基于可解释机器学习的青藏高原草地物候变化多因素影响分析

气候变化背景下,青藏高原植被物候发生显著改变.然而,影响物候的水热因素众多,目前较少有研究关注多因素对青藏高原物候的影响效应,导致对青藏高原物候变化机制认识不足.为此,研究通过遥感数据解译,在对2002~2021年青藏高原草地物候时空变化特征分析的基础上,聚焦降水、气温、海拔和土壤等多方面,利用可解释机器学习方法（SHAP）揭示物候变化的主导因素,并量化分析多因素对物候的交互影响.结果表明:①青藏高原分别有56.32 %、67.65 %和65.50 %的草地表现出生长季开始时间（SOS）提前、生长季结束时间（EOS）延迟和生长季长度（LOS）延长趋势;②青藏高原草地SOS和LOS主要受水分条件影响,3月0~10 cm土壤水分对SOS提前和LOS延长起促进作用的范围分别在10~25 kg·m^-2和15~25 kg·m^-2之间,峰值分别在20 kg·m^-2和18 kg·m^-2左右;EOS则主要受温度影响,9月和10月温度越高对EOS延迟促进作用越强,并分别在高于8 ℃和-0.5 ℃时达到峰值;③水热等因素对物候的影响存在非线性交互效应,3月0~10 cm土壤水分达到20 kg·m^-2后,更有利于低降水和低海拔地区SOS提前;10月温度高于0 ℃后较好的水分条件更有利于EOS延迟;3月0~10 cm土壤水分在12~22 kg·m^-2之间时,高降水地区LOS更长.研究表明,可解释机器学习方法可为物候变化的多因素影响定量分析提供一种新的方法.     

生物表面活性剂及其在环境修复中的研究进展

生物表面活性剂是由微生物分泌的天然产物,由于其物理性质和化学结构与许多人工合成的表面活性剂相似,并且对土壤、淡水、海洋等生态系统毒性较低,因而在环境污染治理方面,特别是在重金属和石油等有机溶剂污染的原位和异位生物修复方面具有极大的应用潜力.主要综述了近年国内外生物表面活性剂在廉价制备、作用机理、环境修复中的研究进展.     

十溴联苯醚(BDE209)对蜡状芽胞杆菌吸附/释放金属离子的影响

针对重金属及多溴联苯醚(PBDEs)复合污染问题,以蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)复合菌为吸附材料,研究了十溴联苯醚(BDE209)对蜡状芽孢杆菌复合菌吸附及释放金属离子的影响.结果表明,蜡状芽孢杆菌复合菌对低浓度的Pb(II)(0.712mg·L-1)、Zn(II)(4.844mg·L-1)具有快速、高效、稳定的吸附能力,最高吸附率分别达到98.31%和97.83%;对低浓度的Cu(II)(1.915mg·L-1)也能起到一定的去除作用,吸附率最高可达59.90%.复合菌吸附重金属离子的同时,释放了其他金属离子:Ca(II)、K(I)、Na(I),且释放总量大于吸附总量.不同浓度的BDE209对复合菌吸附重金属产生不同的影响.1mg·L-1的BDE209基本表现为促进复合菌对重金属的吸附;而10mg·L-1的BDE209在0～4h之间促进复合菌对Pb(II)、Zn(II)的吸附,在反应4h后明显抑制吸附作用,而对Cu(II)则始终表现为促进作用.BDE209对金属离子释放的影响主要体现在反应的初始阶段(0～4h),表现为高浓度的BDE209减缓K(I)、Na(I)的释放.     

十溴联苯醚共存条件下水中Zn(Ⅱ)的生物吸附

研究了十溴联苯醚(BDE-209)共存条件下嗜麦芽窄食单胞菌对水中Zn2+的吸附特性,并通过对菌体进行失活处理、红外光谱和X-光电子能谱分析,探讨了吸附机理。结果表明,Zn2+的吸附符合Freundlich吸附模式;嗜麦芽窄食单胞菌对Zn2+吸附作用明显,2.5 g/L菌体在2 h时,对初始浓度为2.0 mg/L Zn2+的去除率达92%。BDE-209对菌体吸附Zn2+有一定的抑制作用。各因素对嗜麦芽窄食单胞菌吸附Zn2+的影响程度由大到小依次为:投菌量>pH>BDE-209浓度。菌体对Zn2+的吸附除表面吸附外,还存在跨细胞壁细胞膜的主动运输和积累等作用。菌体中的酰胺基与羟基均参与了Zn2+吸附,而且菌体表面Ca2+与Zn2+发生了离子交换,吸附后Zn2+的价态不变。     

基于磁性多壁碳纳米管的涡旋辅助分散基质固相萃取-高效液相色谱检测水中双酚A

针对分散基质固相萃取中吸附剂与液相难以彻底分离等问题,合成磁性多壁碳纳米管作为吸附剂,结合液相色谱检测,建立了基于涡旋辅助磁性分散基质固相萃取检测水中双酚A的分析方法。磁性多壁碳纳米管与液相可以实现简便、彻底的分离,省略分散基质固相萃取中的过滤或离心步骤。在优化条件下,方法检出限为0.02μg/L,线性范围为0.05~10μg/L(r=0.999 2)。将该方法用于实际水样的分析,相对回收率为89.6%。     

论农业生态环境质量现状与改善对策

随着经济的发展和人民生活水平的提高,农业生产越来越工业化,我国农村水、空气、噪声、垃圾污染加重,生态环境的日益恶化．仅此,对如何加强农业生态环境保护若干问题进行探讨．     

我国城市污水工业回用的现状及发展

略述了近几年来我国污水工业回用的一些成功经验，提出城市污水工业回用中存在的几个订问题及其对策，展望我国在这一领域的发展前景。     

一株产微生物絮凝剂菌株的筛选及特性

从活性污泥及土壤中筛选出一株产絮凝剂的霉菌－黑曲霉，该菌所产絮凝剂对高岭土的絮凝活性可达90％以上，黑曲霉的培养实验表明，其适宜生长的碳源为葡萄糖或蔗糖，氮源为豆芽汁或马铃薯汁；适宜的初始pH值为6.0；生长与分泌絮凝剂的合适温度范围为30－34℃；受培养温度的影响，絮凝效果最好的时间在50－60h。絮凝实验表明，用培养液处理高岭土悬浊液时有明显的絮凝效果，当废水pH左右时，絮凝效果最好。     

磁性多壁碳纳米管对BPA的吸附特性

针对普通碳材料吸附BPA需要过滤或离心等复杂过程,将Fe3O4晶体沉积到多壁碳纳米管(MWCNTs)表面,合成饱和磁化度为23.3 emu/g的磁性多壁碳纳米管(MMWCNTs)以实现简便的固液分离.MMWCNTs对水相BPA的吸附是一个快速过程,饱和吸附量为14.9 mg/g.MMWCNTs对水相BPA的吸附过程△G为负值,是一个自发过程;△H为负值,是一个放热过程;△S为正值,是一个熵增过程.MMWCNTs对BPA的吸附具有物理吸附特征,MMWCNTs与BPA之间的相互作用力主要为范德华力.     

微生物絮凝剂产生菌的筛选及其絮凝凝除浊性能

采用某污水处理厂活性污泥富集的菌种，通过筛选获得了１０株絮除浊性能较强的菌株。以其中絮凝性能最优的菌株ＧＳ７为研究对象，探讨了影响其絮凝作用的主要因素。结果表明，ＧＳ７的最适生长条件为：培养基ＰＨ６、培养时间１８ｈ、培养温度３０℃。