基于活力和恢复力的典型草原健康评价和群落退化分级研究

根据群落的不同退化演替状况和物种组成情况,随机选取19个位于锡林郭勒高原和呼伦贝尔高原的调查样地,进行典型草原健康评价和群落退化分级研究。结果表明,处在不同退化演替阶段的草原中的群落的优势种类型、活力和恢复力指数均存在很大差异,活力和恢复力指数不存在明显的相关性,这可能是由于活力指数表现的是植物的地上生物量,而恢复力指数表现的是植物的株/丛数,在株/丛数很多的情况下生物量可能很小;草原群落地上总生物量受放牧强度、刈割程度、围封时间、围封前群落状态和区域降水等因素的综合作用,使得各调查样地群落的活力指数差异显著;以中国科学院草原生态系统定位研究站1981年设置的围封的羊草+大针茅草原当时的状态作为参照系统,评价了呼伦贝尔高原和锡林郭勒高原典型草原的健康状况,并对其退化程度进行了量化分级,可为草原管理、植被恢复重建和生态系统健康评价提供参考。     

2003~2020年黄河内蒙古段干流水质演变趋势

为全面了解黄河流域内蒙古段近年来的水环境质量状况及其变化趋势,基于流域内5个监测断面2003~2020年的水质数据,使用主成分分析、聚类分析和长短时记忆模型等多源数据分析方法,结合改进的综合水质标识指数,探究了黄河流域水质的时空变化特征. 结果表明,流域水质状况整体向好并稳定. 时间特征方面,汛期和非汛期水质的主要影响因素存在显著差异,主要与农业灌溉用水和汛期水量增大有关;空间特征方面,可将5个监测断面归为3类,汛期的主要影响因素具有时间特征,而非汛期3类监测断面的水质差异主要由其周边城市的用水结构决定. LSTM模型的预测值变化趋势与真实值拟合效果良好,可对黄河内蒙古段的水质指标进行有效的预测评价,可为黄河干流各河段水质达标控制与管理提供科学依据.     

类芬顿反应的催化剂、原理与机制研究进展

芬顿氧化法是高级氧化技术的一种,通过产生高活性的自由基降解水中有机污染物,在水处理领域受到广泛关注.近年来,针对芬顿反应的研究主要集中在开发高活性、高稳定性的非均相类芬顿催化剂.本文综述了近年来非均相芬顿催化领域的研究进展,分析了铁基、锰基、铜基、钴基等过渡金属及其氧化物,以及负载型催化剂的构造特点、催化机理和作用机制,探讨了过氧化氢和过硫酸盐的催化活化路径与方式,总结了非均相类芬顿催化体系实现高效降解有机污染物的机理与途径,以期为高效类芬顿催化剂的设计和应用提供科学依据.     

酚类抗氧化剂及其代谢产物对鱼类的毒性研究进展

简述了水环境中合成酚类抗氧化剂(SPAs)及其代谢产物,SPAs对鱼类的急性毒性效应、发育毒性效应及机制、内分泌干扰毒性效应和机制,以及代谢过程和产物毒性预测。指出,为准确实现对SPAs及其代谢物的化学品管理及生态风险评估,未来研究应聚焦于对合成酚类抗氧化剂及其代谢物在水生生物体内的分布及浓度检测,为该类化合物的生物富集和生物转化研究提供更多的背景资料;开展对SPAs潜在毒性分子机制的研究,并建立起分子水平上的毒理学效应与个体乃至种群水平上的不良后果之间的联系;探究并完善SPAs的代谢机制,并对现已明确的代谢产物（如BHT-Q）开展毒性效应评价。     

精喹禾灵降解菌株Bacillus subtilis H的分离鉴定及降解特性

以精喹禾灵为唯一碳源,从长期受精喹禾灵污染土壤中分离筛选出一株精喹禾灵降解菌株H.通过形态观察、生理生化试验和16S rRNA基因序列分析,将菌株H鉴定为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis ）.菌株H在温度为30~42℃和pH值7~9范围内,72h内对100mg/L精喹禾灵的降解率均可达95%以上.利用超高效液相色谱-质谱联用（UPLC-MS）鉴定菌株H降解精喹禾灵的产物为精喹禾灵酸.这是首次报道枯草芽孢杆菌对精喹禾灵的降解.     

毛乌素沙地气候变化及其对植被覆盖的影响

利用1961—2007年毛乌素沙地气温、降水资料,对研究区近50 a来气温和水分资源各分量的时空变化进行了研究,并结合TM影像和中巴资源卫星影像,从气候变化和群落水分收支平衡的角度,对毛乌素沙地近20 a的植被覆盖变化及其原因进行了分析。结果表明:近50 a,沙地增温趋势显著,变化率为0.33℃/10 a。全区域年均温变化趋势的范围为0.16~0.5℃/10 a,且增温的程度存在西北部最强、东南部最弱的趋势。水分资源各分量时空分布极不均匀:东南部降水量P和可利用降水Δw多、陆面蒸散E强,西北部相反。P、E、Δw均呈现出逐年减少的趋势,并且大致经历了3个变化阶段。近20 a毛乌素沙地植被覆盖变化与气候变化密切相关。为适应不断变化的气候需要,在进行沙地治理与生态建设中,必须考虑人工植被建设的可持续性问题。     

氯氧铁非均相催化过氧化氢降解罗丹明B

传统芬顿(Fenton)法因反应pH值低、产生大量铁泥等限制其规模化应用.采用化学气相转变法制备氯氧铁(FeOCl)纳米片,选择罗丹明B为模型污染物,研究FeOCl作为类芬顿催化剂催化过氧化氢(H_2O_2)降解罗丹明B性能.通过扫描电镜(FE-SEM)和X射线衍射光谱(XRD)等表征结果显示,FeOCl晶型结构完整、呈现纳米片状,可充分暴露催化活性位点.罗丹明B降解实验结果表明,H_2O_2投量为1. 67 mmol·L~(-1)时,投加200 mg·L~(-1)FeOCl,可使得罗丹明B去除率由15. 5%提高至100%(15 min). FeOCl的催化性能随pH升高而降低,初始pH为3、5和7时,反应15 min后罗丹明B去除率分别为100%、100%和84. 0%,初始pH提升至9,去除率则显著降低至57. 6%.与传统Fenton法比较,FeOCl催化H_2O_2的pH值范围明显拓展,在弱酸性和中性条件下表现出优良的催化性能.自由基淬灭实验表明,FeOCl/H_2O_2体系催化降解罗丹明B起主要作用的是羟基自由基(·OH).电子自旋共振波谱仪测定(EPR)结果表明,单独H_2O_2体系未检测出明显的自由基信号,而投加FeOCl使得·OH信号显著增强,·OH是降解罗丹明B的主要氧化活性物种.     

长江下游支流水体中多环芳烃的分布及生态风险评估

长江下游地区是我国一个典型的化学工业园区聚集地,化工园区企业生产过程中产生和排放的多环芳烃通过大气沉降、地表径流等方式进入支流水体,并最终汇入长江.本研究选择了典型的支流水体,开展了多环芳烃的分布特征、源解析和生态风险评估研究.结果表明多环芳烃单体以低环为主,总浓度为37.27～285.88 ng·L~(-1),平均值为78.31 ng·L~(-1).PAHs单体浓度范围0～61.35 ng·L~(-1),检出率最低单体为苯并[k]荧蒽和苯并[a]芘,其检出率均为75%.苯并[a]芘是毒性当量因子最大的PAHs,其浓度范围为0～11.08 ng·L~(-1).根据我国《生活饮用水水源水质标准》(CJ 3020-1993)规定,饮用水中苯并[a]芘的限值为10 ng·L~(-1),其中研究区域内无锡市的一个水样(S12)中浓度超出了标准限值,长江下游支流水体的PAHs浓度总体处于低至中等的污染水平.根据比值法和主成分分析的源解析结果,水体中多环芳烃主要受化工排放、汽车尾气的影响,还有部分来自燃煤.生态风险评估结果显示,水体的生态风险处于中等水平,从长期的环境暴露角度出发,应当考虑采取相应地控制措施,防止进一步污染.研究结果可为长江下游支流水环境中多环芳烃风险评估以及化工园区的污染控制提供参考.