水质改善的浮游植物群落演替机制模拟研究

模拟了广州市某河流的不同水质改善阶段,并研究其对铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）、斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）、短线脆杆藻（Fragilaria brevistriata）和易变裸藻（Euglena mutabilis）生长及超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响.同时,考察了由4种藻类构成的人工群落的生长特征和群落演替率,以探讨河流水质改善过程中浮游植物群落演替机制.结果表明：4种藻类对氮、磷营养盐和COD_Cr等胁迫的响应程度差异及种间相互竞争作用等是水质改善过程中导致浮游植物群落演替的影响因素;水质改善初期（1~3 d）,群落演替率与改善程度呈显著的正相关关系（p<0.05）;但较长时间（约13 d）处于相对稳定的环境条件下时,群落演替速率将趋于零,从而达到一个新的稳定状态.水质的不断改善将导致浮游植物的种类和数量呈现出蓝藻和裸藻逐渐减少,而绿藻和硅藻逐渐增多的变化趋势.     

改造滤岸对城市降雨径流中氮磷去除的中试研究

选择煤渣、锯末、沸石、麦饭石、土壤和马尼拉草构建了城市河岸带改造滤岸中试模型,并对其去除城市降雨径流中氮磷污染物能力进行了研究.结果表明,改造滤岸对表面径流和下渗径流中NH4+-N和TP具有良好的净化效果和较强的去除能力;NH4+-N平均去除率分别为66.5％和83.7％,TP平均去除率分别为42.6％和96.2％,出水水质分别可达国家地表水Ⅳ类和Ⅲ类水标准,模型稳定后对表层径流和下渗径流中TN的去除率可达20％左右;模型对NH4+-N、TN和TP的处理负荷分别为634.1～1114.5 mg-m-2·h-1、102.2 ～594.2mg· m-2·h-1和20.6～ 209.0 mg·m-2· h-1,表面径流大于下渗径流.模型内碳源(锯末)以及其他介质的添加虽然能够提高氮的转化能力,但也会影响模型对TN的去除率;下凹断面和末端断面对氮磷的去除率和去除负荷间存在一定的差异,但随着模型的稳定其差异逐渐降低.模型对氮磷的处理负荷与入水氮磷浓度呈显著正相关,说明模型具有一定的抗冲击能力.     

新型缓释尿素对削减温室气体、NH3排放和淋溶作用的研究

温室气体(CO₂、CH₄、N₂O)和NH₃的排放及水体污染带来的环境问题日益突出,其中,化肥的施用等农业排放是重要来源之一.本实验评价了新型缓释化肥对温室气体排放和水体污染的影响,采用密闭箱法,在饱和田间持水量(WFPS) 60%的条件下,检测恒温(23℃)环境中土壤温室气体(CO₂、CH₄、N₂O)和NH₃挥发.结果表明,30 d内缓释尿素组比普通尿素组释放的CO₂、CH₄、N₂O平均排放通量分别降低24.69%、3.01%、26.75%,NH₃排放量减少24.36%;模拟降雨条件的淋溶实验(15 d)显示,缓释尿素组的淋失率明显低于普通尿素组,总氮减少6.97%,尿素氮减少4.75%,缓释尿素和普通尿素组淋出水样中尿素氮和总氮量所占比重均在淋溶第1 d最大,缓释尿素组尿素氮和总氮量分别为36.1%和41.23%,普通尿素组尿素氮和总氮量分别为48.7%和72.4%.结果表明,缓释尿素较普通尿素在消减温室气体排放和氨排放有明显的效果.     

环境条件变化对河流沉积物“三氮”释放的影响

以京杭运河某断面沉积物和上覆水为研究对象,利用室内模拟试验探讨了3种环境条件(温度,曝气复氧,pH值)变化对河道沉积物"三氮"释放的影响。结果表明:5℃时上覆水氨氮和硝态氮累积量高于25℃,25℃时上覆水亚硝态氮累积量高于5℃,冬季低温条件下沉积物氨氮和硝态氮释放对上覆水的影响不容忽视。曝气复氧能抑制沉积物氨氮的释放和加速硝化作用而消耗氨氮,并促进亚硝态氮和硝态氮的生成,但是复氧初期可能致使上覆水氨氮含量上升。pH值越低,上覆水氨氮累积量越大,1 d后pH 4条件下的底泥氨累积量为pH 10时的1.8倍,pH 7~8.5条件下上覆水亚硝态氮累积速度最快,硝态氮累积速率最低。     

基于邓肯-张模型的黏土心墙堆石坝有限元数值模拟分析

基于邓肯-张非线性弹性材料模型,对云南省某在建黏土心墙堆石坝逐层填筑施工和正常蓄水+9度地震作用两种工况情况下的坝体应力和变形进行了有限元数值模拟与分析。结果表明:由于存在"内部拱效应",过渡层出现应力集中,心墙出现应力迅速降低;填筑竣工后的大坝应力分布和位移符合一般规律,但9度地震作用下可能会引起大坝失稳,建议采取一定的工程措施,提高坝坡的抗震稳定性。     

几种水质现场快速检测方法的比较与优化

从准确性、经济性、便携性等角度出发,对现有几种水质水样中氨氮、硝态氮的现场快速检测方法进行了对比与优化研究。结果表明:哈希法测试精度相对较高且稳定,但由于其检测成本高而影响其普及推广使用;国产电子比色器法检测精度差,但测试结果变化趋势与国标法一致,可用于水样的初步筛选;光度计法的检测精度较高,且比哈希法更具便携性和经济性,一定程度上可代替哈希法推广使用。需要指出的是,在采用哈希法检测氨氮时,需要结合实际考虑添加掩蔽剂,而采用该法检测硝态氮时,则不推荐添加掩蔽剂。     

长征国家文化公园红色旅游资源网络关注度及其旅游流网络结构分析

长征国家文化公园建设面临着的现实需求和复杂问题,迫切要求开展相应的系统性研究工作。以长征国家文化公园内154处重点红色旅游资源为研究对象,基于“虚拟”与“现实”相结合的视角,使用GIS、Gephi等研究方法,对其网络关注度和旅游流网络结构进行分析。研究表明：（1）红色旅游资源网络关注度普遍偏低、差异明显,5A级景区和重要人物是最受网络用户关注的资源类型;（2）旅游流网络结构松散、小世界效应显著,在湖南、贵州、陕西省内分别形成了“△”“网状”“双核”结构模式;（3）网络关注度与旅游流网络具有关联性和差异性,据此识别了湘中、黔川、陕北等重点红色旅游区,以及川陕、闽赣等红色旅游发展潜力区。基于以上分析,长征国家文化公园建设应以重点红色旅游资源为基础,实施分类施策、分段开发、扬长补短的发展策略。围绕高高、高低、低高、低低四种不同类型资源制定相应的发展策略,并结合不同区域的发展情况分别采取“节点”“斑块”“廊道”相结合的发展模式。     

聚苯乙烯微塑料和纳米塑料对萼花臂尾轮虫有性生殖的毒性影响

为探索不同粒径聚苯乙烯微塑料和纳米塑料对轮虫繁殖的影响规律,以萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)为受试生物,探究了3种粒径(100 nm、0.5 μm和1 μm)聚苯乙烯塑料对轮虫有性生殖的影响. 结果表明:①暴露于粒径较小的聚苯乙烯纳米塑料对轮虫的急性毒性较大. ②与对照组相比,暴露于20 mg/L的100 nm聚苯乙烯纳米塑料和0.01、0.1、1、10和20 mg/L的1 μm聚苯乙烯微塑料均导致轮虫种群增长率显著降低(P<0.05). ③聚苯乙烯微塑料和纳米塑料暴露对萼花臂尾轮虫混交率和受精率均有显著影响. ④暴露于10和20 mg/L的100 nm聚苯乙烯纳米塑料均显著抑制萼花臂尾轮虫7 d休眠卵产量(P<0.05),而暴露于0.1 mg/L的1 μm聚苯乙烯微塑料以及0.01、0.1、1、10和20 mg/L的0.5 μm聚苯乙烯微塑料均显著增加轮虫7 d休眠卵产量(P<0.05). 研究显示,在评价聚苯乙烯微塑料和纳米塑料对萼花臂尾轮虫有性生殖影响时,轮虫混交率和休眠卵产量可以作为合适的毒性测试指标.      

贵州喀斯特地质背景异常区农产品中氟镉暴露水平及健康风险评估

研究贵州喀斯特高地质背景对农产品中F、Cd含量水平的影响,评价农产品F、Cd暴露对不同人群的健康风险。以7个市州为研究区域,采集255个样品(110个水稻、130个玉米、15个马铃薯),分别采用氟离子选择电极法及电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定样品中F、Cd含量。参照靶标危害系数(THQ)和危害系数(HI)对儿童及成人的健康风险进行评价。结果表明,大米、玉米及马铃薯中Cd含量为0.003～0.629、0.000～0.556、0.016～0.153 mg/kg;F含量分别在0.130～1.970、0.357～4.717、0.557～1.058 mg/kg之间。大米、玉米及马铃薯分别有19.09%、23.08%、26.70%的样品Cd含量超过阈值(0.2、0.1、0.1 mg/kg,GB2762-2017)。大米中氟镉含量呈正相关(r=0.376,p＜0.01),玉米中呈负相关(r=-0.391,p＜0.01)。不同作物的THQ和HI显示,儿童和成人摄食大米的风险大于玉米和马铃薯。儿童及成人摄食大米后THQ_Cd、THQ_F、HI分别为:0.965、 0.073、0.970;0.799、0.060、0.859,儿童及成人摄食玉米后THQ_Cd、THQ_F、HI分别为:0.430、0.185、0.422;0.121、0.052、0.173,儿童及成人摄食马铃薯后THQ_Cd、THQ_F、HI分别为:0.020、0.069、0.024;0.008、0.019、0.028。研究结果表明贵州省农产品受不同程度氟镉污染,食用当地生产的农作物具有潜在的健康风险,且儿童风险大于成人。     

北部湾钦江流域土壤侵蚀及其硒元素流失评估

以钦江流域2015年的气象数据、遥感数据及数字高程模型、土壤类型以及土壤质地等数据为基础,基于修正的通用土壤流失方程（RUSLE）和GIS空间分析技术,定量分析了广西北部湾钦江流域土壤侵蚀及其硒元素流失的空间分布特征.研究结果表明：（1）北部湾钦江流域2015年土壤侵蚀总量为381.64×104t/a,平均土壤侵蚀模数为14.79t/（hm²·a）,小于2010年钦江流域的土壤侵蚀模数,但远大于水利部规定的在南方红壤丘陵区土壤允许流失量;（2）流域土壤侵蚀强度以微度侵蚀为主,侵蚀强度从流域上游到下游依次降低,0~240m之间的高程带以及>15°的坡度带是未来土壤侵蚀防治的重点区域;（3）山地地区的土壤侵蚀模数最高,达23.49t/（hm²·a）,高于流域平均土壤侵蚀模数约1.59倍,丘陵地区次之,而冲积平原最小;（4）流域土壤的硒含量介于0.38~0.72mg/kg之间,平均值0.49mg/kg,高于中国土壤硒元素背景值的1.69倍;（5）不同土地利用类型土壤硒含量随着土壤剖面深度的增加均呈现出减低趋势,硒的含量在不同土地利用类型中的排序为林地 > 园地 > 草地 > 水田 > 旱地,而在不同土壤类型中硒含量大小顺序则为：新积土 > 石灰岩土 > 潜育水稻土 > 淹育水稻土 > 赤红壤 > 潴育水稻土 > 砖红壤 > 滨海沙土 > 紫色土 > 咸酸水稻土.（6）流域土壤硒元素的流失总量为8987.05kg/a,平均流失模数为0.0344kg/（hm²·a）,其中流域中游的硒元素流失量最大.该项研究成果可为钦江市政府开发富硒农产品、发展富硒农业以及提升钦江流域土地利用的价值提供科学依据.