环保主题事故之一：被破坏的生态平衡——人兔大战

地球是茫茫宇宙中最奇妙，最美丽的一个星体，它在黑暗中静静地闪耀着蓝色的光辉，缓缓地转动着。转动着……据目前太空探索的成果表明，整个银河系内尚未发现可供生物生存的星球，也就是说，地球是我们人类唯一的家园。今天，地球生态环境已被人类活动严重破坏，面对严峻的环境形势，我们应克制自己的欲望，约束自己的行为，利用人类的智慧化危机为希望。拯救地球的希望，孕育在我们人类每一个成员的觉醒和行动中。     

模拟气候升温对湿地土壤微生物群落及磷素形态的影响

通过构建微宇宙湿地柱模拟气候升温的方法,采用高通量测序和核磁共振技术,分别研究了湿地土壤微生物群落和磷素形态对暖化作用的响应特征.结果表明,暖化作用导致了Firmicutes、Clostridia、Clostridiales、Clostridiaceae和Clostridium的相对丰度分别显著下降65%~98%、69%~87%、67%~87%、73%~97%和74%~93%,这表明暖化作用对不同分类水平上的物种Firmicutes到Clostridium具有显著的抑制效应.通过主坐标分析和聚类分析,不同湿地柱采样点的暖化组与对照组样本表现出显著的分离特征,揭示了暖化作用能够诱导微生物群落组成发生显著性变化.磷酸单酯和正磷酸盐是各湿地柱土壤主导的磷素形态,同时暖化作用导致了XX湿地柱采样点的磷酸单酯和正磷酸盐相对丰度分别显著升高275%和下降20%,JH湿地柱采样点的磷酸单酯和多聚磷酸盐相对丰度分别显著升高85%和下降49%,这表明不同磷素形态对暖化作用的响应具有土壤异质性特征.通过典型对应分析,揭示了暖化条件下微生物群落组成的显著变化对磷素形态具有显著的影响效应.     

宇宙成因核素10Be的地球化学行为及其在黄土示踪研究中的应用

¹⁰Be是一种典型的长寿命宇宙成因核素,对其在自然界中的分布规律、迁移形式和赋存状态等地球化学行为特征的研究,是利用沉积物¹⁰Be记录进行定年和环境示踪研究的理论基础。其中明确¹⁰Be在不同沉积物中的赋存状态是研究¹⁰Be保存性的基础,而¹⁰Be在固相和液相介质中的分配系数Kd则主要反映了¹⁰Be在固相和液相中的迁移能力,对研究自然界不同沉积物中¹⁰Be的迁移性至关重要,直接影响到沉积物中¹⁰Be环境示踪研究的有效性。本文尝试总结了大气成因¹⁰Be在海洋、河流沉积物和土壤中的赋存状态,分析了¹⁰Be分配系数Kd的分布范围及其主要控制因素。在此基础上以土壤中¹⁰Be的分布特征、迁移规律及影响因素研究为参考实例,对比分析了目前已有对黄土-古土壤序列中¹⁰Be地球化学行为研究取得的主要成果,建议未来应从地球化学机制方面进一步加强对黄土地层序列¹⁰Be分布特征、浓度变化规律及可能影响因素的综合研究,为黄土¹⁰Be示踪研究提供更全面的理论依据。     

人类环保启示录

我国古代研究天文地理，预测天灾人祸，常采用阴阳学说，以八封古卜求问。在古人看来，宇宙万物都有阴阳二气，是阴阳二气将宇宙统一为一个整体。阴为地，阳为天，天地为万物之父母，阴阳相合，则化生万物；反之阴阳颠倒，引起五行变化，就会造成各种灾难。“阳伏而不能出，阴迫而不能蒸，于是有地震。”古人认为地震是因阴阳受到压制不能活动爆发的。     

“精气为物”——戴震宇宙生化论探微

戴震可谓清代哲学的重镇。他拒斥形而上的本体论,而从本源论的角度发展出实体一元而属性多元的气化宇宙论。他拒绝"理"的本体论地位,认为"理"只是分理,又将仁、义、礼等价值判断的功能赋予"善",使"理"的地位进一步降低。进而,他称气化即道,坚持气一元论;又称气化即阴阳五行,承认气化的状态或属性多元。他还用"道""器"两个范畴解释万物的生成变化。万物既生以后的各方面属性,戴震称之为"天性",并析分为性、命、才三个方面。最后,戴震对生物的繁衍长养也进行了说明。     

宇宙反物质

反物质堪称普通物质的冤家对头，反粒子就像普通粒子的孪生兄弟，在每个方面都同对应的正粒子如出一辙，只是电荷相反。“不是冤家不聚头”，如果这一对冤家碰在一起，将会发生暴烈的湮灭反应。事实上，区区1g反粒子与对应的正粒子相遇后，所发生的湮灭反应将释放出相当于40kt的TNT炸药的能量，或者说，这些能量转换成电力后，足够5千户家庭用一年。     

预测沉积物-水微宇宙系统中化学品浓度变化的多介质模型

沉积物-水微宇宙系统是经济合作发展组织(Organisation for Economic Co-Operation and Development,OECD)颁布的化学品测试准则中推荐的试验系统之一,可用来测试化学品对底栖生物的慢性毒性。为了在试验前对化学品的浓度变化进行预测,进而确定试验方法,以摇蚊慢性毒性试验系统为例,采用环境多介质模型的建模方法,构建了一种可通过化学品理化性质和试验系统参数,对化学品在沉积物-水试验系统中浓度变化进行预测的模型。结合试验数据和文献资料,给出了模型中试验系统参数的推荐取值,并使用Matlab软件中的Simulink工具对模型进行编程和求解。以此模型为基础,给出了模型在3个方面的应用,即预测蓄积时间、预测平衡时间以及拟合试验数据。对80种已有或假想化学品的蓄积时间和平衡时间进行了计算,得出的范围分别为1~204 d和1~73 d。此外,适当修改模型结构和模型参数,也可将其应用于其他暴露场景中。但使用模型对化学品浓度进行预测时发现,模型仅对沉积物中化学品浓度的预测结果较为准确,而对水中化学品浓度的预测结果与实测值相差1~2个数量级。模型对浓度的预测精度未来仍需进一步提高。上述研究结果完善了沉积物-水微宇宙系统试验方法。     

模拟升温对冰川前缘地微生物种群的影响

由于全球变暖影响,冰川处于不断退缩状态.本研究以天山乌鲁木齐河源1号冰川前缘地3个不同退缩年代的土样为研究对象,设置2个温度处理,分别为5℃与15℃,通过150d室内培养实验,探讨升温对冰川前缘地微生物种群的影响.结果表明,在原始样品中,随土壤样品退缩年代的增加,土壤总碳氮含量增加,微生物的数量及α多样性增加. 150d培养实验结果表明:细菌、古菌拷贝数随升温发生变化,但改变未达显著水平.此外,升温改变微生物群落结构,且对不同样点微生物群落结构影响不同.通过对升温后变化显著的优势OTUs进行分析,退缩年代较短的样点对升温响应更为明显,主要表现为Thiobacillus属相对丰度的升高.结果表明,冰川前缘地微生物对变暖响应的土壤异质性,其结果可为高山冰川地区升温下微生物的特征变化提供参考信息.     

沉箱结构体对水体原生动物种群的影响研究

针对天津外环河富营养化现状,采用微宇宙结构控制试验技术与正交试验分析方法,研究沉箱微宇宙控制因素对原生动物数量和种类的影响,共观测到各类原生动物9种,其中鞭毛纲3种,纤毛纲4种,肉足纲2种。夏季的优势种群为纤毛纲+肉足纲+鞭毛纲,而秋季的优势种群为鞭毛纲,原生动物种群的此类变化说明了这种结构控制体对夏秋季原生动物的影响有着显著的自然调控作用。结果表明最佳沉箱微宇宙结构体的控制条件是箱体为陶粒箱,基质为页岩,植物为金钱蒲+雨久花的结构组合;同时箱体材料、基质种类和植物配置在夏秋两季对原生动物数量的影响均为极显著。     

环丙沙星在模拟水生态系统中的动态研究

利用高效液相色谱法对环丙沙星(CPFX)在微宇宙模拟水生态系统中的归趋,包括CPFX在水体、沉积物、生物体[皇冠草(Echinodorus amazonicus)、河蚬(Corbicula fluminea)、异育银鲫(Carassius auratus gibelio)]等不同分配相及生物体不同组织中的动态变化过程进行了研究.结果表明:在模拟水生态系统中加入500.00 μg·L-1 CPFX后,药物部分被水生生物所吸收,部分沉降进入底泥中.在各相中的CPFX残留量随时间不断变化,1 d内水体中药物含量降至15.30 μg·L-1,而底泥中药物含量升至385.57 μg·kg-1.CPFX不同程度地富集和残留于水生生物体中,皇冠草对CPFX的吸收量大,尤其是叶片部分1 d内含量高达795.43 μg·kg-1,随后逐步降低;河蚬、异育银鲫对CPFX有明显的吸收积累,并且在体内的残留时间可长达45 d,不同组织对CPFX的吸收积累存在明显差异,在内脏中的积累量比肌肉组织高.不同生物体中CPFX的分布和富集存在着较大差异,其趋势为皇冠草＞河蚬＞异育银鲫.