Bibliometric analysis of ecosystem monitoring-related research in Africa: implications for ecological stewardship and scientific collaboration

Regional ecosystem monitoring is a central form of knowledge sharing and collaboration amongst scientists and decision makers on environmental health, land use change, and science-policy development. Despite the proliferation of such research networks on long-term monitoring on many continents, little has been achieved in Africa. This study aims to assess and examine the spatiotemporal trend and categorical patterns in ecosystem monitoring-related research in Africa for the benefits of conserving biodiversity and sustaining natural resource sectors for well-being and livelihood security, environmental planning, and ecological stewardship. A systematic review was conducted using bibliometric tools. Based on a set of search terms and peer-reviewed publications retrieved from various ecosystem monitoring networks and journal databases, further analysis was conducted using social network approaches, mapping tools, and content analysis. About 1442 scientific publications on ecosystem monitoring and related research were documented from 1987 to 2014 mostly published in English. The number of publication increased progressively since 1992 after the Convention on Biodiversity was signed and this trend peaked till 2008. South African Journal of Science was the most leading journal and Nature the most cited. Internationally coauthored and collaborative articles represented majority of the findings with the United Kingdom at the central position in the research network due to colonial relationships. Regional collaboration amongst countries is limited owing to language barriers and other institutional constraints such as funding and short-term projects. These findings have implication for prioritizing national and regional policies toward biodiversity science and its contribution to human well-being, food security, and global change responses.     

纳米二氧化硅对两性生殖和孤雌生殖卤虫无节幼体毒性影响的比较研究

研究了纳米二氧化硅(Nano-SiO_2)悬浮液对美国大盐湖两性生殖型卤虫(Artemia francisana,GSL)和渤海湾孤雌生殖型卤虫(Artemia parthenogenetica,BH)无节幼体的急性毒性和抗氧化酶系统的影响。研究结果表明,Nano-SiO_2对GSL和BH无节幼体24 h-LC50分别为23.02 mg·m L~(-1)和20.96 mg·m L~(-1),属低级毒性。Nano-SiO_2降低了GSL和BH无节幼体还原型谷胱甘肽(GSH)含量,抑制了过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,致丙二醛(MDA)含量升高,表明氧化应激反应是导致Nano-SiO_2对卤虫无节幼体致死的作用机制之一。     

改良SBR工艺实现生活污水除磷与半亚硝化

常温条件下(20~25℃),采用序批式反应器(SBR),应用改进后的运行策略:进水、厌氧搅拌、曝气搅拌、静置沉淀、排水、选择性排泥、污泥床缺氧搅拌,控制污泥龄为20d,溶解氧为0.2~0.5mg/L,实现单污泥系统同步除磷亚硝化的稳定运行.结果表明:总磷去除率为95.9%~97.1%,出水总磷浓度为0.1~0.4mg/L,好氧阶段氨氮去除容积负荷为0.242kg N/(m3·d),出水氨氮和亚硝酸盐氮的比值约为1:1,可以为后续的厌氧氨氧化提供合适的进水.     

改性核桃壳对石油烃类物质的吸附试验研究

为了研究改性制备核桃壳对石油烃吸附程度,以化学改性制备核桃壳为吸附剂,考察了溶液p H值、时间和温度对改性核桃壳吸附石油烃效果的影响。结果表明:当温度为298 K,p H为7.0,0.2 g改性核桃壳吸附处理100 m L浓度为60 mg/L的柴油溶液,80 min后吸附量最大,可达到12.57 mg/g。该吸附过程符合准二级动力学方程,其相关系数达到0.9999。在3种温度(298,308,318 K)条件下的吸附等温曲线更符合Freundlich模型。通过热力学计算证实,该吸附过程是吸热的、自发的过程,一定程度上的升温有助于石油烃的吸附。     

2014年10月中国东部持续重污染天气成因分析

2014年10月5─13日中国东部发生了大范围、长时间的(雾)霾及重污染天气. 采用AQI数据分析此次大气重污染过程的时、空演变特征,并应用NCEP(美国国家环境预报中心)再分析资料以及地面、小球探空数据,分析了主要天气型演变、边界层及上空的风场、气象条件特征,以研究此次秋季重污染天气的气象成因和形成过程. 结果表明:①华北、东北是此次污染最为严重的地区,其域内各城市持续数日的污染演变可分为AQI显著上升、持续高值、下降3个阶段. ②在AQI上升阶段(10月6—8日),受大陆高压控制,东部地区出现较弱地方风场和偏南风输送风场,风速在0～2 m/s,相对湿度在22%～86%,3 000 m逆温显著利于污染物积累. ③在持续污染阶段(10月8—11日),海上高压滞留,再加上台风“凤凰”北上阻挡大陆高压影响,使东部地区出现持续4 d的偏南风、偏东风弱风场,风速在1～4 m/s,相对湿度为57%～96%,造成严重污染. ④在AQI下降阶段(10月11—12日),后续大陆高压南下,前部冷锋利于污染物清除,风速达到6 m/s,是AQI降低的主要天气背景场. 因此,持续出现的稳定天气形势是导致此次中国东部重污染天气的主要气象原因.      

太湖中颗粒有机碳对水体固有光学特性的影响

利用2011年5期太湖现场测量数据和室内分析数据,通过建立ρ(POC)(POC为颗粒有机碳)与a_p(λ)(颗粒物吸收系数)、b_bp(510)(总颗粒物的后向散射系数)的相关关系,评价了POC对水体固有光学特性的影响. 结果表明,太湖水体ρ(POC)时空变化显著,各期样品平均值在1 558.06~5 281.09 mg/m3之间变化. ρ(POC)与a_p(λ)具有较好的相关关系,特别是在浮游植物色素强烈吸收的波段(605~700 nm),各期数据的相关系数均在0.9以上;但ρ(POC)与b_bp(510)的相关性较差(R2=0.04, P=0.02). 进一步分析ρ(POC)对颗粒物的色素部分和非色素部分的影响发现,ρ(POC)与色素颗粒物吸收系数〔a_ph(665)〕的相关性很好(R2=0.82),而与非色素颗粒物吸收系数相关性较差. ρ(NPOC)(NPOC为非有机碳颗粒物)与b_bp(510)的相关性较好(R2>0.60),说明太湖水体POC对浮游植物色素的吸光特性有重要影响,而NPOC影响了水体的后向散射特性.      

京津冀地区钢铁行业高时空分辨率排放清单方法研究

针对目前京津冀地区钢铁行业大气污染物排放量基数不清,排放清单缺失的现状,以钢铁行业调研、企业在线监测、污染源调查等数据为基础,综合考虑钢铁行业具体工艺设备、环保措施、产能等信息,按照自下而上的方法建立了一套高时空分辨率排放清单.经计算,2012年京津冀地区钢铁企业排放SO2为47.16万t,NOx为37.22万t,烟粉尘为34.15万t,其中烧结和高炉工艺为京津冀钢铁行业污染物的主要来源;从空间分布来看,唐山、邯郸两地区集中了整个京津冀地区一半以上的钢铁企业,其污染物排放量占到了整个区域钢铁企业排放总量的一半以上.     

不同污泥龄膜生物反应器内微生物的群落结构特征

为研究不同污泥龄MBR(膜生物反应器)内的微生物群落结构特征,构建了SRT(污泥龄)分别为10、20、40和80 d的4个平行的MBR,通过PCR-DGGE技术获得各MBR内微生物的DNA指纹图谱,并对条带进行切胶测序. 结果表明,SRT不影响MBR对废水的处理效果,不同SRT下MBR对NH₄+-N和COD_Cr的去除率均能达到90%以上. DGGE结果表明,在运行过程中,各MBR内的微生物群落结构均发生了明显变化,并且不同SRT的MBR内总细菌群落结构变化特征相同;SRT影响同一微生物在各MBR中的出现速率;总细菌Shannon-Wiener多样性指数和丰富度指数均随着SRT的增加而升高,SRT为80 d的MBR内Shannon-Wiener多样性指数最高. 测序结果表明,不同SRT的MBR内的优势种属不同,其中Arcobacter sp.、beta proteobacterium及Thiothrix sp.为不同SRT的MBR中共同存在的关键菌属,对MBR的运行起着重要作用.      

基于Web服务的海洋GIS功能设计与原型系统实现

本文从海洋用户的需求角度出发,提出了在海洋GIS软件开发过程中区别于以往GIS软件开发方法的一种新方法,即面向用户的Web服务架构设计方法。该方法结合面向服务架构的技术体系,通过分析海洋用户的类型及其需求,设计了系统的功能,实现了多源、异构的海洋环境数据集成与共享,能够为用户提供海洋数据、在线分析及网络可视化等操作。该方法已经应用在海洋GIS集成服务系统的建设中,为有效整合各类海洋数据、实现分布式多源异构海洋环境数据共享与在线处理提供了借鉴,为国家数字海洋建设进行了技术上的积累和探索。同时实践证明本文提出的方法和技术路线是正确可行的。     

不同废弃线路板中金属元素含量及资源化价值分析

线路板是电子废弃物的核心部分,每年产生的废弃线路板数量巨大,而典型线路板中约含金属30%。随机收集市场上不同品牌型号及生产年代的废弃电脑、手机、硬盘、工业控制器等进行粗拆,对其线路板进行系统的精细拆解,对比分析了拆除元器件线路板和元器件上的金属含量以及其潜在的资源化价值,发现不同线路板金属种类和含量差别明显,废弃工业控制器和硬盘线路板的资源化价值远大于电脑和手机,尤其是贵金属金含量高,价值高达80万元/t,普通金属尤其是铜的含量巨大,可达20 kg/t,集中分布在脱除元器件的线路板上。