沙漠化遥感分类方法对比分析——以新疆塔河下游为例

新疆是我国受沙漠化危害最严重的省区,而沙漠化信息提取是遥感专题信息提取的难点之一,探索合适的沙漠化遥感分类方法可以为相关部门提供决策支持.本文利用TM&ETM遥感影像对比分析了现有主要应用的最大似然、最小距离、决策树等几大分类方法在沙漠化分类中的应用,结果显示:①传统的最大似然方法分类精度及出图效果等各方面优于SVM、最小距离及决策树方法.最大似然的分类总精度以及Kappa系数分别达到96.43％和0.95,分类精度随先验概率的增大而减小,混淆程度小,结果图清晰,能反应真实的沙漠化分布情况.②SVM径向基函数分类可以达到分类目的,当γ逐渐增大时精度增高,混分较稍严重,可以反应真实的沙漠化分布情况.③最小距离精度较低,有严重的漏分现象,能一定程度上反应沙漠化的分布情况.④决策树分类法的精度低,分类指数筛选复杂,分类结果图并不能很好的反应真实的沙漠化分布情况.     

Molecular and physiological characterization of fluoroquinolone resistance in relation to uropathogenicity among Escherichia coli isolates isolated from Wenyu River, China

Increasing antibacterial resistance and pathogenicity in the environment is of growing concern due to its potential human risk. In the present study, 236 Escherichia coli isolates were collected from Wenyu River in China on drugless (48 isolates) and quinolone-containing plates (189 isolates). Their minimum inhibitory concentrations (MICs) were determined ranging from 0.125 μg mL⁻¹ to 128 μg mL⁻¹. Mutation points related to fluoroquinolone resistance were observed at S83 to L and D87 to N or Y in the GyrA subunit and S80 to R or I and E84 to G in the ParC subunit. Generally, MICs of LEV and GAT are dependent on the patterns of these mutation points. The profile with three mutation points was related to LEV-resistant E. coli isolates, and the (S83L, D87N + S80I) mutation profile was most prevalent (65.7%) in LEV-resistant isolates, while a large proportion of isolates, even those with three mutation points, were susceptive to GAT. The incidence of virulence factors in LEV-resistant isolates (44.7%, 59/132) was much higher than in nonresistant isolates (23.1%, 24/104) (χ² = 11.925, 1° of freedom, p < 0.001) indicating that fluoroquinolone-resistant E. coli would pose a potential risk. A similar distribution was also found in isolates resistant to GAT (χ² = 7.843, 1° of freedom, p = 0.0079).     

Phytoremediation of the polluted Waigang River and general survey on variation of phytoplankton population

The Waigang River, a major tributary of the Qinhuai River system, has suffered from long-standing pollution because of lack of management. Restoration was commenced in April 2006 to reduce pollutants and improve water quality. Four ecological areas and ten surface carriers were constructed for the culture of plants (mainly water hyacinth (Eichhornia crassipes) and ryegrass (Lolium perenne L.)) for phytoremediation. Chemical oxygen demand (COD), total suspended solids (TSS), total phosphorus, total nitrogen (TN), ammonia?Cnitrogen (NH₃?CN), water transparency, and variations in phytoplankton population were investigated to evaluate the effects of restoration. Over 36?months, TSS, COD, TN, and NH₃?CN levels decreased by 91.1, 55.3, 91.5, and 86.5?%, respectively. Transparency increased from 25?cm in 2006 to 165?cm in 2009. Improvements in water quality significantly enhanced the diversity of phytoplankton, which were harmed by pollution stress. Our results show that the water hyacinth and ryegrass cultured in the ecological areas and the surface carriers can be used to restore other heavily polluted rivers with conditions similar to those of the Waigang River, especially in the initial stages of restoration.     

采油废水中多环芳烃的生态风险评价

先利用C-18固相萃取小柱富集大港油田港东联合处理站污水处理站的采油废水中16种多环芳烃(PAHs,即萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、、苯并[a]蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、茚并[1,2,3-cd]芘、二苯并[a,h]蒽和苯并[g,h,i]苝),再用气相色谱/质谱(GC/MS)分析测定其浓度,以评价PAHs的去除率和生态风险。结果表明:(1)采油废水经处理后,COD、石油类去除率分别达到82.27%、91.06%;外排水COD、石油类达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级标准要求,优于中国采油废水处理的一般水平。(2)采油废水主要以2、3环的PAHs为主,约占总量的93%以上。(3)苯并[a]芘超过《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中限值。(4)处理前的采油废水中蒽、菲和苯并[a]芘具有一定的生态风险;处理后的外排水中萘、蒽、菲、荧蒽、苯并[a]芘的暴露浓度(PEC)/预测无效应浓度(PNEC)均小于1,目前尚未对环境造成威胁。但是8种PAHs(苊烯和苯并类PAHs除外)总和表现出较大的毒性,需要引起重视。     

石油类污染物自然衰减能力现场试验验证研究

在北京地区某加油站开展的前期石油类污染物自然衰减现场试验的基础上,进一步开展了验证试验,结果表明本次试验得到的挥发性有机物(VOCs)变化趋势及O2、CO2含量沿土壤深度分布和前期试验结果呈现相同的规律,说明基于自然衰减法设计实施的加油站现场试验检测分析结果可靠,试验方法具有合理性、可操作性及可重复性.进一步的理论分析对前期试验结果进行了验证,得出以下结论:(1)通过氧平衡和碳平衡计算对加油站土壤内的自然衰减方式进行评价,验证了该加油站地下土壤中实际发生的微生物降解既有需氧降解也有厌氧降解;(2)利用有机物的一级衰减模型对该污染现场土壤中石油类污染物的降解速率和半衰期进行计算表明,2次试验计算得到的石油类污染物的半衰期基本一致,该污染现场石油类污染物的半衰期为50 d左右;(3)在此基础上,对该加油站包气带土壤的自然衰减能力和环境质量进行评价,2次试验结果均表明该污染现场在自然衰减的作用下已经不存在环境风险.     

强化土著微生物处理硝基苯和苯胺污染地下水

以硝基苯、苯胺为主要污染物的污染地下水为研究对象,加入激活剂(乳糖、Na2HPO4、乳糖+Na2HPO4、乙醇、牛肉膏、蛋白胨)激活土著微生物,并考察其对土著微生物生长及硝基苯、苯胺降解效果的影响。加入激活剂3d后测各个水样的脱氢酶活性,对培养9d后的水样进行气相色谱/质谱(GC/MS)分析。结果表明,加入乳糖的水样中,其微生物相对增长率达157.2%,硝基苯、苯胺的相对去除率分别为14.90%和0.79%;加入Na2HPO4和乙醇的水样中,其微生物增长和硝基苯、苯胺降解情况均没有明显变化;加入乳糖+Na2HPO4的水样中,微生物相对增长率达180.3%,硝基苯、苯胺的相对去除率分别为24.20%和1.21%;加入牛肉膏的水样中,微生物的相对增长率为830.7%,硝基苯、苯胺的相对去除率分别为99.99%和99.67%;加入蛋白胨的水样中,其微生物相对增长率为686.0%,硝基苯、苯胺的相对去除率分别为99.33%和58.94%。GC/MS分析结果表明,加入激活剂后对氯苯胺、1-甲基-4-硝基苯等其他有机物的降解率均有提高。由此可见,通过激活土著微生物修复有机物污染地下水是可行的。     

固定化嗜麦芽寡养单胞菌的制备及其降解羽毛废弃物的初步研究

以自制壳聚糖小球为载体,采用吸附固定法制备固定化嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia DHHJ),并将其用于羽毛废弃物降解。结果表明,采用3.0%(质量分数)的壳聚糖制成的壳聚糖小球的形态较好,经高压灭菌后弹性增加,呈多孔状,有很强的吸水性,有利于细菌的吸附固定和生长;在细胞稀释液中加入10%(质量分数)的壳聚糖小球,固定时间设为2d时,制得的固定化小球在发酵过程中释放的有效活菌数最多,可达7.0×106 cfu/mL;在连续10次、共计40d的序批发酵降解过程中,固定化菌的羽毛降解率和发酵液中的角蛋白酶酶活均保持在最大值的80%以上。固定化菌的发酵稳定性较强,能在较长时间内稳定、有效地降解羽毛,具有连续发酵潜力;固定化菌发酵降解羽毛的最佳工艺条件为:小球投加量50mg/mL,羽毛投加量25mg/mL,摇床转速130r/min,发酵5d。     

芘高效降解菌ZQ_5的培养条件及无机元素对其降解效率的影响

以从我国最大的石油污水灌区之一——沈抚灌区污染土壤分离到的以芘为惟一碳源、能源生长的高效降解菌株ZQ5为实验材料,通过对菌株ZQ5培养条件的优化,以及采用摇瓶振荡培养方法测定菌株ZQ5对不同浓度芘的降解率,表明：菌株ZQ5在30℃振荡培养16 d后对150 mg/L芘的降解率为90.31%。通过模拟稻田施用N、P和K肥等的土壤环境,探索了无机营养元素对降解菌ZQ5降解能力的影响,发现土壤中混合加入N、P和K无机营养元素的降解率能达到82%以上,比单加某种营养元素对降解菌ZQ5的降解效果好。本研究结果可以指导稻田PAHs的原位生物修复。     

垃圾填埋场甲烷氧化菌及甲烷通量的研究

采用静态箱法、滚管计数法和气相色谱法,对6个不同封场时间填埋区的甲烷通量、覆土层甲烷氧化菌数量和甲烷氧化速率的变化趋势进行了测定,并分析了它们与封场时间、植被覆盖率等因素之间的相关性。结果发现6个填埋区甲烷通量的变化范围在-0.34～5.31 mg/(m2.h)之间;覆土层甲烷氧化菌的数量范围为3.10×107～20.77×107 cfu/g干土,甲烷氧化速率在1.65×10-8～4.34×10-8mol/(h.g)之间。覆土层甲烷氧化菌的数量与甲烷氧化速率呈正相关,但前者并不是后者的决定性因素;甲烷通量高时可刺激甲烷氧化菌数量及氧化速率的提高,且三者均与封场时间呈显著负相关,与植被覆盖率呈负相关;当含水率大于15%时,随着覆土层含水率的增加,甲烷氧化速率呈下降趋势;覆土pH、有机质和铵态氮与甲烷氧化速率等无明显相关性。提高覆土层的甲烷氧化速率可有效减少垃圾填埋场的甲烷排放。