“绿色流域建设”的湖泊富营养化防治思路及其在洱海的应用

虽然经过“十一五”阶段的治理,但我国湖泊富营养化形势依然严峻,湖泊富营养化治理仍然是目前我国水环境领域最为艰巨的任务之一. 根据长期在湖泊富营养化治理领域的研究与实践经验,提出我国应“立足流域进行统筹规划和治理,建设湖泊绿色流域”的湖泊富营养化防治思路. 通过梳理和提炼,提出了湖泊绿色流域构建的六大体系,即“产业结构调整控污减排、污染源工程治理与控制、低污染水处理与净化、清水产流机制修复、湖泊水体生境改善、流域系统管理与生态文明建设”. 同时,将“湖泊绿色流域建设”思路应用在洱海水污染防治工作中,针对洱海水污染特征与治理定位,提出了洱海水污染防治的技术路线,构建了洱海绿色流域建设的六大体系.      

基于无线电探空资料反演大气水汽资源的垂直层结特征

利用1999-2009年的探空资料分析北京地区对流层大气水汽资源的垂直层结特征,采用韦伯和指数分布拟合大气水汽密度的概率密度函数。初步结果表明,各层拟合均通过卡方拟合优度检验,拟合相关系数高,精度高,均方根误差小;韦伯和指数拟合平均相关系数分别为0.93、0.95;拟合均方根误差分别为0.009、 0.01 g/m³,北京地区大气水汽资源的垂直分布符合指数分布规律;有降水时,对流层水汽密度有一定的垂直层状结构,无降水时,水汽密度随高度增加递减。     

三峡水库蓄水对消落带土壤理化性质的影响

土壤养分是三峡库区消落带生态系统的重要组成部分。通过对石宝寨消落带12个水位96个样点的土壤分析,研究了消落带不同水位土壤容重、酸碱度、有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾的含量变化。结果表明:①淹水后消落带土壤由微碱性(pH值=7.91)变为碱性(pH值=8.14),养分平均含量普遍下降,速效钾含量下降最多(46.7%),淹水易造成养分流失;②消落带土壤淹水前各测定指标在不同高程之间差异均不显著(P>0.05);③不同淹水强度的土壤容重、有机质、全氮、速效钾含量差异极显著(P＜0.01),氨态氮含量差异显著(P＜0.05),淹水土壤pH值高于未淹水土壤,有机质、全氮及速效钾含量低于未淹水土壤;④长期淹水后(146 m)的土壤出现有机质及全量养分累积现象。     

三峡水库澎溪河消落带植物群落物种丰富度格局

通过样地调查和Spearman相关分析,研究了澎溪河消落带植物群落物种丰富度格局. 结果表明:沿河流纵向梯度,总物种丰富度、灌木层和草本层物种丰富度均表现出抛物线型,乔木层物种丰富度表现出直线型;沿河流侧向梯度,总物种丰富度和草本层物种丰富度随高程的增加先升高后降低;乔木层和灌木层物种丰富度随高程的升高而增加. 在纵向梯度上,底质类型与物种丰富度显著相关,距河口的空间距离对物种丰富度有重要的控制作用;在侧向梯度上,淹水时间、土壤含水量、底质异质性对群落空间格局有重要影响. 总体来说,消落带植物物种丰富度格局仍受原河流地貌及洪水格局的影响,但由于水位季节性变动,已形成与水位变动相适应的分布格局.      

浮游植物程序性细胞死亡研究进展

浮游植物是水生生态系统的基础,在生物地化循环中起着非常重要的作用,浮游植物的死亡势必引起水生生态系统的改变。近年来的研究表明,浮游植物的死亡是浮游植物水华衰退的一个重要原因。浮游植物中是否存在与后生动物类似的程序性细胞死亡（Programmed cell death,PCD）途径,也因此成了一个热点问题。文章对近年来浮游植物死亡表型、PCD生化证据、诱发条件、分子基础方面研究进行了总结。大量证据表明,浮游植物中存在类似细胞凋亡、类凋亡、自噬等途径的PCD,但Caspase基因除具有死亡执行者功能外,还可能具有看家功能。活性氧（ROS）和一氧化氮（NO）在浮游植物PCD过程中可能起到死亡信号分子的作用。部分浮游植物的PCD可以改善种群生存,但其生态学意义总体而言仍存在许多争论。     

环境混合物的联合毒性研究方法

人类和其他生物通过多重途径暴露于大量的环境污染物中。单一化合物由于其在环境中非常低的浓度使得人们忽视其可能的健康危害,然而,多种化合物在环境中同时存在,就意味着更加复杂的联合作用的可能性。Something from nothing现象引起了科学界对于环境混合物加和作用和潜在协同作用的关注,致使许多研究联合毒性的数学和生物模型的提出和应用。本文综述了这些研究方法,以及未来化学混合物研究和管理面临的挑战。     

微纳米曝气对植物浮床处理支浜水脱氮效果的影响

为探索微纳米曝气技术对再力花植物浮床脱氮的影响,研究了不同曝气方式〔微纳米曝气组、鼓风曝气组、无曝气浮床(对照组)〕的处理效果. 结果表明,与对照组相比,微纳米曝气组对TN和NH₄+-N的去除率提高了13.35%和21.72%,而鼓风曝气组分别提高了5.64%和10.61%. 但微纳米曝气形成的富氧环境不利于NO₃--N的去除,去除率低于鼓风曝气组和对照组浮床. 微纳米曝气对植物的生长有显著改善,试验结束时植物生物量增加了65.38%,而鼓风曝气组、对照组分别只增加了21.05%及63.93%. 植物吸收的TN也存在显著差异,微纳米曝气组最高,为90.60 mg,鼓风曝气组为54.84 mg,对照组为63.42 mg. 微纳米曝气比鼓风曝气具有更好的充氧效果,可显著改变植物根系微环境,有利于植物根系氨化细菌、硝化细菌的生长,但不利于反硝化细菌的生长.      

同步硝化反硝化过程中污染物的去除及温室气体的释放

采用缺氧-好氧SBR反应器,研究了同步硝化反硝化(SND)工艺污水生物脱氮过程中污染物去除效果和温室气体(N2O,CH4和CO2)的释放情况.结果表明,与顺序式硝化反硝化工艺(SQND)的总氮去除率63.78%相比,SND大大地提高了总氮的去除,去除率达90.39%.同时,SND过程刺激了温室气体的释放,其温室气体释放总量为SQND的4.5倍.SND反应器N2O每周期释放量为34.28 mg,且主要集中于曝气阶段.而SQND过程N2O释放量仅为6.89mg,为SND过程的1/5.SND过程和SQND过程,每周期CO2的释放量分别为493.52,320.28mg.两反应器中CH4的释放量都很低,接近于零.     

灰色关联在城市生活垃圾处理方案优选中的应用

根据城市生活垃圾和其处理技术的特点,运用灰色关联法建立数学模型,并应用于南方某城市生活垃圾处理方案的优选。该城市2020年的预计生活垃圾产生情况:总人口为131.5万,生活垃圾产生量为1404.5 t/d,其中可回收垃圾量为483.5 t/d。拟采用备选方案:方案1为卫生填埋;方案2为分类资源化,可回收垃圾回收,不可回收垃圾卫生填埋;方案3为分类资源化,可回收垃圾回收,不可回收垃圾焚烧。通过灰色关联模型计算,求得灰色关联度ε2>ε3>ε1。结果表明,方案2为该城市生活垃圾处理的最佳方案;表明灰色关联法简易可行,利用其得出的结论具有一定的参考价值。     

Mercury distribution,speciation and potential ecological risk assessment in sediments from Lake Taihu,China

Abstract

Twenty-one surface sediments collected from seven surroundings areas of Lake Taihu in two different years were analyzed for total mercury (THg) concentrations, physicochemical characteristics and speciation using a sequential extraction method to assess spatial distribution, sources, and potential ecological risk. Surface sediments from Lake Taihu contained elevated levels of Hg in two sampling years with THg levels ranging from 77 to 346?ng/g (mean 145?ng/g) in October 2010 and ranging from 122 to 573?ng/g (mean 266?ng/g) in November 2012, respectively. The mean THg concentrations in all studied surface sediments exhibited an increasing trend over time. The oxidizable fraction (F3) and residual fraction (F4) were the predominant Hg species in sediments, while more mobile Hg phases of acid-soluble fraction (F1) and reducible fraction (F2) made up less than 0.5% THg. Significant relationships were found between total organic carbon (TOC) and THg and geochemical speciation indicating an important role for organic matter in affecting distribution, mobility, and bioavailability of Hg in sediments. As evidenced by Hakanson’s potential risk index the total ecological risk of Hg was low in the entire Lake Taihu in 2010 but considered moderate in Zhushan Bay, West Coast, and Meiliang Bay in 2012. These findings provide conservation managers with information needed to more effectively regulate the environment of Lake Taihu.