基于情景分析法的城市土地生态安全预警研究——以深圳为例

通过构建土地生态安全预警评价指标体系,运用情景分析法设置了人口增长、资源利用、经济发展和环境保护4种情景模式,对深圳市土地生态安全状况进行了模拟和预测。结果表明:2006—2015年深圳市土地生态安全得分在0.308 7~0.571 4波动,警情等级主要是中警和重警;在人口增长、资源利用、经济发展和环境保护4种情景下,2016—2020年土地生态安全值在0.186 6~0.538 9波动,均处于有警状态,且以重警为主。资源利用和经济发展情景对深圳土地生态安全影响显著。土地生态安全调控模式为资源利用模式和经济发展模式,可通过调整、改进资源利用和经济发展方式来实现对土地生态安全的维护和改善。     

鄂东南崩岗不同层次土壤分形特征及抗蚀性研究

崩岗是鄂东南地区极其严重的土壤侵蚀类型,影响范围广,破坏性强。选择鄂东南通城县花岗岩崩岗不同层次土壤进行研究,主要分析崩岗剖面土壤颗粒分形维数、可蚀性、渗透性及水稳性,并通过回归分析等方法建立其与土壤性质之间的拟合关系。结果表明:鄂东南通城县崩岗土层表土层、红土层、斑纹层以及碎屑层的性质存在较大差异,土壤颗粒分形维数D由表土层至碎屑层呈减小的趋势,土壤可蚀性K值由表土层至碎屑层呈增加的趋势,水稳性指数则呈现减小的趋势,渗透性则表现为红土层小而表土层和碎屑层大的规律。同时,相关性分析以及多元线性回归分析显示,崩岗剖面土壤颗粒分形维数、可蚀性、渗透性以及水稳性之间关系密切,抗蚀性与土体性质之间的相关性显著。研究旨在明确了崩岗发生的内在因素,为阐述崩岗的发生机理提供了依据。     

主养草鱼(Ctenopharyngodon idellus)池塘3种混养模式下氮含量的比较

对主养草鱼(Ctenopharyngodon idellus)池塘3种混养模式(模式Ⅰ,草鱼、鲢、鳙、鲫分别为250、35、40、15尾;模式Ⅱ,草鱼、鲢、鳙、匙吻鲟、鲫分别为250、35、20、20、15尾;模式Ⅲ,草鱼、鲢、鲫分别为250、35、15尾)水体和底泥中氮含量进行比较分析。结果表明,模式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水体TN含量均值分别为1.251、1.001和1.228 mg.L-1,NH4+-N含量均值分别为0.391、0.345和0.319 mg.L-1,NO3--N含量由高到低为模式Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,NO2--N含量由高到低为模式Ⅱ、Ⅰ和Ⅲ。模式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ底泥TN含量均值分别为0.793、0.910和0.963 mg.g-1,NH4+-N含量均值分别为0.005、0.006和0.004 mg.g-1。模式Ⅱ水体TN含量显著低于模式Ⅰ和Ⅲ(P<0.05),底泥中氮营养盐的转化也优于其他2种模式,可见模式Ⅱ最有利于水体中氮营养盐的转化和利用。     

乐清湾沿岸主要污染物排放现状调查

以N、P污染物为特征的富营养化污染已经成为影响浙江近岸海域、乃至整个长三角地区水环境质量的重要因素。本文以浙江东南沿海的乐清湾为例,通过对沿岸集雨区范围内污染源的分类调查和定量测算,结果表明:2012年CODcr污染主要来源于海水养殖,陆源污染仅为次要贡献;N、P污染物主要来源于陆源污染,分别占湾内TN、TP排放总量83%和80%。进一步结合2005年的调查成果,分析近岸人类活动对海湾造成的污染状况和趋势变化,并归纳出相关结论和改善建议。     

利用剩余污泥水解酸化液合成聚羟基脂肪酸酯的研究

以城市污水处理厂剩余污泥水解酸化产物为原料,研究了罗氏真养菌(Ralstonia eutropha)H16在水解酸化液中的生长规律和聚羟基脂肪酸酯(PHAs)积累特性,同时分析了H16对水解酸化液中各种有机酸组分的利用规律. 结果表明,以剩余污泥52℃中温水解酸化48h的水解酸化液为培养基,在HAc水解酸化液(C/N/P=100/10/1, TOC＝2881mg/L,乙酸占总有机酸含量36.1%)中,H16最先利用乙酸和正丁酸来进行自身的生长和PHAs的合成,合成的主要产物是聚羟基丁酸酯(PHB);随后开始利用丙酸和正戊酸,在此过程中聚羟基戊酸酯(PHV)的含量也逐步上升,菌体量同步增长, H16在40h左右处于平稳期,并且达到最大积累率为12.51%(占菌体干重);最后利用的是异丁酸和异戊酸,但是此时H16已经进入衰亡期,菌体量和PHAs合成率都在下降.当以HVa水解酸化液(C/N/P=100/10/1, TOC＝2358mg/L,异戊酸占总有机酸含量29.0%)为培养基时, H16在18h达到生长的峰值,24h达到PHAs合成率的最大值为32.14%(占菌体干重),PHV为PHAs的主要形式.     

一株非发酵反硝化聚磷菌的筛选及其代谢模式研究

利用活性污泥与生物膜复合系统富集反硝化聚磷菌(DPB)并进行了功能菌的筛选及反硝化聚磷实验,考察了乙酸、PO43--P和NO3--N、PHB和糖原的变化,分析了厌氧和缺氧代谢模式以及PHB在此过程中所起的作用.结果表明,分离到的YB菌株与脱氮副球菌属最相似,是一类非发酵的反硝化聚磷菌.厌氧阶段,YB菌株合成1mg的PHB释放0.11mg的P,作为非发酵菌,合成PHB所需要的能量ATP大部分来自聚磷酸盐的释放.缺氧阶段,YB菌株分解1mg的PHB聚集0.15mg的P,PHB分解产生的ATP多用于聚磷过程;与以前报道的聚磷菌在厌氧和缺氧条件下的代谢模式不同.厌氧阶段聚磷酸盐的释放将影响PHB的合成,进一步影响反硝化聚磷效果,因此认为应重点跟踪△P/△PHB和△NO3--N /△PHB,而不是△P/△COD、△NO3--N /△COD或者△P/△NO3--N.     

三峡库区香溪河消落区土壤重金属生态风险评价

采用原子吸收光谱法测定香溪河消落区(海拔145～≤175 m)及其上缘(海拔＞175～185 m)土壤中Pb,Cu,Cd和Cr含量. 并用单因子指数法、多因子综合评价法以及Hakanson生态风险指数法评价了土样中重金属综合污染效应. 结果表明,消落区上缘土壤各重金属含量明显高于消落区土壤,多因子综合评价结果表明,前者处于重度污染状态,而消落区土壤基本处于轻度污染状态,部分处于安全或警戒线状态;影响香溪河消落区土壤环境的主要重金属污染因子为Cd,Pb和Cr. 生态风险评价得出4种重金属的生态风险大小顺序为Cd>Pb>Cr>Cu,生态风险指数(RI)在消落区上缘土壤的平均值为219.85,在消落区土壤为34.32,上缘土壤大部分处于重金属中等或可观级生态风险. 可能是由于季节性水淹原因,消落区土壤都处于低等级生态风险.      

酸沉降对重庆南山森林生态系统土壤和植被的影响

酸沉降现象在重庆南山地区已造成长期严重的环境污染.笔者根据东亚酸雨监测网土壤和植被监测技术规范方法,研究了酸沉降对森林生态系统土壤和植被的影响和危害.通过对土壤的分析表明:5个采样点的土壤pH值较低,A层均值为3.74,B层均值为4.20,盐基饱和度(BS)的均值小于10%,盐基离子交换量(CEC)A层为78.1~88.6 mmol/kg,B层为61.1~65.1 mmol/kg,土壤中含有较高的Al3+<\sup>可能与大气中S和N的输入有关,并导致了土壤酸化.土壤中C/N较低,A层接近12.0,并且随土层的加深而下降,说明在亚热带湿润气候条件下有机质层分解良好.通过对植被的分析表明,酸沉降可能对杉木和柳杉这两种酸敏感性植物有一定的危害作用.      

进化蚁群算法及其在湖泊富营养化评价中的应用

蚁群算法是近年提出的一种新型的仿生算法,已在许多组合优化问题中得到成功应用,但是传统蚁群算法解决连续优化问题的能力较差.为提高其解决连续优化问题的能力,拓宽应用范围,引入带可变邻域搜索项的进化策略对其进行改进,进而提出进化蚁群算法.随后从2个方面对进化蚁群算法的性能进行测试:①采用多个经典测试函数测试进化蚁群算法用于解决连续优化问题的效果;②将进化蚁群算法应用于千岛湖的富营养化程度评价,以测试该方法解决实际问题的效果.函数测试结果表明,进化蚁群算法可以成功用于解决连续优化问题,并且优化过程所需初始个体的数量少,优化速度快;千岛湖富营养化程度评价实例的结果表明,进化蚁群算法应用于湖泊富营养化评价是可行的,可用于解决实际问题.      

废水土地处理技术在沙地生态工程建设中的应用

研究在库布其沙地植被快速恢复中利用慢速渗滤土地处理技术实现电厂废水无害化、资源化的可行性.土地处理系统植物为乔木、灌木与牧草,分别选取新疆杨(Populusalba Var Pyramidalis bunge)、沙棘(Hippophae rhamnoides)与黄花草木樨(Melilotus suaveolens).设计了高(H ,3000mm布水)、中(M ,1500mm)和低(L ,移栽时少量布水) 3个水力负荷实验区.运行结果说明,电厂废水的预处理采用沉淀池和贮水塘的组合,净化功能好,出水可作为植物的灌溉用水.试验结果表明,M区和H区新疆杨树冠体积为L区(对照)的1.07倍和2.21倍;草木樨的年产量为L区的2.33倍和30倍;沙棘株高为L区的108倍和132倍.在设计的3个水力负荷中,植物的生长状况与水力负荷呈明显正相关关系.高水力负荷不会对作物的品质造成影响,H区草木樨中的重金属含量(Cd 0.021mg/kg、Pb <0.001mg/kg、Cr<0.01mg/kg、As 0.043mg/kg)远远低于粮食、蔬菜的食品标准,因此牧草饲用是安全的.废水在本地区是一种宝贵的资源,合理开发利用,对于生态建设和高效农牧业的发展可产生重要的经济效益和生态效益.