北京北部水系沉积物中重金属的研究

主要研究了北京市北部水系沉积物中重金属(As、Hg、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Ti和Zn)含量和来源.在潮白河及密云水库流域采集了17个沉积物样品,温榆河流域采集了5个样品,重金属含量As和Hg采用原子荧光光谱法测定,Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Ti和Zn含量用电感耦合等离子发射光谱法测定.研究结果表明,沉积物中重金属元素没有出现明显的富集状况,只有Hg、Cd、Cr和Zn在一些采样点有较高的富集.相关性分析表明Hg、Cd、Zn和Cu互相之间呈显著正相关(r0.06;p0.01),而Hg与Cr、Mn、Ni、Pb和Ti没有明显的相关性.通过主成分分析研究重金属的来源,发现前3个主成分贡献率分别为38%、23%和17%.因此,Hg、Cd、Zn和Cu作为第一主成分被认为与人类活动的工矿业开采有关,第二主成分As和Mn与人类活动的农业生产和生活污水排放有关,第三主成分Cr、Ni和Ti与岩石风化和土壤侵蚀有关.     

自然资源与环境安全研究进展

跟踪研究自然资源的演化、开发利用过程调控机理一直是中国科学院地理科学与资源研究所(以下简称我所)资源环境研究领域的重要研究任务和研究方向。论文总结了1950年以来我所自然资源与环境安全研究领域取得的成果与进展,在1950—1978年期间,我所自然资源与环境安全研究以大规模的自然资源调查与综合科学考察为主,丰硕的考察成果对中国的资源开发和区域发展提供了重要科学支持,做出了不可磨灭的贡献,而且在系统地积累科学资料和开拓资源科学方面也发挥了积极作用,它为了解我国资源环境、建立资源科学体系奠定了坚实的基础;1978—2000年期间,我所自然资源与环境安全研究转向了区域资源综合科学考察与资源科学研究并重的格局,完成的一系列考察报告为区域发展指明了路径,为全面认识中国自然资源和开展自然资源综合研究奠定了数据基础。2000年以来,我所自然资源与环境安全研究更加注重学科体系建设,促进了资源科学的学科体系建立;更加注重世界资源研究,将自然资源考察地域拓展到全球范围;更加注重机理过程研究,在资源环境承载力、资源流动、资源安全、生态服务功能等领域进行了理论开拓;更加注重资源开发利用技术研究,在环境修复的理论和技术方面取得了一系列成果。展望未来,我所资源与环境领域研究将会继续以国家重大战略需求为导向,以水资源、土地资源、生物资源、能源及矿产资源等关键资源为主要对象,在以下5个方面开展系统深入的研究,推动资源学科的建设与发展:①区域综合科学考察与资源科学综合研究;②水土资源可持续利用及其复杂性;③自然资源流动过程及其生态环境效应;④世界自然资源态势与国家战略性资源安全;⑤环境修复机理与废弃物资源化利用。     

我国资源经济与世界资源研究进展及展望

自然资源是人类赖以生存和发展的物质基础。资源短缺是我国社会经济发展的重要限制因素,未来这一矛盾将会更加突出。资源经济学是研究经济发展与资源开发、利用、保护、分配和管理之间关系的一门综合学科。加强资源经济与世界资源的研究,对实现我国可持续发展具有重要的战略意义。为适应国家发展的需求,我国在国内资源与资源科学领域研究已取得显著进展。同时,积极关注和研究世界资源问题,并取得了较大成就。这些研究为资源经济学发展提出新的需求,积累了丰厚的研究资料、实践经验、研究方法以及系统的理论准备,促进了资源经济的研究及学科不断成长与发展,并为国家发展做出重要贡献。论文着重分析资源经济学和世界资源的研究进展,对我国资源经济和世界资源研究进展及其成果进行总结和评析,对我国资源经济和世界资源研究发展趋势进行展望,提出新时期主要的研究方向和重点领域。     

A comparative investigation of NdSrCu_(1-x) Co_x O_(4-δ) and Sm_(1.8) Ce_(0.2) Cu_(1-x) Co_x O_(4-δ) (x:0–0.4) for NO decomposition

A series of single-phase T-structured NdSrCu 1-x Co x O 4-δ with oxygen vacancies and T -structured Sm 1.8 Ce 0.2 Cu 1-x Co x O 4-δ (x: 0–0.4) with oxygen excess were prepared using ultrasound-assisted citric acid complexing method, and characterized by means of techniques such as thermogravimetric analysis and NO temperature-programmed desorption (NO-TPD). The catalytic activities of these materials were evaluated for the decomposition of NO. It was found that the NdSrCu 1-x Co x O 4-δ catalysts were of oxygen vacancies whereas the Sm 1.8 Ce 0.2 Cu 1-x Co x O 4-δ ones possessed excessive oxygen (i.e., over-stoichiometric oxygen); with a rise in Co doping level, the oxygen vacancy density of NdSrCu 1-x Co x O 4-δ decreased while the over-stoichiometric oxygen amount of Sm 1.8 Ce 0.2 Cu 1-x Co x O 4-δ increased. The NO-TPD results revealed that NO could be activated much easier over the oxygen-deficient perovskite-like oxides than over the oxygen-excessive perovskite-like oxides, with the NdSrCuO 3.702 catalyst showing the best efficiency in activating NO molecules. Under the conditions of 1.0% NO/helium, 2800 hr -1 , and 600–900°C, the catalytic activity of NO decomposition followed the order of NdSrCuO 3.702 NdSrCu 0.8 Co 0.2 O 3.736 NdSrCu 0.6 Co 0.4 O 3.789 Sm 1.8 Ce 0.2 Cu 0.6 Co 0.4 O 4.187 Sm 1.8 Ce 0.2 Cu 0.8 Co 0.2 O 4.104 Sm 1.8 Ce 0.2 CuO 4.045 , in concord with the sequence of decreasing oxygen vacancy or oxygen excess density. Based on the results, we concluded that the higher oxygen vacancy density and the stronger Cu 3+ /Cu 2+ redox ability of NdSrCu 1-x Co x O 4-δ account for the easier activation of NO and consequently improve the catalytic activity of NO decomposition over the catalysts.     

PFOS/PFOA对斑马鱼(Danio rerio)胚胎致毒效应研究

采用斑马鱼胚胎毒性测试方法,研究了PFOA/PFOS对斑马鱼的急性毒性和生命早期阶段生长发育的影响.结果表明,PFOS/PFOA对斑马鱼有明显毒性作用,LC₅₀(48 h)分别为1005 mg/L和107 mg/L,LC₅₀(96　h)分别为499 mg/L和71 mg/L.PFOS/PFOA抑制斑马鱼胚胎发育,可导致胚胎发育畸形,甚至死亡,高浓度(＞240 mg/L)PFOS损伤细胞膜,导致胚胎分裂中的细胞发生自溶而卵凝结死亡,抑制胚胎原肠胚的形成.在各种亚致死效应中,脊柱畸形对PFOS暴露最敏感,其EC₅₀=9.14 mg/L,PFOA暴露最敏感亚致死性毒理学终点为96　h孵化,对应EC₅₀=328.0 mg/L.PFOA/PFOS导致胚胎发育延迟,具有发育毒性.     

温度对好氧颗粒污泥吸附铅离子的影响

由活性污泥培养得到好氧颗粒污泥,研究了温度对好氧颗粒污泥吸附Pb²⁺的影响.结果表明,好氧颗粒污泥主要含有C、H、N、O、P等元素,其经验结构式为C_5.7H_10.9O3.9NS_0.04.好氧颗粒污泥表面主要由球状细菌组成,具有明显的孔隙结构.在20～40℃时,Pb²⁺在好氧颗粒污泥上的吸附过程可以由Langmuir和Freundlich等温方程进行拟合（R²>0.914）.Pb2+最大吸附量Qmax由80.65 mg·g-1（20℃）增至97.09　mg·g-1（40℃）.吸附过程的表观自由能变ΔG<0、 ΔH>0、 ΔS>0,表明Pb2+在好氧颗粒污泥表面的吸附为吸热、熵增的自发过程.红外扫描分析(FTIR)结果表明,吸附过程Pb2+主要与—OH、蛋白质中的—COOH以及PO发生作用,与含氮官能团无关.     

中国南方森林黄壤的铝活化模式

将酸化模型应用于我国区域酸沉降影响的预测和控制对策的制定,需要选择有区域代表性的土壤铝活化模式并确定其参数.利用我国南方4个森林小流域的土壤化学长期观测资料,对常见的铝活化模式,如三水铝石模式、斜矾石模式、高岭石模式、伊毛缟石模式和有机质吸附模式等在中国南方森林黄壤的区域适用性进行了分析.结果表明,广泛应用于各种酸化模型的三水铝石模式实际上并不适用,而修正后的三水铝石经验模式在土壤水pH值≥4时能够适用,经验常数可取pK=-2.40、 a=1.65（上层土壤）和pK=-2.82、a=1.66（下层土壤）.其他模式与经验三水铝石模式相比,模拟性能并无明显的改善.观测结果还表明,当pH<4时,pAl不随pH明显变化,这些模式均不能解释其机制.     

UV-B辐射增强对壶状臂尾轮虫种群增殖的影响

运用群体累计培养的方法研究了UV-B辐射增强对壶状臂尾轮虫(Brachionus urceus)种群增殖的影响.结果表明:UV-B辐射增强对壶状臂尾轮虫的种群数量、雌体抱卵率和种群增殖率都有显著影响(P<0.05).实验表明,在本实验辐射强度(20μW/cm2)和剂量范围内(0.24、0.48、0.72、0.96和1.20kJ/m2),壶状臂尾轮虫的种群数量和种群增殖率均以对照组最高,各UV-B辐射处理组则随UV-B辐射剂量的增大而呈一致性减小,说明该种群的种群数量和种群增殖率随UV-B辐射的增强显示一致性的影响,两者都可以作为大气UV-B辐射强弱的生物指标.     

黄海鳀鱼中痕量金属浓度与体长的关系

测定了在黄海采集的各种体长的鳀鱼(Engraulis japonicus)中6种痕量金属(Zn、Cu、Fe、Al、Mn和Sr)和3种主要元素(C、N和P)的浓度.除Zn浓度在4～5倍内变动外,其余5种痕量金属浓度的变动范围均接近或超过一个数量级;并且,这6种金属均显示出了浓度随体长增长而下降的趋势.对于3种主要元素,N和P的含量也与体长存在负相关关系,而C却显示出了强烈的正相关关系.聚类分析表明,Zn和Cu在鳀鱼内的浓度变化较为接近,可能验证了这两种金属与生物体内新陈代谢活动较为密切的性质;而其余4种金属的浓度变化规律更为接近,可能反映了陆源输入的影响.     

2008年夏季飞云江口浮游植物分布特征及与环境因子的相关性

根据2008年夏季飞云江口海域生态与环境调查数据,分析了飞云江口浮游植物分布特征以及与环境因子的关系.结果表明:2008年夏季共鉴定浮游植物69种,其中硅藻类28属62种,甲藻类3属7种.主要的优势种为中肋骨条藻(Skele-tonema costatum)、尖刺拟菱形藻(Pseudonitzschia pungens)、柔弱伪菱形藻(Pseudonitzschia delicatissima)、环纹娄氏藻(Lauderia annulata)、菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides)等.通过CCA梯度分析,影响浮游植物群落结构的主要环境因子为盐度、营养盐、悬浮物、DO、pH,浮游植物不同种群受到的不同的环境因子的影响,甲藻受盐度的影响较大.而硅藻中的角毛藻受到铵盐和亚硝酸盐的影响较大,而中肋骨条藻、尖刺拟菱形藻、菱形海线藻等主要优势硅藻受到环境因子的限制较少.