渤、黄海在低氧形成期与消亡期生源要素的分布差异及响应特征

近年来,渤、黄海海域呈现溶解氧浓度降低并导致季节性低氧的特征,对海洋生态环境形成潜在危害。在此背景下,本文基于2011年6月（低氧形成期）和2011年11－12月初（低氧消亡期）在渤、黄海的观测数据,通过分析水体表观耗氧量（AOU）、pH、溶解无机碳（DIC）及营养盐之间的相关关系,探讨了生源要素在低氧形成期与消亡期的变化特征及主要控制机制。结果表明,生物的光合作用与有机物的降解过程是调控低氧事件前后渤海生源要素变化的主要因素之一,而黄海底层水体有机物的降解过程是调控水体溶解氧浓度及营养盐浓度变化的主要原因之一。     

基于随机森林的南京市PM2.5和O3对减排的响应

自2013年《大气污染防治行动计划》实施后,南京市大气污染有所改善,但仍面临着细颗粒物(PM_2.5)和臭氧(O₃)污染问题.为探究污染物浓度对其前体物减排的响应,获得有效的减排策略,常利用大气化学模式进行多组基于排放扰动的敏感性试验,而这需要消耗大量计算时间和计算资源.应用随机森林算法对2015年大气化学传输模式(GEOS-Chem)模拟结果进行机器学习,高效地预测了南京2019年PM_2.5浓度日均值和日最大8 h臭氧(MDA8 O₃)浓度对不同人为源排放控制情景的响应.随机森林结果表明2019年中国人为排放每减少10%,南京ρ(PM_2.5)季节平均值下降2～4μg·m^-3.当2019年中国人为源减排比例高于20%时,南京ρ(PM_2.5)年均值将低于国家二级限值(35μg·m^-3).若仅对中国地区O₃前体物氮氧化物(NO_x)和挥发性有机污染物(VOCs)同比例减排,反而...     

基于流域演化的泥石流敏感性分析

基于泥石流来源于某些处于特殊演化阶段的分支小流域的理论,分析了面积高程曲线及其参数与泥石流活动的关系。面积高程曲线积分值S表征流域内松散固体物质量,S/2对应的相对高差比值K表征流域源地面积在不同高程的分布,以S和K为参数提出泥石流敏感性分析思路。针对汶川县主要公路(都汶公路和省道303)沿线泥石流敏感性分析,在Arcgis、Matlab等软件的支持下,基于震前1:50 000地形数据,计算了研究区泥石流流域的S和K。根据计算结果,初步判定了各流域的地貌发育阶段,以及流域源地汇水区的高程位置。并根据震后泥石流实际活动情况,对于S小于0.5但又属于震后频发型,或者S值大于0.5但其面积较大且分支较多泥石流沟,进行了次一级子流域的面积高程值计算,判定其易发生泥石流具体源地。最后,根据流域面积高程值S得出了研究区泥石流敏感性分级图,分析结果基本反应了地貌演化对泥石流发生能力的潜在影响。     

复合污染条件下人为源VOCs的SOA生成研究进展

大气细颗粒物(PM_2.5)仍是我国空气质量持续改善的重大挑战.近年来,二次有机气溶胶(SOA)对PM_2.5的贡献日益凸显.因此,深入认识复合污染条件下SOA生成机制和影响因素可以为进一步降低PM_2.5提供重要理论依据.实验室模拟是深入认识SOA生成机制的关键途径,也是模式模拟参数化方案的可靠来源之一.主要综述了我国多污染物共存条件下典型人为源挥发性有机物(VOCs)的SOA生成研究进展,包括汽油蒸气VOCs、生物质燃烧VOCs和含氧VOCs形成SOA过程中,前体物浓度、芳香烃含量、无机气体、种子气溶胶和相对湿度(RH)等不同因素对SOA生成的影响;阐述了实际大气VOCs的SOA生成潜势及其影响因素,最后提出了目前在SOA机制研究方面存在的关键科学问题,并对未来的研究方向进行了展望.     

冻融作用下非饱和土热水力耦合数值模拟

基于多孔介质力学建立非饱和土在冻结过程中的耦合方程并进行单向冻融过程的数值求解及模拟分析。把非饱和冻土当作固体土颗粒、未冻水、冰晶及孔隙气组成的多孔多相介质,在小变形假定下建立了考虑冰?水、水?水汽相变的非饱和冻土的质量守恒、动量守恒方程,以及能量方程、耗散不等式、热平衡方程。结合冻融过程中的渗透特性以及应力应变关系,对单向冻融条件下的非饱和土柱封闭系统进行了数值求解,计算结果表明冷端冻结温度的数值对非饱和土柱的顶部位移影响较大,而对温度场的分布规律以及冻结区的含水率分布影响较小。研究结果可为寒区非饱和土工程的设计和施工提供指导。     

生物炭施用对黄壤土壤养分及酶活性的影响

生物炭因其具有特殊的理化性质,作为土壤改良剂或调理剂被广泛应用于改善土壤质量;土壤养分与土壤酶活性是表征土壤质量化学性质和生物学性质的重要指标.采用大田试验,研究生物炭不同施用水平：0（CK）、5（B5）、10（B10）、20（B20）和50（B50） t·hm^-2对黄壤养分和土壤酶活性的影响,运用结构方程模型（SEM）定量分析生物炭处理对土壤养分和酶活性的直接或间接影响及其作用大小.结果表明,生物炭显著增加土壤pH值、电导率、有机碳、碱解氮、有效磷和速效钾（P<0.05）;随生物炭施用量的增加,土壤过氧化氢酶和脲酶活性先增加后降低,磷酸酶和蔗糖酶活性增加（P<0.05）;B10处理下,土壤过氧化氢酶、脲酶和磷酸酶的活性均达到最大值,蔗糖酶活性也相对较高.随生物炭作用时间增加,土壤pH值、碱解氮、有效磷和速效钾含量均增加,而电导率和有机碳与之相反;过氧化氢酶活性降低,脲酶和磷酸酶活性升高,蔗糖酶活性无明显变化规律.SEM结果显示,生物炭施用对过氧化氢酶具有直接的负效应;通过提升pH、电导率、有机碳和碱解氮含量间接影响过氧化氢酶活性,通过提升pH和电导率间接促进蔗糖酶活性,通过提高电导率以及碱解氮和有效磷含量间接增加磷酸酶活性.综上,生物炭施用量及作用时间显著影响土壤养分含量,进而间接作用于土壤酶活性;酸性黄壤施用10 t·hm^-2的生物炭较为适宜.     

Precise and Economical Dredging Model of Sediments and Its Field Application: Case Study of a River Heavily Polluted by Organic Matter,Nitrogen, and Phosphorus

Environmental dredging is an efficient means to counteract the eutrophication of water bodies caused by endogenous release of nitrogen and/or phosphorus from polluted sediments. The huge operational cost and subsequent disposal cost of the dredged polluted sediments, as well as the adverse effect on the benthic environment caused by excessive dredging, make the currently adopted dredging methods unfavorable. Precise dredging, i.e., determining the dredging depth based on the pollution level, not only significantly decreases the costs but also leaves a uniform favorable environment for benthos. However, there is still no feasible process to make this promising method executable. Taking a river heavily polluted by organic compounds as an example, we proposed an executable precise dredging process, including sediment survey, model establishment, data interpolation, and calculation of dredging amount. Compared with the traditional dredging method, the precise one would save 16 to 45 % of cost according to different pollutant removal demands. This precise dredging method was adopted by the National Water Project of China to treat the endogenous pollution of Nanfei River in 2010. This research provides a universal scientific and engineering basis for sediment dredging projects.     

我国农业面源污染的控制与管理研究

主要通过我国污染源普查和2013年环境公报介绍了我国农业面源污染的现状,并从土壤侵蚀、农业化肥及农药、畜禽粪尿污染、农村生活污水和固体废弃物垃圾、大气干湿沉降、航运污染等方面介绍了我国污染源农业面源污染的成因,结合对土地利用方式、农业活动和田间管理、畜禽粪便及垃圾污染、社会经济因素等农业面源污染的影响因素的分析,分别从技术措施、法律措施和经济措施3方面入手提出了我国面源污染的控制和管理措施。     

射频识别(RFID)系统中的电磁兼容问题分析

随着RFID技术在各个领域的广泛应用,其面临的电磁兼容问题逐渐显现出来。对RFID中电磁兼容问题的分析是解决RFID中电磁兼容问题的前提。论文首先总结出了RFID系统内部存在的主要电磁兼容问题,然后分析了RFID在应用中产生的辐射问题及它与其他系统之间的相互干扰问题,最后归纳总结出了目前对RFID中电磁兼容问题进行研究的方法,及解决RFID中电磁兼容问题的具体措施。     

Monoclonal antibody produced by heterologous indirect enzyme-linked immunosorbent assay and its application for parathion residue determination in agricultural and environmental samples

A heterologous indirect enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) was developed, which was based on monoclonal antibody (Mab) to determine parathion residue in agricultural and environmental samples. Eight Mabs were produced by introducing the heterologous indirect ELISA into the screening procedure. It was shown that these Mabs had more broad-reactivity with twenty competitors than that of 5H7 (Mab produced by homologous screening). So it became much easier using these new Mabs to develop heterologous immunoassays. In addition, all the developed heterologous ELISAs could be used to determine parathion residue in semiquantitative or quantitative level, and their detection limitation (LOD) was around 2 ng/mL. Compared with the previous heterologous ELISA (hapten 11/5H7) with IC₅₀ of 13.3 ng/mL, a better heterologous ELISA (hapten 11/1E1) was obtained with IC₅₀ of 3.8 ng/mL, which improved the sensitivity 3.5 times. Finally, the latter was applied to parathion residue determination in spiked agricultural and environmental samples without extraction or cleanup. The average recoveries of parathion added to water, soil, cucumber, Chinese cabbage and carrot were between 80.4 % and 111.8 %. The LOD for water and soil samples was 5 ng/mL, and the LOD for cucumber, rice and corn samples was 10 ng/mL.