计算机模拟研究钚(Ⅳ)的人体毒性

引入Ca2+、Fe3+、Zn2+、Mn2+等金属离子和氨基酸、柠檬酸、乳酸等小分子配体建立了Pu4+在人体血浆、胃液、组织液、细胞液等主要体液中的金属离子-小分子配体热力学平衡模型.利用该模型研究了正常生理条件下Pu(Ⅳ)在各体液中的存在形态以及pH值和[Pu]改变对Pu(Ⅳ)形态的影响.结果表明,血浆中的低浓度Pu(Ⅳ)易以Pu(OH)4(aq)的形态蓄积在肝脏中,钚浓度升高则形成沉淀难以排出;胃液中的Pu(Ⅳ)可大量进入血液中,但胃液pH值升高可实现钚的促排;组织液中钚会沉积在骨骼无机表面;高浓度Pu(Ⅳ)对大多数细胞有极高毒性;随着尿液的pH值增大,沉积的Pu(OH)4(s)会对肾脏造成损伤;胰液中的Pu(Ⅳ)的形态随着pH值改变而发生显著变化,而胆汁中高钚含量的Pu(Ⅳ)易滞留在肝脏内;在正常汗液pH值波动范围内,Pu(Ⅳ)易进入人体,从而对钚操作人员的健康产生危害.     

滴水湖水系沉积物中多环芳烃的分布及风险评价

2012年,每两个月采集一次上海人工滩涂湖泊——滴水湖水系表层沉积物,检测16种多环芳烃(PAHs)含量.结果表明,滴水湖水系∑PAHs变化范围为74.03~579.20ng/g,平均值为272.55ng/g.其中,闸外引水河[(407.64±6.90)ng/g]≈闸内引水河[(427.99±213.84)ng/g]>滴水湖[(156.33±62.00)ng/g].研究区各点蒽/(蒽+菲)比值均大于0.1,说明PAHs主要来自于石油燃烧源.生态风险评价表明,滴水湖水系沉积物PAHs不存在严重的生态风险,但闸外和闸内引水河沉积物PAHs存在较低几率的潜在风险,湖区沉积物PAHs则无潜在风险.     

道路干扰对澜沧江流域景观格局的影响

道路交通在促进人类社会经济发展的同时,也给生态环境带来了诸多影响。研究道路交通的干扰强度、空间格局及其影响,对保护自然环境、维持生态系统健康意义重大。研究基于道路等级、道路所处的环境特征等因素构建道路干扰指数,定量评价了澜沧江流域道路网络的干扰强度,系统分析了流域道路干扰的空间格局特征及其对流域景观的影响。结果表明,澜沧江流域道路网络干扰程度存在明显的区域分异,中游和下游地区明显大于上游地区。流域道路干扰域为边界复杂的不规则多边形,呈现出以离散的强干扰区域为中心,干扰强度向外围逐渐减弱的空间格局。对比不同等级道路干扰域内的景观格局及其变化特征发现,耕地和建设用地等代表人类活动的景观集中分布于道路强干扰区域内,并且强干扰区域内景观组分的变化幅度远大于低干扰区域。从上述分析结果可以看出,道路对其沿线景观格局的变化具有很强的驱动作用,流域道路发展应避开生态环境敏感区域。     

鄱阳湖表层水体总磷含量遥感反演及其时空特征分析

总磷是湖泊水质参数中的主要指标,从遥感数据中获得其时空上的分布信息对于理解、管理和保护湖泊生态系统是必要的。通过2009 年4 月至12 月对鄱阳湖湖区和五河入口的表层水体进行采样分析,利用直接遥感反演算法和间接遥感反演算法,结合MODIS遥感数据择优反演鄱阳湖表层水体的总磷含量,同时分析总磷含量的时空特征和变化规律。结果表明：①从实验数据分析可知,总磷TP与总悬浮物浓度相关性较好,间接反演算法能够得到较好的反演结果;②TP是鄱阳湖水质的主要污染指标之一,TP含量在丰水期、平水期、枯水期三个时期呈上升趋势;③鄱阳湖三个时期TP含量的空间变化明显,中心湖区TP含量相对整个湖区较低,主航区和五河入口TP含量为全湖最高区域,常年处于高含量状态。     

基于群落数量特征的喀斯特湿地森林群落优势种分析

草海湿地是贵州省最大的天然淡水湿地湖泊,具有典型高原喀斯特湿地特征,作为国家一级保护鸟类黑颈鹤的主要越冬栖息地,对其展开各方面研究具有重要意义。之前对草海的研究主要集中在湖泊水体富营养化[1-2]、土壤重金属污染[3-5]、浮游植物与水生生物时空分布及保护区生态环境恢复等领域,而对草海湿地流域汇水区域森林生态系统的研究鲜有报道。采用典型标准样地调查法、群落数量特征和Kikvidze-Ohsawa优势种判定法,对草海湿地流域不同坡度的森林植物群落优势种及群落特征进行分析。结果表明,(1)草海喀斯特湿地流域森林群落主要以松科(Pinaceae)、壳斗科(Fagaceae)、杜鹃花科(Ericaceae)、蔷薇科(Rosaceae)、忍冬科(Caprifoliaceae)、禾本科(Gramineae)、莎草科(Cyperaceae)、菊科(Asteraceae)等植物为主。(2)采用IV-Kikvidze-Ohsawa优势种评判法对不同坡度森林植物群落优势种比例分析发现,随坡度的增加优势种比呈现出先减少后增加的趋势,乔木群落优势种比例变化拐点在斜坡,灌木和草本群落拐点在陡坡。(3)采用SDR4-Kikvidze-Ohsawa优势种评判法对不同坡度森林植物群落优势种比例分析,发现乔木群落优势种比例随坡度的增加而加大;灌木和草本群落优势种的比例随坡度的增加先减少后增加,优势种比例变化拐点为陡坡。(4)结合植物群落数量与Kikvidze-Ohsawa优势种评判法对植物群落进行分析发现,群落数量指标所包含信息量的多寡直接影响分析结果,因此在对群落优势种的研究中,应选择包含种群信息量较多的群落数量指标。     

Substance flow analysis for an urban drainage system of a representative hypothetical city in China

This paper discusses the use of substance flow analysis (SFA) as a tool to support quantified research on urban drainage systems. Based on the principle of mass balance, a static substance flow model is established to describe and examine the routes and intensities of water, chemical oxygen demand (COD), total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) for a representative hypothetical city (RH city) in China, which is a devised and scaled city using statistical characteristics of urban circumstances at the national level. It is estimated that the annual flux of water, COD, TN and TP through the urban drainage system in 2010 was 55.1 million m³, 16037.3 t, 1649.5 t and 209.7 t, respectively. The effluent of wastewater treatment plant (WWTP) was identified as the most important pathway for pollutant emissions, which contributed approximately 60% of COD, 65% of TN and 50% of TP to receiving water. During the wastewater treatment process, 1.0 million m3, 7042.5 t, 584.2 t and 161.4 t of the four studied substances had been transmitted into sludge, meanwhile 3813.0 t of COD and 394.0 t of TN were converted and emitted to the atmosphere. Compared with the representative hypothetical city of 2000, urban population and the area of urban built districts had expanded by approximately 90% and 80% respectively during the decade, resulting in a more than threefold increase in the input of substances into the urban drainage system. Thanks to the development of urban drainage systems, the total loads of the city were maintained at a similar level.     

One-pot preparation of graphene oxide magnetic nanocomposites for the removal of tetrabromobisphenol A

A simple solvothermal method was used to prepare monodisperse magnetite (Fe₃O₄) nanoparticles attached onto graphene oxide (GO) sheets as adsorbents to remove tetrabromobisphenol A (TBBPA) from an aqueous solution. These Fe₃O₄/GO (MGO) nanocomposites were characterized by transmission electron microscopy. The adsorption capacity at different initial pH, contact duration, and temperature were evaluated. The kinetics of adsorption was found to fit the pseudo-second-order model perfectly. The adsorption isotherm well fitted the Langmuir model, and the theoretical maximum of adsorption capacity calculated by the Langmuir model was 27.26 mg?g^-1. The adsorption thermodynamics of TBBPA on the MGO nanocomposites was determined at 303 K, 313 K, and 323 K, respectively. The results indicated that the adsorption was spontaneous and endothermic. The MGO nanocomposites were conveniently separated from the media by an external magnetic field within several seconds, and then regenerated in 0.2 M NaOH solution. Thus, the MGO nanocomposites are a promising candidate for TBBPA removal from wastewater.     

底泥浸出液对脊尾白虾抗氧化解毒酶及相关基因表达的影响

以脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)糠虾幼体为实验材料,研究底泥浸出液对抗氧化解毒酶和基因表达的影响。用长江口水域的底泥浸出液与过滤海水按等比例间距稀释成4个体积浓度水平(1∶4,1∶2,1∶1,1.5∶1),以过滤海水为对照组,每一个浓度组设3个平行样本,进行20 d的毒性实验。结果表明:实验进行20 d,底泥浸出液对糠虾幼体肌肉组织CAT酶活性有一定的诱导作用,浸出液浓度与CAT酶活性表现出正相关的剂量效应关系。实验开始10 d,不同浸出液胁迫下,GST酶活性均出现增加受到诱导,实验20 d后,GST酶活性下降受到抑制作用,但不同浸出液浓度胁迫下抑制和诱导效应关系不明显。虾类肌肉组织3种基因(CAT、GSTD和HSP70)表达量基本都表现为实验开始10 d时升高,而实验20 d后表达量下降,仅为10 d数值的百分之一左右,表明底泥浸出液对CAT、GSTD和HSP70的3种基因的mRNA转录水平表达在一定时间内有一定的诱导作用,但胁迫时间过长时,则产生较明显的抑制作用。     

汶川8.0级地震时徐州台地震动和形变同震响应分析

通过对汶川8.0级地震和6次强余震时徐州地震台的形变同震响应和地震位移量研究,计算了汶川地震主震发生时地震面波到达徐州的时间和位移量,统计了汶川8.0级地震及其强余震引起的同震阶变时间参数、幅度参数和阶跃形态。研究结果表明:①该台4套形变观测均有较高的同震响应能力,同震阶变的开始时间与主震面波到达徐州台的时间基本吻合,可以认为同震应变阶和同震波是由强震面波引起的,是一种叠加在体应变固体潮曲线上的高频变化,并呈现快速振荡衰减的形式。②同台同岩性的不同形变观测对同一个地震的响应是不同的,阶跃形状、响应大小、响应时间、变化幅度都有较大的差别,这种差别更多的是反映了仪器本身的性能、观测精度、频率响应的不同,并不是应力场变化和构造特征的差异。③汶川地震引起的徐州地区应力变化以压应力为主,大地震的动态应力触发作用对远场的应变变化具有重要影响。     

渤海典型海域表层沉积物正构烷烃特征比较

对渤海典型海域表层沉积物正构烷烃特征进行比较研究.分别采集葫芦岛市近岸海域(1#)、东营市近岸海域(2#)、营口市近岸海域(3#)9个站点的表层沉积物样品,经索氏提取、柱净化后进行GC-MS分析.结果表明,各站位都表现为双峰型,显示了陆源与海源双重贡献特征,但主导峰各不相同;正构烷烃含量(∑n-alk)均值分别为5.43μg.g-1、2.27μg.g-1、4.30μg.g-1;三海域碳优势指数CPI、奇偶优势指数OEP、姥鲛烷和植烷比值Pr/Ph等特征比值基本相同,指示混合来源及中性偏氧化的沉积环境;C31/C19均值分别为11.19、4.51、6.73,短/长链比值L/H均值分别为0.50、1.48、1.31,类脂物比值TAR均值分别为3.61、1.03、1.19,综合显示葫芦岛市近岸海域正构烷烃来源主要为陆源高等植物,而营口及东营近岸海域沉积物正构烷烃更多来源于内生浮游生物源及石油源,三海域沉积物受人类污染影响程度从高到低分别为2#海域(东营)>3#海域(营口)>1#海域(葫芦岛市),且东营近岸海域沉积物受石油污染特征明显.这些特征都与3个海域周边城市发展与污染输入特征有直接的关系.