模拟氮沉降对三江平原小叶章湿地土壤微生物碳源利用能力的影响

大气氮沉降会对湿地土壤微生物的结构和功能产生显著影响,因此研究不同浓度氮沉降对三江平原小叶章湿地土壤微生物碳源利用能力的影响,对于保护和利用湿地生态系统具有重要意义.采用Biolog-Eco技术探究了连续5 a模拟氮沉降对小叶章湿地土壤微生物碳源利用能力的影响.结果表明：①长期的氮素施加会显著改变小叶章湿地土壤含水量（SMC）、pH、硝态氮（NO₃^-）、铵态氮（NH₄⁺）、溶解性有机碳（DOC）和总氮（TN）的含量（P<0.05）;②土壤微生物的平均颜色变化率（AWCD）呈现的规律为：对照（CK）>高氮（HN）>低氮（LN）.低氮处理显著降低了土壤微生物香农（Shannon）指数（P<0.05）,高氮处理显著降低了土壤微生物皮卢（Pielou）指数（P<0.05）.③不同氮浓度下土壤微生物碳源利用能力显著不同,其中低氮处理显著抑制了土壤微生物对糖类、醇类、胺类和酸类的利用强度（P<0.05）;高氮处理显著促进了微生物对酯类的利用,但高氮使土壤微生物对糖类、胺类和酸类碳源产生抑制作用（P<0.05）.④冗余分析显示,NH₄⁺、DOC和pH是影响三江平原小叶章湿地土壤微生物碳代谢能力的主要环境因子.长期氮沉降会导致土壤微生物功能多样性的降低,有关碳源底物利用的微生物活性也明显降低,并且微生物对单一碳源底物的利用能力也发生改变.     

东北地区产业结构优化与城市土地集约利用协调性

精准识别产业结构优化与城市土地集约利用的协调状况,对于推动东北地区产业结构转型升级、协调国土空间规划及产业布局具有重要现实意义。运用耦合协调度模型及探索性空间数据分析法,深入探究了2009—2018年东北地区产业结构优化与城市土地集约利用的耦合协调水平及其空间相关性。结果表明：（1）东北地区城市产业结构合理化水平逐年降低,且区域差异程度较大;产业结构高级化水平小幅上升,但不存在明显的空间分异特征。（2）城市土地集约利用水平呈现出先上升后下降的倒“U”型演变特征,并沿着哈大交通经济带的中心城市向两侧梯度递减。（3）产业结构合理化、产业结构高级化与城市土地集约利用协调度分别呈现先上升后下降及稳步上升的演变态势。两协调度均以大连、哈尔滨等城市为中心向外辐射,呈现“多中心多圈层”的空间分布特征。（4）城市两系统协调度存在显著的空间正相关,但显著性逐年减弱,其中高—高聚集类型主要集中在辽中南城市群,低—低聚集类型集中在黑龙江东部城市群。     

嘉兴双桥农场大气颗粒物的物理化学特征

为了对长三角地区大气污染进行防治和控制,了解长三角地区大气环境质量变化规律,有必要对其颗粒物的组成及特征进行分析,以揭示其形成机制。采用Partisal plus2025 型连续空气采样机在嘉兴双桥农场（长三角中心）进行采样,利用对采样样品化学分析的结果,分析了PM10、PM25的化学组成、质量浓度的分布特征及其相对关系。 PM25和PM10中19种无机元素质量浓度的总和约占其质量浓度的23%和25%,其中Al、Si、Ca是主要贡献元素;8种水溶性离子质量浓度总和约占PM25和PM10质量浓度的51%和43%,其中NO-3和SO2-4是主要贡献成分;有机碳的质量浓度约占PM25和PM10质量浓度的1612%和1743%,元素碳的质量浓度约占PM25和PM10质量浓度的1697%和1584%,可见该地区存在较严重的二次有机碳污染和元素碳污染。研究结果为揭示大气颗粒物的形成机制和对其污染进行防治和控制提供了基础性的研究数据。     

烟气干化污泥对颗粒物的去除作用及其影响因素

基于利用烟气余热的污泥低温干化技术,通过模拟试验和结合工程实践,首次分析研究了污泥对烟气中颗粒物的去除作用及其影响因素.结果表明,被试的四种污泥对烟气中PM_2.5、PM₁₀和TSP的去除率分别为18%~42%、32%~55%和39%~62%,污泥对烟气中PM_2.5去除率的大小与污泥的细微结构和有机质含量相关联,烟气中颗粒物的去除率随污泥堆积密度和污泥含水率的增加而增加,随污泥粒度的增加而减少,污泥粒径变小时,污泥中水分更容易蒸发成微小水滴,有利于烟气中的细小颗粒物被吸附和凝结.     

义乌市TSP中3种重金属元素的沉降

测定了义乌市TSP及其中的重金属Fe,Mn和Cu的浓度,通过扫描电镜和降雨冲洗效果分析了含有这3种重金属的颗粒物的粒径,计算了3种重金属的沉降通量。结果表明相对于世界其他城市,义乌市TSP中这3种重金属浓度偏高;绝大部分TSP的半径小于4.5μm;Fe和Mn的湿沉降量大于干沉降量,而Cu以干沉降为主。     

活性黑对黄孢原毛平革菌锰过氧化物酶的影响

观察了活性黑KN-B(Reactive Rlack KN-B,RB KN-B)对黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)锰过氧化物酶(MnP)酶活力和菌丝超微结构的影响以及黄孢原毛平革菌对RB KN-B的降解.于P.chrysosporium培养液MnP酶活达最高前,分别加入质量浓度为50 mg/L,200 mg/L,350 mg/L和500 mg/L的RB KN-B.分光光度法检测培养液MnP酶活,电镜观察菌丝超微结构的影响,紫外-可见光谱法检测培养液中RB KN-B的降解.结果显示,1)与对照组相比,50 mg/L RBKN-B组的MnP酶活力增强,200 mg/L、350 mg/L和500 mg/L组的MnP酶活力均显著低于对照组;2)电镜观察显示,经RB KN-B作用后,菌丝细胞膜受损,细胞内含物减少,胞质浓缩,出现质壁分离现象,500mg/L组有大量细胞解体;3)紫外-可见光谱扫描显示,RB KN-B经黄孢原毛平革菌降解,可见光波段最大吸收峰由598 nm移至525 nm和556 nm,峰值减小,紫外波段的吸收峰由315 nm移至352 nm.结果显示,黄孢原毛平革菌对RB KN-B的反应类似机体对不良环境因子的应激反应,经历了诱导、抑制及衰退的过程;RB KN-B对黄孢原毛平革菌菌丝细胞超微结构的损伤随RB KN-B浓度增高而增强,表明RBKN-B对MnP酶活的抑制与黄孢原毛平革菌结构受损密切相关;黄孢原毛平革菌对RB KN-B具有一定的降解能力,其中MnP作为关键酶起了重要的作用.     

人工廊道效应与城市建成区景观演变的关系——以广州中心城区为例

以广州环城高速包括的区域作为研究对象,基于1966、1979、1988、1999、2002、2005年中心城区地图数据和GIS技术,研究人工廊道效应与城市建成区景观演变的关系。结果表明：①人工廊道与建成区景观在数量上呈二次曲线关系;②人工廊道与建成区景观的变化具有非同步性和一致性;③人工廊道效应明显影响着建成区景观的梯度分异,且常常呈定向扩展。     

基于互相关算法的人员密集场所人群运动速度特征研究

研究人群密集场所的人群运动速度特征可以预测人群的运动趋势,在大型活动组织过程中可以对异常人群运动做出预警,避免过度的拥挤及踩踏事件的发生,保证大型群体性活动的安全顺利开展。利用国内某重要城市核心区公共场所人群运动的视频图像,通过互相关算法提取该场所人群的运动速度,并进一步比较通往景区的四条不同路径上人群运动速度的差异性,分析其人群运动特征。分析结果表明单向通道的人群运动速度较大且运动方向基本与通道的两侧边界平行,而双向通道中由于人群中阻尼效应的影响,人群运动速度的大小和方向都发生了不同程度的改变。分析结果可为核心区管理者进行大型群体性活动的组织、人群疏散与引导提供建议,进而为人群拥挤踩踏事故风险防控、拥挤踩踏事故专项应急预案制定及人群聚集活动安全方案编制提供理论支持。     

孔隙堵塞效应降低生物质炭-磁铁矿混合物对镉的吸附能力

利用吸附实验,通过吸附等温模型,研究了磁铁矿、生物质炭和生物质炭-磁铁矿混合物对Cd的吸附能力;在此基础上,使用X射线光电子能谱（XPS）和BCR连续提取法对吸附介质上Cd的结合形态进行分析.Langmuir和Freundlich两种吸附等温模型拟合结果表明,无论单一的磁铁矿和生物质炭或是二者的混合物对Cd的吸附均为单层吸附.磁铁矿和生物质炭对Cd单独吸附的吸附量分别为18.9、14.0 mg·kg^-1,而生物质炭-磁铁矿混合物对Cd的吸附量为12.0 mg·kg^-1,低于其单独吸附Cd的吸附能力.当加入胡敏酸（HA）时,磁铁矿和生物质炭对Cd的吸附量分别为23.0、14.7 mg·kg^-1,混合物对Cd的吸附量为13.3 mg·kg^-1,混合后材料对Cd的吸附能力均降低.粒径、孔隙度和形貌表征结果显示,生物质炭粒径（10~100 μm）远大于磁铁矿粒径（1~10 μm）,混合后部分磁铁矿纳米颗粒堵塞生物质炭的微孔,使混合后材料孔隙度明显降低（88.5%~74.5%）,从而导致混合材料吸附能力下降.XPS分析中,与磁铁矿混合或加入HA都对生物质炭表面C—O官能团含量有影响,从而影响吸附效果.从XPS结果还可以看出,吸附后的Cd全部以Cd²⁺形式存在,BCR连续提取也证明吸附剂上的Cd主要以可交换态存在.磁铁矿和生物质炭除去Cd主要依赖表面吸附、络合及共沉淀.吸附的Cd较不稳定,随着环境变化容易发生解吸作用,重新释放到环境中.     

镉和温度预暴露对小麦吸收镉的影响（Uptake of Cadmium by Wheat（Triticum aestivum） as Affected by Pre-Exposure to Cadmium and Temperature）

土壤中重金属Cd污染是一个累积过程,污染历史会影响植物对土壤中Cd的吸收. 近年来,随着全球气候的变暖,温度对Cd的生物有效性的影响日益引起关注. 通过模拟土壤溶液,研究了Cd的浓度、温度和预暴露时间对小麦吸收Cd的影响. 小麦在浓度为0.01和0.1μmol·L-1的Cd中经过不同时间的预暴露后进行6h的短期吸收实验. 结果发现,经1d预暴露后,小麦根部吸收Cd的量有增加趋势,这说明Cd对小麦产生了刺激作用,小麦地上部分的含Cd量也有所增加但不显著. 经5d预暴露后,小麦对Cd产生了抗性,这使得小麦根部降低了对Cd的吸收量;并且当Cd为0.1μmol·L-1时,根部Cd吸收量的降低最为明显;由于Cd从根部向地上部迁移是一个复杂的生理过程,预暴露对地上部分Cd含量的影响没有根具有规律性;经过37℃高温胁迫4h后,小麦根部及地上部分的Cd含量减少高达40%;预暴露和高温共同作用后,其减少量更多,这说明预暴露和高温共同作用能够减少小麦对Cd的吸收量.