秋季渤海、北黄海大气气溶胶中水溶性离子组成特性与来源分析

于2010年秋季在渤海、北黄海海域采集大气气溶胶总悬浮颗粒物(TSP)样品,运用离子色谱法测定了主要水溶性阳离子(Na+、K+、NH+4、Mg2+、Ca2+)和阴离子[Cl-、NO-3、SO2-4、CH3SO-3(MSA)]的浓度,并结合富集因子、相关性因子分析等方法探讨了其来源.结果表明,渤海、北黄海气溶胶样品中主要水溶性离子总浓度分别为30.9~58.8μg·m-3和5.03~39.8μg·m-3,平均值分别为(40.3±10.1)μg·m-3和(19.2±11.8)μg·m-3.二次离子(非海盐硫酸盐nss-SO2-4、NO-3和NH+4)浓度最高,分别占测定离子总浓度的87.5%和62.8%.富集因子分析表明,Mg2+、Cl-主要来自海源,K+主要来自地壳源.来源分析结果表明,渤海、北黄海TSP中海盐硫酸盐分别占总SO2-4浓度的1.2%和12.1%,生源硫酸盐(SO2-4 bio)对nssSO2-4的平均贡献分别为5.0%和14.6%,说明人为活动输入仍是气溶胶中SO2-4的主要来源.     

改性与成型层状氢氧化镁铝对不同水体中PO43- 的脱除性能

利用大型工业设备制备出性能稳定的粉末层状氢氧化镁铝(500 kg.批-1,记为Mg-Al LDH),采用沉积法将Mg-Al LDH进行改性与成型,研究了改性与成型层状氢氧化镁铝(记为MG Mg-Al CLDH)对水溶液、废水、不同地带海水中PO34-的动态吸附脱除及再生性能.结果表明,MG Mg-Al CLDH能够有效脱除不同水体中的PO34-,满足污水综合排放一级标准或海水水质一级标准.MG Mg-Al CLDH对PO34-脱除主要是通过离子交换和"结构记忆"效应共同实现的.MG Mg-Al CLDH对水溶液中PO34-的穿透吸附量是未改性时的6倍以上,再生率为126.24%,PO34-的穿透曲线受固定床高度、流量、溶液初始浓度、溶液初始pH值的影响,液膜扩散是吸附过程的主控步骤.当溶液初始浓度低至4.61 mg.L-1时,MG Mg-Al CLDH能将某污水处理厂二级出水中PO34-有效脱除,满足污水综合排放一级标准.当PO34-浓度低至0.38μmol.L-1,MG Mg-Al CLDH仍能将其从海水中有效脱除,达到海水水质一级标准,为解决Mg-Al LDH在实际应用中存在粉末易堵塞床体、无法实现固液分离和再生的问题及水体中磷的脱除提供了一条新型可行之路.     

春季东海赤潮发生前后营养盐及溶解氧的平面分布特征

依据2010年4月8～26日和5月7～14日对东海赤潮高发区调查所得的数据,分析了该海域赤潮发生前后各生源要素的含量及分布特征,并对其影响因素进行了初步探讨.结果表明,调查海域4月处于赤潮暴发前期,以硅藻为优势藻种;5月赤潮大规模暴发,以甲藻为优势藻种.5月DIN和PO34--P浓度与4月相比大幅降低,DIN平均值由18.04μmol·L-1降至10.80μmol·L-1,下降幅度为40%;PO34--P平均值由0.47μmol·L-1降至0.27μmol·L-1,下降幅度为43%.这表明在赤潮发生过程中赤潮生物对营养盐具有强烈的消耗作用.5月东海赤潮主要藻种为甲藻,甲藻在繁殖过程中不消耗SiO23--Si,加之长江冲淡水的补充,所以SiO23--Si平均值由16.15μmol·L-1略升至16.96μmol·L-1,变化幅度不大.DO平均值由4月的8.76mg·L-1下降至5月的6.09 mg·L-1,这主要是由于5月水温对DO的影响大于浮游植物光合作用的影响,5月水温较4月高,氧气在水中的溶解度随温度的升高而降低,所以5月DO浓度低于赤潮发生前期.     

三丁基锡对中国近海常见海洋微藻的毒性效应

研究三丁基氯化锡(TBT)对中国近海常见5种硅藻和甲藻(硅藻中丹麦细柱藻(Leptocylindrus danicus)、派格棍形藻(Bacilaria paxillifera)、聚生角毛藻(Chaetoceros socialis),甲藻中微型原甲藻(Prorocentrum minimum)、简裸甲藻(Gymnodinium simplex))的毒性效应,考察了有机锡对浮游藻光合活性(Fv/Fm)、粒径、生长的影响。结果表明:派格棍形藻、聚生角毛藻、简裸甲藻的光合活性(Fv/Fm)受TBT影响较显著;微型原甲藻、丹麦细柱藻的光合活性受TBT影响较小。高质量浓度TBT胁迫下海洋微藻峰值粒径显著减小,低质量浓度TBT对峰值粒径影响不显著。低质量浓度TBT对派格棍形藻、聚生角毛藻、简裸甲藻、微型原甲藻均有较强的毒性作用,非检测毒性浓度(NDEC)分别为1.17、1.07、0.23、3.73μg.L-1,丹麦细柱藻对TBT具有很强耐受性,NDEC为112.62μg.L-1。     

长江颗粒(类)金属元素分布、来源和向海输送

基于对长江干流与主要支流丰水期的调查和下游一个水文年的综合观测,结合多元数理统计手段和历史观测数据,对悬浮颗粒物中元素的时空变化、控制因素和来源等进行了解析,探讨了流域自然和人为因素对元素输送的影响.结果表明,大多颗粒物携带的元素在涪陵至宜昌河段存在下降趋势,这和三峡水库对颗粒物的滞留有关.多个元素在人口活动密集的下游地区出现高值,为人类活动和流域地质背景共同作用的结果.统计表明,硼（B）、钪（Sc）、镓（Ga）、锶（Sr）、钛（Ti）、锆（Zr）和铌（Nb）元素主要来源于岩石风化和土壤侵蚀等自然过程;锰（Mn）、铜（Cu）、锌（Zn）、镍（Ni）、钴（Co）、铅（Pb）、镉（Cd）和铬（Cr）元素主要受人类活动影响.尽管颗粒物中各元素入海通量差异大,但大多在丰水期的输送通量占全年的比例最高,且颗粒态元素的输送通量远高于溶解态.长江悬浮颗粒物中重金属元素含量在全球河流处于中等浓度水平.长江输沙量因筑坝发生了较大的变化,悬浮颗粒物中金属元素的输送源汇格局因此正在发生改变,并可能对河流和河口环境产生深远的影响.     

长岛岸滩及岩石附着油污指纹特征比对

选择长岛典型的两个旅游景点的岩石和岸滩附着的8个溢油样品,对样品中的饱和烷烃、萜烷、甾烷及多环芳烃化合物的分布特征及典型生物标志物诊断比值进行了比对分析.t检验结果表明,置信度为95%时,8个油样的生物标志物诊断比值指标均不能够完全匹配,不可判定其来自同一油源.九丈崖溢油样品之间差异性高于月牙湾.可见,长岛九丈崖岩石和月牙湾岸滩附着溢油样品之间具有较大相似度,但指纹特征各不相同,部分样品差别较大,具有混合油的指纹特征,为多次溢油的混合油样.     

苦咸水反渗透淡化中影响膜面的污染因素

由于苦咸水的化学组成和浓度分布在不同地区有着显著的差异,以及淡化工艺中普遍较高的浓缩因子(concentrate factor,CF)值(在4—10之间),苦咸水反渗透(brackish water reverse osmosis,BWRO)淡化过程中的膜污染现象、类型和程度较海水反渗透(seawater reverse osmosis,SWRO)淡化过程有明显的不同.目前,膜污染已成为BWRO大规模应用于苦咸水淡化领域的瓶颈之一,如何解决这一问题成为该领域的研究热点.本文详细综述了国内外BWRO淡化过程中影响膜面污染因素的应用研究进展,重点介绍了进水来源污染成分及污染倾向、进水水质优劣指标和进水物性对膜面污染的影响;按照分离技术的不同,分类讨论了常规预处理和膜法预处理工艺,指出后者不易受进水水质变化的影响,能够更好地降低膜面污染潜能,并针对目前的研究现状提出了建议.     

乳山湾邻近海域沉积物中好氧氨氧化微生物分布特征

氮素循环是海洋生态系统物质循环的重要组成部分,对维持海洋生态平衡具有重要意义.由好氧氨氧化微生物(aerobic ammonia-oxidizing microorganism,AOM)推动的氨氧化过程是硝化作用的限速步骤.本研究通过荧光定量PCR技术,并结合潜在硝化速率(potential nitrification rates,PNR)的测定,研究了2014年8月乳山湾邻近海域沉积物中好氧氨氧化微生物种群分布特征.结果表明,3个采样站位中氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)amo A拷贝数均高于氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA);活性AOB占总AOB的比值低于1%,而活性AOA未检出;添加可抑制AOB活性的氨苄青霉素后,潜在硝化速率显著降低(P0.05).由此可知,AOB在8月乳山湾邻近海域沉积物氨氧化过程中发挥了重要作用.溶解氧浓度、温度及铵盐浓度对乳山湾邻近海域沉积物中好氧氨氧化微生物的种群丰度起着重要的调控作用.     

春季东海赤潮高发区尿素的断面分布及影响因素

根据2011年3月31日至5月27日对东海赤潮高发区ZA断面的6次调查数据,分析了该断面赤潮暴发前后尿素的断面分布及影响因素。结果表明:3月31日至4月20日硅藻赤潮暴发期间,尿素的浓度范围为0.06~3.27μmol/L,陆源输入为硅藻赤潮期间影响尿素浓度的主要因素;4月28日至5月27日甲藻赤潮暴发期间,尿素的浓度范围为0.12~3.46μmol/L,浮游植物的吸收利用是影响甲藻赤潮期间尿素浓度的主导因素。调查期间,该断面尿素浓度高值区整体呈现由近岸向远岸,再向近岸转移的分布趋势。且随着时间的推移,该断面尿素浓度整体呈现降低的趋势。根据甲藻赤潮暴发期间,ZA断面尿素浓度低于硅藻赤潮暴发期间,且低值区与叶绿素浓度高值区相对应这一尿素浓度分布特征和浓度水平,推测甲藻对尿素的有效吸收利用是维持东海赤潮高发区甲藻赤潮暴发的原因之一。     

分子印迹固相萃取测定天然海水中的三苯甲烷类杀菌剂

分别以结晶紫(CV)和孔雀石绿(MG)为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯(EDGMA)为交联剂,本体聚合法合成了印迹聚合物。运用扫描电镜和紫外光谱法分别对聚合物进行表征和识别机理的探索;采用静态平衡吸附实验研究了聚合物的结合特征及其对底物的选择性;以印迹聚合物为填料制备固相萃取柱,结合高效液相色谱分析了三份天然海水样品。结果表明:模板分子与功能单体之间形成1∶1络合物,印迹聚合物中的特异性立体空穴对模板分子的吸附能力要明显高于非印迹聚合物;自制固相萃取柱能够从天然海水中选择性的分离富集三苯甲烷类杀菌剂,在一号水样中检出CV和MG,浓度分别为0.92 ng/mL和1.30 ng/mL,二号水样中检出CV,浓度为0.52 ng/mL。