畜禽粪便和污水中金霉素及其代谢物的液质联用( LC-MS/MS)检测方法研究

建立了畜禽粪便和污水中金霉素(CTC)及其两种代谢物——差向金霉素(ECTC)和异金霉素(ICTC)的LC - MS/MS检测方法.粪便样品经Na2EDTA - Mcllvaine缓冲液(pH=4)分别提取3次,离心,收集上清液,过Waters的Oasis HLB固相萃取小柱净化、浓缩.用6mL0.01 mol·L-1草酸甲醇溶液洗脱,收集洗脱液,40℃水浴氮气吹至近干,甲醇定容至1 mL,过0.22μm滤膜,用LC- MS/MS测定.污水取100 mL经滤纸和0.65 μm纤维膜过滤后,加1 mL 5% Na2EDTA溶液,调节pH值至7.0,然后过预先用5 mL甲醇和10 mL Na2EDTrA- Mcllvaine缓冲液(pH=4)活化过的Waters Oasis HLB固相萃取小柱,净化、浓缩,后用6 mL0.01 mol·L-1草酸甲醇溶液洗脱,收集洗脱液,40℃水浴氮气吹至近干,甲醇定容至1 mL,过0.22 μm滤膜,上机测定.该方法在10～1 000μg·L-1之间呈线性相关,金霉素、差向金霉素和异金霉素的平均回收率分别为79.64% ～ 97.23%、75.34% ～ 98.37%和73.67% ～ 95.08%,日间偏差在1.78% ～6.18%,日内偏差在1.07%～6.28%.粪便样品和污水样品中的检测限分别为20μg·kg-1和10μg·L-1,符合作为检测方法的要求.     

养猪废水培养微生物絮凝剂产生菌群B-737及发酵特性

用养猪废水作为产絮菌群B-737的廉价替代培养基,研究了养猪废水COD浓度、外加草酸铵、磷酸盐的量对B-737菌群生长和产絮效果的影响,并在最优培养基下进行发酵动力学模型拟合.结果表明,该养猪废水本身具有较合适的碳氮比(COD约为3 000 mg.L-1,TN约为170 mg.L-1),无需外加碳、氮源,只添加1.6 g.L-1K2HPO4,0.8 g.L-1KH2PO4时,菌群B-737在其中发酵18～24 h便能达到1.5 g.L-1产絮量,同时对废水本身COD、TN削减率分别为61.9%和53.6%.不仅将微生物絮凝剂的培养基成本降低90%左右,也为养猪废水提供了一条新的资源化途径.用Logistic和Luedeking-Piert方程分别研究产絮菌群B-737分批发酵的生长和产絮动力学,获得了相应的动力学模式.     

中国粮食自给率研究——粮食、谷物和口粮自给率分析

由于统计口径与计算方法的不同,粮食自给率的计算结果往往差异较大,得出的中国粮食安全的结论也大相径庭,从而引起国内各界的广泛争议。为了准确分析当前中国的粮食安全情势,避免误判对相关决策造成误导,有必要对粮食的统计口径和自给率计算方法进行分析研究。本文选用三种粮食自给率计算方法—定额统计法、流向统计法和消费统计法,测算中国2000-2016年的粮食、谷物和口粮自给率,并对结果进行对比分析。结果显示：（1）定额统计法计算结果容易造成失真,流向统计法与消费统计法计算结果较为准确;（2）谷物和口粮自给率更能反映中国实际的粮食供需情况;（3）中国谷物自给率在98%以上,口粮自给率高于100%。然而,随着工业化和城市化进程的加快,城市发展对土地的需求越来越大,这会造成耕地被侵占、粮食需求激增等严重问题,口粮生产仍然不能放松,建议未来调整农业结构,稳定小麦、稻米生产。     

2019年西安末场雾霾PM2.5生消扩散特征

为了探寻西安雾霾气溶胶典型生消扩散特征,对2019年最后一场雾霾(简称末场雾霾)开展了高分辨WRF-Chem(the Weather Research and Forecasting model coupled to Chemistry)模拟,并结合环境监测站监测数据、以及特殊观测数据(西安理工大学气象站、粒谱仪、太阳光度计观测等),对末场雾霾发生发展的气象条件与气溶胶条件进行了综合诊断,研究结果如下:①通过与观测数据对比表明,模式较好地再现了雾霾生命史(发生于12月20—25日,于23日上午发展为重度霾).②四川北部是此次雾霾的发源地,在雾霾形成初期,沿着低矮地势存在一条输送通道(青川县-康县-徽县-两当县-秦岭西部低矮地形与青藏高原东部山脉之间的豁口-宝鸡-西安).③特殊的地形使得西安易于滋养雾霾,而较大尺度的秦岭山脉并不能完全阻挡西安雾霾的形成与扩散.④通过对比2019年首、末两场雾霾,揭示了两场雾霾气溶胶的共性特征:雾霾天气背景下,PM_2.5的组份以有机碳为主(接近或突破40 μg·kg^-1);偏北风是西安雾霾消散的关键因子(底层持续6 m·s^-1以上的平均风速,即可以吹散雾霾),雾霾消散时先从底层开始消散.     

基于广州塔观测的城市近地面甲醛垂直分布特征

为探究珠江三角洲城区大气甲醛的垂直分布特征,本研究首次在广州塔上3个不同高度点开展了甲醛的同步观测.在2018年秋季连续32 d使用2,4-二硝基苯肼（DNPH）法采集午间1 h甲醛样品,并通过高效液相色谱（HPLC）进行分析.结果表明,广州塔地面、118 m点和488 m点的甲醛浓度均值分别为（5.10±1.93）、（6.61±2.84）和（5.33±2.55）μg·m^-3.3个高度观测点的甲醛浓度均与大气氧化剂O_x存在正相关性（R为0.65~0.75）,表明光化学过程是广州市城区甲醛的重要来源.甲醛垂直浓度廓线依据分布形状分为3类,出现频率最高的一类为上下低中间高,发生在边界层对流较为温和、光化学反应活跃的状态下,中高层（118 m）可能受到来自较远处的工业高架源传输影响.根据垂直浓度梯度估算出广州塔点的甲醛垂直柱浓度均值为（11.23±4.80）×10¹⁵ molecules·cm^-2,比同期卫星提供的甲醛柱浓度低19%,和已有报道值数量级一致.     

铀尾矿中不同形态铀释放的影响因素及其相关性

采用正交试验、连续提取法及主成分分析,研究了液固比、浸出时间、酸雨pH值、PO₄^3-、CO₃^2-、Ca²⁺和腐殖酸浓度对铀尾矿库内铀尾矿中不同形态铀释放的影响.结果表明：影响易迁移态铀释放的因素,按重要程度排序为：Ca²⁺>酸雨pH值>CO₃^2->腐殖酸>浸出时间>PO₄^3->液固比,前4个因素是主要影响因素,且CO₃^2-与酸雨pH值的相关性最强.影响潜在迁移态铀释放的因素,按重要程度排序为：Ca²⁺>液固比>浸出时间>CO₃^2->腐殖酸>酸雨pH值>PO₄^3-,前4个因素是主要影响因素,且PO₄^3-与酸雨pH值的相关性最强.影响稳定态铀释放的因素,按重要程度排序为：PO₄^3->腐殖酸>CO₃^2->酸雨pH值>液固比>Ca²⁺>浸出时间,前4个因素是主要影响因素,且PO₄^3-与CO₃^2-的相关性最强.     

基于随机森林与可变模糊集的城市洪涝脆弱性评估

洪涝灾害作为城市面临的重要自然灾害之一，对社会经济发展造成了重要的影响。首先从自然、经济、基础设施3个方面利用随机森林模型以数据驱动的方式筛选出了影响城市洪涝脆弱性的12项关键指标并据此构建了城市洪涝脆弱性评估指标体系。在此基础上，基于随机森林和熵权法计算指标体系权重，构建基于随机森林（RF）和可变模糊集（VFS）耦合的城市洪涝脆弱性评估模型（RF-VFS）。最后，以长江流域特大城市南京市为例，进行洪涝脆弱性评估，得到了影响南京市洪涝脆弱性的关键影响因素，并从完善城市洪涝管理政策、加强城市基础设施建设和防灾减灾应急措施3个方面提出了降低城市洪涝脆弱性的对策建议。结果表明：南京市洪涝脆弱性与汛期降雨量、硬地面积、地均GDP、城市道路网密度等指标呈较强关联；近20年南京市洪涝脆弱性等级呈上升趋势且高等级的年份出现频率愈加频繁，尤其是近5年洪涝脆弱性等级较高，研究结果与实际调研情况相符。该研究能为南京市相关管理部门加强洪涝管理和降低洪涝脆弱性提供决策参考，同时对其他城市的洪涝灾害管理也具有借鉴意义。     

晋东南地区冬季PM2.5污染输送路径分析

利用2017~2019年晋城市和长治市冬季PM_2.5逐时浓度资料、地面风场数据等,结合HYSPLIT轨迹模型和中尺度数值模式WRFV4.2分析了晋东南地区冬季PM_2.5污染的特征和传输特点.结果表明,晋城市冬季PM_2.5污染程度高于长治市.受地形影响,晋城市地面盛行偏南风、偏北风和西北风,污染方向主要为偏南风和偏北风;长治市近地面盛行偏南风,该风向污染频率最高.影响晋城市和长治市污染的潜在源区主要分布在偏西、东北和东南方向,偏西气流来自陕西省中部,东北气流来自河北省西南部,东南气流来自河南省中东部.污染经过晋东南地区主要影响山西省中南部和北京南部.通过数值模拟流场,结合潜在源区和影响区域的分析结果,在均压场或高压后部的天气形势下,晋东南地区污染输送路径包括来自东北方向（河北省西南部一带）的气流,沿长治市东北部的滏口陉向晋东南地区输送污染物及沿太行山东麓向南在晋豫交界处的太行陉发生转折向晋东南地区输送污染物;来自东南方向（河南北部及东部）的气流输送和来自偏西方向（陕西中南部）的气流输送.污染物经过晋东南地区向北输送至山西省中南部,部分经过山西省中东部的井陉输送至北京南部.     

气候变化对澜沧江-湄公河上中游径流的影响研究

将区域气候模式RegCM3与水循环模拟模型WACM进行单向耦合,对澜沧江-湄公河流域未来气候变化和流域上中游主要控制水文站径流响应进行了模拟和分析。区域气候预估表明,相对于现状(1980—2009年),A1B情景下未来(2010—2039年)流域年平均温度和降水均有增加趋势,分别增加了0.65 ℃和1.87%,但降水增加不明显;流域北部温度增幅比南部明显,而降水区域差异较大,变化较为复杂。径流模拟结果表明,未来气候变化情景下,清盛和琅勃拉邦站多年平均径流量与天然情景相比均有减少趋势,分别减少了1.23%和3.69%,但变化不明显;未来径流年际变化呈不显著的减少趋势,而温度变化对径流影响作用要强于降水;未来春季和夏季(3—6月)径流增减相对明显,局部区域有洪涝和水文干旱的风险,而其它月份径流变化不显著。     

氨络合法电化学捕集去除城市污泥中重金属的研究

采用自行设计的电动污泥处理装置,以城市污水厂污泥作为试验对象,设置氨水添加比分别为0、0.08、0.10、0.12 (V:V,氨水/试样污泥),在恒定直流电压下运行120h,研究氨络合效应与直接利用阳极产酸对污泥中重金属捕集去除效果的影响.结果表明,阳极酸化对污泥中重金属有一定的溶出去除作用;氨水的添加对电动处理过程中污泥pH值的降低与电流密度的提高没有阻碍,但能够有效提高污泥中重金属的捕集去除率;当氨水添加比为0.12时,污泥中Zn和Cu的捕集去除效果最佳,分别达91.62%和71.49%.氨水添加比为0.08时,Pb的捕集去除率最佳,达47.85%.氨水的添加对污泥中重金属的形态和迁移性有明显影响,主要表现为稳定形态如残渣态、有机结合态的减少及可交换形态的增加.