淮北平原典型农田土壤N2O产生途径及相关功能基因丰度研究

温室气体氧化亚氮（N₂O）已成为全球关注的焦点,全球约60%的人为N₂O排放来自农业土壤.虽然已知微生物硝化和反硝化是土壤N₂O产生的主要过程,但N₂O产生的关键生物学机制以及其调控环境变量之间的相互作用仍然难以预测.本研究选取安徽省亳州市冬、夏两季 农田垂向土壤（0~200 cm）为研究对象,通过乙炔抑制法、¹⁵N-¹⁸O同位素示踪技术分别测定了N₂O产生潜势及产生途径,并利用宏基因组测序技术分析不同N₂O产生途径中功能基因的丰度变化以解析农田土壤N₂O产生的微生物机理.结果显示,在空间尺度上,表层土壤（0~20 cm）是N₂O产生热区,其N₂O产生潜势最高,为（0.364±0.048） ng·g^-1·h^-1.硝化和反硝化潜势均在表层土壤达到最高.在时间尺度上,冬季（15 ℃）是N₂O产生热时,冬季样品N₂O产生潜势显著高于夏季样品,分别为（0.198±0.007）和（0.057±0.009） ng·g^-1·h^-1.总体而言,硝化过程是农田土壤N₂O产生的主要来源,其中,硝化细菌反硝化过程（ND）对N₂O产生的贡献率最高,为52%,而硝化细菌硝化过程（NN）和硝化反应偶联的反硝化过程（NCD）的贡献率分别为24%和0.统计分析表明,农田土壤N₂O产生、硝化及反硝化潜势与理化性质（MC、pH、TN）和功能基因相对丰度（hao、nirK、norB）存在显著相关性.本研究揭示了农田土壤中N₂O的产生机理及关键影响因素,并强调了冬季农田土壤中N₂O的产生不容忽视,这些结果对准确评估我国农业温室气体排放具有重要意义.     

浙江临安大气本底站CO浓度及变化特征

利用基于光腔衰荡光谱(CRDS)技术自组装的大气CO在线观测系统,于2010年9月~2012年2月在浙江省临安大气本底站对大气CO进行了在线观测.结果表明临安站四季CO日变化明显受人为活动影响,分别在每日07:00~10:00和19:00~20:00出现峰值,夏季CO日平均浓度和振幅均最低,分别为314.3×10-9±7.6×10-9(摩尔分数,下同)和50.1×10-9±47.9×10-9.该站全年大气CO浓度呈现冬春季高、夏季低的趋势,与北半球瑞士Jungfraujoch站、青海瓦里关等站基本一致,但平均浓度明显高于其他国际站点,全年CO月均值振幅约为286.8×10-9±19.2×10-9.后向轨迹聚类和地面风结果分析表明,临安站非本底CO浓度主要来自于N-NNE-ENE扇区内城市及工业等人为排放所引起.春、夏和冬季最大的浓度抬升均出现在ENE风向,冬季抬升值最大,约为106.3×10-9±58.0×10-9.     

沧州市大气降水化学特征分析

为了解沧州大气降水化学特征,于2009年4-11月采集了沧州大气降水样品,测定了pH值、电导率和主要离子(Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+、F-、Cl-、NO3-和SO42-)浓度。结果表明,观测期间降水pH值为4.18~7.30,降水量加权平均pH值为5.23,降水酸化频率为34%;电导率值为18.5~245.0μS/cm,降水量加权平均电导率值为39.2μS/cm;降水主要离子加权平均浓度为641.36μeq/L;降水中主要阳离子成分是NH4+和Ca2+,降水量加权平均浓度分别为191.06和96.81μeq/L,分别占到阳离子总量的53%和27%;阴离子主要成分是SO42-和NO3-,降水量加权平均浓度分别为175.05和58.19μeq/L,分别占到阳离子总量的63%和21%。降水中[SO42-]/[NO3-]值为3.01,仍属于硫酸型降水,但酸雨类型逐渐由硫酸型向硫酸-硝酸混合型过渡;[NH4+]/[Ca2+]值为1.97,NH4+对降水酸度的中和作用要大于Ca2+;NH4+、SO42-和NO3-等二次组分占到降水中主要离子总量的66%,表明二次污染比较严重。降水离子相关分析表明,SO42-、NO3-、Ca2+、NH4+的相关性较好,SO42-和NO3-的相关系数为0.732,NH4+与SO42-(R=0.540)、NO3-(R=0.628)的相关系数分别大于Ca2+与SO42-(R=0.532)、NO3-(R=0.410)相关系数。气流轨迹分析表明,研究区降水主要受到5类气团影响,不同气团影响下,降水pH值、电导率和离子组成存在差异。     

基于人工导流的太湖调水清污新思路

分析总结了太湖生态治理措施和方法,利用数值模拟方法建立太湖平面二维水动力、水质模型,根据东南风、西北风和东北风不同主导风组合下的计算结果,分析太湖流场变化规律和太湖湖区流线变化形态。基于人工导流,减少太湖无效闭合环流,提高太湖污染物置换率的考虑,提出一种新思路,在太湖内结合清淤、航道疏浚及景观美化工程建设导流堤,阻隔太湖在风力作用下形成无效的"死"循环系统,有组织地引导、控制水体流动,从而促进湖体的有序水循环,大幅度、高效地改善太湖调水清污效果。结果表明,在太湖配合引水工程修建导流堤,对促进太湖污染物置换有明显的改善作用,与原始工况相比,导流堤方案五对太湖污染物置换率的改善相对明显,污染物置换率有明显提高。     

向互联网思维取“创新经”

眼下,随着互联网思维的提出,互联网从一个技术概念逐渐上升到形而上的讨论。     

新型蜂窝过滤式除尘器的结构及原理

2012年05月24日,环保部公布了《空气质量新标准第一阶段监测实施方案》,PM2.5被纳入强制性监测指标。随着国家对粉尘浓度排放要求的进一步提高,大部分企业都有对现有除尘器升级换代的需求。目前已有部分火电厂将电除尘器改造为袋式除尘器以提高除尘效率[1];铅酸蓄电池行业对铅烟的处理工艺要求在传统的洗涤除尘器末端增加高效的滤筒除尘器[2]。一直以来业界都在寻求一种高效稳定的除尘方式。蜂窝过滤式除尘器是一种新型的除尘技术,本文将对该除尘器的结构及其工作原理进行分析。     

长江三角洲北翼兴化-通州地区第四纪地层划分及古环境分析

选取长江三角洲北翼兴化-通州地区(分属东台和南通第四纪地层小区)的5个实测钻孔,以岩石地层、年代地层和磁性地层为基础,应用层序地层学理论与方法,对研究区第四纪地层进行初步划分,共划分出下更新统(Qp1)、中更新统(Qp2)、上更新统(Qp3)和全新统(Qh)4个地层单元。讨论了区内第四纪以来岩相古地理演化特征及古河道变迁的过程。研究区内北部东台地层小区第四纪以来以陆相河湖沉积为主;南部南通地层小区第四纪早期以陆相河湖沉积为主,中晚期为海陆交互沉积。第四纪以来古河道在海安以南区域摆动,至晚更新世晚期南移接近现长江位置。     

皮囊翻转吊具的设计

目的解决许多圆柱状零件由于缺少吊点,翻转十分困难,且存在单点受力应力集中的缺点,容易对零件造成损伤的问题。方法设计一种皮囊吊具,通过控制气压来调节皮囊和零件间的摩擦力,以夹持圆柱状零件并实现翻转。还通过计算吊具的变形和应力分布,证明该吊具可将单点受力转变为壳体整体受力。结果经过试验验证,该吊具能够成功实现从水平状态翻转到垂直状态以及从垂直状态翻转翻转到水平状态,并且能保持产品的稳定性。结论该设计简单可靠,具有一定的通用性,可供相关设计人员借鉴。     

北黄海表层沉积物中颗粒态磷的形态分布

于2007年10月乘东方红2号科考船在北黄海采集表层沉积物,应用改进的SEDEX法对表层沉积物中的可交换态磷、有机磷、铁结合态磷、自生磷灰石磷、碎屑磷和难分解有机磷等6种颗粒态磷的含量进行了测定,并分析了其分布状况及其影响因素.结果表明,碎屑磷和自生磷灰石磷是总颗粒态磷的主要组分,含量的变化范围分别为25.7～122.5μg.g-1和5.7～176.2μg.g-1,分别占总颗粒态磷的质量分数为17.0%～56.9%和10.2%～49.8%.弱吸附态磷、可提取态有机磷、铁结合态磷、难分解有机磷含量的变化范围分别为5.5～43.9、4.1～41.4、2.3～26.7、6.0～33.6μg.g-1.碎屑磷和自生磷灰石磷含量之和占据了总颗粒态磷的大部分,表明总磷以自然来源磷为主;铁结合态磷含量较低,表明北黄海受人为输入引起的污染程度较轻;可提取态有机磷与难分解有机磷之和占总颗粒态磷的质量分数很低,表明颗粒态磷中有机态含量较低,主要以无机态的形式为主;生物可利用磷即弱吸附态磷、可提取态有机磷、铁结合态磷之和,占总颗粒态磷的质量分数为6.7%～33.2%,表明调查区表层沉积物中磷的生物可利用性较低.