Hexabromocyclododecanes in limnic and marine organisms and terrestrial plants from Tianjin,China: Diastereomer- and enantiomer-specific profiles,biomagnification, and human exposure

To interpret the distribution of hexabromocyclododecanes (HBCDs) in various organisms, we measured the concentrations and diastereomer and enantiomer profiles of HBCDs in 21 different species of limnic and marine cohorts from Tianjin, China. The concentration ranges of HBCDs in limnic and marine organisms were 64.3–1111 ng g⁻¹ lw and 85.5–989 ng g⁻¹ lw, respectively. Living habitat and feeding habits had important impacts on HBCD diastereomer distribution. Most of the species appeared to preferentially select (+)-α-, (−)-β- and (−)-γ-HBCD. There is a tendency that the total and α-HBCDs were magnified as trophic level increased with trophic magnification factors (TMFs) around 2. The concentrations of HBCDs in the limnic and marine fishes were highest in the liver, followed by the gill, skin, and muscle. In terrestrial plants, the highest concentrations of HBCDs were observed in the leaf, followed by the root and the rhizosphere soil. Plants showed enantioselectivity for HBCD enantiomers, which varied with plant species and organs (leaf vs. root) of the same plant. Higher estimated daily intakes (EDIs) of HBCDs were observed from fish than from wheat.     

电-多相催化氧化法处理桉木CTMP模拟废水

提出一种基于复极性固定床反应器的有机废水处理新技术--电-多相催化氧化技术,用于桉木CTMP模拟废水的处理.以γ-Al2O3为载体,采用等体积浸渍法制备活性组分为氧化铜的催化剂,用于实验废水的处理.结果表明,在一定的操作条件下,E-HCR(电-多相催化体系)对鞣酸的降解效果明显好于传统的BPBC(复极性固定床电解槽).在外加电压20V、支持电解质质量浓度1000mg/L、pH值为5.35的条件下.降解初始质量浓度为100 mg/L的鞣酸,去除率大于90%.鞣酸降解前后的紫外和红外光普分析表明:鞣酸经电-多相催化氧化处理后,分于中的酚羟基显著减少,分子中的大部分苯环结构开环降解成小分子物质.研究表明所研制的催化剂对鞣酸的电化学降解有很好的催化效果.     

不同利用类型土地投入产出效率的比较分析——以江苏省耕地和工业用地为例

以1990-2005年江苏省耕地和工业用地数据为基础,运用C-D生产函数和概率优势模型,对比分析不同利用类型土地的投入产出效率关系.结果表明,在资本和技术投入既定的条件下,不同利用类型土地的投入产出效率存在明显差异,耕地数量每增长1%,耕地产出增长0.297%;工业用地数量每增长1%.工业用地产出增长0.392%.但土地产出效率的差异,主要是由单位±地上资本投入以及技术进步的差异引起,并且某一利用类型土地产出效率的优势也只是一定条件下的比较优势.意味羞工业用地产出的增长并不能单纯地以耕地减少为代价.因此,保持不同类型土地数量的平衡,以资本和技术投入代替土地数量投入,有利于促进土地资源的可持续利用.     

TiO2-PTFE光催化膜的制备及性能

以聚四氟乙烯（PTFE）乳液和纳米TiO2粉末为原料，采用无水乙醇为溶剂，经辊压后与不锈钢网结合，制备了多孔固定化TiO2-PTFE光催化膜。膜性能研究结果表明，m（TiO2）：m（PTFE）=4时，光催化反应处理质量浓度为20mg／L的苯甲酸溶液，2h内TOC去除率高达81．3％。通过扫描电子显微镜观察，TiO2-PTFE光催化膜表面平整，且孔隙分布均匀。TiO2最佳负载量为15mg／cm2。在优化反应条件下同悬浮态TiO2光催化反应体系相比，TiO2-PTFE光催化膜对光源有更高的利用率，表现出更佳的催化活性。     

地质封存中CO_2盐水溶液的表观摩尔体积模型

在现有CO2盐水溶液密度模型的基础上,根据CO2地下盐水溶液密度实验数据,考虑了温度、压力和CO2质量分数三个参数的影响,建立了CO2盐水溶液的表观摩尔体积模型。模型结果表明该模型能在30~50℃、10~20 MPa温压范围内准确预测CO2在盐水溶液中的表观摩尔体积,将预测结果与实验数据进行对比发现最大相对误差为0.25%,平均相对误差为0.1%,模型预测精度明显高于现有的CO2盐水溶液表观摩尔体积模型,为CO2地下盐水层封存提供了必要的基础。     

磷差异性调控水稻根际nirK/nirS型反硝化菌组成与丰度

磷作为一种重要的生命元素,对反硝化微生物的活性和功能有重要影响.反硝化功能基因nir K和nir S是编码亚硝酸还原酶的两种同工酶基因,但是,磷对具有同种功能的nir K和nir S型反硝化菌的调控是否存在差异尚不十分清楚.本文采集严重缺磷红壤性水稻土设置水稻盆栽试验,通过外源添加磷肥设置对照(CK,P:0 mg·kg-1),低磷(P1,P:15 mg·kg-1),高磷(P2,P:30 mg·kg-1)这3个磷添加水平,研究不同磷水平对水稻亚硝酸还原酶基因的组成与丰度的调控作用.结果表明,在长期缺磷土壤上施用磷肥对含亚硝酸还原酶基因nir K和nir S的细菌种群的调控作用有明显差异.不管是根际还是非根际土,含nir S的微生物种群均对施磷水平表现敏感,尤其是高磷(P2)水平,施磷可导致nir S丰度提高2～3倍,同时显著改变nir S型反硝化微生物的组成结构.相比之下,施磷后含nir K基因的微生物组成结构和丰度变异较小.与非根际土壤相比,高磷水平条件下根际土中nir S的基因拷贝数和群落结构均发生了显著变化,缺磷和低磷条件下水稻生长只引起根际土nir S种群组成结构发生显著变化,但其丰度与非根际无显著差异.但不同磷水平条件下nir K的基因丰度和组成结构在根际和非根际土之间几乎无显著变化.综上所述,在严重缺磷水稻土中加施磷肥会显著提高水稻根际和非根际土中nir K和nir S型反硝化菌数量,并改变其种群组成结构,且nir S比nir K型种群响应更敏感.不同磷水平条件下的水稻根系生长均显著改变了根际土壤中nir K和nir S种群组成结构,但除了在高磷水平条件下显著增加了nir S丰度外,对nir K和nir S丰度均影响较小.研究结果可为进一步深入探究施肥对土壤反硝化过程的影响提供理论依据.     

植物根系质外体溶液的提取方法研究:以多环芳烃为例

根系质外体溶液中多环芳烃(PAHs)的分析对于阐明植物根系PAHs吸收运移机制及阻控意义重大.然而,迄今鲜有便捷成熟的植物根系质外体溶液提取方法的报道.为此,本研究以小麦为材料,菲为PAHs的代表,探究了植物根系质外体溶液的真空渗透离心提取方法.结果表明,小麦根系质外体菲提取量随真空度、真空时间、离心速率、离心时间的增加而增大;小麦根系质外体六磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PDH)活性随真空度、真空时间、离心速率、离心时间的增加而升高.依据质外体溶液受原生质污染程度小于1%且尽量提取完全的原则,真空渗透离心提取法的最佳真空度为70 k Pa,最佳真空时间为10 min,最佳离心速率为3 068 r·min-1,最佳离心时间为15 min.研究结果可为污染物的植物根系质外体运输研究提供有效、简便的方法支撑.     

反硝化脱氮对太湖蓝藻水华态势的影响

反硝化作用是水生生态系统的主要脱氮过程,与蓝藻生长之间存在对氮素的竞争作用,然而气候变化背景下反硝化脱氮对蓝藻水华发生动态的影响仍不清楚.基于2017~2021年北太湖为期5 a的水质监测历史数据,结合不同温度下蓝藻生长和沉积物泥浆培养实验,探究了湖体反硝化脱氮与蓝藻水华之间的相互影响.监测数据表明,太湖水体藻类生物量（以Chla表示）高值主要出现在夏秋季节,而总氮浓度季节变化规律与藻类生物量完全相反,冬春季较高,夏秋季显著降低,溶解态无机氮主要以硝态氮为主,并且硝态氮浓度在夏秋季节几乎接近于零.总磷浓度与Chla浓度变化一致.蓝藻培养实验结果表明,20℃以下蓝藻不能大量生长繁殖.泥浆培养实验结果发现,太湖反硝化作用的最高温度阈值为25℃,在10~25℃之间反硝化潜力与温度呈现显著的线性关系（R²=0.99）.反硝化作用发生的最高硝态氮浓度阈值为4 mg ·L^-1,远高于太湖水体的硝态氮浓度,反硝化潜力最高达到（62.98±21.36）μmol ·（kg ·h）^-1.太湖水体反硝化速率受到硝态氮浓度的限制,而气候变暖导致湖泊温度提前升高,会使蓝藻提前生长,蓝藻生长对硝态氮的同化吸收会和反硝化作用产生竞争,使得大量氮还未被反硝化作用脱除就被藻类吸收利用,从而加剧蓝藻水华暴发的态势.研究结果对于解释近年来气候变化背景下太湖蓝藻水华反弹的机制具有重要科学意义.     

平原地区洪灾风险评价的GIS方法研究 --以荆州6县市为例

平原地区因地势低平。水网发达而常遭到洪水的威胁。这种威胁既有来自过境洪水的洪灾．也有来自本地因暴雨引起的涝灾。如何考虑它们两者的相互影响以及洪水灾害的自然与社会经济属性，进行洪水风险评价是一个比较困难的问题。在地理信息系统软件ArcGIS8．1支持下，既考虑过境洪水与本地涝灾，也考虑承灾体的易损性(包括人口、交通线与经济)，还考虑抗灾能力，以GRID模块的地图代数作为运算手段，用AHP法确定因子的权重，建立了评估平原地区的洪灾风险的计算模型和评价方法，该模型运用于长江中游洪灾风险比较严重的地区——荆州地区的6县市．取得了比较好的效果。     

三峡库区典型流域水华暴发评价函数模型研究

藻类在光照充足时将无机磷酸和ADP转化为ATP以储备能量,外部条件改变时,则ATP可逆转换为ADP以释放能量.在此理论框架下根据三峡库区典型流域水华暴发时的现场监测数据研究了绿藻光合磷酸化的活化能ΔE、计算了库区流域中若干水系在不同水文条件下提供的有效能量Δe和综合营养指数TLI(Σ),并以ΔE、Δe和TLI(Σ)为参数构建了预测和判断不同水域环境中水华是否暴发的水华暴发评价函数F,在考虑外部因素和内部因素对水华暴发影响程度的大量计算和分析的基础上,确定了ΔE、Δe和TLI(Σ)的相关权重分别为a₁=0.3,a₂=0.3,a₃=0.4.模型计算和实地验证表明:F比单纯的TLI(Σ)作为水华暴发或者水体富营养化的判据更合理,更有说服力和更具普适性.