Nematomorph parasites drive energy flow through a riparian ecosystem

Parasites are ubiquitous in natural systems and ecosystem-level effects should be proportional to the amount of biomass or energy flow altered by the parasites. Here we quantified the extent to which a manipulative parasite altered the flow of energy through a forest-stream ecosystem. In a Japanese headwater stream, camel crickets and grasshoppers (Orthoptera) were 20 times more likely to enter a stream if infected by a nematomorph parasite (Gordionus spp.), corroborating evidence that nematomorphs manipulate their hosts to seek water where the parasites emerge as free-living adults. Endangered Japanese trout (Salvelinus leucomaenis japonicus) readily ate these infected orthopterans, which due to their abundance, accounted for 60% of the annual energy intake of the trout population. Trout grew fastest in the fall, when nematomorphs were driving energy-rich orthopterans into the stream. When infected orthopterans were available, trout did not eat benthic invertebrates in proportion to their abundance, leading to the potential for cascading, indirect effects through the forest-stream ecosystem. These results provide the first quantitative evidence that a manipulative parasite can dramatically alter the flow of energy through and across ecosystems.     

饮用水源水质安全预警监控体系构建框架研究

根据安全预警体系的一般原理,从水质安全角度出发,基于基础信息层、预警分析层和决策应用层构建饮用水源水质安全预警监控体系框架;提出建立既考虑区位条件、社会经济、污染负荷、生态破坏力等驱动力、压力影响,又考虑了生态健康、服务功能、环境监管和环境风险等状态和响应的指标体系,为饮用水源水质安全预警监控研究提供一定思路。     

半横向排烟下隧道火灾烟气控制效果试验研究

为了研究隧道火灾半横向排烟对烟气排放效果的影响参数,同时为半横向通风排烟下隧道火灾烟气蔓延情况的系统性研究提供试验数据支持,建立缩尺比例为1:10的水平模型隧道开展火灾试验,并对火灾半横向排烟时排烟阀和排烟道内的烟气流动进行理论分析.结果表明,水平公路隧道半横向排烟情况下,理论分析得出的排烟阀处烟气流速与模型试验结果基...     

扬州市工业用地重金属污染潜在生态危害分析

应用潜在生态危害指数法,分析扬州某工业开发区土壤重金属污染状况,结果表明,由于工业排放造成的重金属潜在生态危害十分明显:综合各金属危害来看,有6个点位潜在生态危害指数处于中等到强水平,占比30%;区分各重金属造成的潜在生态危害面积,Cd占比95%,Hg占比45%,Pb占比5%.需引起足够重视.     

基于ArcEngine的森林防火气象因子监测系统的设计与实现

森林火灾的发生对森林资源造成了巨大的危害和损失,但是它的发生与气象因子的状况具有密切的关系。因此,通过对各气象因子进行监控,结合林火风险预测模型,对于及时发现森林火源并进行科学决策具有重要意义。项目对GIS、RS、GPS及GPRS等技术进行集成,研制开发了基于ArcEngine开发组件的森林防火气象因子监测系统,通过对研究区的气象因子进行监控,最终实现森林火险等级的预测预报。     

矿山水害链构建及孕源断链减灾途径研究

将链式理论应用于矿山水害研究,建立矿山水害链式结构,实现了矿山水害的孕源断链减灾.以矿山水害链的概念辨识为基础,分析了矿山水害链基本模式和链内结构关系,提出了矿山水害形成的链式规律,指出矿山水文地质条件是水害发生的致灾环与主导因素,人类采动、强降雨等非地质因素是激发环.建立了孕源断链的矿山水害减灾模式,从水害链结构的孕源、激发环和衍生水害3种途径实现水害的控制,对矿山水害断链减灾措施进行了定性分析.研究表明,3种水害孕源断链减灾途径及其技术措施能够有效控制矿山工程水害.     

重要基础设施脆弱性计算理论

为了给重要基础设施的保护提供决策理论支持,基于重要基础设施保护中出现的安全问题,在综述脆弱性概念的发展基础上,提出脆弱性的一种可操作性概念,并将重要基础设施保护中的脆弱性分为2类:一类为保护方面的脆弱性,一类为响应方面的脆弱性。在此基础上研究了综合脆弱性的数学表达式,提出了重要基础设施综合脆弱性的评价程序,该评价程序可以应用于重要基础设施的防灾减灾研究中。     

基于模型模拟的成都市PM2.5污染来源解析

在建立成都市大气污染物排放清单的基础上,采用源开关敏感性分析法,设置8个排放情景,基于WRF-CMAQ模型模拟分析了2015年1、4、7和10月这4个典型代表月份的大气污染传输和不同行业对成都市PM_(2.5)污染贡献.结果表明成都市PM_(2.5)污染较重,特别是1月达到130μg·m~(-3)以上;浓度的高值集中在中心城区,且与周边城市PM_(2.5)污染连接成片.由于气团比较稳定,大气污染物的区域传输能力较弱,成都市PM_(2.5)污染以本地源的贡献为主,占比为61%.从行业贡献来看,移动源、扬尘源和生活源对成都市PM_(2.5)年均浓度贡献率分别为29%、26%和24%,是影响PM_(2.5)污染的主要污染源,下一步应强化对这3类源的污染控制.     

生物炭结构性质对氨氮的吸附特性影响

氨抑制现象在富含有机氮底物的沼气工程中普遍存在,采用生物炭吸附法可固定发酵液中氨氮.为探究生物炭理化结构与氨氮吸附特性之间的相关关系,在不同热解温度(350、450和550℃)下制备以玉米秸秆、稻壳为原料的生物炭,通过元素分析、FTIR和BET等分析生物炭结构及其理化性质,并结合批式吸附实验,研究不同理化性质生物炭对氨氮的吸附特性影响.结果表明随着热解温度的升高,生物炭中碳及灰分含量增多; 450℃制备的玉米秸秆生物炭(CS450)与550℃制备的稻壳生物炭(RH550)对氨氮的吸附分别遵循准二级和准一级动力学模型.Freundlich吸附模型能更好地描述CS450和RH550生物炭对氨氮的等温吸附过程;玉米秸秆炭吸附量与其表面官能团间具有显著相关性;而与稻壳炭的吸附量相关性最显著的为生物炭的比表面积,其次是表面官能团,最后是灰分.其中,RH550吸附性能最好,最大吸附量为12. 16 mg·g~(-1).     

锰氧化物负载施氏矿物去除酸性矿山废水中As(III)的性能及机理

施氏矿物是天然的砷吸附剂,但其存在酸性条件下对As(III)吸附性能较弱且无法对As(III)氧化降毒的缺陷. 采用液相沉淀法成功制备出锰氧化物负载施氏矿物(MnO_x@Sch),研究锰负载量、初始pH值和共存离子对MnO_x@Sch去除As(III)的影响,并采用吸附动力学结合XPS、FTIR及TEM等表征探究该过程的机理. 结果表明:在初始pH=3、投加量为0.5 g·L^-1、As(III)初始浓度为1 mg·L^-1的条件下,As(III)与MnO_x@Sch反应后的剩余浓度仅为2.42~3.38 μg·L^-1.MnO_x@Sch去除As(III)受初始pH影响较小,H₂PO₄^-共存时As(III)去除存在明显的抑制作用. MnO_x@Sch 去除As(III)的过程符合准二级动力学方程和颗粒内扩散方程. 液相化学组分和固相产物表征分析显示MnO_x@Sch对As(III)的去除机理可概括为As(III)氧化、静电吸附和络合配位及配体交换. 研究结果可为施氏矿物及其改性材料应用于酸性矿山废水砷污染治理提供理论依据.