基于数学模型的海平面上升对咸潮上溯的影响

气候变化导致的海平面上升对沿海地区构成极大的威胁,海平面上升已经成为全球重要的环境问题,受到社会各界的高度重视。研究建立了一维动态潮流-含氯度数学模型,计算了海平面上升对咸潮上溯的影响,结果显示:250 mg/L的咸度线随着上游来水频率的增大,咸潮上溯距离明显增大;一定上游来水条件下,随着海平面的上升,咸潮上溯界线向上游方向移动显著。并详细计算了代表口门在海平面上升10 cm、30 cm和60 cm的情况下,咸潮界线的具体上移距离,以期给三角洲地区城市供水、农业灌溉引水等提供理论指导,减轻海平面上升危害,以确保21世纪中国沿海地区资源、环境、经济和社会的可持续发展。     

Phylogenetic diversity and specificity of bacteria associated with Microcystis aeruginosa and other cyanobacteria

Interactions between bacteria and cyanobacteria have been suggested to have a potential to influence harmful algal bloom dynamics; however, little information on these interactions has been reported. In this study, the bacterial communities associated with five strains of Microcystis aeruginosa, three species of other Microcystis spp., and four representative species of non-Microcystis cyanobacteria were compared. Bacterial 16S rDNA fragments were amplified and separated by denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) followed by DNA sequence analysis. The similarities among bacterial communities associated with these cyanobacteria were compared to the digitized DGGE profiles using the cluster analyses. The bacterial community structure of all cyanobacterial cultures di ered. Cluster analysis showed that the similarity values among M. aeruginosa cultures were higher than those of other cyanobacterial cultures. Sequence analysis of DGGE fragments indicated the presence of bacteria including, Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Bacteroidetes and Actinobacteria in the cyanobacterial cultures. Members of the Sphingomonadales were the prevalent group among the Microcystis-associated bacteria. The results provided further evidence for species-specific associations between cyanoabcteria and heterotrophic bacteria, which are useful for understanding interactions between Microcystis and their associated bacteria.     

阳离子聚丙烯酰胺在板框脱水机上应用的研究

板框脱水机在污泥脱水时一般加入无机化学物,如石灰等,加重了后继污泥处置的压力。实验采用“阳离子聚丙烯酰胺＋铁盐”和“石灰＋铁盐”不同的加药方案,在移动式板框脱水机上进行对比试验,结果表明阳离子PAM可以大幅度提升设备处理能力。在相同的设备条件和运行周期下,阳离子PAM产生的泥饼更干,处理泥量比用石灰加药时提高20％以上。     

山区河道工程扰动边坡植物群落恢复动态研究

为研究山区河道工程扰动边坡植物群落演替规律,以石葵河生态治理工程区为研究对象,采用典型样地抽样调查法,对河道边坡植被恢复情况进行连续3年的调查.结果显示,在生态修复期内共发现105种植物,隶属38科97属,以禾本科、豆科和菊科为主;随着时间推移,功能群物种组成有明显波动,豆科植物占比下降,禾本科、菊科植物占比升高;优势物种发生改变,从初期多年生草本占绝对优势逐步向乔灌草共存的趋势演替;植物群落生物多样性指数均呈上升趋势.针对研究区生态修复,试提出以当地优势物种胡枝子+大青+狗牙根+牛筋草+羽芒菊为主的灌草结合植物配置模式.     

基于参考应力法的海底腐蚀管道剩余强度评价

在役海底管道所处海洋环境恶劣,管道发生腐蚀后剩余强度降低。为了更加准确地计算管道的剩余强度,基于ANSYS非线性有限元模拟,采用参考应力法,研究了参考应力分别为(SMYS+SMTS)/2,1.1SMYS,SMYS+69,0.8SMTS,0.9SMTS,SMTS的海底管道剩余强度,将结果与爆破实验数据作对比,提出了参考应力和流变应力取值的推荐算法。研究结果表明,在海底腐蚀管道剩余强度有限元分析中,对于X46,X60和X80管道,建议分别使用(SMYS+SMTS)/2,0.9SMTS和SMTS作为参考应力;推荐使用(SMYS+SMTS)/2, SMYS+69和 1.1SMYS三者中的最大值作为流变应力。     

基于限定motif关联规则的海洋热浪事件模式发现研究

海表温度作为近岸海洋热浪事件的重要孕灾环境要素,揭示其变化规律有助于预测未来热浪事件的发生。本文将用于表达热浪事件发生前和发生时海表温度变化规律的关联规则定义为事件模式,提出了基于限定motif关联规则挖掘的模式发现方法。方法通过STAMP算法挖掘出motif,运用MDL评分策略分割motif形成候选关联规则,结合热浪事件发生的约束条件,实现对海洋热浪事件模式的提取。本文利用中国近海3个站点的海表温度数据进行海洋热浪事件模式发现实验,研究结果表明,中国近海的海洋热浪呈季节特征,主要发生于夏季,且持续时间达20天以上,海洋热浪事件模式呈现有规则的升温和下降趋势,升温速率和降温速率呈对称特性,且在热浪发生前,海表温度有一个短暂的升温间歇期。     

水体中胺鲜酯残留量的测定及其光解特性

建立了利用固相萃取-气相色谱(SPE-GC)测定水体中胺鲜酯残留量的方法.考查了3种不同固相萃取柱(C18、florisil、OasisR HLB)对水溶性农药胺鲜酯的吸附效果,发现它们对水中胺鲜酯的萃取效率依次为8%、13% 和96%;进一步研究了利用OasisR HLB萃取水中胺鲜酯的最佳条件(洗脱剂二氯甲烷用量4～8 mL),OasisR HLB(60 mg)小柱对胺鲜酯的保留容量高达200 μg·柱-1.运用该方法测定胺鲜酯光解试验样品,结果表明胺鲜酯质量浓度的对数与光照时间呈良好的线性关系.胺鲜酯在氙灯下的光化学降解符合一级动力学反应,光解半衰期为82 min,较易光解.     

苯并[a]芘和二苯并[a,h]蒽的土壤降解特性及其影响因素

实验室条件下,研究了不同土壤性质、水分含量、通气条件、外加营养元素比例与外源微生物等条件下,苯并[a]芘(BaP)和二苯并[a,h]蒽(DBA)在土壤中的降解特性.结果表明,当土壤中BaP和DBA的添加水平分别为2.5 mg·kg-1时,至125 d时,BaP在pH较低的江西红壤中降解最快,降解率达87.3%;而DBA在有机质含量较高的中性太湖水稻土中降解较快,降解率为52.0%.土著微生物对BaP和DBA在土壤中的降解起重要作用;合适的土壤C/N比值能明显加快降解速率;好气条件有利于BaP和DBA的降解.     

水华期间太湖梅梁湾微囊藻原位生长速率的测定

2007 年8 月太湖发生水华期间采用细胞分裂频率法(FDC)对太湖梅梁湾蓝藻的原位生长速率进行了测定.结果表明,微囊藻的细胞分裂频率有明显的日变化规律,即白天高,最大值约为20%;夜晚低,最小值约为5%.计算得到4 个采样点蓝藻原位生长速率分别为0.23,0.19,0.37,0.26d-1.实验同时测定了水体的营养盐水平和叶绿素a 的含量,表明较高的细胞分裂频率可能与水体中较高的营养盐水平、叶绿素a 含量有关.     

基于超阈值取样的中国不同重现期降雨强度空间分异特征及强降雨变化模态(1961～2016年)

不同重现期下的降雨强度对于城市防洪减灾具有重要科学和现实意义。利用中国1961~2016年的535个日值降水站点数据,采用日降雨量的90%、95%和99%分位数阈值,对比分析不同超阈值取样下的中国不同重现期降雨强度空间分异特征和强降雨变化模态。结果表明：（1）3种分位数降雨阈值均呈东高-西低的空间分异特征。相比绝对阈值,日降雨量的95%和99%分位数阈值用于研究大雨和暴雨是相对合理的。（2）3种超阈值样本下的中国不同年遇型降雨强度受区域气候环境和地形条件影响,其空间演变特征具有相似性,均呈现出从东部沿海向西和向北扩张的趋势,但相同年遇型下的降雨强度空间格局在3种超阈值取样方法下差异较大。（3）EOF分析即经验正交函数分解表明在绝对阈值和相对阈值取样下的中国强降雨变化模态具有一致性,前三模态方差解释率可以达到54%以上,且第一、二和三模态的方差解释率均超过10%,分别达到约30%、14%和11%,均表征了中国年际强降雨量的不同变化规律特征,具有明显的气候物理意义。