沙堆实验研究三峡库区典型水域环境的水华污染行为

基于自组织临界性理论，设计和实施了具有真实物理意义的沙堆实验，结合三峡库区典型流域多年来富营养污染和水华爆发的现场监测资料，研究了缓流水系综合营养指数的变化趋势，描述了水华爆发／消退过程的自组织临界性行为。将沙堆实验统计数据中符合自组织临界性规律的普适性因子：沙堆底盘直径D、沙粒长度三、沙粒半径r和沙粒密度ρ等，与富营养污染流域中导致水华爆发的非线性耗散型控制函数相关联，从而有可能通过不同情况下沙堆崩塌的难易程度、频度和规模来发现、描述和确定水华爆发的内在机制和演化过程。沙堆实验的数值分析结果与这些典型流域水华发生过程的周期振荡行为和变化规律具有较好的一致性。     

水电工程生态流量实时监测技术发展的思考

水电工程造成的水文情势变化是影响河流生态环境的直接原因,需要合理确定所需生态流量并有效管控,建设生态流量实时监测系统是实现生态流量监控的重要措施。通过对国内目前已建水电工程生态流量实时监测系统的技术总结,识别生态流量实时监测目前存在的主要问题,从技术角度提出了未来生态流量实时监测技术的发展方向,为后续水电工程环境影响评价、环境保护设计、运行管理提供参考。     

建筑垃圾资源化利用模式评价研究

针对当前建筑垃圾资源化利用模式的不完善、不完整及数据信息不完备等问题,建立建筑垃圾资源化利用评价模型至关重要。在构建的建筑垃圾资源化利用评价指标体系的基础上,采用粗糙集理论确定相应的指标权值,通过可拓综合评价法对西安市内现存的具有代表性的10种建筑垃圾资源化利用模式进行等级评价,得出结论:建筑垃圾资源化是城市可持续发展的必然趋势,其中,现场破碎与集中处理相结合、再生砌块与路基回填综合利用的模式效益最佳。     

基于MAIB事故报告的人为失误灰色关联分析

人为失误作为海上交通事故的主要原因,受到多种因素的影响。为了识别这些影响因素,避免或减少因人为失误导致的海上交通事故,基于96件英国海事调查委员会(MAIB)事故报告,应用熵加权灰色关联分析,分别按船旗国、船舶类型、事故类型计算人为失误与影响因素之间的关联度。结果表明,能力/技能/知识、团队协作、程序和现行规程、设备、交流(内部和外部)和管理/检验/检查是影响人为失误的主要因素。     

美国对外农业投资格局演变及其影响因素——兼论“一带一路”农业合作

对外农业投资是“一带一路”倡议的重要内容,研究美国对外农业投资特征,既可总结先行之国的发展经验,也可响应并适应主要竞争对手的投资行为,为充分利用两个市场、两种资源提供科学依据。本文立足对外直接投资理论,采用Logistic模型与面板数据分析方法,研究了2000-2018年美国对外农业投资的时空格局、影响因素及其对“一带一路”农业合作的启示。结果表明:（1）美国对外农业投资以食品加工等产前产后环节为主,主要分布于西欧等发达国家以及墨西哥、巴西等地理临近的发展中国家。（2）美国对外农业投资呈现显著的市场导向特征,同时也受到地理与文化距离、国家治理等东道国因素的影响。（3）对比中美对外农业投资特征,结合当前国际经贸形势与中国农业国际合作目标,建议中国进一步优化农业产业链布局,在促进实现联合国可持续发展目标的同时,提高中国在全球粮安领域的定价权与渠道把控力;进一步深耕既有对外农业投资市场,在降低地缘竞争压力的同时,充分挖掘潜在市场机会;关注“一带一路”沿线国家的农业技术需求,保证投资目标与东道国的投资需求相协调;尤需解决中国对外农业投资面临的文化与体制差异较大等现实问题,提高“一带一路”农业合作项目的可持续性。     

洛美沙星对水中反硝化过程的影响模拟试验

水环境中硝酸盐的去除依赖于微生物在厌氧条件下进行的反硝化作用,已有研究发现,抗生素的存在会对反硝化细菌和反硝化酶活性产生一定影响,进而影响反硝化作用,但目前在水体中对于这三者之间关系的研究较少,作用的机理尚未完全明确.据此,本文以洛美沙星（Lomefloxacin,LOM）为典型抗生素,乙酸钠为碳源开展模拟实验,对反硝化过程、反硝化细菌和反硝化酶活性的影响进行探讨.实验结果表明,含有0,1,10,100 μg/L LOM的反应体系反硝化速率分别为10.42,8.83,8.50,6.62mg/（L·d）,脱氮率分别为79.5%,71.1%,70.0%,66.8%,LOM初始浓度为100μg/L时对反硝化细菌生长的抑制率高达30.5%.推测含有一定浓度LOM会对反硝化细菌的生长发育以及反硝化酶活性产生影响,导致反硝化过程中NO₃^--N的转化受到抑制,进而引起反硝化速率和总氮去除率降低,且LOM初始浓度越大,抑制作用越显著（P<0.05）.进一步分析结果表明,LOM影响反硝化作用主要表现在NO₃^--N还原至NO₂^--N这一过程,LOM初始浓度越高会使细菌生长速率和最大增长量减少,微生物的细胞膜完整性遭破坏程度增大.NO₃^--N和NO₂^--N的转化与反硝化酶活性有关,其中LOM浓度对硝酸盐还原酶活性的影响明显,浓度越大受到抑制程度也越大,但对亚硝酸盐还原酶活性几乎不产生影响.以上模拟试验条件虽距实际条件有所差异,但在一定程度上表明环境水体中低浓度抗生素影响反硝化作用的机理表现为抑制微生物生长和活性以及反硝化酶活性,降低脱氮率,导致硝酸盐污染的积累.     

巴松措表层沉积物中腐殖酸与富里酸的特性

采用紫外吸收光谱和GC-MS扫描解析,对西藏东南部湖泊巴松措表层沉积物中的腐殖酸和富里酸特性进行研究.结果表明,巴松措表层沉积物中腐殖酸和富里酸的紫外吸光度在200~400nm间较400~800nm间明显增加,富里酸在270nm附近出现弱而钝的双肩吸收,表明其中存在芳香环结构.腐殖酸和富里酸在254nm处的吸光度普遍偏低,表明其中难降解有机物的含量较低.通过紫外吸收特征值（A₄₆₅/A₆₆₅）分析得出,巴松措表层沉积物腐殖酸和富里酸的腐殖化程度较低.在人类活动频繁的区域,腐殖酸和富里酸的腐殖化程度相对于其他区域较高.根据GC-MS扫描解析,匹配度较高物质的分子式为C₁₅H₂₄,分子量为204,其结构中都含有芳香环,且含有脂肪链、不饱和烃、甲基、亚甲基、异丙基、环丙烷、己烷和萘等结构,均属于芳香族化合物,与紫外吸收光谱的分析结果一致.匹配度较高的物质推断属于类色氨酸.     

硫铁矿对Cr(Ⅵ)污染土壤的长效还原稳定化研究

针对酸溶态占比高的Cr(Ⅵ)污染土壤还原解毒不彻底、后期易返黄的问题,确定了水溶态Cr(Ⅵ)快速还原、酸溶态Cr(Ⅵ)长效缓释还原的修复思路。试验考察了单独添加硫铁矿对Cr(Ⅵ)处理的效果,并采用FeSO₄·7H₂O、硫铁矿分步还原法探究处理后污染土壤的长效稳定性,进行了540 d的长期监测。结果表明:FeSO₄·7H₂O还原药剂长效性较差,在自然环境中容易发生氧化,失去还原效能,无法完全还原缓慢释放的酸溶态Cr(Ⅵ),有必要加入长效还原缓释药剂对酸溶态Cr(Ⅵ)进行持续还原。硫铁矿单独修复水溶态Cr(Ⅵ)为主的污染土壤,在添加20%的硫铁矿,反应14 d的条件下,土壤中Cr(Ⅵ)浸出浓度降至30.4 mg/L。采用FeSO₄·7H₂O和硫铁矿分步还原酸溶态Cr(Ⅵ)污染土壤,先加入2%的FeSO₄·7H₂O,养护3 d后再加入3%的硫铁矿反应27 d,Cr(Ⅵ)浸出浓度即降至0.29 mg/L,加入5%的硫铁矿,反应4 d后Cr(Ⅵ)浸出浓度即可降至0.43 mg/L,之后Cr(Ⅵ)浸出浓度保持稳定。经过540 d的长期监测未发现浸出浓度有上升情况。     

紫外线对再生水中斜生栅藻的生长抑制效果

再生水具有就近易得、水量大且稳定等突出优点,已成为景观水体的重要补给水源。但再生水中含有氮、磷等营养物质,景观回用过程中可能会加剧藻类水华爆发风险。在藻类生长的早期阶段,采用紫外线处理有可能将再生水中藻类生物量控制在低风险范围,从而预防再生水景观回用水体中发生水华。以深圳市某污水处理厂二级出水为再生水回用景观水体的典型样品,考察了紫外线（254 nm波段）对典型微藻斜生栅藻的生长抑制效果,采用流式细胞术、调制荧光技术等方法,研究了不同紫外剂量对斜生栅藻的生长抑制效果,以及对藻细胞膜完整性和光合活性的影响。结果表明:对于初始密度约为7×104个/mL的斜生栅藻,50~100 mJ/cm2的紫外线能够取得1~5 d的生长抑制期,150~200 mJ/cm2剂量能将生长抑制期延长至10 d。紫外线能迅速引起斜生栅藻光合活性下降并能逐渐引起部分藻细胞破裂,100~200 mJ/cm2剂量处理后10 d内膜损伤细胞比例达到16%~71%。可见,紫外线能够对再生水中的斜生栅藻取得显著的生长抑制效果,是具有应用前景的景观水体水华风险防控手段。