大气低分子有机酸研究方法及其前沿问题

文章系统地阐述了大气有机酸的研究历史、现状和目前存在问题及可能取得研究进展的方法。低分子有机酸是大气中重要的微量挥发性有机碳组分,它们广泛存在于大气对流层中,对气候、环境和生态系统具有重要影响。长期以来,对大气有机酸的研究都是基于其含量的分析,尽管这一研究手段对有机酸的认识起到了推动作用,但含量的分析已越来越不能满足于当前人们对大气有机酸生物地球化学认识的需求。由于稳定同位素组成的示踪作用,近年来人们开始探索利用有机酸中碳同位素的测试分析方法来研究其循环过程。这一方法涉及水溶液中有机酸的萃取过程。由于其近发、半挥发性和其易污染性,常规的萃取方法不能应用于有机酸的萃取。最近出现的固相微萃取技术为有机酸碳同位素组成的准确分析研究提供了可能的途径。利用这一方法探索有机酸同位素组成的分析,有可能为大气有机酸生物地球化学循环研究开辟一片新的天地,从而使该领域研究向前推进一步。     

基于机器学习的二氧化碳卫星反演方法

基于机器学习模型在分析数据并学习预测方面的优势,提出了一种基于机器学习的短波红外通道CO₂卫星遥感反演方法,以卫星观测辐亮度、气溶胶光学厚度、温度构建训练数据集,采用前馈神经网络与量化共轭梯度算法进行训练学习,构建了短波红外通道卫星CO₂反演模型,并利用GOSAT卫星观测光谱数据反演了CO₂浓度.反演结果与TCCON站点观测数据进行了比对,结果表明:卫星与地面观测的相关性优于0.86,平均误差小于2.5×10^-6,验证了反演方法的有效性.     

水中有机质矿化作用的生物地球化学室内模拟研究

有机质矿化直接影响到生物过程,对水生生态系统物理化学性质的调节起重要作用。而有机质矿化高时间分辨率下生物地球化学作用过程尚不十分明确。针对上述问题,我们利用水族箱培养的方式监测了有机质在24 h内的分解和矿化行为,研究了硝化细菌在此过程中的作用。研究所用水样采自贵阳花溪河,分别用大豆、玉米和混合饵料作为有机质在三个水族箱中进行对比实验。对硝化细菌起作用前后铵氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和溶解有机质δ13C进行每隔2 h的监测研究。结果显示,投放大豆饵料的水箱中三氮之和平均为16.41 mg/L,玉米水箱中为0.37 mg/L,混合饵料水箱中为6.05 mg/L。与以往认识不同,我们发现硝化细菌释放2 h后,三个水箱内铵氮含量平均升高37.16%,亚硝态氮含量平均升高5.98%,而硝态氮则出现降低现象,最大可降低64.85%。同时,微生物分解和矿化作用造成三个水族箱δ13C值平均升高13%~16%,明确地指示了细菌的活动作用。δ13C值的变化揭示,在硝化细菌释放后有机质分解加速,生物成因碳比例明显增加。     

工业企业场地再开发的多部门联合监管机制探讨

工业企业关停搬迁场地由于地理位置优越,再开发需求强烈。直接开发未经治理修复的污染场地,所带来的环境安全、健康风险和社会风险隐患相当突出,必须高度重视。从场地再开发流程分析入手,分析了从企业搬迁到场地再开发利用过程中不同环节存在的环境风险及其涉及的相应监管部门。在此基础上,提出了基于搬迁、流转、流转后三阶段划分的涉及工业和信息化、国土资源、住房和城乡建设、环境保护等多部门的全过程环境风险防控机制,可为中国建立有效的污染场地再开发联合监管机制提供参考。     

水稻响应重金属胁迫的蛋白质组学研究进展

水稻(Oryza sativa L.)是全球主要粮食作物之一,其重金属污染问题值得关注。综述了重金属胁迫对水稻造成毒害时所引起的蛋白质组学水平的变化情况。在现有的国内外研究进展中可发现,水稻受到镉、铜、砷、铝胁迫时,与氧化应激反应相关蛋白的表达会受到明显响应。当前,蛋白质组学的研究主要集中于水稻响应镉胁迫,对于其他重金属胁迫的响应蛋白研究相对较少。现有研究可知,镉和砷的响应蛋白类型较丰富,功能也较相似;水稻在响应铜胁迫时可能通过降低代谢,增强防御机制来响应胁迫伤害;水稻响应汞胁迫时的响应蛋白,主要是与光合作用与抗氧化过程相关蛋白。     

草酸-FeCl3复合淋洗剂对Pb、Zn污染土壤淋洗效果研究

采用草酸-FeCl_3复合淋洗剂对土壤中严重超标的Pb和Zn进行振荡淋洗试验,并研究了淋洗剂浓度、液土比、淋洗时间、淋洗次数等因素对重金属去除效率的影响,采用BCR形态分级法分析淋洗前后重金属形态的变化。结果表明,淋洗剂对土壤中Pb、Zn的去除效果从大到小依次为草酸-FeCl_3复合、FeCl_3、草酸。草酸-FeCl_3复合淋洗剂的最适淋洗条件为草酸浓度0.1 mol/L,FeCl_3浓度0.4 mol/L;淋洗时间8 h;液土比20 m L∶1 g;淋洗1次,Pb去除率达到85.71%,Zn去除率达到78.49%。草酸-FeCl_3复合淋洗剂对土壤中酸溶态、可还原态和可氧化态的Pb和Zn均具有较好的去除效果,有效去除了土壤中生物活性高的Pb和Zn,降低了其环境风险。     

发达国家和地区污染场地法律制度体系及启示

我国正在起草《土壤污染防治法》,这将为我国土壤、场地污染防治管理提供基本法律依据,并逐步建成完善的污染场地管理的法律制度体系。其中,监管体系、资金体系和责任体系是污染场地管理体系中的3大重要方面。美国、日本等发达国家和我国台湾地区在各自污染场地管理法律制度体系中,均规定了明确的监管主体,采用了多样化的监管手段,建立了可持续的污染场地专项基金,确定了明晰的责任判定和追究原则,为我国场地污染防治立法和制度设计中监管体系、资金体系和责任体系的建设提供了宝贵的借鉴。     

近50年石羊河流域陆地表层干湿状况变化特征及其影响因素

基于石羊河流域区1961—2010年气温、最高气温、最低气温、相对湿度、降水量、风速和日照百分率等气候要素资料,应用修订的Penman-Monteith(P-M)模型计算了最大潜在蒸散量和地表湿润指数,分析其空间分布、年际和年代际变化特征及其主要气象因子的影响。结果表明:1961—2010年间,研究区年降水量呈增加趋势,降水量变化曲线线性拟合倾向率为2.128-10.061 mm·(10a)-1,春夏季增幅较大;最大潜在蒸散量呈增加趋势,年最大潜在蒸散量变化曲线线性拟合倾向率在1.598-12.892 mm·(10a)-1,春夏季增幅最大;地表湿润指数变化也呈增加趋势,年地表湿润指数变化曲线线性拟合倾向率0.001-0.059(10a)-1,冬季增幅最大,在20 a周期附近,出现了2-4个干湿交替期,2002年之后为偏湿期,在高频区,2004—2005年有偏干振荡;影响石羊河流域区陆地表层湿润指数的主要因子是降水量、相对湿度。     

石油开采行业土壤污染防治对策与建议

在文献和实地调研的基础上,分析了石油开采行业生产工艺及产排污情况,识别了油井、注水井、输油管道、联合站等主要工艺节点的土壤污染风险,总结了目前行业处理废水和危险废物的主要方法,指出了行业在废弃钻井液处理、地下输油管道泄漏后期处置及突发环境事件应急预案中土壤污染防治等方面存在的问题,并提出了相应的对策和建议。     

琯溪蜜柚施用漳州城市污泥堆肥的研究

通过大田试验研究施用漳州城市污泥堆肥对琯溪蜜柚产量、品质及蜜柚、叶片、土壤中重金属含量的影响.结果表明,在常规施肥的基础上,施用污泥堆肥可显著提高蜜柚产量、改善蜜柚品质;施用污泥堆肥的蜜柚果肉中Hg、As、Pb、Cd、Cr重金属含量均低于GB 2762-2005<食品中污染物限量>(水果)标准;蜜柚不同器官或组织的重金属含量有较大的差异,总体趋势为叶片＞果皮＞果肉,但铬含量为果肉＞果皮;在保证污泥质量指标安全的前提下,长期施用漳州城市污泥堆肥是安全可靠的,不会对土壤环境产生污染.