沿海丘陵地形区域大气环境质量预测模式体系

介绍了一套适合沿海丘陵地形条件的区域大气环境质量预测体系,它主要由局地扩散模式（ＨＰＤＭ模式,Ｍｉｓｒａ模式）、中尺度气象场模式和区域扩散模式（分段烟流模式）组成,该系统具有较快的计算速度。同时文章对气象场模式中所采用的三维准静力动力学模型在地形追随坐标下的形式进行了较完整的描述,对变换后湍流扩散项的近似取舍进行讨论并且对传统的分段烟流模式的分段烟流作了连续性定义的改进。     

莱州湾滨海盐渍土中铵态氮水平运移室内模拟试验

莱州湾滨海盐渍土中铵态氮水平运移规律研究表明,铵态氮在水平方向存在运移,运移速率随供试示踪剂源距离的增加而迅速减小,在20cm运移距离内,NH+4由于受到土壤胶体的吸附而逐渐降低,并呈幂函数关系;铵态氮的水平运移主要由土壤对铵吸附的饱和程度决定,而运移速率主要由铵态氮的浓度梯度和水势梯度控制。铵态氮水平运移速率随土壤含水量的增大而升高,并呈指数曲线变化。铵态氮水平运移的浓度受非饱和土壤水扩散率的影响,并随非饱和土壤水扩散率的升高而呈幂函数曲线下降。     

不同含水量细砂介质中挥发苯的有效扩散系数研究

挥发性有机污染物在土壤多孔介质中的有效扩散系数是土壤气相抽提(soil vapor extraction,SVE)传质过程中的一个重要参数.笔者以苯为研究对象,采用土柱扩散试验,对不同含水量条件下挥发苯在细砂介质中的有效扩散系数和扩散规律进行研究.结果表明,对于吸附型矿物含量少的细砂介质,含水量大小在一定程度上影响了挥发苯的扩散过程.含水量在50 g·kg-1时,扩散最快;低于50 g·kg-1时,随含水量增大扩散能力增强;高于50 g·kg-1时,扩散能力则随含水量增大而减弱.同一扩散柱中,随着扩散距离增加,挥发苯的有效扩散系数增大,这可能与其蒸汽分压降低有关.     

莱州湾滨海盐渍土中铵态氮水平运移室内模拟试验

莱州湾滨海盐渍土中铵态氮水平运移规律研究表明，铵态氮在水平方向存在运移，运移速率随供试示踪剂源距离的增加而迅速减小，在20cm运移距离内，NH4由于受到土壤胶体的吸附而逐渐降低，并呈幂函数关系；铵态氮的水平运移主要由土壤对铵吸附的饱和程度决定，而运移速率主要由铵态氮的浓度梯度和水势梯度控制。铵态氮水平运移速率随土壤含水量的增大而升高，并呈指数曲线变化。铵态氮水平运移的浓度受非饱和土壤水扩散率的影响，并随非饱和土壤水扩散率的升高而呈幂函数曲线下降。     

食物源nC_(60)损害斑马鱼脑、鳃、肾和肝胰腺正常机能

水体中稳定存在的富勒烯纳米晶体(nC_(60))可被浮游动物滤食,并通过食物链传递到更高营养级生物。为探究食物源nC_(60)的生物效应,本试验选取携带nC_(60)的大型溞喂养斑马鱼21 d,考察了食物源nC_(60)对斑马鱼脑、鳃、肾和肝胰腺4个器官中ROS、Na~+K~+-ATPase、Ca2+-ATPase、酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)、谷丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶(GOT)活性等指标,用以评价食物源nC_(60)对斑马鱼的机能影响。暴露于食物源nC_(60)下的结果表明:斑马鱼脑ROS随时间增加而增加,暴露21 d后增加了79.17%。鳃、肾Na~+K~+-ATPase活性随暴露时间增加而降低,暴露21 d后分别降低了47.09%和51.07%;鳃、肾Ca2+-ATPase活性随暴露时间增加而减少,暴露21 d后分别降低了28.28%和35.13%。鳃、肾、肝胰腺AKP活性随时间增加而增加,暴露21 d后分别增加45.97%、26.68%和83.01%;鳃、肾、肝胰腺ACP活性随时间增加而增加,暴露21 d后分别增加38.85%、84.12%和55.77%。肝胰腺GPT和GOT活性随时间增加而降低,暴露21 d后各降低了50.05%和76.50%。本研究不但阐述了食物源nC_(60)降低高一级水生动物(斑马鱼)脑、鳃、肾和肝胰腺的正常机能,而且为进一步研究食物源nC_(60)对水生生物的生态毒理提供了部分基础数据。     

酸性条件下H+ - Cu2+在红壤表面反应的能量特征

研究了酸性条件下H -Cu2 在红壤表面反应动力学的能量特征,结果表明:酸性条件下Cu2 的吸附分为快反应和慢反应两个阶段.用一级动力学方程拟合,Cu2 的最大吸附量随酸度的增加而显著下降,随温度的升高提前达到平衡.用双常数方程描述Cu2 在吸附点位能量分布的不均匀性,用扩散速率常数b计算,活化能(Eb*)随酸度的增加而增加,Cu2 扩散需要克服的能障变大;ΔH*值为正,温度升高可促进Cu2 的扩散;ΔS*均为负值,表明吸附反应使体系的有序度增加.原液pH值为3.8和3.3时,流出液的pH值高于原液,这是由于土壤的缓冲作用、土壤表面质子化和硫酸根专性吸附释放的羟基中和;反应初期H 消耗是快反应过程,反应后期H 对矿物的溶蚀为速率控制步骤.     

温度及氨氮负荷对曝气生物滤池硝化作用的影响

采用火山岩为载体填料的曝气生物滤池(BAF)进行实验室小试,研究供氧受限条件下,BAF的硝化反硝化运行特性及温度(10℃～30℃)和氨氮负荷变化(0.069～1.32kg/(m3·d))时对硝化作用的影响。当氨氮负荷为1.10kg/(m3·d),供氧受限时,温度从20℃升高到30℃,反应器的硝化效率仅增加10%左右,表明BAF中硝化作用主要受溶质的传递、扩散速率控制而不是受与温度有关的动力学参数控制;然而,相同负荷下,当温度控制在15℃时,硝化效率明显降低,说明20℃是一临界点。此外,20℃时随氨氮负荷的增加(从0.825kg/(m3·d)提升到1.32kg/(m3·d)),氨氮去除率略有下降,但在第3个取样口处却发现有亚硝酸盐氮累积现象,这是因为在供氧受限时,随负荷的增加,溶解氧相对短缺发生了部分硝化作用。     

污染土壤添加有机物质对黑麦草吸收铜的影响

研究了泥炭和堆肥对铜污染土壤盆栽黑麦草吸收铜状况的影响。结果表明,黑麦草地上、地下部含铜量皆随土壤污染水平提高而增加,地下部的增幅远大于地上部;添加有机物质明显降低了黑麦草地上、地下部的含铜量,平均降幅近30％。泥炭降低黑麦草地上、地下部含铜量的作用随土壤污染水平的提高而逐渐变小,而堆肥的作用至重度污染水平仍较明显;在近400mg/kg铜污染水平上,有机物质表现出最佳降低植株铜吸收量的效果。有机物质的控制作用与土壤pH有关,并在3茬黑麦草的试验期间内得以维持。     

碱渣对铜(Ⅱ)离子吸附特征的研究

研究了铜在碱渣表面的吸附特征.结果表明,碱渣总吸附量随体系温度的升高而降低;随体系pH值的升高而增加;随吸附质初始浓度的增加而增大.在pH《5.01时其等温吸附能较好地符合Freudlich等温吸附规律,而在pH》5.01时,能较好地符合Langmuir等温吸附规律,吸附热随pH值的增大而升高.当pH≤4.54时,碱渣的吸附力以偶极间力和氢键力的作用为主,而当pH》4.54时,以化学键力为主.碱渣的动力学方程亦随pH值的改变而改变,在pH=4.54时,碱渣对Cu2 的吸附动力学方程以一级动力学方程拟合效果最优;当pH为4.91和6.01时,以Langmuir方程的拟合效果最优.     

污染土壤添加有机物质对黑麦草吸收铜的影响

研究了泥炭和堆肥对铜污染土壤盆栽黑麦草吸收铜状况的影响。结果表明 ,黑麦草地上、地下部含铜量皆随土壤污染水平提高而增加 ,地下部的增幅远大于地上部 ;添加有机物质明显降低了黑麦草地上、地下部的含铜量 ,平均降幅近 3 0 %。泥炭降低黑麦草地上、地下部含铜量的作用随土壤污染水平的提高而逐渐变小 ,而堆肥的作用至重度污染水平仍较明显 ;在近 4 0 0mg/kg铜污染水平上 ,有机物质表现出最佳降低植株铜吸收量的效果。有机物质的控制作用与土壤pH有关 ,并在 3茬黑麦草的试验期间内得以维持     

酸性条件下红壤表面Pb反应动力学的能量特征

用自行设计的动力学装置研究了酸性条件下Pb在红壤表面的反应动力学能量特征.结果表明,酸性条件下,Pb吸附分为快反应和慢反应.用一级动力学方程拟合的Pb最大吸附量,随酸度增加显著下降,随温度升高提前达到平衡.用扩散速率常数计算的活化能(△E*)随酸度的增加而增加,Pb扩散需克服的能障加大;△H值为正,温度升高可促进Pb的扩散;AS值均为负,说明吸附反应使体系有序度增加.原液pH为4.5和5.6时,流出液的pH急剧下降;pH3.8和3.3时流入液比流出液的pH高,是由于土壤的缓冲作用和土壤表面质子化;当溶液中H+超过一定数量后,反应初期的H+消耗是快反应过程.H+对矿物的溶蚀成为速率控制步骤.     

亚热带森林BVOCs排放和其影响因子之间的相互关系

利用植物挥发性有机物(BVOCs)排放经验模式以及太阳辐射、气象参数测量数据,计算了2013年5月—2016年12月年江西省亚热带人工林BVOCs的排放通量。为了深入研究BVOCs排放与其控制因子之间的相互作用,将大气中物质含量(以S/Q表示,S、Q分别为水平面散射辐射和总辐射)在0.0—1.0区间以0.05间隔分区,同时将BVOCs排放通量、其他参数一同分区,计算了所有参数在每个分区的平均值。进一步研究了对应于所有S/Q分区的BVOCs排放通量与其影响因子(PAR、气温、水汽含量、S/Q)之间的相互关系。研究发现,异戊二烯、单萜烯、BVOCs排放通量,(1)在PAR1 180μmol·m-2·s-1的条件下,均随PAR增加线性增加,单萜烯排放比异戊二烯排放对于PAR的响应更加敏感。(2)随气温的升高而增加,当气温达到26℃时达到峰值;然后随气温的升高而下降。(3)随水汽含量的增加而增加,当水汽含量为24 hPa时达到峰值,之后随水汽含量的增加而下降。(4)当S/Q≤0.55之时,随S/Q的增加而增加;当S/Q≥0.55后,随S/Q的增加而下降。PAR、气温、水汽含量、S/Q共同影响着BVOCs的排放,其中大气中的物质含量S/Q是一个关键参数,它控制着BVOCs随其主要影响因子(PAR、气温、水汽含量、S/Q)变化的正负作用及其转折点。将大气中物质含量分区,研究各个分区内BVOCs排放通量和其他各个参数之间的相互关系,有助于深入了解与BVOCs排放有关的物理化学生物过程及其相互作用、化学和光化学机制。建议将这一方法用于未来研究。BVOCs排放模型揭示出异戊二烯和单萜烯在生成二次有机气溶胶方面存在竞争或相互抑制的机制。     

铝电极-低压脉冲电解含油废水影响因素

高压脉冲电源耗电量大,反应器绝缘安全要求高,不利于工业化应用.为了降低电耗、电极损失,采用铝电极-低压脉冲电解方法,对难降解的含油废水去油影响因素进行了单因子试验研究.结果表明:该方法对质量浓度为95.0 mg·L-1的含油废水中油的去除率超过65%.油去除率随电解时间、电压增加而增大,电解时间达到50 min、电压大于7 V以后受油分子扩散浓度影响而增加缓慢;适宜占空比、脉冲频率即可发挥脉冲作用,消除钝化效果,又可增强电解效果;体系pH值对电解影响较大,碱性条件有较好的电解效果;适量增加电解质用量可以提高油去除率;电极间距主要影响电耗,随间距减小耗电量增加.     

邻苯二甲酸二甲酯在离体人红细胞内的分布和含量研究

邻苯二甲酸酯类污染物(PAEs)在环境中普遍存在,可沿食物链富集,危害人体健康。本文利用荧光光谱法和高效液相色谱法(HPLC)探究了邻苯二甲酸二甲酯(DMP)在离体人红细胞内的分布情况。结果表明,红细胞在310 nm、490 nm和609nm处各具有一个荧光特征峰,其来源分别为:红细胞内的蛋白;还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)和膜脂;锌卟啉和原卟啉。DMP染毒后,310 nm处的荧光峰出现明显下降,其原因为进入红细胞内的DMP与蛋白发生了结合;490 nm和609 nm处的荧光峰变化很小。高效液相色谱(HPLC)实验结果表明,DMP能透过红细胞膜进入细胞内部,其进入量随暴露量增加而增加,进入量和暴露量的比值随暴露量增加而减少。上述研究成果能加深对PAEs在血液运输过程中与红细胞毒性作用的理解,可为PAEs的危险性评估和相关疾病预防提供数据参考。     

太湖水体光学特征及其对水中初级生产力的影响

对太湖梅梁湾水体实测结果表明 :在水体表面 ,UV -C的强度较小 ,只有 10 -5μE·m-2 ·s-1数量级 ;UV -B的强度随着波长的增加而呈现递增的趋势 ;UV -A的强度较强 ,达 10 -2 μE·m-2 ·s-1数量级 ,并且在水体中衰减较快 ,衰减系数 (Kd)可以达到 12 .5m-1。可见光在水体中Kd 可达 8.2m-1。在水下 0 .5m处 ,紫外线不足表面光强的 1% ,可见光是表面光强的 2 0 %左右。初级生产力在表面相对较小 ,在水下 0 .2m处最大 ,且随水深的增加而减少 ;在水体中直接测定发现 ,0 .2m处溶解氧值较高。初级生产力的这种分布是水体中紫外光与可见光共同作用的结果。     

磷锌配施对镉污染石灰性土壤中磷锌镉有效性的影响

为了阐述磷与锌镉在土壤系统中的作用机制,采用室内培养的方法,研究了石灰性褐土在不同镉质量分数处理下磷锌配施对土壤DTPA-Cd、DTPA-Zn及速效磷质量分数的影响.结果表明,土壤中wDTPA-Cd随外加镉质量分数的增加而增加,随施磷质量分数的增加而降低.同时在相同镉质量分数处理下,配施锌能显著降低土壤wDTPA-Cd;土壤中wDTPA-Zn随外加锌质量分数的增加而增加,且随施磷质量分数的增加而增加,而随土壤中添加镉质量分数的增加显著降低;土壤速效磷的质量分数随施磷质量分数的增加而提高,而镉的加入降低了土壤速效磷质量分数,但配施锌能显著提高土壤速效磷质量分数.     

海底铁锰氧化还原过程的模拟研究

本文用室内海水-沉积物平衡箱研究了沉积物间隙水中铁、锰的垂直变化分布和随时间变化的分布,Fe~(2+)随深度、时间的变化幅度大,在六个月的实验期内均是如此,而Mn~(2+)在放置三个月后即趋于稳定;Fe~(2+),Mn~(2+)产生的宏观经验动力学表明:Fe~(2+)受pH影响远比Mn~(2+)大,且随着深度的增加更为明显,Fe~(2+)在较下层产生速率大,而Mn~(2+)反之;Fe~(2+)的扩散转移是上覆海水向沉积物中转移,扩散量为-60.7ug/m~2d,Nn~(2+)转移方向相反,扩散量为1746.2ug/m~2.d。     

不同热处理条件对亚麻酸中持久性自由基产生的影响

本研究采用电子顺磁共振波谱仪和紫外分光光度计,分别测定不同热处理方式和时间下,亚麻酸中持久性自由基信号和化学结构特征,以期探究亚麻酸结构变化及其自由基形成位点间的关系.结果表明,亚麻酸在电炉加热和微波复热后均能产生自由基,且复热后样品中的自由基信号强度明显增强,并随微波复热时间的增加而增强.这归因于电炉加热对亚麻酸起到启动作用,并提高其分子极性,而后在氧气的引入和微波辐射的作用下,导致其共轭双键断裂,进而产生以氧为中心的自由基(g因子值 2.0040).微波复热时间增加时,衰减速率常数K随之增加,相应的,半衰期t_(1/2)随之减少.这是由于随着微波复热时间的增加,产生的较短寿命、高自旋的自由基增多.亚麻酸样品的羟基自由基随微波加热时间的增加而增强,这是因为微波加热有利于促进过氧化物的生成及其O—O键的断裂,进而贡献羟基自由基的形成.     

铝对土壤微生物区系组成的影响

通过大豆盆栽试验,研究了金属铝对土壤微生物区系组成的影响。结果表明,当铝质量分数<1.1 g/kg时,土壤细菌、放线菌的数量随着铝质量分数的增加而增加;当铝质量分数>1.1 g/kg时,土壤细菌、放线菌的数量随着铝质量分数的增加而减少。铝对丝状真菌的生长具有明显的促进作用。在低质量分数下,铝对土壤氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌具有一定的刺激作用;当质量分数>1.1 g/kg时,则表现为抑制作用,最大抑制率分别达48%、96%和95%;土壤硝化细菌、反硝化细菌可以作为铝污染土壤生态环境的指示菌。自生固氮菌的数量随铝质量分数的升高而逐渐下降。铝对土壤微生物区系产生抑制作用的临界质量分数在1.3 g/kg左右。     

水深梯度对黑藻生长的影响

采用盆栽试验方法,将黑藻(Hydrilla verticillata)顶枝种植在水下0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 m处塑料盆内,研究水深对黑藻生长的影响。结果表明,水深能够明显影响黑藻的存活,当水深>2.5 m时,由于光照不足,黑藻生长受到了明显抑制,水深3.0、3.5、4.0 m处黑藻分别于试验第57、33、21天死亡。水深改变了黑藻植株形态。水深对黑藻株高的影响极显著(P<0.01)。试验80 d时,不同水深处黑藻的茎节数、节间距、分枝数均差异显著(P<0.05)。试验80 d时,水深0.5～2.0 m处,黑藻株高和茎节数随水深增加而逐渐增加,当水深>2.0 m时,随水深增加开始减少。试验80 d时,水深0.5～2.5 m处,黑藻节间距随水深增加而不断延长。同一生长时间黑藻分枝数随水深增加而递减。各水深梯度处黑藻生物量呈先升高后降低的趋势,水深0.5～1.5 m处黑藻生物量随深度增加呈上升趋势,水深1.5 m处生物量最大,水深2.0、2.5 m处生物量迅速降低,不同水深梯度间黑藻生物量差异极显著(P<0.01)。该试验条件下,黑藻的光补偿水深在水体平均透明度(1.0 m)...