基于响应面模型的区域大气污染控制辅助决策工具研发

基于CMAQ模型结果,利用高维克里金插值算法,建立了排放控制因子与污染物环境浓度的响应面模型(RSM),实现了大气污染可控源排放与复合污染水平的实时函数响应.研究结果显示,RSM对PM2.5的预测结果与CMAQ实际模拟结果的误差在容许范围内(最大误差小于0.20μg.m-3,3.89%).基于所建立的RSM,开发了RSM-VAT区域大气污染控制可视化辅助决策工具.使用RSM-VAT对美国8个典型城市的PM2.5污染状况进行了控制情景分析,通过"可视化展示"和"图表分析"二大模块,输出不同控制情景下的环境污染物浓度的实时响应图、可视化展示和数据分析图表等结果.     

双酚A对昆明小鼠免疫毒性的研究

为了研究双酚A对小鼠的免疫毒性,实验设立3个剂量的染毒组(分别为240、480和960 mg·kg-1)和1个未处理对照组,考察昆明种小鼠经口染毒21 d后,双酚A对小鼠脏器系数、免疫球蛋白水平、淋巴细胞增殖、NK细胞活性及脾淋巴细胞亚群比例的影响,并采用HE染色法观察脾脏和胸腺组织的病理变化.结果显示:双酚A染毒后,小鼠的脾脏及胸腺组织受到不同程度的损伤,肝、脾系数增加,胸腺系数降低;血清中Ig G和Ig M水平降低,脾脏T淋巴细胞刺激指数、CD4+细胞及CD8+细胞比例升高,NK细胞毒作用减弱.表明双酚A染毒可损伤小鼠的免疫器官,导致其免疫功能紊乱.     

应用固化酶检测黄瓜中氨基甲酸酯类农药

通过向固定液中加入适量明胶构成BSA-GA-gelatin系统,从而对传统交联固化酶法进行了改进,不仅提高了固化乙酰胆碱酯酶的活性而且经固定化的乙酰胆碱酯酶具有较好的稳定性,在常温下保存45d后仍未见酶活性有明显下降.在研究过程中分别对BSA、GA、明胶的最佳浓度进行了考察,最佳使用浓度分别为5%、0.5%、和0.1%.把乙酰胆碱酯酶固定到96孔酶标板上并与酶标仪联用减少了因目视颜色变化带来的误差,提高了检测结果的准确性.针对以往农药残留速测法普遍采用的表面冲洗法进行农药残留提取的方法进行了改进,使提取效率大大提高,对大多数残留农药的提取效率可达到80%以上而且方法快速、简便.该方法用来检测氨基甲酸酯类农药具有简便、快速、准确、灵敏度较高的特点,对黄瓜中5种氨基甲酸酯类农药的检测灵敏度在0.1～0.2 mg/kg范围内.     

微曝气强化生态浮床去除水中Cu~(2+)效果研究

构建一种改进型微曝气强化生态浮床污水静态模拟实验平台,利用该平台研究了3种水生植物黄菖蒲、西伯利亚鸢尾和水竹对水中Cu~(2+)的去除能力及富集特征;同时探究了不同曝气量下,黄菖蒲微曝气生态浮床对水中Cu~(2+)的去除效果。结果表明:在实验条件下,3种水生植物对水中Cu~(2+)的去除能力依次为黄菖蒲>西伯利亚鸢尾>水竹;当曝气量为7.5 L/min时,黄菖蒲微曝气生态浮床对水中Cu~(2+)的去除效果最好;3种植物的不同部位对重金属Cu~(2+)的吸收富集能力均表现为根部最强。     

东莞市农业土壤重金属的空间分布特征及来源解析

对东莞市农业土壤进行了系统采样分析,测定了表层土壤中Cu、Zn、Ni、Cr、Pb、Cd、As和Hg的含量.利用GIS技术和多元地统计结合的方法,研究了上述8种重金属元素的空间分布特征和来源.结果表明,Cu、Zn、Ni、Pb、Cd和Hg的含量均超过广东省土壤背景值,尤其是Hg、Cd和Pb含量分别达到0.24、 0.12和65.38 mg/kg,远高于背景值,说明随着东莞市快速工业化,土壤中重金属呈明显积聚的趋势.上述8种元素可以由3个主因子反映.因子1为“自然源因子”,主要包括元素Cu、Zn、Ni、Cr和As,其高值区主要分布在研究区西部,主要受河流冲积物海相沉积物控制,低值区的空间分布受酸性火山喷出岩风化物和花岗岩风化物影响,因子1的空间分布主要受成土母质控制.因子2为“工业及交通源因子”,主要包括元素Pb和Hg,高值区主要分布在中部过渡区和西部平原区,高值区中心集中在中部过渡区的虎门镇和西部平原区的茶山镇,主要由该区工业污染所致.因子3为“工农业活动因子”,主要包括Cd元素,其空间变异完全受人为随机因素控制.     

广州市街道环境PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度的变化特征

采用直读式DustTrak8520型颗粒物浓度测定仪在2003年7月至2004年6月期间对广州市街道PM10、PM2.5进行了初步测定,结果表明PM10、PM2.5质量浓度季节变化幅度较大,并且它们的变化趋势相似。与国内很多城市不同,PM10、PM2.5质量浓度日变化都呈上午低、下午高、夜间21点左右出现峰值的特征。PM10、PM2.5两者之间存在显著的相关性,相关系数r=0.98。PM2.5/PM10平均值为0.85,表明广州市街道空气中细颗子(PM2.5)在可吸入颗粒物中占很大比重。     

南黄海冷水域35°N断面化学水文学特征及营养盐的季节变化

基于2006～2007年4个季度月的现场调查资料,研究了南黄海冷水域35°N断面化学水文学特征及营养盐的季节变化.结果表明,冬季,黄海暖流明显影响着断面东侧的水文状况,且垂直混合作用在深水域并未到达海底,使各要素在断面东西侧呈现出不同的分布状况,其西侧呈上下均匀分布,而东侧则表现为上层的垂直均匀分布状态和下层的梯度分布状态;春季,黄海暖流残留水的存在和青岛冷水团的出现是该断面上最显著的水文特征,上层海水增温和垂直对流作用的减弱也使水体稳定性逐渐增强,与冬季相比,断面深水域DO、pH和各营养盐等值线走势更趋于转向水平方向,且随"春华期"的到来,上层水体中的营养盐浓度较冬季也明显下降,并开始出现次表层叶绿素最大值现象;夏季,水体层化结构清晰,断面上存在强大的温跃层及黄海冷水团,并伴随有DO最大值和pH最大值现象,各项营养盐均呈上层低、下层高的趋势,且上层水体中的营养盐浓度较春季时又进一步降低,而跃层以下水体中的营养盐浓度较春季时则有明显升高;秋季,海面降温及垂直对流作用的加强使水体稳定性降低,但深水域水体的垂直交换依然不畅,且断面东侧下层水体中各项营养盐浓度比夏季有明显升高.本研究进一步揭示了混合和层化等主要物理过程对各要素垂向分布及其季节变化规律的影响机制.     

基于响应场的线性规划方法在长江口总量分配计算中的应用

河口区污染源总量分配由于计算的复杂性而受到较多的关注. 以长江口及毗邻海域为例,研究基于响应场的线性规划方法在污染源总量分配计算中的应用. 主要步骤:通过水动力水质模型计算各污染源在单位负荷下的响应场,建立污染源与水质之间的响应关系;构建总量分配计算的优化目标和约束方程,采用线性规划方法,计算污染物环境容量;考虑污染源之间的公平性原则,进行污染源总量分配. 选取有代表性的水文设计条件,完成对COD_Mn,NH₃-N,无机氮和活性磷酸盐的总量分配计算. 在给定的设计水量、水质目标、排污口位置和分配原则等条件下,得到COD_Mn,NH₃-N,无机氮和活性磷酸盐的最大允许入海量分别为200.8×104,16.9×104,22.6×104和1.8×104 t.      

应用OSPM模式进行澳门街区峡谷污染评价

采用ＯＳＰＭ模式计算澳门城区街区峡谷内污染物浓度，进行污染评价．计算结果表明，对于高宽比较大的街区峡谷，ＯＳＰＭ模式有良好的适用性；在考察的时段内，澳门街区峡谷内机动车污染已经达到相当严重的程度，必须通过相应的措施进行控制．     

覆盖条件下旱作春玉米农田土壤细菌群落结构分析

秸秆和地膜覆盖会改变农田土壤碳氮循环等理化条件,而覆盖对参与碳氮循环的土壤微生物的影响还鲜有报道。本研究通过高通量测序,分析了黄土高原旱作玉米农田无覆盖、秸秆覆盖、地膜覆盖下土壤细菌群落组成,探讨了细菌介导的碳氮循环对覆盖的响应。结果表明秸秆覆盖增加了土壤细菌群落丰富度和多样性,且显著增加了分解纤维素的细菌(纤维弧菌属Cellvibrio)及介导固氮(根瘤菌属Rhizomicrobium、Chryseolinea)和硝化过程的细菌(亚硝化螺菌属Nitrosospira)丰度(p0.05);地膜覆盖增加了土壤细菌丰富度,但降低了细菌多样性,且显著增加了介导土壤硝化作用的硝化螺菌属Nitrospira的丰度(p0.05)。本结果为土壤中微生物介导的碳氮循环研究提供了理论依据。