基于模型推断法确定邛海总磷总氮浓度的参照状态

将流域入湖的氮磷负荷分为点源和非点源两部分,基于SCS模型和USLE模型,分别计算了流域入湖的溶解态和颗粒态非点源负荷,根据沿湖城镇、湖滨居民点生活污水及养殖废水排放,计算了入湖的点源负荷。通过出湖河流、湖内取水和渔产捕捞,计算了出湖的营养物负荷。通过计算的出、入湖负荷和现有的湖泊水体氮磷浓度数据,基于湖泊氮磷质量守恒,计算了氮磷的净沉降速度。根据计算的逐年入湖氮磷负荷和所建的湖泊氮磷质量守恒模型,逆推逐年的湖泊水体氮磷浓度,确定湖泊氮磷浓度的参照状态。应用建立的模型推断出邛海TP、TN浓度的参照状态分别为0.018和0.239 mg/L。构建的湖泊氮磷参照状态推断模型,所需资料少,概念清晰,在资料缺乏的其他湖泊流域具有推广应用价值。     

湖北省长江三峡地区山水林田湖草生态保护修复实践探索与思考

湖北省长江三峡地区是世界上最大的水电站——三峡大坝所在地,是长江中上游关键节点,是三峡库区水土保持重点生态功能区,生态功能地位极其重要。针对长江三峡地区长江干支流水体部分断面总磷超标、“化工围江”、生态系统功能退化、废弃矿山破坏生态环境、珍稀濒危物种生境遭到破坏、生态保护修复机制不健全等问题,围绕保障“一江清水向东流”的总目标,提出了山水林田湖草生态保护修复工程实施路径。以长江干支流为经脉,以山水林田湖草为有机整体,优化空间布局,将长江三峡地区划分为11个生态保护修复片区,统筹实施重要干支流水环境治理与修复、“化工围江”综合治理与长江岸线生态修复、废弃矿山生态修复、土地综合整治、重要生态系统修复与生物多样性保护、区域生态保护修复体制机制创新六大类任务措施,构建分区分类生态保护修复工程体系,创新跨区域、跨部门的生态修复长效机制,积极探索长江三峡地区生态修复模式,推动区域绿色高质量发展,以期为其他地区生态保护修复提供参考与借鉴。     

耐热杜鹃花种质及其在暖热地区栽培研究进展

本文对国内外低海拔炎热地区培育耐热杜鹃花的研究和报道进行了综述,海外筛选出微笑杜鹃、猴头杜鹃等23种杜鹃花用于培育耐热常绿杜鹃,采用大颗粒有机物或无机物为生长介质,高苗床或二重底的方式栽培杜鹃花,国内的研究结果同海外略有差异.此外,简要描述了部分杜鹃花的特性,以期为国内耐热杜鹃的培育和研究提供参考.     

水-苦草-沉积物系统对聚乙烯微塑料的响应

水生态系统中的微塑料对生态安全和环境健康造成严重威胁,受到广泛关注.为了揭示水-苦草-沉积物系统对于微塑料暴露的响应,将苦草暴露于不同质量分数（1%～5%,沉积物湿重质量分数）的聚乙烯微塑料（PE-MPs）中,分别研究了PE-MPs对系统中水质理化指标、沉水植物形态特征、生理性状、抗氧化系统和沉积物中微生物群落结构的影响.结果表明,PE-MPs处理组对于水体理化性质的改变不显著,PE-MPs处理组显著抑制了植株株高、氧化应激指标和抗氧化系统. 1% PE-MPs处理组株高的增长仅为对照组的47.44%,叶绿素a含量为对照组的81.04%,过氧化氢酶（CAT）活性、丙二醛（MDA）含量和过氧化物酶（POD）活性较对照组分别提高了233.70%、 117.82%和61.62%.不同质量分数的PE-MPs对沉积物中的微生物群落结构存在一定的影响.上述结果有助于完善水-沉水植物-沉积物系统中PE-MPs生态风险的评价体系.     

自然环境中功能菌活的非可培养状态形成及复苏机制研究进展

细菌在环境胁迫下可进入活的非可培养(viable but non-culturable,VBNC)状态,不再分裂但具有代谢活性,且能够在适宜条件下复苏.VBNC状态限制了功能菌群在环境治理方面的作用,开展关于VBNC状态的形成及复苏机制研究可为激发VBNC状态功能菌在生物修复中发挥作用提供理论基础.本文对环境中VBNC...     

河道藻源胞内有机质光化学-生物降解机制

藻细胞破裂后会向水体释放大量的胞内有机质 (intracellular dissolved organic matter, I-DOM) 。I-DOM在河道中将经历复杂的光降解和生物降解过程,影响其在河道中的迁移转化和环境效应。为了探明光照和微生物对I-DOM的降解机制,开展了光降解、生物降解和光-生物降解实验。结果表明,I-DOM经7 d光降解和生物降解后,溶解性有机碳 (dissolved organic carbon, DOC) 的去除率分别为70%和81%;虽然光照1 d能去除38%的DOC,但后续生物降解 (光-生物降解) 与无光照生物降解对DOC的去除效率一致。进一步的研究表明,生物降解过程中的呼吸商 (respiratory quotient, RQ) 低于光-生物降解过程,说明相比于生物降解过程,光-生物降解过程中经光照后生物呼吸时所利用I-DOM的性质发生了改变,进而影响了生物呼吸时O₂的消耗和CO₂的产生。生物降解过程中微生物主要利用原始的I-DOM分子;而在光-生物降解过程中,生物降解过程的微生物主要利用经光降解转化后的I-DOM分子。光-生物降解过程中,光照消耗了I-DOM中可生物降解的脂质、蛋白质和木质素类组分,导致I-DOM的生物降解效率降低;同时,光照将I-DOM中的大分子物质分解成高O/C的小分子物质,使微生物代谢需要的O₂减少,小分子物质则更易被生物降解矿化生成CO₂,导致RQ升高。本研究结果可为河道水质调控提供参考。     

TiO2/UV/O3协同老化对微塑料吸附甲基橙的影响

为了探究协同老化后的微塑料与有机污染物的相互作用机制,以PVC作为研究对象,采用TiO₂/UV/O₃协同老化方式,对比考察了老化前后PVC对甲基橙(MO)的吸附性能。结果表明,随着老化的进行,PVC颗粒表面碎片化加深,粒径明显减小,Zeta电位值降低,并出现了新的含氧官能团。原始PVC对MO的吸附符合准一级动力学模型,而老化后的PVC对MO的吸附符合准二级动力学模型,且主要的吸附模式均为液膜扩散和颗粒内扩散。动力学拟合结果表明老化前的PVC对MO的吸附以物理吸附为主,而老化后的PVC对MO的吸附以化学吸附为主。老化前后的PVC对MO的吸附均符合Freundlich等温吸附模型,表明MO与微塑料之间的相互作用是在非均匀表面上的多层吸附。以上研究结果可为微塑料携带有机污染物在环境中的迁移转化的行为提供参考。     

微纳米气浮技术用于炼化污水的深度处理

采用作者自行设计制作的混凝-微纳米气浮装置对炼化企业污水处理厂二沉池出水进行深度处理,考察了混凝剂投加量、工作压力、回流比和水力停留时间对气浮效果的影响,结果表明,最佳工艺参数为:混凝剂FeCl3 30 mg/L,工作压力0.2 MPa,回流比为20%,水力停留时间6 min。在此实验条件下,COD去除率为39.13%,SS去除率为51.85%,气浮出水COD<60 mg/L,达到了《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级B标准。     

氨氮浓度对猪粪厌氧消化及产甲烷菌群结构的影响

氨氮抑制是影响高含固厌氧消化推广应用的主要因素之一。通过批式实验,采用外源氨氮投加方式,考察了厌氧消化过程中不同氨氮浓度对鲜猪粪产甲烷效果和产甲烷菌群结构的影响。结果表明：氨氮添加量为2 000 mg·L-1（TAN≈3 596.7 mg·L-1）时,日产甲烷速率及累积产甲烷量均明显下降;添加量大于4 000 mg·L-1（TAN≈5 618.7 mg·L-1）时,氨氮抑制加剧,出现VFAs累积、产甲烷高峰期后移、丙酸降解失败。不同氨氮投加量下猪粪中挥发性固体（VS）产甲烷率分别为（369.0 ± 17.3）、（318.5 ± 7.6）、（234.7 ± 2.5）、（165.4 ± 19.4）mL·g-1,产甲烷效率较对照组分别下降14%、36%和55%。超过4 000 mg·L-1的外源氨氮投加促使产甲烷菌群结构发生显著变化,乙酸利用型产甲烷优势菌Methanosaeta 逐渐被Methanosarcina代替,而氢利用型产甲烷菌属中Methanospirillum的优势性逐渐被Methanoculleus和Methanomassiliicoccus取代,说明后者均有较强的氨氮耐受性。主成分分析和冗余分析表明,高浓度氨氮会促使产甲烷途径由乙酸利用型为主向氢利用型为主转变。     

基于土地利用变化的忻州市生态格局时空变化分析

为了厘清改革开放以来忻州市各类生态系统及生态系统格局的时空特征,使用忻州全市1980、2000、2018年的土地利用和覆盖(LULC)二级分类数据,经过土地转移矩阵和景观格局指数计算,探讨分析了忻州市改革开放以来近40年的LULC及格局的长时间序列时空变化特征,以揭示忻州市的生态环境变化态势。研究区近40年来以城镇用地和其他建设用地增加为主,其他各类减少,城镇化和人口增长带来的土地和生态压力主要集中在草地、耕地以及湿地上;其中2000—2018年的变化更剧烈,人类活动对自然的干扰加剧,但同时在这一阶段已经开始了森林、湿地的保护,开展经济发展与生态文明同步建设。