青海省水资源利用的匹配性研究

青海省是一个水资源富省,但却相对性缺水。系统分析与定量研究其水资源空间匹配状况,对青海省水生态安全和经济健康发展有重要意义。本文对生态水资源基尼系数进行界定,并结合洛伦兹曲线定量分析2015年青海省水资源与农业产值、工业产值、人口数量、农业用水、工业用水等的匹配情况,结果显示:(1)青海省水资源与农业产值、工业产值、人口数量、农业用水、工业用水的基尼系数均高于0.6,空间分布高度不平均,公平性极差,不利于青海省水资源生态安全与经济的均衡有序发展。(2)洛伦兹曲线中段较平缓,两端出现极值,远离绝对平均线。(3)水资源-工业产值的洛伦兹曲线更远离绝对平均线,意味着工业活动对水资源空间分配不平等的贡献度更大。(4)2015年的洛伦兹曲线比2005年更靠近绝对平均线,水资源与农业用水、工业用水、人口数量的匹配公平度上升,水资源空间分布公平性有所改善。青海省各行政区水资源自然分配差异很大,严重制约经济向高质量发展,水资源的空间配置与人民对美好生活的向往不适应。基于此,青海省应优化产业结构,打造特色农牧业,加快发展新兴产业,提高服务业比例;全面推进各行业节水,发展节水农业,推动循环工业,强化城镇节水;强化保障措施,加快推进技术与机制创新,创新水资源管理制度,改善政府对用水单位的监督方法;建设青海省水生态文明,优化水资源用水空间,保护青海省水资源生态安全,实现经济与水资源环境的协调发展。     

生活垃圾填埋富里酸电子转移能力与影响因素

为了研究生活垃圾填埋过程中富里酸(fulvic acids,FA)电子转移特征及其影响因素,通过紫外-可见吸收、荧光和红外光谱手段表征FA结构,使用电化学方法测定FA的电子供给能力(electron donating capacity,EDC)和电子接受能力(electron accepting capacity,EAC).结果表明,填埋初期(1—3年)FA分子量和芳香性随填埋深度增加而减小,而填埋中后期(3年)FA分子量和芳香性随填埋深度增加而增加.随着填埋深度的增加FA中羟基和羧基含量先增加后减少,碳水化合物含量持续减少.填埋初期,FA的EAC随着填埋深度的增加而增加,EDC变化趋势不明显;填埋中后期FA的EDC和EAC随填埋深度呈现先增加后减小的趋势.表层填埋垃圾中FA给电子基团起主导作用,而深层填埋垃圾中FA接受电子基团起主导作用.相关性分析显示FA分子量越小、碳水化合物含量越低、羟基含量越高,越利于FA给出电子;而FA分子量越大、羧基含量越高、碳水化合物和脂肪族含量越低,越利于FA得到电子.     

石墨烯量子点荧光探针的合成及其对TNT痕量检测的应用

采用石墨制备出氧化石墨稀(GO),利用水合肼还原GO,将还原的GO与二甲基甲酰胺(DMF)反应,制备出绿色发射波长的石墨烯量子点(graphene quantum dots,GQDs)荧光探针,分别用拉曼、UV-vis、FT-IR、SEM和Zeta电位仪等对其性质进行表征和研究。由于GQDs荧光探针表面富电子,而目标分析物TNT分子的3个缺电子硝基是吸电子基团,二者空间相互接近时,发生荧光共振能量转移,导致GQDs荧光探针的荧光强度发生改变,实现对痕量目标分子TNT的检测。结果表明,所制备GQDs荧光探针实现对TNT分子的高选择性识别,高敏感性检测,检出限为1.0×10~(-9)mol·L~(-1),猝灭常数为7 965 L·mol~(-1)。基于荧光共振能量转移原理合成GQDs荧光探针实现对痕量TNT爆炸物的选择性识别和敏感性检测。     

GO/PAN复合正渗透膜制备的影响因素及性能分析

以聚丙烯腈(PAN)为制膜基材,采用界面聚合法制备复合正渗透膜,研究了不同基膜组成、界面聚合条件对复合膜性能的影响及抗污染性能,并进一步添加氧化石墨烯(GO)进行共混改性,优化复合正渗透膜性能。结果表明,最佳基膜组成为,以16%的PAN为聚合物,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂。最佳界面聚合条件为,将基膜浸没在2%的间苯二胺(MPD)水相溶液(pH=9)中120 s,然后与0.1%的均苯三甲酰氯(TMC)进行界面聚合反应60 s从而生成活性层,且活性层正面附着,最后于60℃下热处理3 min,所得复合膜具有较好的渗透性能。此外,经GO改性后,复合膜表面形成一种具有不同含氧官能团的层层堆叠式GO片层,导致膜的水通量上升了26%,截留率依然保持在99.90%以上,并且复合膜的抗污染能力得到明显提高。     

生态安全:基于多尺度的考察

生态安全是内涵丰富的概念,包含生态系统、区域、全球等多重尺度,理解生态安全的尺度,是有效进行生态安全研究,进而构建全面的生态安全体系的基础。生态安全具有空间地域性、空间差异性和空间外溢性,每个尺度生态安全都有自身特征,同时尺度间又相互关联。全球尺度生态安全关系人类整体生存发展,区域尺度生态安全较容易在相应管治单元得到政策或工程的支持,生态系统尺度生态安全是理解生态安全机制最重要的尺度。不同尺度的生态安全均受自然和社会因素共同影响,根据尺度差异,全球尺度及区域尺度更关注社会因素影响,生态系统尺度更关注自然因素影响。不同生态介质的变化及影响特征,形成不同尺度生态安全问题。由于尺度不同,全球尺度生态安全评估主要采用模型法,区域尺度生态安全主要采用综合评价法、生态模型法和景观生态学方法等,生态系统生态安全尺度主要采用生态指标法和生态系统模型法。     

北部湾海区污损生物特点及研究展望

北部湾污损生物全年均可附着,主要种类为网纹藤壶、高峰星藤壶、褶牡蛎、齿缘牡蛎、覆瓦牡蛎、翡翠贻贝、多室草苔虫、华美盘管虫和褶瘤海鞘等种类。生物污损状况与附着基材质、浸海时间、幼虫附着季节和地理位置等因素密切相关。今后应加强该海区水产养殖设施生物污损研究,推进近海设施污损生物调查进程,深入探讨顶级生物群落结构特点和构建生态数学模型。     

剩余污泥微生物燃料电池产电性能的优化试验研究

通过优化阴极材料,构建新型单室无膜壁式空气阴极微生物燃料电池,开展了污泥浓度、阳极面积、导线材料和NaCl离子浓度等影响因素及其优化试验研究。结果显示:在恒温30℃和外接电阻1 000Ω的条件下,以铜线为导线,污泥浓度为21 000 mg/L,阳极面积为31.4 cm2,Na+浓度为200 mmol/L时,其产电性能最佳,最大电压为597 mV,最大输出功率密度为301 mW/m2,内阻为92.5Ω。此外,还分析了污泥运行过程中的变化。与目前其他以未经过预处理的剩余污泥作为底物的微生物燃料电池相比,该新型单室无膜壁式空气阴极微生物燃料电池功率密度较高,内阻较低。     

市政污泥堆肥过程胡敏酸电子转移能力的演变规律

腐殖质作为电子穿梭体在介导有机污染物和重金属降解和转化过程中具有十分重要的作用.本研究通过电化学方法测定了市政污泥堆肥胡敏酸的电子转移能力(electron transfer capability,ETC),并利用三维荧光光谱和紫外-可见光光谱分析探讨堆肥过程胡敏酸化学组成和结构变化对其ETC的影响.结果表明,堆肥胡敏酸的电子接受能力(electron accepting capacity,EAC)和电子供给能力(electron donating capacity,EDC)分别在12.46—18.62μmol e-·g~(-1)C和165.07—257.84μmol e-·g~(-1)C之间,从堆肥初期到堆肥末期,两者均呈现增加的趋势.元素分析结果表明在堆肥前期N、C和H含量下降较快,而S含量在后期下降较快.平行因子分析发现,随着堆肥进行胡敏酸中代表类腐殖质物质的组分1和组分3的含量逐渐升高,而代表类蛋白物质的组分2的含量逐渐减少.胡敏酸HIX、S_R和SUVA_(269)分别从初期的0.523、3.33和1.69变至0.732、2.20和2.39,说明胡敏酸中有机质的腐殖质化程度、分子量和芳香性均随着堆肥腐熟呈现出增大趋势.相关性分析表明,随着堆肥进行胡敏酸中类腐殖质物质增多、类蛋白物质减少,导致胡敏酸分子量、芳香度与腐殖质化程度增大,从而促进了胡敏酸EDC和EAC的增加.     

山东省主要河流中抗生素污染组成及空间分布特征

采用固相萃取-液相色谱/串联质谱法研究了山东省境内四大流域主要河流中抗生素污染组成及空间分布特征,涉及我国用量最大的6类共20种抗生素。结果表明:20种抗生素均有检出,且大环内酯类、喹诺酮类和四环素类抗生素整体检出浓度较高。就流域而言,半岛诸河流域抗生素污染较小,平均总质量浓度61.4 ng/L;海河流域、小清河流域和淮河流域相对较为严重,平均总质量浓度分别为232、175、118 ng/L。抗生素空间分布呈现一定的规律,检出浓度较高的点位主要集中在人口密集区下游,抗生素污染与周边生活污水、养殖企业废水和城市污水处理厂排水密切相关,而且抗生素组成可从一定程度上反映出污染来源。     

黄山市珍稀濒危药用植物资源及保护策略

归纳<国家珍稀濒危保护植物名录>、<国家重点保护野生植物名录(第一批)>和<国家重点保护野生药材物种名录>,黄山市拥有珍稀濒危药用植物42种,通过对其种类、分布,药用部位、功能主治的介绍,以期为制定黄山市珍稀濒危药用植物的保护措施和合理开发利用提供参考.