丁坝对河流污染物迁移扩散的影响模拟研究

以深度平均的水流和污染物迁移扩散的通用微分方程为控制方程建立数学模型。设置上游丁坝,模拟分析丁坝长度占河宽的不同比例(10%、20%、40%)以及污水口在坝前2m的位置条件下,丁坝对水流流场及污染物迁移扩散的影响。结果表明:当丁坝长度达到河宽的40%的时候,污染带的宽度最大,而出口端面污染物浓度较低。通过设置合理的丁坝长度比例,可以在一定程度上降低沿程污染物的浓度。     

大叶女贞叶面结构对滞留颗粒物粒径的影响

为分析叶面微结构对滞留颗粒物粒径的影响,以分布较广的常绿植物——大叶女贞为研究对象,用激光粒度分析仪(湿法)测定叶面尘的粒径分布,用扫描电子显微镜和原子力显微镜观察叶面微结构;并用图像处理软件(图像法)分析叶面颗粒物的粒径特征,探讨不同测定方法对叶面颗粒物粒径分布的可能影响.结果表明,大叶女贞叶面滞留颗粒物粒径呈双峰分布,湿法测定的颗粒物粒径范围为0.4～ 52.6μm,粒径峰值为18.9 μm、36.2 μm,粒径均值为8.8 μm;图像法测定的颗粒物粒径范围为0.4～27.8 μm,粒径峰值为17.5μm、27.8μm,粒径均值为7.2μm.叶表面分布有大量的突起和凹陷,凹陷直径介于0.6～ 30 μm,直径小于2.5μm和10 μm的凹陷约占到总量的50％和80％.可吸入颗粒物(PM10)和细颗粒物(PM2.5)主要滞留在叶表的凹陷结构中,有少量粒径大于10 μm的颗粒物滞留在突起之上.PM2.5和PM10的体积分数仅占滞尘总量的17.9％和50.4％(湿法)、16.8％和45.9％(图像法),但数量多于大粒径颗粒物,这与小粒径的颗粒在个数上占优势、但大粒径的颗粒则对叶面滞留颗粒物的质量(或体积)贡献较大有关.叶背面颗粒物附着密度较正面小,PM2.5等颗粒物多分布在气孔周围,有少量颗粒物沉积在气孔上,从而堵塞气孔.     

长期施肥措施下稻田土壤有机质稳定性研究

采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)对典型稻田生态系统长期定位试验的土壤有机质(SOM)结构进行分析,探讨不同施肥处理下表层与深层土壤有机质的分布差异及其稳定性机制.结果表明,长期不同施肥措施下稻田表层土壤有机碳(SOC)含量以有机-无机肥配施处理最高,其中高量有机肥(HOM)、低量有机肥(LOM)和秸秆还田(STW)处理较对照(CK)处理分别增加了18.5%、12.9%和18.4%.土壤有机质的化学结构也存在一定的差异性,与CK相比,施肥处理均增加了土壤中化学抗性化合物(脂族性、芳香族)、碳水化合物以及有机硅化合物的官能团吸收强度,其中HOM、LOM和STW处理最为明显.以烷烃类化合物为例,HOM、LOM和STW处理下其吸收强度为0.30、0.25和0.29,较CK分别增加了87%、56%和81%.表层土壤有机质各官能团的吸收峰强度皆高于深层土壤,同样以HOM、LOM和STW处理的差异最显著.本研究结果揭示了长期有机-无机肥配施下对亚热带稻田土壤有机质较丰富的化学抗性官能团结构的影响,贡献于其较高的有机质含量,这也从一方面揭示了稻田土壤有机质积累的化学稳定机制.     

PM2.5暴露对大鼠行为学及器官的急性毒理作用

通过气管滴注的方法,研究不同浓度细颗粒物(PM2.5)对运动大鼠行为学及不同器官的毒性作用,探讨PM2.5暴露对运动状态下机体的急性毒理作用及其可能的机制。将32只雄性Wistar SPF(Specific Pathogen Free,SPF)大鼠随机分为运动对照组(EC)、低剂量PM2.57.5 mg·(kg·bw)-1+运动组(LPE)、中剂量PM2.515 mg·(kg·bw)-1+运动组(MPE)、高剂量PM2.530 mg·(kg·bw)-1+运动组(HPE)。采用一次性气管滴注染毒后进行递增负荷跑台训练,利用卒中指数对运动过程中大鼠进行行为学评分,并测定大鼠肺、肝脏、股四头肌组织谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px),活性氧(reactive oxygen species,ROS),核转录因子核转录因子kappa B(nuclear factor-B,NF-κΒ)和单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)浓度。与运动对照组相比,3个暴露组中大鼠的卒中指数差异均有统计学意义(p0.05或p0.01);PM2.5暴露组GSH-Px下降,差异均有统计学意义(p0.05或p0.01);ROS,NF-κΒ和MCP-1上升差异均有统计学意义(p0.05或p0.01),并呈现出剂量相关性。急性PM2.5暴露可对大鼠行为学产生不利的影响,导致不同器官的抗氧化及免疫指标发生改变,影响机体的运动能力,造成某些生理损伤。     

植物叶面滞留颗粒物的数量和质量特征及方法比较

为定量认识并寻找可能方法来弥补或修正目前常用的水洗-滤膜法测定植物叶面滞尘能力的不足,更加直观和准确地反映叶面滞尘能力,选择北京市相对清洁的北京植物园和污染严重的国贸桥2个地点,利用环境扫描电镜测定了大叶黄杨(Euonymus japonicas)、国槐(Sophora japonica)、毛白杨(Populus tomentosa)、银杏(Ginkgo biloba)和紫叶李(Prunus cerasifera)5个树种的上、下叶表面滞留的颗粒物(PM)数量和粒径组成,计算出单位植物叶面积滞尘量,并与水洗-滤膜法进行比较。结果表明:植物叶面滞留的颗粒物数量以PM<10(粒径<10μm的颗粒物)为主,占总数的90%以上;污染严重的国贸桥叶表滞留的PM<2.5数量高于相对清洁的北京植物园;采用颗粒物计数法与水洗-滤膜法测定得到的叶面滞尘量之间存在显著线性关系,但两者数值相差很大。有必要进行严格的控制实验来确定导致差异的主要原因与机制,并藉此提出水洗-滤膜法的修正技术或发展多种方法的联合运用技术。     

植物修复石油污染土壤的研究进展

石油污染土壤的植物修复技术以其处理成本低、无二次污染、自然美观等特点,正逐步成为未来石油污染治理研究的一个重要方向。文章综述了植物修复石油污染土壤的研究进展,阐述了植物修复的机理、影响因素、转基因植物的应用及与其他技术的联用,并探讨了植物修复石油污染土壤研究中存在的问题。     

水稻碳氮吸收、分配与积累对施肥的响应

以亚热带典型稻田生态系统长期定位试验为对象,研究等氮条件下不同施肥方式对水稻植株碳氮吸收、分配与积累的影响,分析了水稻碳氮的积累关系.结果表明,低量有机肥结合化肥配施能有效促进碳素在水稻植株体内的分配.有机-无机肥配施处理下水稻茎叶和籽实中氮含量相对较高,分别为8.9～10.2 g·kg-1和11.9～14.8 g·k...     

土壤和沉积物对多环芳烃吸附作用的研究进展

多环芳烃在土壤和沉积物上的吸附作用是影响其持留、分布、迁移转化及最终归趋的关键过程。本文阐述了土壤和沉积物对多环芳烃的吸附作用机理,分析了其影响因素及吸附作用对其他降解过程的影响,并探讨了所存在的主要问题及发展趋势。土壤/沉积物是一个复杂的多介质多界面体系,具有复杂的吸附活性中心,多环芳烃在其上的吸附是矿物成分和有机物质共同作用的结果而非单一的表面吸附过程或分配过程,因此形成了各式各样的吸附等温线。在吸附过程中,土壤和沉积物的粒度、有机质含量与组成、温度、pH以及被吸附多环芳烃的性质均是重要的影响因素。在多环芳烃吸附过程中,如何结合其定量结构性质、有机无机复合体的界面结构以及环境化学特征认识吸附机理是今后研究的一个趋势。     

水稻光合同化碳在土壤不同粒径、密度分组中的分配特征

水稻生长影响土壤有机质在土壤及其各组分中的分布,是关系土壤有机质储量的重要因子.为量化水稻光合同化碳在土壤不同粒径和密度组分中的分布,进而为水稻土有机质积累持续机制与固碳潜力研究提供数据支撑,应用14C连续标记示踪技术,以当地主栽水稻品种"中优169"为供试作物,分别选取亚热带区4种典型稻田土壤,通过土壤有机质物理分组方法探讨了水稻根际输入的光合碳在土壤物理组分(粒径、密度)中的含量和分配特征.结果表明,水稻标记种植80 d后,250～2 000μm粒径的SOC14含量范围为118.23～309.94 mg.kg-1,SOC14/SOC的比例范围为0.52%～1.55%,均大于20～250μm、<20μm这2个粒径的SOC14含量和SOC14/SOC的比例,250～2 000μm、20～250μm这2个粒径的轻组组分的SOC14含量均显著大于相应的重组组分的SOC14含量,说明稻田生态系统通过水稻的根际沉积作用将有机碳(水稻光合同化碳)主要固定在大粒径的轻组组分中,从而提高了土壤有机碳含量.相关分析表明,250～2 000μm粒径与其轻、重组组分、<20μm粒径、20～250μm粒径的SOC14含量之间均呈显著性正相关,而<20μm、20～250μm粒径的轻组组分的SOC14含量之间呈极显著性负相关.