基于灰色极大熵原理的三峡库区(重庆段)生态系统健康评价

三峡库区(重庆段)是典型的河道型水库生态脆弱带,生态系统本底条件较差.明确库区生态系统健康状况及其胁迫因子,对促进库区可持续发展、维护三峡库区生态安全具有重要的现实意义.针对三峡库区(重庆段)目前的生态系统特点,构建了自然-社会-经济复合生态系统健康状况评价指标体系,并在灰色系统理论基础上,将信息论中Jaynes最大信息熵原理引入到生态系统健康评价当中,对三峡库区(重庆段)复合生态系统健康进行了评价.结果表明,三峡库区(重庆段)生态系统正处于急剧变化的过渡阶段,生态系统的生产、调节和服务功能分异明显.三峡库区(重庆段)生态系统东段的健康程度总体上好于西段,但东段内部空间分异明显,结构复杂.针对三峡库区(重庆段)现存的生态环境问题,提出了相应的调控措施和途径.     

中国省域农业源非CO2温室气体排放的影响因素分析与峰值预测

运用IPCC清单方法核算了中国各省(直辖市、自治区)农业源非二氧化碳(非CO₂)温室气体(GHG)的排放,基于Tapio弹性脱钩理论和情景预测法、STIRPAT模型和向量自回归模型(VAR)预测了其达峰时间和规模,并结合对数平均迪氏指数(LMDI)模型、STIRPAT模型和固定效应模型识别了中国农业非CO₂ GHG排放的影响因素.结果表明,高情景和中情景下中国农业非CO₂ GHG排放量整体呈上升趋势,到2050年仍未达峰;2018—2050年低情景下GHG排放量整体呈下降趋势,其中,低情景下已于2018年达峰,峰值为0.73×10⁹ t (以CO₂-eq计,下同);北京市、上海市、江苏省、浙江省、福建省、广东省、海南省、重庆市、四川省和青海省农业生产与其农业非CO₂ GHG排放呈强脱钩状态,其余21个省(直辖市、自治区)呈弱脱钩状态;除天津市和黑龙江省以外的29个省(直辖市、自治区),经济和人口为农业非CO₂ GHG排放的促进因素,效率和结构为其抑制因素.     

三峡库区长江干流入出库水质评价及其变化趋势

水质问题关系着三峡工程的安全运行与库区社会经济的可持续发展.选取重庆朱沱断面和湖北南津关断面分别代表三峡库区长江干流的入出库断面,在对DO、COD_(Mn)和NH_3-N的年均、季均值统计基础上,运用基于灰色关联系数矩阵的TOPSIS法评价入出库水质,运用R/S法查明入出库水质的未来变化趋势.结果表明:入出库水质在2004—2014年间均介于Ⅰ、Ⅱ类间(《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)),其中,2004—2007年、2012—2014年均为Ⅰ类,2008年均为Ⅱ类,2009—2010年均在Ⅰ、Ⅱ类间变动,且均距Ⅰ类较近;入出库断面每年4个季度水质的相对贴近度均在Ⅰ、Ⅱ类间波动,但更偏近于Ⅰ类,这一趋势在多年平均情况下最为显著,2005—2007、2009、2010和2013年整体上两断面水质在4个季度中存在着相反的变化趋势;年均入库水质变化明显呈现良好趋势,而出库水质变化趋势基本不变.入出库季均水质变化呈现明显的阶段性差异,入出库过去的水质变好趋势会延续到未来相同的时间序列里,但这种水质变好趋势在将来的变化中并不稳定,具有一定的随机性.本研究结果有助于提高人们对三峡工程阶段性的蓄水对长江干流水质产生明显影响的认识,丰富人们对近年实施的环库生态治理工程成效的理解.     

基于同位素示踪技术分析小白菜中Pb的来源

为了探明乌鲁木齐市小白菜中Pb的污染来源,采用Pb同位素示踪法,结合盆栽试验种植小白菜,测定了成熟期小白菜不同部位Pb同位素单体计数值及其比值,分析了灌溉水、土壤、降尘对小白菜Pb的贡献率及小白菜Pb的可能来源.结果表明:大气降尘、灌溉水和土壤对小白菜地上部Pb的贡献率分别为51.50%、31.8%、16.7%,大气降尘对小白菜可食用部Pb含量的影响最大;对小白菜根系Pb累积的贡献率分别为2.20%、77.5%、20.30%,灌溉水对小白菜根系Pb含量累积的影响最大.尾气烟灰、燃煤、建筑降尘是导致乌鲁木齐市叶类蔬菜可食用部Pb含量超标的主要原因.     

Cd2+胁迫对竹叶眼子菜的毒理学效应分析

以不同浓度Cd2 处理5 d的竹叶眼子菜为实验材料,分析了叶片的光合色素、抗氧化系统、丙二醛(MDA)、可溶性糖、可溶性蛋白等生理生化指标的应答反应,并用透射电镜观察了叶细胞超微结构的变化.随着Cd2 处理浓度的增加,叶绿素含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性下降,而MDA和可溶性糖含量上升;过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性和抗坏血酸(ASA)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量分别在2 mg L-1和4 mg L-1时达到峰值;可溶性蛋白含量下降,相对分子质量(Mr)为52.1×103、42.9×103、27.4×103和14.1×103的多肽合成量逐渐减少,但Mr为18.1×103的多肽的合成量增加;叶绿体膨大、解体;线粒体嵴突肿胀、空泡化;核仁分散、核膜断裂、核质散出.结果表明: Cd2 对竹叶眼子菜的光合结构、细胞保护系统以及细胞结构的完整性等都产生明显破坏作用,最终将导致植物死亡.其中SOD、叶绿素和蛋白生物合成各指标的反应较灵敏,可作为水体Cd2 污染的监测指标. Cd2 对竹叶眼子菜的半效应浓度为2.97 mg L-1.图8参27     

北京市土壤风蚀扬尘排放因子本地化

土壤风蚀扬尘源是细颗粒物(PM_2.5)的来源之一,对比国内典型省市扬尘源排放清单,发现土壤风蚀扬尘源对本地扬尘源PM_2.5排放清单的贡献率最大差别为4个数量级.本研究改进一种土壤风蚀扬尘排放因子公式及参数值确定方法,利用遥感影像、中国土壤数据集和各区气象数据,分别获得北京市平原区植被覆盖因子(V)、土壤风蚀指数(I)和气候因子(C)空间分布,并估算土壤风蚀扬尘PM_2.5排放因子空间分布.结果表明:①以北京市2017年为例,发现国内学者计算的C值都存在不同程度低估,PM_2.5排放因子存在高估或低估;②V、I和C值都具有明显空间差异,V、I和C值平均值分别为0.63±0.09、 188±73和0.029±0.009,各区V、I和C值的最大值分别是最小值的1.5、 2.1和4.5倍;③北京市土壤风蚀扬尘PM_2.5排放因子呈现西北和东南方向较高的空间分布,全市平均排放因子为(0.001 8±0.000 8) t·(hm²·a)^-1,是最高区(...     

分流制雨水管网沉积物中典型抗生素抗性基因污染特性

针对城市雨水管网沉积物中抗生素抗性基因(ARGs)污染特性尚不清楚的问题,本研究选择南京江北新区3种不同功能区(文教区、交通区及商业区)分流制雨水管网沉积物作为研究对象,考察了各功能区雨水管网沉积物中细菌耐药性,分析了β-内酰胺类和四环素类两类典型ARGs的组成种类及其相对丰度差异,重点探讨了上述典型ARGs在不同粒径颗粒中的分布特征.结果表明,各功能区可培养细菌总数大小顺序为商业区>文教区>交通区,而携带典型ARGs的耐药菌(ARB)相对含量大小顺序却为文教区>商业区>交通区;交通区的典型ARGs相对丰度高于文教区和商业区1个数量级;随着干期长度的增加,各功能区雨水管网沉积物中典型ARGs种类及相对丰度均有不同程度的减少;随着颗粒粒径的减小,文教区雨水管道沉积物中典型ARGs的丰度变化不大,交通区的雨水管道沉积物中典型ARGs的丰度则呈增加趋势,而商业区的无明显规律;粒径较小的颗粒中可移动遗传因子(MGEs)对ARGs的分布影响更大,且以<75μm粒径段颗粒中的最明显(相关系数为0.874).     

生物炭材料在海洋石油类污染修复中的应用研究进展

时有发生的溢油事故以及沿海陆源输入性的石油污染会对海洋生态系统造成短期或长期的危害.生物炭是一种原料来源广、低成本、环境友好的富含碳的材料，是解决全球废弃物碳足迹问题的重要措施.近年来，基于生物炭的海洋石油烃修复材料被广泛关注.因此，本文将详细介绍生物炭的制备及生物炭材料在海洋石油烃修复中的应用.生物炭的制备过程中，其理化性质主要受原料类型、热解速率、热解温度和热解时间的影响.生物炭的高孔隙率和丰富的表面官能团，使其具有溢油吸附的巨大潜力.为提高溢油吸附效率，酸改性、磁改性和疏水改性等方法常用来改善生物炭的性质.此外，生物炭基气凝胶因其独特的吸附性能，也得到了广泛的研究和关注.除在水环境适用外，利用生物炭还可对沉积物中的石油烃进行封存和修复，以减少其扩散和生物利用度.多孔、富含营养元素的特点使生物炭可以作为固定化材料来固定石油烃降解菌，以减少海洋环境条件对微生物的冲击，保证菌剂的降解效率.综上，生物炭具备的各种优异性质使其在海洋石油污染修复中具有广阔的应用前景.因此，生物炭实际应用的不足及自身存在的某些性质问题，是此后生物炭的研究重点，应当给予更多的关注.     

长江三角洲近10年甲醛柱浓度变化及影响因素

基于Aura-OMI HCHO数据产品,解译并分析了2008~2017年长江三角洲（以下简称长三角）地区甲醛柱浓度的数量分布、动态规律和影响因素.结果显示：10年甲醛柱量均值为14.16×10¹⁵molec/cm²、最大值15.41×10¹⁵molec/cm²、最小值1².²7×10¹⁵molec/cm²、最大增速17.8%、平均增速0.17%、最大降速15.95%.时间上,10年来甲醛浓度呈波动上升的态势,以四级、三级和五级的变化为主,夏季最高,春秋次之,冬季最小,春夏秋冬四季的分担率分别是25.96%、34.28%、22.00%、17.76%.空间上,浓度整体从中部向两侧递减,沿海地区最低,高值区由西北向东南逐渐转移扩大.影响长江三角洲甲醛柱浓度变化的主要因素为自然因素和人为因素,自然因素以气温和降水为主,人为因素以能源消费总量、第二产业、第三产业、生产总值及家具和建房装修材料为主.长三角和京津冀的时空演化及影响因素有相同之处,也有不同之处.     

金属氧化物组合改性活性焦脱硝性能的研究

采用浸渍法改性活性焦,实验分析了不同氧化物组合对活性焦改性后的脱硝性能影响。在实验中,用于改性的氧化物分三组:CuO和Fe2O3,CuO和CeO2,CuO和Cr2O3。结果表明:金属氧化物组合改性活性焦的脱硝性能明显高于单一氧化物改性活性焦。在150℃反应温度下,CuO和Fe2O3组合改性活性焦脱硝率为96%。