甲基对硫磷高效降解菌的分离鉴定及降解酶基因的克隆表达

从湖北沙隆达农药厂枵水处理池的活性污泥中分离到一株能以甲基对硫磷(MP)和对硝基苯酚(PNP)为唯一碳源生长的细菌HS-D36,经生理生化试验和16S rDNA同源性分析,初步鉴定为施氏假单胞菌(Pseudomonas stuazeri).该菌在3h内对浓度为50mg˙L-1MP的降解率为90%;在12h内能将50mg·L-1PNP完全降解.HS-D36在以MP为唯一碳源的无机盐培养基上可以耐受800mg·L-1的MP,在LB培养基上可耐受浓度为2000mg·L-1的MP.同时,克隆了甲基对硫磷水解酶基因mpd,并在E.coli中获得高效表达.重组甲基对硫磷水解酶粗酶液活性达到52.5 U·mL-1.     

土壤污染物来源及前沿问题

人类活动对土壤系统的影响日趋严重。土壤污染物主要来自污染的大气沉降，废水和污水灌溉，工业废渣和城市垃圾，以及农药施用等。土壤污染对环境和人体健康造成极大的危害。文章通过计算得出了大气汞沉降和酸沉降在中国的累积沉降量，并通过调查分析中国各项污染物来源的最新资料，详细论述了各主要污染因素对土壤系统的影响。文章阐述了污染物在土壤系统中主要的物理化学行为，主要包括污染物在土壤生态系统中的吸附、迁移和扩散、酸沉降对土壤系统的影响等三个方面。最后回顾了该领域的研究现状和主要的前沿问题，并对进一步的深入研究提出了建议。     

基于Tenax解吸技术探究竹炭对PCB1的固定作用

利用Tenax（聚2，6-二苯基对苯醚）解吸技术能够较好地模拟水环境中疏水性有机物（HOCs）在生物炭上解吸的行为，不仅可以用于筛选对HOCs有较好固定效果的吸附材料，还可以分析污染物在不同吸附点位上的吸附强度，深入探讨吸附-解吸机理.本文运用Tenax解吸技术研究了2-氯联苯（PCB1）在6种不同温度制备的竹炭（BC）上的解吸动力学，并通过吸附-解吸参数之间的相关性分析，以及这两类参数与竹炭理化性质之间的相关性分析，深入探讨PCB1的吸附-解吸机制.吸附等温线的结果表明，高温竹炭（≥700℃）对PCB1的吸附性能远好于低温竹炭（<700℃），900℃竹炭的吸附容量为400℃的27.1倍.随着热解温度的升高，竹炭对PCB1的分配作用和表面吸附均增强，但后者增加得更快.Tenax解吸动力学结果表明：高温竹炭上PCB1的解吸"快而短"，9 h后就进入慢速解吸阶段，不可逆解吸比例高于0.7；而低温竹炭则"慢而长"，快速解吸阶段长达30 h，不可逆解吸比例低于0.6.与700℃竹炭相比，900℃竹炭的吸附系数K_f高30%左右，但两者的不可逆解吸比例非常接近，说明一定污染物浓度范围内，700℃和900℃竹炭具有相近的吸附固定HOCs的功能.机理分析表明，以"相似相溶作用"为机制的分配作用吸附的PCB1固定效果差，在快速解吸和慢速解吸过程均发生解吸，以孔隙填充作用和π-π电子供体受体作用为机制的表面吸附对PCB1的固定效果好，仅在慢速解吸过程少量释放.这项研究说明Tenax解吸技术可为实际工程中生物炭的选型提供科学依据.     

环境指标研究进展与分析

对于在可持续发展框架下的环境指标的研究 ,特别是对于PSR概念模型、联结宏观经济与环境的指标、有关自然资源消耗的指标、与空间特征相关的环境指标以及环境指标的整合 5个方面 ,进行了综述与分析 ,同时提出了笔者的观点。      

湖南省稻田表层土壤固碳潜力模拟研究

稻田土壤有机碳的储存对于缓解大气温室效应具有不可忽视的作用。我国作为水稻产量最大的国家,迫切需要掌握稻田生态系统固碳现状及相应固碳措施。文章利用自主建立的土壤有机碳模型对湖南省稻田生态系统不同有机物投入方式下土壤有机碳的变化进行了模拟研究。结果表明,常规施肥(现状)方式下稻田表层土壤有机碳的饱和固碳量为39.75～64.90th/m₂,半数模拟点已基本饱和,其余点仍具有3.38～4.19th/m₂的固碳潜力;50%秸秆还田效果低于常规施肥方式,而50%秸秆+绿肥效果高于常规方式(平均高10.94th/m₂);全量秸秆还田(冬闲)情况下稻田表层土壤饱和固碳量在55.57～94.25th/m₂之间,与稻田现有碳储量比较有4.15～33.46th/m₂的潜在提高幅度。如果全量秸秆还田结合冬季种植绿肥,土壤饱和固碳量则可以在稻田土壤现有碳储量的基础上平均提高65.77%。模拟结果还表明,湖南稻田土壤中,每年投入1th/m₂的新鲜有机碳可最终形成土壤有机碳饱和固碳量约12th/m₂。研究表明,稻田土壤的饱和固碳量可以通过人为措施进行调控,增加有机物质的投入量(秸秆还田)和冬季绿肥种植是提高稻田土壤固碳能力的有效途径。     

粉煤灰与若干有机固体废弃物配施改良土壤的研究进展

鉴于废弃物堆积引起的环境恶化和水土流失、矿山开采等导致土地退化,利用废弃物改良土壤、修复生态环境的研究和技术推广便具有十分重要的意义。文章介绍了粉煤灰与若干有机固体废弃物的理化特性,分析了其单一施用改土的弊病,重点阐述了粉煤灰与有机固体废弃物配施对土壤理化生性质的影响。认为粉煤灰与若干有机固体废弃物配施具有良好的土壤改良效果,也是我国固体废弃物处置和利用的最佳途径之一。此外,分析了有关废弃物配施改土中有待进一步解决的问题,并提出了今后工作的若干建议。     

曹妃甸滨海新区建设用地地质环境适宜性评价

通过对曹妃甸滨海新区地质环境的实际调查和客观分析,基于地质安全评价的结果选择地质环境不安全区、大型盐田以及生态湿地作为敏感因子,选择地形地貌、工程地质条件、水文地质条件、地质灾害及地质环境问题、资源条件作为重要因子,采用层次分析-专家打分法确定了评价因子的权重,并采用敏感因子-模糊综合评价模型对曹妃甸滨海新区建设用地地质环境适宜性进行了评价。结果表明:地质环境适宜区占研究区总面积的20.30%,地质环境较适宜区(需要进行简单改善)占研究区总面积的39.91%,地质环境适宜性较差区占研究区总面积的8.83%,地质环境不适宜区(不适合于建设用地)占研究区总面积的30.96%。该评价结果可为曹妃甸滨海新区城市规划、建设、管理提供科学依据,有利于实现城市建设与地质环境资源的优化配置。     

高超声速飞行器主动式气膜冷却防热技术研究

目的针对未来高超声速飞行器(飞行速度20 Ma),提出一种主动式气膜冷却防热技术,并计算验证其有效性。方法通过求解三维N-S方程组,采用PARK-1的5组分(N2,O2,N,O,NO)17方程有限速率化学反应模型,考虑了真实气体效应;针对典型的钝头体外形,在头部驻点处构造单个气膜冷却微孔,向外喷射冷却气体,计算了飞行马赫数为20、高度在30 km以下的气膜冷却效率。结果与无气膜冷却相比,有气膜冷却时,气膜孔附近等温壁面(300 K)热流密度的最高降幅约90%,冷却气体有效覆盖面积可达到约孔出口面积的10倍。结论气膜冷却在未来高超声速飞行器防热中具有广阔的应用前景。     

锡林河流域草原植被退化空间格局分析

利用TM遥感影像,结合地面植被调查,基于典型草原退化演替模式,绘制锡林河流域植被现状图,在地理信息系统支持下,研究了锡林河流域草原植被退化空间格局特征,得出全流域、上中下游及流域内不同地貌类型上不同草原退化等级的面积。全流域1999年放牧退化草原植被面积为7689.3km₂,占总流域面积的71.86%。根据草原退化指数计算得出全流域总草原退化指数为10901.8km₂草原退化单位,同时还计算了流域上中下游区域和流域内不同地貌类型的草原退化指数值。通过网格取样,绘制锡林河流域草原退化指数空间图,应用空间趋势面分析法绘制草原植被退化指数等值线图。结果表明:锡林河流域草原退化的空间格局较为复杂,首先与流域上中下游及不同地貌类型上人类放牧利用强度的差异相关,具体表现在流域中下游及河谷阶地、平原和丘陵区草原植被退化较为明显,其次,全流域有多个较为明显的草原植被严重退化中心区,均与人类高强度放牧利用有关。