Applying metabolic fingerprinting to ecology: The use of Fourier-transform infrared spectroscopy for the rapid screening of plant responses to N deposition

The potential for metabolic fingerprinting via Fourier-transform infrared (FT-IR) spectroscopy to provide a novel approach for the detection of plant biochemical responses to N deposition is examined. An example of spectral analysis using shoot samples taken from an open top chamber (OTC) experiment simulating wet ammonium deposition is given. Sample preparation involved oven drying and homogenisation via mill grinding. Slurries of a consistent dilution were then prepared prior to FT-IR analysis. Spectra from control, 8 and 16 kg N ha^–1 yr^–1 treatments were then subjected to cross-validated discriminant function analysis. Ordination diagrams showed clear separation between the three N treatments examined. The potential for using Calluna vulgaris (L.) Hull as a bioindicator of N deposition is further evident from these results. The results also clearly demonstrate the power of FT-IR in discriminating between subtle phenotypic alterations in overall plant biochemistry as affected by ammonium pollution.     

金沙江对硫酸的缓冲性能分析

本文分析了金沙江对硫酸的缓冲特征，建立了江水的缓冲曲线方程，并且验证了此方程的有效性，证明用此方程预测硫酸进入金沙江后江水pH值的变化情况，其预测准确度在0.2个pH单位内。     

延边地区公路沿线边坡失稳试验分析

延边地区公路沿线分布着大量软岩，其岩性具有强膨胀性，致使这一地区公路边坡出现了多处滑坡现象。为了合理地处理这一工程地质问题，需要认真研究该种软岩的膨胀特性。选取滑坡体软岩为研究对象，定量分析了其自由膨胀率、无荷膨胀率和有荷膨胀率，并具体测定了其膨胀力，探讨了其膨胀率和膨胀力的变化规律，揭示了研究区软岩的膨胀特性，为公路建设中软岩边坡加固参数的选取提供了科学的依据。     

液固比对含重金属水泥熟料制品中重金属释放的影响

通过模拟煅烧试验制取水泥熟料,参照JGJ 55-2000（《普通混凝土配比设计规程》）制取混凝土样品,参考SR003.1和NEN 7375浸出试验,分别研究液固比对粒状及块状混凝土样品中重金属（Cr、Ni和As）释放的影响。结果表明,在不同液固比条件下粒状混凝土中的重金属浸出浓度为Cr>Ni>As,Cr、As浸出浓度基本保持不变,分别为2 500 μg/L左右和5～6 μg/L,Ni在液固比（L∶S）<6时,浸出浓度随着液固比的增加而降低,在L∶S>6时,浸出浓度较稳定,为35.7～41.5 μg/L;浸出量均随着液固比的增加而增大。液固比（L∶S）<10时,块状混凝土中重金属累积释放量及扩散系数均随液固比的增加而增大,当L∶S>10时两者基本保持不变。     

水中安替比林的紫外光降解研究

以波长为254 nm的紫外杀菌灯为光源,研究了水溶液中消炎镇痛药物安替比林（PZ）的光降解行为;考察了初始pH值及水中其他物质对PZ光降解的影响,探讨了PZ光解机制,并分析其降解产物及光解途径。结果表明,安替比林的光降解遵循拟一级反应动力学规律,pH值变化对光解速率基本没有影响。安替比林直接光降解占主导作用,活性氧类物种（ROS）对安替比林间接光解基本没有贡献。腐殖酸对安替比林光降解有抑制作用,而NO^-₃,HCO^-₃,Cl^-对安替比林光降解没有明显作用。GC-MS分析表明安替比林在紫外辐射下生成甲酰胺,乙酰胺,2-羟基吲哚-3-酮,2,4（1氢,3甲基）-喹唑啉二酮,1-甲基-2-羟基苯并咪唑,2-羟基苯并恶唑等一系列具有安替比林母体苯环结构的化合物,表明安替比林侧链上N—N键断裂导致其最终降解。     

环境污染事故风险预测评估模式研究

从环境风险到环境污染事故演变的一般规律入手,提出了环境污染事故风险预测评估模式,为环境污染事故风险评估、预防与应急响应提供科学手段。环境污染事故风险预测评估模式的提出,一方面丰富和发展了环境安全与应急响应理论;另一方面,对公共安全、企业安全管理与应急响应等工作具有一定指导意义。     

2018~2021年成都市碳质气溶胶变化特征分析

碳质气溶胶是细颗粒物（PM_2.5）的重要组成部分,可影响全球气候变化、大气能见度、区域空气质量和人类健康. 为了探究减排背景下碳质气溶胶的长期变化特征,通过实时在线监测获取了2018～2021年成都市PM_2.5样品中的有机碳（OC）、元素碳（EC）、挥发性有机物（VOCs）浓度以及相应的气象数据. 结果表明,监测期间ρ（OC）和ρ（EC）均值分别为（10.9 ±5.7）μg·m^-3和（2.6 ±1.9）μg·m^-3,在PM_2.5中占比分别为25.2%和6.0%,ρ（SOC）均值为（5.7 ±3.3）μg·m^-3,在OC中的占比为52.9%. OC和EC浓度随PM_2.5年际变化趋势一致,2018~2020年呈下降趋势[PM_2.5：年均下降浓度为-7.1 μg·（m³·a）^-1,年均降幅为-14.6 %·a^-1;OC：年均下降浓度为-1.7 μg·（m³·a）^-1,年均降幅为-14.2 %·a^-1;EC：年均下降浓度为-0.1 μg·（m³·a）^-1,年均降幅为-4.4 %·a^-1],2021年各污染物浓度较2020年均有不同幅度反弹. PM_2.5和OC浓度大小为：冬>春>秋>夏,EC浓度大小为：冬>秋>春>夏,OC和EC占比分别呈夏季和秋季高于其他季节,对应季节OC和EC占比分别为26.8%和6.9%. 随着污染程度的加重,OC、EC和SOC浓度逐步上升,但在PM_2.5中的占比却呈下降趋势,说明成都市PM_2.5污染的控制因子并不是碳组分. 源解析结果表明,成都市碳质气溶胶主要受机动车、工业源、生物质燃烧源、VOCs二次转化影响. 2019~2021年,EC受VOCs中机动车特征组分影响逐年下降,春季和秋季OC和EC受VOCs影响大于其他季节,春秋季节应加大VOCs排放治理,减少二次转化影响.     

不同污染等级下阳泉市PM2.5传输特征和潜在源区分析

利用2020~2022年阳泉市的PM_2.5监测数据、NCEP数据及对应时刻天气形势分析的气象资料,采用 HYSPLIT4 后向轨迹模式,引入多站潜在源贡献因子分析法（MS-PSCF）和轨迹密度分析法（TDA）,对阳泉市PM_2.5传输通道和潜在源区分区域、分级别研究. 结果表明：①阳泉市PM_2.5污染主要集中在阳泉和平定,盂县相对较轻,阳泉和平定的不同污染等级天数占比及PM_2.5浓度的平均值和最高值均要明显比盂县高,PM_2.5分布特征与本地特殊地形密切相关. ②小风天气下不同污染等级PM_2.5污染次数最多、PM_2.5浓度最高;东西向区域输送对阳泉和平定PM_2.5污染次数和PM_2.5浓度影响明显,且偏东风贡献显著;盂县中度以上天气以本地污染源影响为主. ③中度以上污染天气生成维持的地面形势主要有4种,暖低压型（22%）、高压前部（底部）型（54%）、高压后部型（14%）和均压场型（10%）,高压前部（底部）型是造成PM_2.5浓度升高的主要地面形势;高空形势主要有2种,平直西风气流型（78%）和西北气流型（22%）,平直西风气流型是造成PM_2.5浓度升高的主要高空形势. ④MS-PSCF和TDA分析法得出的PM_2.5不同污染等级的传输通道和潜在源区结果具有一致性,PM_2.5主要传输通道为东北、东南和西北通道,东北和东南通道为短距离传输,是造成PM_2.5浓度增加的主要路径,西北通道与西北沙尘传输通道一致,属于长距离传输;PM_2.5主要的污染潜在源区位于河北中西部与东南部、河南东北部及其与山东西南部交界处、山西东南部.     

污水处理厂暴露模型参数及对化学品归趋的影响

污水处理厂(STP)暴露预测模型是评估化学品环境归趋的重要手段。调研和实际测定了中国典型污水处理厂的处理工艺、污水特征及环境条件等参数,结果显示,中国STP进水的生化需氧量(BOD5)和悬浮颗粒浓度(SS)普遍低于欧盟。应用欧盟Simple Treat模型,比较了2,6-二叔丁基苯酚、2,4-二叔戊基苯酚和1-萘酚3种化学品在中国和欧盟场景参数下的归趋差异。结果显示,中国场景参数下3种化学品进入污泥的比例较低,向水体中排放比例较高,水环境风险较大。模型灵敏度分析结果表明,进水BOD5、进水SS、活性污泥有机碳含量和环境温度是影响化学品环境归趋的主要因素。     

农业生态系统的氮素循环研究进展

在自然和人为作用的双重驱动下,地球表面氮素的生物地球化学过程及其环境效应成为当前全球变化中区域研究的重要内容。探讨了氮素循环各个过程及其数量特征,对氮素循环模型进行了介绍,并对当前生态系统中氮素循环的研究热点进行了简要的论述。