长江上游水土流失成因及治理模式研究--以重庆市城口县为例

水土保持工作是一项直接关系三峡工程和“南水北调”工程的重要工作,也是西部生态环境建设的重要内容之一。以“长治”工程重点县——城口县为例,研究其水土流失成因及治理模式。该县位于重庆市最北端,既是“长治”工程重点县,也是“南水北调”工程中线引水方案丹江口水库上游水土保持工作重点县。该县水土流失比较严重,流失面积高达1 728.67 km\+2,占全县土地总面积的52.61%。造成水土流失的主要原因既有自然因素,又有人为因素,但其资源相当丰富,为水土流失治理模式提供了较好的基础条件。在分析其水土流失成因基础上,结合该县的资源优势和实际情况,提出其水土流失治理的模式和途径,以期进一步推进该县生态环境建设、加强水土保持工作,为长江上游贫困山区县的水土保持工作探索比较合适的模式和途径。     

地铁地基液化变形的影响因素研究

研究了一些对地铁隧道抗震稳定有较大影响的因素。例如,地铁隧道的整体平均容重和地铁隧道的埋深,尽管它们对地基的孔隙水压力发展影响不大,但却对地铁隧道的震后残余变形影响相当显著。还有,砂性土中粘性土的含量多少对砂性土的动力行为有直接而显著的影响。最后,从能量的角度分析了输入不同地震波的地铁地基土层动力反应的差异。     

我国全氟辛烷磺酸盐分子毒理学研究进展：纪念金一和教授

全氟化合物(PFCs)在工业和生活中应用广泛,但是PFCs对生物体存在潜在的毒性,其中以8碳链的PFCs,如全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛烷羧酸(PFOA)应用最多。这类化合物在环境中很难降解,并能在生物体内富集^[1-6]。2009年PFOS被列入新增POPs名单,PFOS的毒性毒理研究随即成为研究热点。目前,国内研究者已陆续展开
PFOS对各种动物^[7-17],如昆虫、鸟类、鱼类、贝类、两栖类、哺乳类和人体细胞的急慢性毒性。但是这些关于PFOS毒性的研究所用剂量较高,远离了环境浓度范围,而高剂量的毒性效应与低剂量的毒性效应存在很大差异,尤其体现在不同剂量下作用的靶器官和信号通路的生物分子学响应会有很大差异。PFCs除了对肝脏造成慢性损伤、对免疫系统和生殖内分泌系统有明显影响外,还具有神经毒性。
已有的研究结果表明PFCs神经毒性潜在的机制主要有：影响神经元的生长分化、突触发生和脑发育;影响神经递质如多巴胺、谷氨酸和乙酰胆碱的水平;通过ROS诱导神经细胞凋亡;影响信号转导途径;影响甲状腺系统。在PFOS对神经系统毒性毒理方面,金一和教授课题组的研究工作十分系统。
金一和教授课题组针对PFOS对神经系统的影响,由浅入深地展开系列研究,提出了神经系统可能是PFOS的靶系统之一^[18-23]。针对外源性化合物易于蓄积和产生毒害的靶器官——海马结构,他们通过中枢神经系统兴奋性氨基酸和谷氨酰胺合成酶的剂量相应关系分析,提出了氨基酸类神经递质含量的改变是PFOS神经毒性的效应标记之一^[18-20]。这些研究在PFOS是如何干扰氨基酸类神经递质代谢,导致神经细胞损伤及神经功能损害方面给出了重要的线索。同时,他们通过对神经系统发育影响研究和基因组学手段,得出了PFOS会对后代学习记忆功能和脑的健康发育产生不良影响,并提出PFOS可能通过改变脑组织血氧平衡,影响中枢神经系统功能和发育过程的毒理学作用机制^[23-26]。
在PFOS对器官损伤机理方面,金一和教授课题组也做出了许多工作^[27-32]：提出PFOS的主要靶系统中还包括免疫系统,并用来解释PFOS染毒后,各脏器器官所呈现的功能下降的现象。
遗憾的是,金一和教授关于PFCs与生命系统相互作用机理的研究正在蒸蒸日上,他就离所热爱的事业而去。我们也只能以此文给金一和教授一生中最精彩的部分工作一个不完善的总结。金一和教授系统深入的研究成果为我国PFCs的分子毒理学研究奠定了坚实的基础,他颇具前瞻性的研究思想为后继者提供了启迪科研灵感的源泉。
     

Emission factors of gaseous carbonaceous species from residential combustion of coal and crop residue briquettes

Experiments were performed to measure the emission factors (EFs) of gaseous carbonaceous species, such as CO₂, CO, CH₄, and non-methane volatile organic compounds (NMVOCs), from the combustion of five types of coal of varying organic maturity and two types of biomass briquettes under residential burning conditions. Samples were collected in stainless steel canisters and 2,4-dinitrophenylhydrazine (DNPH) cartridges and were analyzed by GC-FID/MS and HPLC, respectively. The EFs from crop residue briquette burning were generally higher than those from coals, with the exception of CO₂. The dominant NMVOC species identified in coal smoke were carbonyls (41.7%), followed by C2 unsaturated hydrocarbons (29.1%) and aromatics (12.1%), while C2 unsaturated hydrocarbons were the dominant species (68.9%) emitted from the combustion of crop residue briquettes, followed by aromatics (14.4%). A comparison of burning normal crop residues in stoves and the open field indicated that briquettes emitted a larger proportion of ethene and acetylene. Both combustion efficiency and coal organic maturity had a significant impact on NMVOC EFs from burning coal: NMVOC emissions increased with increasing coal organic maturity but decreased as the combustion efficiency improved. Emissions from the combustion of crop residue briquettes from stoves occurred mainly during the smoldering process, with low combustion efficiency. Therefore, an improved stove design to allow higher combustion efficiency would be beneficial for reducing emissions of carbonaceous air pollutants.     

潖江蓄滞洪区洪灾风险分析及避难转移安置研究

以潖江蓄滞洪区洪灾避难转移安置为研究对象,利用Mike21技术,建立潖江蓄滞洪区洪水演进数值模型,模拟北江遭遇300年一遇洪水时,在潖江口泄洪,潖江蓄滞洪区内洪水演进,分析潖江蓄滞洪区洪灾风险.通过实地调查,结合历史洪水情况,利用潖江蓄滞洪区DEM数据、Google地图及最快避难转移安置时间分析法,详细设计了潖江蓄滞洪区内各行政村落遭遇洪灾时避难转移与人员安置,为潖江蓄滞洪区启用预案科学编制及防洪减灾提供科学依据.     

Municipal solid waste management in Dalian: practices and challenges

The fast growing of urban areas in developing countries has brought serious problems on municipal solid waste (MSW) management. It will be rational to adopt an integrated approach to deal with such a challenge so that the overall eco-efficiency of MSW management could be improved. To better examine how attributes of integrated MSW management are being interpreted and put into practice, and to explore what changes should be made to improve the application of integrated MSW management, we employ a case study method so that lessons learned could be used to inform initiatives in other cities and the potential solution may offer feasible strategies. The case study city is Dalian, a typical seaport city with fast growing rate in economy. The outcomes of this case study show us that fragmented management structure, ineffective and inefficient enforcement of relevant regulations, backward technologies, limited financial resources and lack of public participation are main barriers for the implementation of integrated MSW management. Consequently, in order to overcome these barriers, we propose an integrated management framework on MSW management, aiming to maximize the overall eco-efficiency of MSW management.     

武汉月湖水体主要元素与浮游植物的PCA与CCA分析

通过2007年1—12月对武汉月湖不同的取样点进行监测,并选择汉江琴台段水域作为研究对照,调查了月湖水体硅藻、蓝藻与水体主要元素的种类,采用PCA、CCA分析法探讨了月湖水体硅藻、蓝藻与水体元素种类的关系。结果表明：月湖水体中所含元素全年监测出28种;汉江琴台段水域中所含元素全年监测出27种。经PCA分析表明,月湖水体中累计贡献率较大为磷（P）、砷（As）、铁（Fe）、铜（Cu）、锰（Mn）;汉江琴台段水域累计贡献率较大为硅（Si）、锑（Sb）、镉（cd）、钒（V）、钡（Ba）、Ag（银）、钼（Mo）。月湖水体中蓝藻密度大于硅藻,汉江琴台段水域硅藻密度大于蓝藻。经CCA分析表明,月湖硅藻密度与硒（Se）、锶（sr）、银（Ag）、Ba、铝（A1）呈正相关关系;月湖蓝藻密度与P、Cu、铬（Cr）呈正相关关系,月湖蓝藻密度与镁（Mg）、镍（Ni）、钙（ca）、锌（zn）、硫（S）呈负相关关系。CCA分析中,汉江琴台段硅藻密度与铅（Pb）、硼（B）、As、Cr、Zn、A1、Cu、Mn、Fe、P呈负相关关系,汉江琴台段硅藻密度与Mo、ca、钴（Co）、V、Sr、Ag呈正相关关系;汉江琴台段蓝藻密度与钠（Na）、S、Mg、Ni、钾（K）呈负相关关系。月湖水体缺乏可溶硅（dissolvedsilicon,DSi）,硅藻会提升对其他元素（Se、Sr、Ag、Ba、A1）的吸收能力,这些元素会起到缺乏元素（si）近似的作用,替代性可能出现。水中各种元素的组态是导致月湖浮游植物群落发生演变的重要原因之一。     

太湖北部流域水化学特征及其控制因素

为了解太湖北部流域主要河网区水质受该流域地质状况、岩石和土壤的化学风化作用以及人类活动的影响等方面,对太湖北部流域河网区主要河道水体中的主要离子进行了采样研究。结果表明：太湖北部流域水体中的TDS平均值为355．74mg·L-1,变化范围为276．08--681．54mg·L-1,其中ca2＋和HCO3-是占绝对优势的离子,分别占阳离子和阴离子总量的46．2％和48．9％;其次是Na＋和SO42-,分别占阳离子和阴离子总量的35．9％和27．5％。进而判断出该流域水化学类型是以碳酸盐岩石和蒸发岩来源为主的HCO3-Ca2＋-Na＋型。再从离子的自然起源和人类活动角度分别对水化学类型的控制因素进行分析,一方面利用吉布斯分布模式投点作图得出结论：其离子自然起源的优势机制是岩石的风化作用,而蒸发一结晶和大气降水的输入作用十分微弱,这与该流域的水文、地理、地质背景相一致;另一方面通过SPSS软件的相关关系分析得出结论：NO3-、SO42-、心、ca2＋和Mg2＋的相关性较强,与cl‘也呈正相关,说明水体中这些主要离子都具有共同的来源,其中NO3-的较高含量（平均值为14．74mg·L-1）反映了该流域受人类影响较大。尤其是NO3-与sO42-的相关性达到0．83,再次说明氮污染对该流域水体的酸化和水质变化有较大影响。     

有机磷农药草甘膦异丙胺盐对球形棕囊藻的刺激效应

设置0、0．001、0．01、0．1、l和10mg·L-16个质量浓度梯度,测定了草甘膦异丙胺盐（Glyphosate—isopropylammonium）农药对球形棕囊藻（Phaeocystis globosa）生长、叶绿素a含量、SOD和CAT活性的影响,探讨了有机磷农药对球形棕囊藻的毒物刺激效应。结果表明,低浓度的草甘膦异丙胺盐对球形棕囊藻的生长呈现出刺激效应。在实验所设定的6个质量浓度梯度范围内,0．001mg·L0和0．01mg·L-1质量浓度处理下的刺激效应最为显著。该两个质量浓度处理下,球形棕囊藻的平均相对增长率比对照分别提高了1．27％和0．45％,叶绿素a含量分别比对照提高了9．2％和2．5％,SOD活性提高了5．9％和7．2％,CAT活性提高了93％和155％;而当草甘膦异丙胺盐质量浓度在0．1mg·L-1以上时,球形棕囊藻的生长率、叶绿素a含量、SOD活性均显著低于对照。草甘膦异丙胺盐在0．001mg·L-1和0．01mg·L-1范围内对球形棕囊藻均呈现刺激效应,而高于0．1mg·L-1时球形棕囊藻各生理指标表现出显著抑制效应。研究结果为了解有机磷农药对海洋微藻生长的影响特征,揭示有机磷农药对微藻产生低促高抑的规律和为深入探索赤潮暴发的成因提供依据。     

不同油类对虾蟹类幼体的胁迫效应

了解不同油类对虾蟹类幼体的急性毒性效应。曝油处理采用磁力搅拌器搅拌,一定时间的超声波乳化等操作,模拟溢油在海洋中风浪、涡动、湍流的乳化过程;设置阶梯浓度组,并在多个平行组急性试验的基础上,估算出8种油品对2种虾类和2种蟹类的半致死质量浓度LC50和安全质量浓度MPC,并运用程序编制溢油质量浓度与虾蟹类死亡率相关性的估算模型。经过分析,结果得到：各MPC值参差不齐,差距较大;燃料油普遍比原油的毒性效应大;相同生长阶段,蟹类比虾类抗油毒害性强、中国明对虾Fenneropenaeuschinensis比日本囊对虾Marsupenaeusjaponicus抗油毒害性强、锯缘青蟹Scyllaserrata比三疣梭子蟹Portunustrituberculatu抗油毒害性强。编制的溢油质量浓度与死亡率相关性的评估模型,简易方便直观,为渔业污染事故理赔提供了一定的参考价值,亦为海域的生态经济学评估提供了一种新的研究方法。