激光诱导击穿光谱技术在环境领域中的应用动态

激光诱导击穿光谱技术是一种通过分析物质等离子体发射光谱而获取物质成分和含量的分析技术。近些年,该技术已经成为光谱学领域的研究热点且发展迅速,涌现出多种新的检测手段和仪器。从它的基本原理、发展历史及其在土壤、水和大气等生态环境保护领域的应用情况为基础,分析总结其优点以及所面临的问题和挑战。     

南水北调中线工程水源地的土壤可蚀性特征

选定南水北调中线工程水源地丹江口水库区这一国家水土流失重点治理区域为研究地点，对该地的土壤可蚀性特征进行了研究。在研究区不同土地覆盖类型里采取表层(20 cm)土壤样品，室内分析样品土壤的质地和有机质含量，利用EPIC模型及实验室分析的土壤质地和有机质数据计算样品土壤可蚀性K值。在ARCGIS里，利用Ordinary Kriging插值方法生成研究区K值分布图。然后按一定标准将K值进行分级，得出不同K等级值的空间分布及面积。结果表明：研究区K的均值为0034 8（ t·hm2·h）/（hm2·MJ·mm），主要为中可蚀性土壤(面积占91.71%)。东部(主要是耕地)土壤K值高于西部(主要是林地)，是侵蚀治理的重点地区。研究结果可为库区水土流失定量遥感监测提供基础资料，对库区的土壤侵蚀治理有一定的参考作用     

湖北省旅游景区大气负氧离子浓度分布特征以及气象条件的影响

通过利用湖北省气象服务中心在全省27个旅游景区内建设的30个大气负氧离子自动监测站数据,对湖北省旅游景区大气负氧离子浓度分布特征及气象条件对负氧离子浓度的影响进行了分析。研究表明:湖北省旅游景区的大气负氧离子资源十分丰富,西部山区高于东部平原地区,整体呈现从东向西、从北向南逐渐增加的趋势,鄂西南地区为全省大气负氧离子最为丰富的地区,负氧离子浓度夏季最高,冬季最低,秋季略大于春季。从3月开始,负氧离子浓度逐月增加,至8月达到最大值,后又逐渐减小。凌晨和上午的负氧离子浓度要大于下午和晚上,夜间呈逐渐上升的趋势。大气负氧离子浓度晴天最大,阴天小于晴天,而雾霾天和小雨天负氧离子浓度均较小;中雨以上降水、闪电活动与负氧离子浓度呈正相关。     

环境适应性太阳能广告牌设计与分析

研究了一款环境适应性太阳能广告牌系统,利用阶梯形光伏电板为LED广告牌供电,综合电源感应切换系统、环境亮度感应调节系统及相关环境适应性设计,使得该装置能够在太阳能蓄电池供电与城市供电合理切换,自动调节广告牌亮度,并能防生物侵害、防潮防腐蚀等满足环境适应性要求。理论研究结果表明,系统具有智能化、人性化、经济节能、工况稳定等特点,值得推广应用。     

渤海内主要海湾资源和生态环境承载力比较研究

为了定量研究渤海主要海湾海洋资源和生态承载状态,有效利用渤海海洋资源,本文建立了海湾资源和生态环境承载力评价指标体系,运用状态空间评价模型对渤海内三个海湾资源和生态环境承载力进行了综合评价。结果显示,2005-2008年三湾均处于超载状态,其中,莱州湾承载压力最大,承载力值偏低,渤海湾和辽东湾承载力值略好。通过分析,渤海内三湾在未来的社会经济发展过程中将面临较大的资源和生态环境制约,因此,必须通过合理调整产业结构,发展循环经济,严格控制人口增长,加大海洋环境治理和生态修复力度,逐步恢复污染海域的生态系统服务和环境纳污功能,才能有效提高渤海生态环境整体承载水平。     

黑龙江省煤炭资源开发中生态环境价值损失分析与测算

黑龙江省在煤炭资源开发过程中,对矿区的生态环境造成了巨大的破坏.针对黑龙江省四大煤城煤炭资源开采的生态环境损失问题,运用CVM法进行问卷调查收集数据,采用数据挖掘的方法分析了被调查者的属性与其支付意愿、支付额的关联关系,并进一步采用Tobit模型测算了四大煤城由于煤炭开采造成的生态环境价值损失.     

群链产业合作模式下“京津冀”区域水资源优化配置研究

产业间的合作在不同区域中呈现出不同的形式,这会导致基于其建立的水资源合作联盟形式各异,进而会影响区域内合作水资源的整体收益。为优化"京津冀"区域内的水资源配置,本文基于产业合作的群链模式机理和模糊联盟博弈思想,提出了一种具有三阶段结构的"京津冀"区域水资源配置模式。在第一阶段,以满足"京津冀"区域居民生活用水需求并兼顾产业间的水资源配置公平为目标,通过构建水资源一次配置模型,进行区域内各用水主体间的一次配置;在第二阶段,针对"京津冀"区域内产业间合作的群链结构,分析产业间进行水资源模糊合作博弈可能出现的模糊联盟形式,进而构建出水资源二次配置模型以实现水资源收益(效率)最大化,二次配置模型采用"优先规则"建立各水资源合作模糊联盟的支付函数,将"京津冀"区域内所有产业用水主体在第一阶段配置中获得的水资源按一定比率配置到各联盟中;在第三阶段,考虑模糊联盟的稳定性,采用模糊shapley值法对第二阶段配置后各模糊联盟的收益分配给产业用水主体。本文运用算例对上述水资源配置模式的有效性进行了验证。算例分析结果显示:(1)"京津冀"区域内各产业间合作关系为群链模式时,各产业通过形成多种形式的水资源合作模糊联盟,获得比其单独利用水资源时更高的用水收益;(2)京津冀区域内各产业的总体用水收益也高于各产业单独利用水资源时的总用水收益。即本研究中的水资源配置模式有效。因此,该水资源配置模式可为产业合作关系为群链模式的区域,在进行产业间水资源优化配置时提供决策参考。     

栉孔扇贝对8:2FTCA的代谢转化与氧化应激响应

以栉孔扇贝（Chlamys farreri）为受试生物,研究了栉孔扇贝对8：2氟调聚羧酸（8：2FTCA）的代谢转化特征以及代谢过程中靶器官的氧化应激响应.结果发现,栉孔扇贝可将8：2FTCA转化为8：2氟调聚不饱和酸（8：2FTUCA）、7：3氟调聚羧酸（7：3FTCA）、全氟辛酸（PFOA）、全氟壬酸（PFNA）和全氟庚酸（PFHpA）等代谢产物.栉孔扇贝鳃和肝脏中代谢产物总量最高,为8：2FTCA的主要代谢靶器官.与本课题组前期虾夷扇贝的相关研究相比,8：2FTCA在栉孔扇贝与虾夷扇贝体内的生物转化行为主要有3方面相似之处：检测到的代谢产物相同、代谢靶器官相同以及鳃是最终代谢产物PFOA生成和蓄积的主要场所;不同之处主要体现在栉孔扇贝中代谢产物以7：3FTCA占比较高,虾夷扇贝中则是PFOA占比较高.同时在8：2FTCA暴露过程中,栉孔扇贝靶器官的关键抗氧化酶出现了一定的应激效应.丙二醛（MDA）和谷胱甘肽（GSH）等氧化应激指标以及谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）,超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）等抗氧化酶系出现不同程度变化：GSH-Px在整个代谢转化过程中呈现抑制效应;SOD,CAT活性在鳃中呈诱导效应,而在肝脏中呈现明显的剂量-效应关系,低剂量组中均呈抑制效应,高剂量组中大部分时间呈诱导效应.GSH和MDA含量不仅表现出剂量-效应关系,组织间也存在差异.暴露实验结束后,生理指标均有不同程度恢复.     

Al0-Gr-Fe0活化O2类Fenton氧化降解土霉素的研究

采用高能球磨-高温烧结-液相还原法制备了能活化O₂原位产生H₂O₂/^·OH的新型功能材料（Al⁰-Gr-Fe⁰）,通过XRD、SEM、EDS和VSM对Al⁰-Gr-Fe⁰进行了表征,探讨了水中土霉素（OTC）在Al⁰-Gr-Fe⁰/O₂体系中的降解效能和降解途径.结果表明,在初始pH值为6、Al⁰-Gr-Fe⁰投加量为2g/L的条件下反应60min后,OTC和TOC的去除率分别达到100.00%和92.93%.循环使用4次后,Al⁰-Gr-Fe⁰对OTC的去除率仍有79.27%.通过自由基猝灭试验和自由基捕获试验确定了Al⁰-Gr-Fe⁰/O₂体系降解OTC的主要活性物种是^·OH.Al⁰-Gr-Fe⁰/O₂体系对OTC的降解归因于：Al⁰-Gr-Fe⁰高选择性还原O₂为H₂O₂/^·OH;Al⁰-Gr-Fe⁰中的Al⁰还原能促进Fe的循环,从而提高了Fe的催化活性,促进了H₂O₂分解产生^·OH.     

西南喀斯特典型区国土空间功能质量评价及耦合协调分析——以广南县为例

城镇、农业和生态功能组成整个国土空间功能系统,分析国土空间功能质量状况,揭示它们的耦合协调关系,是实现国土空间可持续发展的重要基础。为探究西南喀斯特地区国土空间功能的发展状况,分析其质量分布特征,以西南喀斯特典型区广南县为例,基于城镇、农业和生态功能质量评价指标体系的构建,借助综合评价法和探索性空间数据分析法,对国土空间的功能质量与空间特征进行了评估,并利用耦合协调度模型分析了国土空间功能的耦合协调状况。研究发现：（1）城镇和农业功能质量以低值为主,生态功能质量以高值为主,综合功能的高低质量的数量结构较平均,不同功能质量的空间分布存在差异;（2）四种国土空间功能质量均具有正相关性,以“高—高”和“低—低”集聚为主,并呈地域分布差异;（3）喀斯特地区各类功能相互影响较大,低耦合区和高耦合区分布差异显著,在建设用地中耦合度最低;（4）喀斯特地区国土空间功能的耦合协调关系可分为轻度失调、濒临失调、勉强协调和轻度协调,它们的空间分布差异与综合功能质量相似,国土空间功能耦合协调区管控措施的提出可有效推动喀斯特地区国土空间的可持续发展,促进国土空间功能质量的提高。研究结果可为西南喀斯特地区国土空间的均衡发展和优化调控提供参考。