土地利用/覆盖变化对长江上游非点源污染影响研究

在国内外相关研究的基础上,利用输出系数模型,结合RS和GIS技术,对长江上游的非点源污染负荷进行了空间模拟和负荷估算.模拟结果表明,在不考虑流域损失的前提下,由于土地利用造成的非点源污染负荷TN总量从20世纪70年代的123万t下降至2000年的116万t,基本呈逐年减少的趋势,由土地利用造成的TP的变化趋势与TN基本相同,从70年代的3.7万t下降到2000年的3.5万t左右.就省份、土地利用类型和水系而言,四川省、种植用地和草地以及金沙江水系和嘉陵江水系对长江上游的非点源污染贡献较大.在非点源污染负荷强度上,重庆市和嘉陵江水系单位面积负荷最高,是今后应重点治理的地区.结果表明,该模型可以对长江上游这样的超大尺度空间的非点源污染进行较好的空间模拟.     

城市危险化学品事故统计分析与对策

通过对2002-2004年发生在中国内地12个主要城市的435起非爆炸品类危险化学品事故统计分析,发现:(1)危险化学品事故总体呈进一步发展趋势;(2)处于城市生活区的化工企业发生危险化学品事故对城市的影响最大;(3)危险化学品在运输阶段,发生事故的比例最高;(4)民用燃气是造成使用阶段危险化学品事故的主要危险源,而人为失误和违规操作是民用燃气类危险化学品事故的主要原因.在统计分析基础上提出了相应的对策.     

高浓度有机废水酵母菌低氧处理技术初探

在开放式环境中,在低氧条件(DO=0-0.2mg/L)下通过连续小试试验考察了利用酵母Candidatropicalis处理高浓度有机废水的可行性。54d低氧连续小试结果表明:进水COD、NH4+-N、TP浓度分别为11000～30000、1000、230mg/L时,其去除率分别为67%～88%,18%～68%,23%～68%,氮磷去除率取决于进水COD、TN、TP的水平。污泥微观形态观察表明反应柱内微生物基本上是酵母,但运行过程中优势酵母形态发生了变化。低氧(DO=0.1-0.4mg/L)和无氧条件下C.tropicalis批量培养试验表明污染物去除和酵母生长与氧的供给关系密切,低氧条件下C.tropicalis有很高的活性,能有效去除COD(去除率为91%);无氧条件则导致C.tropicalis生物量下降,COD去除率仅为12%。     

云南大理洱源西湖浮游植物功能群季节演替特征

为探讨云南大理洱源西湖浮游植物功能群特征及其与环境因子的关系,于2019年9月—2020年8月每月采集浮游植物样品及水环境指标,采用修正的卡尔森营养状态指数和浮游植物功能群分类法评价洱源西湖水体富营养化程度及探讨浮游植物的季节演替特征。结果表明：洱源西湖为低透明度且浊水状态的富营养化水体;研究期间共镜检鉴定出浮游植物7门72属,划分为23个浮游植物功能群,其中MP[颤藻(Oscillatoria sp.)]、S1[伪鱼腥藻(Anabaenopsis sp.)]、H1[鱼腥藻(Dolichospermum sp.)]和SN[拟柱胞藻(Cylindrospermopsis sp.)]为优势功能群,其均为蓝藻门的丝状藻类;秋季浮游植物主要以颤藻、拟柱胞藻为主,冬季和春季主要以伪鱼腥藻和颤藻为主,而夏季主要以颤藻和鱼腥藻为主;冗余分析结果显示,洱源西湖浮游植物功能群演替的关键环境因子为水温、pH、正磷酸盐浓度与可溶性总磷浓度,尤其是可溶解性磷(主要为PO₄^3--P)浓度变化促成了优势功能群的季节演替。洱源西湖的富营养化状态为丝状蓝藻占优势且藻类结构单...     

天山北坡区域大气污染特征及冬季重污染成因分析——以石河子市为例

以天山北坡典型代表城市石河子市为例,基于地面常规污染物浓度监测、气象观测、激光雷达观测及中尺度气象模型(WRF)模拟资料,综合分析了气象条件和边界层结构变化对空气质量的影响。结果表明：以石河子市为代表的天山北坡地区空气质量季节性差异显著,PM_2.5浓度在冬、夏两季相差最高达11.4倍,且冬季(12月—次年2月)大气污染发生率高达81.2%,重度及以上污染天气占59.1%。冬季污染呈连续“污染季”变化特征,在2020—2021年冬季发生的4次重污染过程中,每次重污染过程持续时间为7～27 d,间隔仅1～3 d,各过程均以PM_2.5污染为主导,PM_2.5峰值浓度为373～425μg/m³,PM_2.5/PM₁₀均值为0.82。进入秋冬季后,地面连续低温、高湿的气象条件对PM_2.5浓度的增长有显著促进作用,以温度<-3℃和65%<相对湿度<92%为主要影响条件,在该条件下边界层高度的显著降低和连续强逆温引起的近地扩散条件转差...     

高压储氢系统泄漏爆炸事故的动力学演化

为研究燃料氢气泄漏、爆炸的特性和规律,预防高压储氢系统中氢气泄漏爆炸事故发生,以加氢站为背景,数值仿真45 MPa高压储罐氢气泄漏并引发爆炸事故,分析泄漏爆炸动力学性质以及爆炸波在非均匀氢气浓度中的传播机制。同时,基于泄漏爆炸事故演化的力学机理,开展氢气泄漏爆炸动态风险分析,针对氢气不同泄漏量,建立泄漏扩散形成的气云体积、气云爆炸产生的冲击波与空间x,z方向上危害距离之间关系。研究结果表明：氢气泄漏过程中,气云氢气浓度变化与流场雷诺数具有较好一致性;氢气扩散受到高压储氢罐周围装置影响,流场中氢气浓度分布不均匀;当发生燃烧爆炸事故时,冲击波参数和湍动能变化梯度大;得到复杂布局区域冲击波超压峰值与比例距离之间关系式,其相比于理论方法更精细、计算结果更准确。研究结果可为降低高压储氢系统泄漏爆炸事故后果、采取有效防护措施提供一定依据。     

基于GA-BP神经网络的页岩气开发区域水资源承载力研究

以西南地区威远县为例,从社会、经济、生态、水资源和页岩气开发5个方面构建水资源承载力评价指标体系及分级标准,采用遗传算法(genetic algorithm,GA)优化BP(back propagation)神经网络,形成GA-BP神经网络组合模型,对研究区2014—2019年的水资源承载力状态进行评价.结果表明:使用...     

4种典型纳米材料对小鼠胚胎成纤维细胞毒性的初步研究

为探讨不同种类纳米材料对原代培养小鼠胚胎成纤维细胞(Mouse embryo fibroblasts,MEF)的毒性效应及作用机制,选择4种典型的纳米材料(纳米碳、单壁碳纳米管、纳米氧化锌、纳米二氧化硅)制备颗粒悬液,设立5个剂量组(5、10、20、50、100μg·mL-1)对BALB/c小鼠MEF细胞进行24、48、72h染毒培养,利用细胞形态学观察和噻唑蓝实验(MTT比色法)检测上述4种纳米材料对MEF细胞活性的影响,同时,测定染毒24h后细胞培养液上清中乳酸脱氢酶(LDH)活性以探讨纳米颗粒对细胞膜完整性的影响.结果显示:1)4种纳米材料均能明显影响MEF细胞的生长形态.染毒24h后,MEF细胞发生不同程度的回缩变形,细胞间隙增大,排列稀疏,胞内颗粒物增多,细胞透明度下降.2)纳米碳、纳米氧化锌、纳米二氧化硅对MEF细胞增殖的抑制作用和对细胞膜完整性的损伤作用均随染毒剂量的升高而增强,具有明显的剂量-效应关系,其半数致死浓度(24h-IC50)分别为21.85、21.94、461.10μg·mL-1;碳纳米管组的剂量-效应之间不呈对数线性关系,未能得出其24h-IC50.3)在不同染毒剂量水平上,4种纳米材料的毒性对比差异显著:低剂量水平上纳米碳与碳纳米管的毒性强于纳米氧化锌和纳米二氧化硅,随着剂量的升高纳米氧化锌的细胞毒性升高最为显著.结果提示,纳米材料能够对MEF细胞造成毒性损伤,破坏细胞膜的完整性可能只是作用途径之一;纳米材料的毒性可能受粒径、形状、化学组成等许多因素的影响.     

气态甲醛对大鼠肺组织影响的病理学观察

为了研究大鼠吸入甲醛后其肺组织病理结构的改变并探讨其损伤机理,以雌性Wisar大鼠为实验材料,采用动式吸入方式染毒15d(暴露组甲醛浓度32～37mg·m-3,每日暴露4h)后,取肺组织进行光镜及透射电镜观察.光镜观察结果表明,甲醛暴露后,大鼠肺组织主要表现为间质性肺炎和肺泡性肺炎的病理学特点,肺泡壁毛细血管扩张、充血、出血严重,个别区域可见大量炎细胞浸润,肺内细支气管和肺泡腔内见大量血细胞,部分肺泡腔内有透明膜形成,内含脱落的肺泡上皮细胞.电镜观察结果表明,甲醛暴露后,大鼠肺泡上皮细胞损伤严重,线粒体嵴断裂、肿胀、空泡化,部分肺泡上皮细胞胞膜溶解,细胞器丢失,细胞坏死、脱落.推测甲醛吸入可致大鼠肺病理损伤,损伤机理可能与自由基损害和醛糖还原酶(AR)表达变化有关.     

两种水生昆虫头宽与基于图像分析的大小参数关系性分析

对于水生昆虫及其它生物而言,大小是一个重要的功能性状,但是头宽的测量特别耗时和受人为因素影响.随着计算机技术的发展,基于图像分析技术(一种快速测量大小的策略)可获得传统方式难以获得的大小参数,明确这些大小参数与头宽的关系,对推动这些参数的应用具有重要意义.选择两种个体大小差异较大的蜉蝣(梧州蜉和光滑细蜉)作为研究对象,对其头宽与基于数字图像获得的面积,周长,最小矩形的长和宽,最适合椭圆的长轴和短轴和粒径等个体大小参数的相关性进行研究.数字图像采用改进后的描述仪扫描获取;图像分析基于ImageJ软件完成;基于二元直线回归和多元直线回归分析各参数之间的相关性.各种层次的回归分析结果均表明:基于图像分析获得的两种蜉蝣所有个体大小参数均与头宽大小呈极其显著的正相关性,其中面积的相关性最高.并且面积与其它大小参数相关性也极其显著,对个体大小具有较好的代表性.研究结果为推动数字图像分析技术应用在水生昆虫及其它生物的生物学和生态学研究中提供了技术支持和理论依据.