发现Cu、Cd、Pb、Zn元素的可溶态、碳酸盐结合态减少均达50%以上,Pb残渣态也减少60%左右,并且重金属氧化物结合态和有机态含量也有减少.说明皂角苷与重金属形成稳定的可溶性络合物,大大降低了土壤对重金属的吸附,从而降低了土壤中重金属的毒性和生物可利用性,表明皂角苷对污灌土样中重金属具有较好的淋洗去除效果.