绿藻胞外聚合物对无机砷生物累积特征的影响

绿藻对无机污染物的净化作用受其自分泌胞外聚合物EPS影响.以EPS释放量高的蛋白核小球藻为绿藻代表,通过24 h短期As(Ⅲ)和As(V)的模拟水体暴露实验,研究绿藻对无机砷的生物累积特征及EPS影响.结果表明,在0—40 mg·L~(-1) As(Ⅲ)和As(V)暴露浓度范围,蛋白核小球藻细胞内的砷累积速率随暴露浓度的增加而升高,其动力学拟合结果符合Michaelis-Menten酶促反应动力学方程. EPS与无机砷存在界面相互作用影响,无机砷暴露浓度升高可促进小球藻EPS分泌, EPS与砷累积速率之间呈现正相关线性关系(R~2 0.900),主要影响成分是溶解态EPS.完整藻细胞与脱除胞外聚合物的活体细胞相比, As(Ⅲ)、As(V)暴露的最大吸附累积量分别增加30.6%和14.2%,而最大胞内累积量降低49.0%和31.0%. EPS与无机砷的微界面交互作用影响绿藻对砷污染的净化修复.     

苯醌对聚合硅酸铁多相UV-Fenton体系的增效机制

通过构建苯醌增效聚合硅酸铁多相UV-Fenton体系,讨论了体系中橙Ⅱ的脱色和降解途径.在研究苯醌浓度对聚合硅酸铁铁离子的释放、Fe²⁺与Fe³⁺之间的转化、H₂O₂分解和·OH生成影响的基础上,提出了苯醌对聚合硅酸铁多相UV-Fenton体系的增效机制.结果表明,随苯醌浓度的增加,其紫外光下光解还原聚合硅酸铁并释放Fe²⁺的程度增大、H₂O₂分解速度加快、产生·OH浓度峰值增高且出现的时间提前;苯醌增效体系释放于溶液中的Fe²⁺可以通过Fenton反应转化成Fe³⁺,反应结束后聚合硅酸铁能重新吸附Fe³⁺并使其浓度降低,避免了增效体系铁离子的二次污染.本研究将为多相催化剂催化过程的调控提供新的视角,为多相光助-芬顿反应在有机废水资源化中的应用提供理论依据和技术支持.     

鄱阳湖平原区农村门塘浮游藻类群落特征及其生物学评价

于2018年—2019年在鄱阳湖区周边选取4个县（区）10个村庄的典型门塘开展浮游藻类采样调查。研究共鉴定出藻类6门83种,以蓝藻门、绿藻门和硅藻门为主;浮游藻类细胞密度全年范围为7.30×104个/L～2.78×1011个/L,年均值为1.4×1010个/L,其中夏季细胞密度最大,冬季细胞密度最小;优势种主要有小环藻、微囊藻、铜绿微囊藻、卵形隐藻等,且具有较为明显的季节演替,全年优势种为小环藻;藻类多样性指数（H′）年均值为1.49,丰富度指数（M）年均值为1.92,全年水体生物学评价结果为中度污染。     

特殊区域地表水环境背景值表征技术方法研究与应用

选取黑龙江省源头水保护区作为研究对象,根据DEM数据对保护区内随机布设的水质监测点控制单元进行划分并提取单元内的相关指标建立监测点背景特性量化模型,基于量化结果提出地表水环境背景值监测方案,建立背景值数据库.选取研究区自然属性指标与空间属性指标,以空间叠置技术与聚类分析方法对研究区地表水进行背景值分区,最终将黑龙江省分为六大地表水水质背景值地理分区,并计算了各分区地表水环境背景值表征范围.表征范围显示：依据现行标准进行水质评价,保护区内水质背景值已超出Ⅱ类水质标准限值.因此,基于水质背景值研究成果提出了考虑背景值影响下的水环境质量评价方法,并将方法应用于研究区,结果表明方法切实可行且优于单因子评价法.研究成果可为区域制定背景值影响下的水环境评价方法提供科学的数据支撑与理论依据.     

刺参(Apostichopus japonicus)养殖环境中可培养细菌与理化参数的动态及其相关性分析

随着刺参(Apostichopus japonicus)人工养殖业的快速发展,刺参病害日渐突出.养殖环境微生物和理化参数作为养殖生态系统的重要组成部分,其变化规律及其相关性研究对防治刺参病害具有重要意义.本研究于2012年4月至2013年4月,对山东省即墨市刺参养殖池塘水体中4种可培养细菌(总异养菌、弧菌、硝化细菌、硫化细菌)、4项理化参数(温度、pH、盐度、溶解氧)和沉积环境中6种可培养细菌(总异养菌、弧菌、硝化细菌、硝酸盐还原菌、硫化细菌、硫酸盐还原菌)、6项理化参数(温度、pH、氧化还原电位、硫化物、有机碳、总氮)的动态变化进行了监测,并分析了不同细菌类群的数量及其与沉积物中5项理化指标间的相关性.结果显示:水中大多数细菌类群的周年变化呈夏季高、冬季低的趋势,与温度的变化趋势基本一致,弧菌的变化幅度较异养菌大;硝化细菌较硫化细菌高一个数量级,但变化趋势一致;水体的pH与溶解氧均在夏季高温出现最低值,与温度变化趋势相反;沉积物中异养菌数变化不大,弧菌数量在夏季和冬季出现两个高值.氮循环相关细菌的数量高于硫循环相关细菌.相关性分析结果显示,刺参养殖池塘沉积物的pH与氧化还原电位呈显著正相关(P0.05),二者与硫化物含量均呈极显著负相关(P0.01).硫化物含量与总异养菌、硫酸盐还原菌和硝化细菌均呈极显著正相关(P0.01),与硫化菌和硝酸盐还原菌呈显著负相关(P0.05),总氮含量与硝化细菌正相关性显著(P0.05).各类细菌数量之间也存在一定的相关性:总异养菌与硝化细菌、硫酸盐还原菌之间、硝化细菌与硫酸盐还原菌之间均存在极显著正相关性(P0.01),弧菌与总异养菌、硝化细菌之间存在正相关性,硝酸盐还原菌与硝化细菌之间、硫酸盐还原菌与硫化细菌之间存在负相关性.本研究表明刺参养殖池塘环境中多项理化参数和细菌数量之间相关性显著,其关系错综复杂,可为防治刺参病害提供理论依据.     

博斯腾小湖最低生态水位与水量盈缺分析

近年来,博斯腾湖小湖水位大幅波动引发了湖区生态环境问题,基于最低生态水位的湖泊水量盈缺分析对小湖水量调度和生态保护有积极意义。基于1991—2019年达吾提闸实测小湖水位数据,结合湖盆DEM数据和遥感NDVI数据,分别采用年保证率设定法、湖泊地形分析法和曲线相关法计算小湖区最低生态水位;并利用其他水文、气象和农业活动和湖区水量调控数据,使用主成分分析法解析小湖缺水的主要驱动因子。结果表明:博斯腾湖小湖最低生态水位为1047.18 m,多年平均满足率为31.03%。1991—1998年、2005—2015年和2017年间博斯腾小湖区发生了生态缺水,平均缺水量为0.69×108 m3。上游来水量是小湖生态需水保证情势的主要驱动因素,农业活动和宝浪苏木水量调节活动次之,气候变化影响相对较小。2000年之前,生态缺水主要由湖区水位调控产生;2000年之后,灌区农业取水成为生态缺水主要诱因。该研究结果可以为博斯腾湖小湖水量调控和湿地生态系统恢复保护提供科学依据。     

太湖流域梁塘河沉积物重金属生态风险评价

研究了太湖流域梁塘河沉积物中6种重金属(砷、镉、铬、铜、汞和铅)的空间分布特征。相关性分析表明:铅、镉和汞有显著的正相关关系;砷和铜也有显著正相关;铬与其他金属均无良好的相关关系。参照SQGs基准,砷、镉、铬、汞、铅含量介于风险评价低值(ERL)与风险评价中值(ERM)之间,可能会对水域生物有一定的毒性;铜含量在部分取样点超过了ERM值,对水生生态系统有很强毒性。Hakanson潜在生态风险指数法研究表明,各取样点的表层沉积物均有一定生态风险,其中5号、6号呈现极强的生态风险;6种元素生态风险由强到弱的顺序为:镉、铜、砷、汞、铅、铬。     

陕西省山地日照时间的空间分布特征

基于100 m×100 m分辨率的DEM数据,根据太阳光线与起伏地形之间的几何关系,全面考虑坡度、坡向、地形遮蔽等地形因子对可照时间的影响,通过数值模拟,确定山区可照时间计算模型;同时利用常规气象站资料考虑大气对日照时间的影响,建立陕西省山区日照时间估算模型。采用交叉验证和个例年分析法进行模型验证,模型的精度和稳定性均较好。通过模型计算陕西省100 m×100 m分辨率各月可照时间、气候平均日照时间的空间分布。结果表明:局地地形对日照时间空间分布影响比较明显,山区可照时间与同纬度平地相比明显差异,表现出可照时间的非地带性分布特征;尤以冬季地形作用最显著;夏季影响最弱;同时年日照时间呈现出北高南低的空间分布特征,但局地地形因子的影响依然存在。最后详细探讨了坡度、坡向、地形遮蔽等因子对山区日照时间的局地影响规律。     

空间相机高精度反射镜设计与环境适应性分析

某高分空间相机的光学系统设计对某反射镜组件提出了超高面形、高稳定性要求。本文从实现最优光学性能角度出发(最终镜面面形精度RMS≤1/80λ),综合考虑材料选择、加工、装调、实验等多因素,优化设计了两种高性能反射镜组件方案。通过各类环境工况对反射镜性能的影响分析仿真,证实了两种设计方案的空间环境高适应性。尤其是对于真空环境下胶收缩和地面装配环境下强迫位移的影响分析,更体现了设计分析的完整和可靠。最终依据现有技术基础优选方案来进行实物研制,实验结果为面形RMS≤1/80λ,达到中小口径国内外领先水平。本文具有较强的工程应用价值和指导意义,能够促进遥感相机在空间环境中成像质量的提升。     

鄱阳湖平原区农村水塘水体原位修复技术应用效果分析

针对鄱阳湖平原区农村水塘内源底泥污染和外源农村生产、生活排水污染,通过选用覆沙处理、落干曝晒处理及生物联合调控处理(即底栖动物三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)+滤食性鱼类鳙鱼和鲢鱼+湿地植物花叶芦竹(Arundo donax var.versicolor))等原位修复技术进行研究,以期得到农村小水塘经济高效的原位修复技术。结果表明:(1)生物联合调控处理对水质净化的效果总体最佳,浊度、氨氮、TN和COD去除率最高值分别为68.18%、92.64%、79.85%和92.10%。(2)生物联合调控处理的TN去除率与DO呈显著负相关,TP去除率与DO呈显著负相关、与氮磷质量比(N/P)呈显著正相关,COD去除率与氨氮、碳氮质量比(C/N)均呈显著负相关。