高水生植物毒性污染物的初步筛选

针对目前普遍认为水生植物对污染物的敏感性比动物低的观点开展研究. 查阅和筛选了ECOTOX毒性数据库里的污染物水生生物毒性数据,对美国国家水质基准（2009）里的120项优先控制污染物的毒性数据进行了分析. 参考美国的水生生物基准技术指南的数据筛选原则,初步筛选出6种具有高植物毒性的污染物,分别为1,1,1-三氯乙烷、2,4-二氯苯酚、4-硝基苯酚、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二丁酯和N-亚硝基二甲胺. 结果表明,确实存在高植物毒性的污染物,对于这类污染物,水生植物比水生动物更为敏感. 然而,由于水生植物毒性试验远远少于动物毒性试验,并且资料的积累极为欠缺,因此,需要对水生植物毒性效应的研究和应用给予足够的重视.      

我国海水水质基准的构建:以三丁基锡为例

我国近岸海域污染形势严峻、污染物种类繁多、生态健康风险复杂,现有的海水水质标准难以满足当前海洋环境污染评价、管理和监控的需求,亟需适宜我国海洋区系特征的海水水质基准作为水质标准修订与制定的理论依据.借鉴美国、欧盟和荷兰等国家水质基准的制定方法,提出了构建我国海水水质基准的思路,并给出了数值型双值基准的数据要求、定值方法和相应的计算模式等.以三丁基锡化合物(TBT)为例,按照论文建立的方法,计算了保护我国海洋水生生物的TBT基准.结果表明:我国TBT化合物海水水质基准高值(HSWC)和海水水质基准低值(LSWC)分别为0.43μg·L-1和0.002μg·L-1,与美国,加拿大和英国等国家的推荐基准值略有不同.研究结果将为我国海水水质基准的制定与研究提供帮助.     

镉对花生苗期的毒害效应及其品种间差异

重金属在籽粒中的积累与植物对镉的生物学耐性和吸收特性有一定的内在联系。本研究通过比较不同花生（Arachis hypogaea L.）品种对镉胁迫的生物学耐性,旨在为进一步揭示花生籽粒镉积累的种内差异形成机制提供实验参数。在人工气候箱控制环境下的含镉的营养液砂培试验中,花生苗期对镉胁迫的反应具有显著的品种间遗传差异。基于植株生物量变化,可将花生的镉胁迫反应分为3种类型,即镉钝感型,品种有平度01、花育23和莱农13;敏感型,品种有中花4号、花育20、丰花3号、莱农29、豫花15和祁阳小籽;普通型,品种有湘农3010-w、湘农312、湘农55、丰花2号和湘农小果w2-7等。钝感型品种在5个加Cd水平下的茎叶干物量比对照平均降低22.8%,全株生物量平均降低11.7%;敏感型品种茎叶干物量平均降低38.0%,全株生物量降低29.2%;普通型品种茎叶干物量平均降低33.2%,全株生物量降低25.1%。随着Cd质量浓度提高和暴露时间延长,花生叶片的叶绿素质量分数显著降低,叶片和根系丙二醛质量分数及细胞膜透性显著提高,与钝感型品种相比,敏感型品种的上述生理指标变化速率较高,而且随着镉暴露时间延长,两者之间的差异性持续扩大。     

Sensitivity Analyses of Spatial Population Viability Analysis Models for Species at Risk and Habitat Conservation Planning

Abstract:  Population viability analysis (PVA) is an effective framework for modeling species- and habitat-recovery efforts, but uncertainty in parameter estimates and model structure can lead to unreliable predictions. Integrating complex and often uncertain information into spatial PVA models requires that comprehensive sensitivity analyses be applied to explore the influence of spatial and nonspatial parameters on model predictions. We reviewed 87 analyses of spatial demographic PVA models of plants and animals to identify common approaches to sensitivity analysis in recent publications. In contrast to best practices recommended in the broader modeling community, sensitivity analyses of spatial PVAs were typically ad hoc, inconsistent, and difficult to compare. Most studies applied local approaches to sensitivity analyses, but few varied multiple parameters simultaneously. A lack of standards for sensitivity analysis and reporting in spatial PVAs has the potential to compromise the ability to learn collectively from PVA results, accurately interpret results in cases where model relationships include nonlinearities and interactions, prioritize monitoring and management actions, and ensure conservation-planning decisions are robust to uncertainties in spatial and nonspatial parameters. Our review underscores the need to develop tools for global sensitivity analysis and apply these to spatial PVA.     

东亚春季边界层臭氧的数值模拟研究

利用嵌套网格空气质量模式系统(NAQPMS)对2004年4月东亚边界层(距地面.km以下)臭氧进行了数值模拟.并评估了东亚边界层光化学反应的活性.结果表明.东亚春季臭氧呈带状分布,其高值.〔φ(O3)>55×10-9.主要集中在30°N～40°N.受东亚季风气候控制.沿蒙古、中国东北以及日本一线有一强臭氧输送通道.输送通量达3×10-.mol/(m2·s).通过计算边界层O3光化学净生成率可知.光化学影响主要集中在高污染源排放地区.其与水平输送对臭氧影响的分布具有负相关性.说明光化学生成的O3可被输送至下风地区,而不仅限于局地.      

内蒙古锡林河流域土壤呼吸的温度敏感性

2004年9月～2005年9月对内蒙古锡林河流域4种草地类型的土壤呼吸速率及相关水热因子进行了野外测定,应用2种数学模型和不同温度指标对草地土壤呼吸的温度敏感性问题进行了探讨.结果表明,Van′tHoff模型对温度变化较为敏感,显示出冬季的Q₁₀值明显大于夏季的特征,应用Arrhenius模型求算的不同季节的Q₁₀值变化不大.在>5℃时,Q₁₀值的变动范围,Van′tHoff模型为1.60～2.03,Arrhenius模型为1.48～1.67,略高于全球平均值;2种模型均对水分的变化比较敏感,表现为Q₁₀值随土壤水分的降低而升高的趋势.     

膜生物反应器模型及其对模拟废水的处理

建立了基于ASM3模型的膜生物反应器数学模型,该模型由生物处理部分和膜过滤处理部分构成。使用MATLAB/SIMULINK仿真工具,实现膜生物反应器数学模型的计算机仿真。模型验证的结果表明,根据实际的水力、水质条件适当的选取模型中的参数值后,该模型可以较为准确地对膜生物反应器污水处理过程进行模拟和预测。膜生物反应器模型对于分析膜生物反应器内部的机理、过程以及膜生物反应器的设计和运行有一定的指导作用。     

Application of microcosm and species sensitivity distribution approaches in the ecological hazard assessment of 4-tert-butylphenol

In order to evaluate the ecological hazard of 4-tert-butylphenol (4-TBP), species abundances and physicochemical properties were monitored for 63 days in a microcosm system containing planktonic algae, rotifers, shrimps and Daphnia. The 63 days-NOEC (no observed effect concentration) of 4-TBP for this system was calculated. At the same time, species sensitivity distribution curves were constructed based on the toxicity data of EC₁₀, EC₅₀ and NOEC derived from laboratory single-species toxicity tests, which further gives no obvious hazard concentrations for 95% species in the ecosystem (HC₅). In both the microcosm and the single-species tests, the shrimp (Neocaridina sp.) was the most sensitive species to 4-TBP exposure, while most algae species were relatively insensitive compared to the zooplankton. For the microcosm exposed to 4-TBP, significant changes occurred to the community structure instead of the community function, resulting in a NOEC_microcosm of 265.38?μg?L^–1 which approached the EC₁₀-based HC₅ (0.376?mg?L^–1). Nevertheless, EC₅₀-based HC₅ was higher than the NOEC_microcosm, and the NOEC-based HC₅ was lower. The data showed that the EC₁₀-based HC₅ was protective at the similar level with the result of microcosm for 4-TBP, providing supportive data for chemical risk assessment.     

我国地表水中磷酸三苯酯的多层次生态风险评估

磷酸三苯酯(triphenyl phosphate,TPP)在电缆材料、塑料制品中被大量使用,是地表水中检出频率最高的有机磷酸酯类阻燃剂之一,近年来受到广泛关注。本文通过文献检索TPP的地表水环境暴露浓度以及对水生生物的毒性效应浓度,利用风险商(hazard quotient,HQ)和概率生态风险评价法(probabilistic ecological risk assessments,PERA)对我国主要地表水中的TPP进行多层次生态风险评价。结果显示,TPP在我国地表水中的浓度为0.2～96.3 ng·L~(-1),以生存为测试终点的急性毒性数据推导出的预测无效应浓度(predicted no effect concentration,PNEC)为36.49μg·L~(-1),而以繁殖、发育和生长等为测试终点的慢性毒性数据推导出的PNEC值为1.30μg·L~(-1)。基于急、慢性毒性数据计算的风险商均小于0.1。我国地表水中TPP对0.1%到1%的水生生物造成繁殖、发育和生长等慢性毒性影响的概率分别为1.40%和0.04%,存在较低的潜在生态风险。     

复杂社会技术系统安全事故的成因结构敏感性及预防对策研究

简要回顾现有复杂社会技术系统安全事故的成因理论存在的局限性,根据大量统计资料和经验总结构建事故成因理论的缺陷。该研究试图从分析和推理入手,根据复杂社会技术系统运行机制及事故成因结构敏感性特征,探索由于新技术快速普及应用而不断涌现的复杂社会技术系统的失效机制及事故的成因理论;解释复杂社会技术系统安全事故的严重程度差异性、时间方向性及情境依赖性;为任何因新技术普及应用而产生的人造系统的安全分析及事故预防提供理论和方法支撑。