珠江广州河段着生藻类的群落结构及其与水质的关系

于2007年6月、7月和9月,采用玻璃挂片法对珠江广州河段9个断面处着生藻类的分布状况进行了调查,同时测定了叶绿素a、总氮、总磷、溶解氧、pH等环境因子.本调查共观察到着生藻类35种,主要以丝状绿藻占据优势,其中毛枝藻是绝对优势种,其最高数量百分比达97.4%;而附着在绿藻藻体的一些硅藻,如异极藻、脆杆藻也是常见优势物种.着生藻类数量丰富,为3.16×104-3.06×106cells·cm-2;种类多样性较低,Shannon-Weaver种类多样性指数为0.15～2.68.从总氮和总磷含量来看,珠江广州河段水质为Ⅲ类至Ⅴ类之间.调查期间,2007年7月12日举行了"广州市万人游珠江活动",由于活动期间采取的一些截污治理措施,6月、7月水质特别是广州市区河段水质有所好转;但活动过后,营养盐特别是总磷浓度迅速上升,叶绿素a含量和着生藻类数量急剧增加.研究结果说明,珠江广州河段水质能够得以改善,但需要采取持续而有效的措施防止水质的进一步恶化,才能保证珠江水资源的可持续发展.     

铁修饰的污泥生物炭对污泥脱水性能的改善效果

为改善城市污水处理厂污泥的脱水性能,采用铁修饰污泥生物炭作为助滤剂,与FeCl₃一起对污泥进行联合调理。以污泥净产率、污泥比阻和泥饼含水率评价污泥脱水性能;通过污泥Zeta电位、扫描电镜、EDS和泥饼可压缩性系数分析该方法的机理;同时,通过对污泥胞外聚合物、重金属以及总氯含量的分析,探究其调理污泥的环境风险,以明确该方法用于改善污泥脱水性能的可行性。结果表明,在500 ℃下制备的铁修饰污泥生物炭(30%)和FeCl₃(12.82%)联合调理时,污泥脱水的效果最佳;与仅用FeCl₃(12.82%)调理的污泥相比,污泥净产率升高了73.38%、污泥比阻降低了68.75%、泥饼含水率降低了9.03%。在较高温度下制备的铁修饰污泥生物炭,其孔隙结构更为发达、表面铁元素含量更高;与FeCl₃联合调理污泥时,更容易发生絮凝,从而使泥饼的渗透性能更好。而且,在联合调理的条件下,污泥中溶解型、松散结合型和紧密结合型胞外聚合物的含量均有所降低;污泥泥饼中重金属(Cd、Cr、Cu、Pb、Zn)更为稳定,泥饼热解固相产物和非固相产物中总氯含量降低,环境生态风险更小。采用铁修饰污泥生物炭作为助滤剂,可改善污泥脱水性能,并具有实际应用的潜力。     

基于微滤技术供水厂的臭氧预氧化前置工艺中臭氧投加量的优化

通过臭氧预氧化降解水体中溶解性有机物(DOM)对DOM的氧化效果以及微滤(MF)膜污染的缓和效应进行了研究,并分析了臭氧氧化过程中光谱参数变化的规律,进而提出一种通过多目标优化模型确定最佳臭氧投加量的方法。结果表明,臭氧预氧化技术能够将中等分子质量的芳香类DOM转化为低分子质量的有机化合物,对应的UV₂₅₄去除率最高可达90.34%,从而显著改变了MF进水的光谱特性。此外,臭氧预氧化还显著缓解了DOM造成的膜污染,膜污染指数(FI)最多可降低51.49%。根据上述结果可建立多目标优化模型,并用于确定臭氧预氧化-膜过滤工艺最佳臭氧投加量。根据层次分析法,对SUVA₂₅₄、FI和臭氧利用率3个客观指标分配不同的权重,以满足不同饮用水厂的需求。此外,模型分析中可用光谱斜率作为SUVA₂₅₄的替代参数,特别是S_275~295 (R²=0.979 7),用UV₂₅₄作为FI的替代参数(R²=0.879 9),进而简化模型系数的获取。以上研究结果可为水厂在实际应用中优化臭氧投加量、综合提高水处理效果、缓解膜污染并降低运行成本提供参考。     

西部横断山区强降温气候条件下桥塔温度效应及抗裂性能优化研究∗

在强降温极端气候条件下,桥塔混凝土表面存在开裂风险。为此,以我国西部横断山脉地区某大跨悬索桥为工程背景,开展了强降温气候条件下桥塔温度效应及抗裂性能优化研究。首先,提出了桥址区极端天气的识别与模拟方法,并验证了所提模拟方法的有效性。随后,建立桥塔节段的 3D 有限元模型,分析了强降温极端天气下混凝土桥塔的温度场以及温度应力分布特征。最后,针对强降温极端天气下混凝土桥塔外表面存在开裂风险的问题,提出了两种桥塔混凝土表面抗裂优化方法,并通过参数分析给出了本例桥塔的最优参数。研究结果表明：在强降温天气下,当不考虑任何抗裂优化措施前,桥塔表面拉应力极值为 2.06 MPa,存在较大开裂风险;当采用抗裂优化措施后,提出的两种措施均能有效降低混凝土桥塔表面的拉应力极值。通过参数分析发现,采用有机涂料涂装桥塔表面的优化方法时,白色有机涂料的优化效果最佳;当采用桥塔表面覆盖 UHPC 的优化方法时,其厚度为 0.04 m 时优化效果最佳。     

被动式自适应悬吊质量摆对大跨空间结构振动控制的研究∗

针对悬吊质量摆在地震作用下动力响应过大而导致的大摆角频率失调问题,提出一种基于弧形支座的被动式自适应悬吊质量摆,以保证其在振动过程中周期保持恒定并应用于大跨空间结构的振动控制。首先推导出在大摆角振动中能使悬吊摆的周期保持恒定的弧形支座的数学方程,接着利用拉格朗日方程原理建立了自适应悬摆— 大跨空间结构耦合体系的运动方程。针对悬吊质量摆仅能控制结构水平振动的缺点进行改进,使其可以同时控制大跨空间结构水平和竖向的动力响应。以一单层网壳结构为例,研究了其在不同的水平和竖向地震作用下的减振效果,并与传统的悬吊摆进行对比。结果表明,改进后的自适应摆对大跨结构水平和竖向地震响应的峰值和均值都有较好的减振效果,减振率最高可达 65%,尤其是大摆角时减振效果明显优于传统的悬吊质量摆。     

长三角典型地区土壤环境中Se的空间变异特征及其与人类健康的关系

农业土壤环境中硒（Se）的缺乏或过量都会通过食物链最终影响人类健康。在203个土壤采样点的基础上,利用GIS和地统计学相结合的方法,对江苏省如皋市农田土壤环境中Se的空间变异特征及其影响因素进行分析,同时,对土壤中Se的空间分布与长寿人口的空间分布进行空间叠加分析。研究结果表明,如皋市土壤环境中总Se及水溶态Se的平均含量分别为0.13 mg/kg和2.16 μg/kg,研究区处在相对低Se的土壤环境中。总Se的空间变异性不大,其空间分布比较均一;但水溶态Se的空间变异性较大,主要受成土条件及土壤母质、土壤类型及地形地貌等结构性因子的影响。水溶态Se对土壤的理化性质也比较敏感,特别是速效磷、有机质及全钾含量与水溶态硒的相关性较显著,因此在有机质及土壤养分含量较高、土壤颗粒组成较细的东部及北部地区水溶态硒的含量也较高。土壤水溶态Se的空间分异与长寿人口比率的空间分异呈极显著的正相关关系(〖WTBX〗P〖WTBZ〗<001),相关系数达〖WTBX〗r〖WTBZ〗=0325,表明人类的健康长寿现象与环境中水溶态硒的含量有很大关系,但人类长寿的本质和真正机理仍需进一步研究验证。     

基于ARMA模型磁暴抑制的地震TEC异常分析∗

地震孕育的过程中会影响电离层的粒子浓度（TEC）,因此可以通过 TEC 数据分析地震异常信息,但是 TEC 数据相较地震事件受太阳活动影响更大,所以以往的研究通常只能选择太阳活动较为平静的时期。受磁暴影响 TEC 数据无法正常反应 2021 年云南大理州等地的地震异常信息,因此抑制磁暴干扰就显得格外重要。在滑动四分位法的基础上提出一种基于 ARMA 模型的 TEC 数据磁暴抑制方法,通过重新拟合磁暴发生前后的 TEC 数据, 从而代替原始数据进行分析,在一定程度上降低磁暴对地震的信息的影响,然后提出一种地震特征及其相关性的模型对 TEC 异常和地震事件的相关性程度进行分析。基于 IGS 数据分析中心提供的全球电离层电子浓度数据,分别对 2021 年云南大理州漾濞县 6.4 级地震和青海果洛州玛多县 7.4 级地震进行仿真分析,分别使用传统的滑动四分位法和滑动窗口法,并通过提出的相关性模型对磁暴抑制前后的特征和事件相关性结果进行对比,结果表明去除磁暴后的特征与地震相关性增加约 13~18%。     

脱卤拟球菌(CBDB1)脱氯途径的构效关系

运用密度泛函理论在B3LYP/6-31G(d)水平下对多氯二苯并-对-二噁英(PCDDs)、氯苯和氯苯酚等分子进行计算,找到了一个可指示脱卤拟球菌Dehalococcoides sp.CBDB1降解转化PCDDs、氯苯和氯苯酚等有机氯污染物的脱氯途径和中间产物的参数氯原子电荷QCl(n)·以QCl(n)作为理论探针可准确指示PCDDs、氯苯和氯苯酚被菌株CBDB1转化的主要脱氯中间产物,脱氯反应主要发生在含有最大QCl(n)的位置上.对于同一系列化合物,根据不同分子的最大QCl(n)数值,可判断该分子发生脱氯反应可能性的大小,QCl(n)过大或过小都不利于脱氯反应的进行.另外还可利用同一分子内不同氯原子间电荷大小的差异△QCl(n)推断存在第二种脱氯产物可能性的大小,△QCl(n)越小则同时存在两种脱氯中间产物的可能性越大.     

施肥与秸秆还田对太湖稻-油复种系统春季杂草群落特征的影响

掌握不同管理模式下稻田杂草群落特征,可以为杂草综合防治及农田生物多样性的保持提供理论依据和技术途径。借助稻-油复种系统长期定位施肥试验（江苏吴江,始于1987年）,于2007年春季监测长期不同施肥和秸秆还田对农田杂草群落的影响。施肥与秸秆还田对春季稻田杂草群落结构特征存在显著作用。长期有机无机肥配合施用下（化肥+猪粪+秸秆）杂草生物多样性和生物量均下降;长期不施氮肥下杂草总密度显著增高,达1 810 ind./m2;长期不施肥时,田间野老鹳草成为优势种群,其相对密度达879%;全年秸秆还田（化肥+油菜秸秆+水稻秸秆）下,田间优势杂草种群为禾本科的看麦娘,其相对密度达697%;秋熟水稻秸秆还田下杂草生物量下降,而生物多样性显著提高。上述结果表明,通过合理施肥和秸秆还田措施,可以对稻油复种模式中春季杂草群落进行有效调控。     

海南新村湾海菖蒲TN和TP含量时空变化及其对营养负荷的响应

以海南新村湾海草床优势种之一的海菖蒲(Enhalus acoroides)为研究对象,于2005年7月、10月和2006年1月,分3个季度对网箱养殖区、中间过渡区和对照区海菖蒲不同组织的TN、TP含量的时空变化特征进行了研究,初步探讨了其对营养负荷的响应。结果表明:(1)新村湾海水和沉积物间隙水DIN含量,呈现出网箱养殖区中间过渡区对照区的显著趋势。(2)海菖蒲根、茎和叶在3个季度中的TN含量范围分别为:0.576%~1.544%、0.803%~2.480%和1.796%~3.200%;TP含量分别为:0.053%~0.175%、0.073%~0.197%和0.183%~0.413%。(3)海菖蒲不同组织TN、TP含量,均显示叶茎根的显著趋势;海菖蒲不同组织TN含量呈现秋、冬季夏季的趋势,TP含量随季节变化趋势各有不同。(4)海菖蒲根和叶的TN含量,有由网箱养殖区向对照区递减的趋势,与其所在样区海水和沉积物间隙水DIN含量呈显著正相关;海菖蒲TP含量,普遍显示出网箱养殖区比中间过渡区和对照区显著大的趋势,但与海水和间隙水PO4-P的含量没有明显的关系。(5)N/P计算结果表明,新村湾海菖蒲的生长主要受N的限制。