冻融对内蒙古温带贝加尔针茅草甸草原N2O通量的影响

本研究以内蒙古呼伦贝尔草甸草原为研究对象,通过室内模拟实验与野外观测实验相结合,分析不同土层、放牧与封育、长期与短期冻融、不同冻融频率与冻融温差强度对草地土壤N2O产生与排放的影响.结果表明:冻融期间,从地表到下层15cm土壤N2O的产生速率随深度的增加而逐渐减少,N2O的产生主要来源于0~9cm的表层土壤;冻融期间温差相同的情况下,冻融次数越多,N2O的产生速率越小;N2O的产生速率随着温差的变小而减少;冻融期间封育样地的N2O排放量大于放牧样地,且封育样地的N2O排放量占全年排放总量的25.09%,大于放牧样地(12.38%),但从观测年排放总量看,放牧却促进了草地N2O源的功能;草地春融期间的N2O排放量是整个冻融期N2O排放量的最大贡献者.     

燃煤电厂周围渔业养殖行为对水生生态环境中汞形态变化的影响

为研究燃煤电厂周围渔业养殖行为对水生生态环境中汞形态变化的影响,以浙江省象山港渔业养殖区为研究对象,对养殖区和对照区海水样品中不同形态汞浓度进行了测定.结果表明,燃煤电厂周围海域上覆水总汞浓度达到83.0 pmol·L-1±97.1 pmol·L-1.沉积物表层孔隙水中总溶解态汞随深度的下降而下降,并且10cm以上孔隙水中溶解态汞浓度显著高于10cm以下溶解态汞含量(P0.001),以上结果表明象山港海域水体中较高的汞浓度很有可能源于燃煤电厂的烟气释放.养殖区水体总汞浓度(96.5 pmol·L-1±133 pmol·L-1)高于对照区(69.5 pmol·L-1±39.4 pmol·L-1),主要源于养殖行为过程中从业人员生活污水的排放以及鱼饲料等物质在沉积物中的积累,进而向上覆水中释放.渔业养殖区孔隙水表层甲基汞(24.0pmol·L-1±16.7 pmol·L-1)浓度高于对照区(6.60 pmol·L-1±5.11 pmol·L-1),说明渔业养殖行为造成了沉积物中有机质积累,促进了汞的甲基化.     

石油污染物对海底微生物燃料电池性能的影响及加速降解效应

海底石油污染物在缺氧环境下导致其生物降解过程缓慢,对海洋环境造成长期危害.本文利用海底微生物燃料电池(BMFCs)原理,尝试通过电催化作用提高海底石油污染物的降解速率.对比测试了含油电池装置(BMFCs-A)与无油电池装置(BMFCs-B)的电化学性能,研究了石油污染物对电池性能的影响;比较了含油通路(BMFCs-A)和断路状态下(BMFCs-C)的石油降解率和细菌聚集量,分析了BMFCs对石油污染物降解的加速作用.结果表明,BMFCs-A和BMFCs-B阳极的交换电流密度分别为1.37×10-2A·m-2和1.50×10-3A·m-2,最大输出功率密度分别是105.79 m W·m-2和83.60 m W·m-2,BMFCs-A装置的抗极化能力增强,交换电流密度提高近9倍,最大输出功率密度提高1.27倍.BMFCs-A和BMFCs-C阳极表面的异养菌数量分别是(66±3.61)×107CFU·g-1和(7.3±2.08)×107CFU·g-1,细菌数量增加了8倍,高的异养菌数量导致石油降解加速进行,BMFCs的石油降解率是自然条件下的18.7倍.BMFCs在电化学性能提高的同时,加速石油污染物的降解.本文同时提出了一种海底微生物燃料电池对石油污染物加速降解的新模式.     

中山市农业区域土壤-农产品中邻苯二甲酸酯(PAEs)污染特征

在广东省中山市农业区域范围内共采集了65个表层土样和37个农产品样品,采用GC-FID检测方法分析了土壤和农产品样品中被美国环境保护署(EPA)优先控制的6种邻苯二甲酸酯(PAEs)化合物含量,并对其污染水平、污染程度进行了评价.结果表明,中山市农业土壤样品中6种PAEs化合物总浓度(ΣPAEs)范围为0.14~1.14 mg·kg-1,平均含量为0.43mg·kg-1,检出率为100%.不同土地利用类型中土壤的ΣPAEs含量大小顺序依次为菜地果园地稻田.与美国土壤6种优控的PAEs控制标准相比,邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二甲酯(DMP)含量超过控制标准,超标率分别为93.85%和27.69%,其余4种优控PAEs化合物的含量均低于美国标准.总体上,中山市农业土壤中ΣPAEs含量处于较低水平.中山市农产品中ΣPAEs含量范围为0.15~3.15 mg·kg-1,平均含量1.12 mg·kg-1,蔬菜中ΣPAEs的含量高于水稻和水果.农产品中PAEs含量低于美国和欧洲食品建议指标,健康风险很小.DBP和DEHP在土壤、农产品中占ΣPAEs的百分比和检出率均较高,是中山市PAEs污染物的主要组成部分.不同种类农产品-土壤中的ΣPAEs、DBP存在显著正相关,其中蔬菜-菜田土壤的Pearson相关系数(r)分别为0.81(P=0.000)、0.75(P=0.000),水稻-稻田土壤中二者的r分别为0.74(P=0.036)、0.65(P=0.041),水果-果园土壤中相关系数分别为0.66(P=0.029)、0.78(P=0.045).不同农产品对土壤中6种PAEs化合物的累积能力存在明显差异,但对ΣPAEs总量的富集系数均大于1.因此,在农业区域土壤质量评价过程中,应重视农产品自身特性对PAEs吸收和累积的影响.     

济南市大气污染时空特征研究

为不断改善济南市大气环境质量,在广泛收集与整理相关资料和数据基础上,基于综合污染指数评价法及Arc-GIS平台空间插值法研究并表征了济南市“十一五”期间大气主要污染物的时、空变化特征及发展趋势;研究结果表明：济南市“十一五”期间大气环境质量变化较大,2007～2009年污染较为严重,之后有所改善;大气污染物浓度呈明显的季节变化特征,冬季污染最严重,夏季空气质量最好;首要污染物为PM10;污染较严重区域集中在济南市东北部地区;其变化原因受地理气候条件、产业结构和能源结构影响较大.该研究方法及结论对其他大中城市大气环境质量时空变化研究具有一定借鉴价值.     

硼掺杂CeO2/TiO2光催化剂的制备及其活性研究

在三氯化钛和钛酸丁酯水解过程中引入硼酸、硝酸铈,制备了具有可见光活性的硼(B)掺杂CeO₂/TiO₂复合氧化物光催化剂,采用XRD、DRS、XPS等手段进行表征,以偶氮染料酸性红B为模型污染物评估了催化活性.结果表明,硝酸铈加入量影响催化剂的吸收带边,随用量增加,吸收带边红移至481nm(Ce/Ti=1.0,摩尔比),继续增加用量,吸收带边轻微蓝移.催化剂晶相组成与焙烧温度有关,500℃时焙烧样品主要由立方晶型CeO₂和锐钛矿TiO₂组成,焙烧温度高于700℃时,TiO₂转化为金红石型,CeO₂则无显著变化.随焙烧温度升高,催化剂吸收带边明显蓝移,综合考虑催化剂稳定性和太阳能利用,认为500℃焙烧较为合适.B1s XPS显示仅有少量B原子进入复合氧化物晶格取代了氧原子,主要以B₂O₃形式存在.酸性红B降解试验显示B掺杂CeO₂/TiO₂可以提高TiO₂的催化活性,紫外光辐射10min最高可使96.0%的酸性红B分解,且反应彻底,表现出较强的氧化能力,但Ce/Ti>0.5(摩尔比)时催化活性显著下降.     

Approaches to studying the genomic architecture of complex birth defects

Every year nearly 6 percent of children worldwide are born with a serious congenital malformation, resulting in death or lifelong disability. In the United States, birth defects remain one of the leading causes of infant mortality. Among the common structural congenital defects are conditions known as neural tube defects (NTDs). These are a class of malformation of the brain and spinal cord where the neural tube fails to close during the neurulation. Although NTDs remain among the most pervasive and debilitating of all human developmental anomalies, there is insufficient understanding of their etiology. Previous studies have proposed that complex birth defects like NTDs are likely omnigenic, involving interconnected gene regulatory networks with associated signals throughout the genome. Advances in technologies have allowed researchers to more critically investigate regulatory gene networks in ever increasing detail, informing our understanding of the genetic basis of NTDs. Employing a systematic analysis of these complex birth defects using massively parallel DNA sequencing with stringent bioinformatic algorithms, it is possible to approach a greater level of understanding of the genomic architecture underlying NTDs. Herein, we present a brief overview of different approaches undertaken in our laboratory to dissect out the genetics of susceptibility to NTDs. This involves the use of mouse models to identify candidate genes, as well as large scale whole genome/whole exome (WGS/WES) studies to interrogate the genomic landscape of NTDs. The goal of this research is to elucidate the gene-environment interactions contributing to NTDs, thus encouraging global research efforts in their prevention.     

复合垂直流人工湿地氧化还原特征及不同功能区净化作用研究

研究了复合垂直流人工湿地系统氧化还原电位（Eh）的时空变化规律及不同功能区中污染物的净化效果。结果表明：湿地系统下行流池表层、两池底层、上行流池表层Eh的变化范围分别为402～585、-87～-130、308～432 mV，沿水流方向依次形成了好氧A区/缺氧、厌氧区/好氧B区3个功能区。好氧A区是污染物去除的主要区域，BOD₅、COD_Cr、NH⁺_4- N的去除率分别为430%、484%、541%，特别是NH+4 N去除率占总去除率的79%；缺氧、厌氧区主要是进行反硝化反应和有机物的厌氧分解；好氧B区则主要是去除厌氧分解后的有机物以及进一步脱氮。另外，NH+4 N的去除率与系统各功能区Eh呈显著相关关系（〖WTBX〗p〖WTBZ〗＜001），而BOD₅、COD_Cr、NO^-_3-N的去除率与系统各功能区Eh相关性不显著。     

实验室检测/校准方法的确认研究

结合实验室方法确认工作中的经验,从方法确认的内容、过程、结果以及记录的形成等方面,阐述了实验室方法确认工作有效开展的保障措施。     

中美页岩气开发环境管理制度的分析与建议

随着页岩气开发技术的突破与发展,我国已成为继美国、加拿大之后第三个实现页岩气工业化生产的国家。而由页岩气开发伴随的地下水污染、生态破坏等环境问题亦不可忽视。本文通过分析中美页岩气开发过程中的环境管理政策、管理模式,提出加快完善我国页岩气开发环境管理体系及环境监管的建议：1）形成页岩气开发全过程环境管理体系;2）强化页岩气开发的区块规划环评,落实生态保护红线和资源利用上线要求;3）规范项目环境影响评价,提高页岩气环境管理要求;4）在制定页岩气开发污染控制相关标准时纳入开采工艺过程的环保管理要求。