达里诺尔湖近2400年以来Hg元素含量变化及环境意义

汞（Hg）元素作为一种全球性循环元素,对环境的影响正逐渐成为人们关注的焦点之一.为揭示寒旱区达里诺尔湖沉积物的Hg污染历史及人类活动对湖泊沉积物中Hg污染的影响,通过采集湖泊沉积物岩芯（编号DL1）,在建立DL1岩芯沉积地层年代框架的基础上,结合沉积物粒度特征、总有机质（TOC）含量等指标参数的变化,对DL1岩芯记录的地质历史上的Hg含量变化特征及环境意义进行了综合分析.结果显示,沉积物记录的Hg元素污染具有明显的阶段性变化特征：2400~1400 cal.a BP,Hg含量呈逐渐降低趋势,期间降水量呈逐步减少趋势,区域气候显著干旱;1400~200 cal.a BP,Hg含量相对稳定,呈小幅度波动变化,对应了区域气候的干-湿交替;近200 cal.a BP以来,Hg含量明显增加,这可能是受人类活动影响的结果.整体上,地质历史上DL1沉积物中Hg含量变化受气候干冷-暖湿交替周期性变化影响较大.而近200 cal.a BP来Hg与TOC等指标间显著正相关,则显示了沉积物中有机质可能吸附了大量的Hg元素,使其呈顶端富集趋势,进而对湖泊水生态环境造成影响.     

内蒙古夏季大气降水同位素特征及影响因素

为探明内蒙古地区夏季大气降水中δD和δ¹⁸O组成特征及其对气象因子变化的响应关系,于2017~2019年夏季采集了内蒙古阿拉善左旗、呼和浩特市市区、正蓝旗、克什克腾旗（达里湖）、通辽科尔沁左翼中旗和呼伦贝尔新巴尔虎右旗（呼伦湖）等6个区域共计82次大气降水样品,结合来自全球降水同位素观测网（GNIP）的包头、张掖等6个区域大气降水样品中δD和δ¹⁸O数据,分析了内蒙古地区大气降水中δD和δ¹⁸O变化的区域差异及其主要影响因素,结果表明：内蒙古局地大气降水中δD和δ¹⁸O值存在自西向东不断偏负的趋势,其中呼伦贝尔新巴尔虎右旗大气降水中δD和δ¹⁸O值最偏负;相对地,西部阿拉善左旗大气降水中δD和δ¹⁸O值最偏正;内蒙古地区局地大气降水线斜率和截距同样表现出自西向东逐渐偏正的变化趋势,显示二次蒸发作用的影响逐渐下降,且局地蒸发水汽团对西部地区大气降水影响明显,如位于西风环流影响区的阿拉善左旗等区域局地蒸发气团占到8月部分单次大气降水来源水汽团的100%,而7月份,东亚夏季风环流对内蒙古局地大气降水的影响最为明显;整体上,虽然区域大气湿度变化引起的二次蒸发是影响内蒙古局地大气降水过程的一个关键因素,不过大气降水量对夏季大气降水稳定同位素组成的影响最明显.即西风环流影响区大气湿度变化对氘盈余指数d值的影响程度明显强于东亚夏季风区大气湿度变化的影响,而东亚夏季风环流影响区大气降水量对d值的影响程度则相对明显.     

甲醇催化膜电极性能的研究

本文对甲醇催化膜电极继续进行了研究。在原有的铂-铑催化膜电极基础上,较系统地研究了铂钯(10—100％Pd)体系;铂铑(15—45％Rh)体系;以及铂-钯加贱金属体系。分别考查了催化膜电极的灵敏度、响应时间、干扰性能;并使用扫描电镜,X-射线光电子能谱,X-射线衍射等多种物理分析方法对催化膜电极表面状态进行了研究,验证了响应曲线的动力学过程,甲醇在电极上的氧化反应是属于一级动力学响应。据此筛选出较合适的甲醇催化膜电极。     

达里湖表层水体浮游细菌群落结构的夏-冬季节差异

为探索寒旱区湖泊在夏季非冰封开放、冬季冰冻近封闭等状态差异下表水中典型理化指标和浮游细菌群落结构差异,利用2018年7月和2019年1月采集的内蒙古达里湖41个表水(冰)样品,基于16S rRNA高通量测序和典型理化指标含量分析,讨论了浮游细菌群落结构特征及其对氮(N)和磷(P)元素等理化指标的夏-冬季节差异的响应.首先,夏季表水(夏水)中N和P及电导率(EC)等指标参数相对含量明显高于冬季(包含冬季表水-冬水和湖冰-冰体),且Proteobacteria、Actinobacteria和Cyanobacteria等构成夏水、冬水和冰体中广泛存在的优势浮游细菌门类(相对丰度大于1％).不过,夏水中优势浮游细菌门类数量明显多于冬水和冰体,如Deinococcus-Thermus、Tenericutes和Firmicutes等仅在夏水中为优势菌门;其次,夏-冬季环境条件差异,特别是冬季"冰-水"内部状态改变,不仅引起表水富营养化程度明显差异,还导致优势细菌门类对N和P等营养元素及EC、溶解氧(DO)、冰厚(thickness)和化学需氧量(COD)等理化指标变化产生差异性响应.整体上,虽然聚类及分型结果将样品主要分为冰、水两种类别,且冰体中各理化指标参数对优势菌属相对丰度变化的影响最显著,但冰体优势菌属主要受到结冰过程引起的湖泊内部环境(如不同形态P元素迁移和冰厚等)变化的影响,而冬水和夏水优势菌属则受到外部环境[如水深(depth)和溶解性总固体(TDS)等]变化的影响较为明显.     

被动式(无动力)甲醇个体监测器的研制

为了评价甲醇对室内环境的污染作用,设计了被动式甲醇个体监测器。这种监测器适宜于大面积调查室内甲醇污染;在甲酵污染区内暴露时间与甲醇浓度成线性关系;反向扩散小;温度变化对监测器性能的影响有规律性可循。应用这种监测器在化工厂甲醇车间进行了现场采样与测试,并与控制电位法相对照,结果比较一致。     

微分脉冲极谱法测定大气中痕量甲醛与甲醇

本文应用微分脉冲极谱法研究了背景电流、底液pH值、肼用量、脉冲电压振幅、扫描速度和氧化甲醇的条件等对测定大气中甲醛、甲醇含量的影响。在最佳条件下,甲醛的峰电位为-1.03V(相对于Ag/AgCl电极),检测下限为10ppb;甲醇的检测下限为80ppb。用本法测定了北京化工实验厂大气中甲醛和甲醇的含量,其回收率、精密度和准确度均符合分析要求。     

冰封状态下达里湖冰-水中浮游细菌群落结构差异

细菌是湖泊生态环境、物质能量循环的关键参与者.为了解寒旱区湖泊冰封状态下上部水体中浮游细菌群落结构变化特征,于2019年1月中旬,在内蒙古达里湖进行了15个取样点处的湖冰底层、冰下表层水等样品（"底冰"和"表水"）的采集与分析.结果表明,在门类水平上,达里湖底冰中浮游细菌群落多样性比表水中略低,且优势浮游细菌门类的相对含量出现明显冰-水差异.虽然底冰和表水中优势浮游细菌门类均由Proteobacteria、Actinobacteria、Cyanobacteria、Bacteroidetes、Verrucomicrobia、Planctomycetes、Tenericutes及Gemmatimonadetes等组成,但Proteobacteria的相对含量在底冰中平均达到63.64%,而表水中的平均相对含量下降到26.75%,明显小于Actinobacteri的平均相对含量（39.10%）.再者,由于冰封过程中"冷冻浓缩"作用导致氮（N）、磷（P）等元素迁移幅度不同,促使底冰和表水中Proteobacteria和Actinobacteria等优势细菌门类相对含量存在明显的差异响应,导致主要浮游细菌属种的相对含量出现冰-水明显不同.整体上,总磷（TP）和溶解性总磷（DTP）等变化成为影响底冰中优势细菌门类结构变化的环境因子,而溶解态无机磷（DIP）和氨氮（NH₄⁺-N）等变化成为影响表水中优势细菌门类结构变化的环境因子.显然,不同形态N、P元素的迁移幅度等成为影响冰封状态下湖泊表层水体中浮游细菌结构差异的主要影响因素,这也将为进一步分析寒旱区湖泊水生态环境提供基础数据.     

甲醇分析仪的研制

甲醇分析仪是按控制电位电化法的原理设计的,它具有一定的灵敏度、测试量程及抗干扰性能。由于仪器使用、维护方便,适于监测甲醇工厂的车间、成品库、操作室等处环境中的甲醇蒸气浓度。分析仪经现场多次测试考核后,电化学传感器的使用寿命为:累计时间500小时,间歇时间6个月以上。     

乌梁素海东部流域非生长季草地土壤细菌群落结构的垂向差异

草地是区域生态系统的关键组成部分,其土壤细菌群落结构在元素迁移及生态多样性系统中发挥着重要作用.为对比分析寒旱区典型草地土壤中细菌群落的空间结构差异,在5月初(新的生长季开始之前,即非生长季),对内蒙古乌梁素海东部流域草地土壤样品进行了采集,获得不同区域30 cm和60 cm深度土壤样品各5个,利用16S rRNA高通量测序方法对样品细菌群落结构进行了分析.结果显示：(1)Actinobacteriota、 Proteobacteria、 Chloroflexi、 Acidobacteriota、 Gemmatimonadota、 Planctomycetota、 Methylomirabilota和Crenarchacota等菌门在30 cm和60 cm样品中相对丰度占比均超过1%,且60 cm样品中相对丰度高于30 cm样品的优势菌门有6个,优势菌属有5个,OTU则为8个.不同深度样品中优势菌门、菌属乃至OTUs的相对丰度变化和其在细菌群落结构中的贡献性趋势并不完全对应;(2)来源于Armatimonadota和Verrucomicrobiota门的norank＿f＿＿norank...     

河套平原灌溉间隙期乌梁素海水体细菌群落结构特征

为研究河套平原末端乌梁素海在灌溉间隙期水体中细菌群落组成和相应的功能,于2020年9月开展湖上取样工作并对pH、TN、TP、DIP、DTP、NH4+-N、Chla、EC和SAL等指标进行分析.利用16S rRNA高通量测序方法对乌梁素海表层水15个样本中附着细菌和浮游细菌分别进行测定.结果表明:①附着细菌丰富度和群落多...