光照水库溶解无机碳变化及其来源解析

河流拦截筑坝形成蓄水河流,逐渐向“湖泊型”生态系统演化,加强了生物地球化学循环并进一步影响水体碳循环.为了更准确地进行全球碳循环的预算并预测碳循环变化,必须确定对河流系统产生影响的碳来源.因此,通过测定库区水体c（DIC）（DIC为溶解性无机碳）及其δ13C（稳定碳同位素）,分析了DIC的主要来源及其影响因素.结果表明:①水体c（DIC）为1.80~5.02 mmol/L,而δ13C_DIC（溶解性无机碳的稳定碳同位素）为-7.45‰~-1.26‰.c（DIC）与EC（电导率）、TA（总碱度）均呈正相关,与水温呈负相关.表水层δ13C_DIC与c（DIC）、TA均呈正相关,与EC在入库河流处呈负相关;而滞水层δ13C_DIC与EC、pCO₂（二氧化碳分压）、TA、c（DIC）均呈正相关.②水平方向上,表水层各指标变化明显,TA、EC、SIc（方解石饱和指数）和c（DIC）整体上呈降低趋势,δ13C_DIC从上游至下游逐渐偏正,受碳酸盐矿物溶解影响显著;垂直方向上,热分层和化学分层现象对水的碳循环产生了显著影响.有机质分解在深水层释放大量CO₂致使c（DIC）、pCO₂逐渐升高及δ13C_DIC逐渐降低,c（DIC）及其δ13C在整个水柱上存在显著的空间异质性.研究显示,光照水库DIC的来源主要有两种,即生物源的土壤CO₂和有机物呼吸产生的溶解CO₂形式的DIC源、碳酸盐矿物风化所产生的碳酸氢盐形式的DIC源.      

微波耦合类Fenton处理水中对硝基苯酚

针对对硝基苯酚环境危害大、难生物降解的特点,为克服传统Fenton适用pH范围窄的缺点,制备了CuO催化剂,并对微波耦合类Fenton氧化对硝基苯酚溶液进行了实验研究,考察了H2O2投加量、催化剂投加量、微波功率、辐照时间、溶液初始pH对PNP去除效果的影响.结果表明,在H2O2和催化剂投加量分别为0.06mol/L和0.3g/L,微波功率125W,不调节溶液初始pH(约为6)的条件下,初始浓度为50mg/L的PNP溶液反应6min去除率达92%, TOC去除63%.比较不同氧化体系,得到微波能够增大微波耦合类Fenton体系中?OH的生成量,从而提高对PNP的去除率.实验表明,CuO催化微波耦合类Fenton作为一种新型类Fenton反应,能克服传统Fenton适用pH范围窄的局限性,并且显著提高反应效率,拓展了Fenton反应在废水处理中的应用.     

城市污水处理厂Candidatus Accumulibacter的菌群结构及定量分析

Candidatus Accumulibacter是污水生物除磷系统中的优势聚磷菌.本研究采用编码聚合磷酸盐激酶的功能基因(polyphosphate kinase 1gene,ppk1)作为遗传标记,对9个污水处理厂共12个活性污泥样品中Accumulibacter的进化枝水平的丰度及其菌群结构进行了研究.实时定量PCR(Quantitative PCR,QPCR)的结果显示,Accumulibacter的6个进化枝(IA、IIA、IIB、IIC、IID、IIF)均存在于12个污泥样品中.A2O及其改良工艺中总Accumulibacter丰度最高,达到总菌的22.77%.所有样品中Accumulibacter均以Type-II为主,其中,IIC、IID的丰度均达到了108cells·g-1(以MLSS计),占Accumulibacter的平均比例分别为75.34%和14.87%,是污水处理厂中的优势聚磷菌.分支IA丰度最低,占总Accumulibacter比例平均只有0.32%.系统发育分析结果显示,每个样品中Accumulibacter分支多样化,均含有IIA、IIC、IID分支.QPCR和系统发育分析都证实了生物除磷效果与Accumulibacter的群落结构密切相关,除磷效果不好可能和IID占总Accumulibacter比例较高有关.     

污水处理系统中硝化菌的菌群结构和动态变化

研究分析了4种不同工艺类型的城市污水处理厂中氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸盐氧化细菌(NOB)的丰度及菌群结构.实时定量PCR结果表明4种工艺中AOB菌群的丰度范围为8.56×106~4.46×107cells/gMLSS;NOB菌群的丰度为3.37×108~1.53×109cells/gMLSS.每个工艺中Nitrospira都是优势NOB,占NOB菌群的88% 以上. A2O工艺冬季AOB和Nitrospira丰度比夏季均有所降低,这是导致冬季生物脱氮效果变差的主要原因.基于 amoA基因的系统发育分析结果显示所有的序列属于Nitrosomonas,其中Nitrosomonas oligotropha cluster 占克隆文库的60.1%,是AOB 种群中的优势菌属,Nitrosomonas-like cluster和 Nitrosomonas europaea cluster次之,分别占克隆文库的29.6%和9.1%.N. europaea cluster只在A2O工艺中出现,且在A2O工艺夏季污泥样品克隆文库中达到44.7%.低DO运行使N. europaea cluster成为优势AOB是A2O工艺夏季出现较高亚硝酸盐积累率的主要原因.研究结果证实了城市污水处理厂中优势AOB和NOB分别为Nitrosomonas和Nitrospira,硝化菌群占总菌群的1%~7%,其丰度、相对含量和菌群结构是影响硝化效果的主要因素.     

江阴地区主要内河叶绿素a动态特征及其与环境因子的相关分析

根据江阴市四条主要内河锡澄运河、白屈港河、张家港河及横河的监测数据,分析叶绿素?a（Chla）的动态变化及其与理化水质因子的相关关系,并建立逐步回归多元线性模型,筛选与Chla显著相关的水质因子。结果表明,四条河道Chla存在明显的时间变化和空间分异。不同河道对Chla有显著影响的水质因子各不相同。总体来说,锡澄运河、白屈港河及张家港河Chla的主要影响因子为水温和外源输入,而横河除了这两个因子外,还受P和NH3-N影响。     

含砷冶炼废渣高温烧结过程砷的迁移特性

研究了烧结温度和烧结时间对含砷冶炼废渣烧结过程中砷的迁移特性的影响。烧结条件为在10 MPa下加压成型,进空气流量为2 000 mL/min,烧结温度1 000～1 350℃,烧结时间5～120 min。结果表明,烧结过程中存在砷的挥发,但烧结前后砷的总量变化不大,砷的固化率均保持在90%以上。毒性浸出实验表明,不同的烧结条件对烧结体中砷的毒性浸出有重要的影响,从烧结体的环境安全性考虑,最佳的烧结温度和时间分别为1 200℃和45 min。     

江阴地区主要河道浮游藻类群落特征

2010年9月和2011年1月、4月、7月共4次对江阴6条主要河道的浮游藻类群落特征开展调查分析。共发现浮游藻类7门141属种,种类丰富度和现存量夏秋季高于秋冬季。优势种属呈季节性演替,即冬季梅尼小环藻(Cyclotellameneghiniana)、颗粒直链硅藻(Aulacoseira granulata)-春季梅尼小环藻、啮蚀隐藻(Cryptomonas erosa)、裸藻属(Euglenaspp.)、衣藻属(Chlamydomonas spp.)、卵囊藻属(Oocystis spp.)-夏季巨颤藻(Oscillatoria princeps)、阿氏浮丝藻(Planktothrixagardhii)-秋季巨颤藻、阿氏浮丝藻、梅尼小环藻。南北向河道(锡澄运河、白屈港河和张家港河)的浮游藻类季节波动性大于东西向河道(应天河、东横河和西横河)。通过指示生物法,调查河道处于α,β-中污染状态。     

1949-2013年中国气象灾害灾情变化趋势分析

全球气候变暖和城市化带来的气象致灾因子强度、频率以及承灾体暴露性变化,使气象灾害风险管理变得更加复杂,也使其成为各国应对气候变化的当务之急和优先重点。气象灾害灾情的趋势分析可以为气象灾害防御、防灾减灾规划和气候变化适应等提供参考依据。论文从气象灾害损失和发生频次两个维度出发,基于死亡人口和直接经济损失两个表征灾害影响的关键指标,以绝对值和相对值统计了近65 a（1949-2013 年）中国气象灾害灾情的变化特征。近65 a 我国气象灾害统计结果显示：①累积死亡人口超过155 万人,死亡人口和百万人口死亡率呈明显下降趋势,年均死亡人口由20 世纪50 到60 年代的超过10 000 人逐步下降到21 世纪以来的年均约1 000 人;②直接经济损失累积约12 万亿元（2013 年价格）,直接损失绝对值呈上升趋势,年均直接经济损失由20 世纪50 年代不足1 000 亿元上升至21 世纪以来的超过 3 000 亿元,直接损失比率（直接损失占国内生产总值的比例）呈明显下降趋势,损失率由20 世纪50~60 年代超过15%下降到21 世纪以来的1%左右;③近20 a（1994-2013 年）气象灾害灾情分析表明,死亡人口和直接经济损失占所有自然灾害的比例多年平均值分别为55%和87%,考虑气象相关的滑坡、泥石流等次生地质灾害影响,该比例分别增至81%和89%,次生灾害对人口死亡的贡献突增;全球灾害数据库（EM-DAT）的统计表明,洪涝、台风、干旱和降水相关的滑坡、泥石流等次生灾害是影响中国的主要气象灾害,且影响呈上升趋势。     

南大洋扇区夏季表层海水叶绿素a分布特征及其原因分析

研究利用第30次(2013～2014年)南极科学考察所获得的南大洋表层海水叶绿素a、温度以及盐度数据进行分析。结果显示,某些特殊海域如大陆架、岛屿附近海域,或当某一海域存在一些特殊的变化,如海冰融化,海洋锋,底部上升流时,会为浮游植物的生长提供有利条件,进而能够引发浮游植物叶绿素爆发。而在南大洋的5大海域中,罗斯海的叶绿素水平最高,其平均浓度能够达到1.735 mg/m~3。通过一些数据分析我们也发现在南半球夏季,对于浮游植物生长来说,温度水平和光照水平都是很充足的,而限制因素主要是营养物质的缺乏。而高纬度海区浮游植物生长速率对全球气候变暖非常敏感,因此对于浮游植物叶绿素爆发的原因探究也对全球碳循环以及气候变化起着重要作用,同时为后续研究提供数据资源。     

基于TM/ETM+影响分析巢湖叶绿素a浓度变化趋势

对1995~2007年6景巢湖地区TM/ETM+数据利用多暗像元法进行大气校正并利用修正归一化水体指数(MNDWI)进行水体信息提取,在此基础上,使用(TM2+TM4-TM3)/ln[TM3]模型提取了巢湖水体叶绿素a相对浓度信息.结果表明:高浓度区域主要分布在巢湖西半湖;南淝河水质情况对巢湖蓝藻暴发的贡献较大;1995~2006年间高浓度区域扩大了1.82倍,并有向巢湖东部扩展的趋势,富营养化程度仍在加剧.