生态经济系统的一种整合评价方法:能值理论与分析方法

能值理论与分析方法是目前系统生态学和生态经济学发展的新成果，为复合生态系统开拓了一条定量研究途径，是连接生态学和经济学的桥梁。其理论研究与实践应用具有重要的科学意义和应用意义。文章论述了能值分析理论与分析方法的产生背景、过程、主要的基本概念、特点，指出了其需要解决的问题；并以种植业系统为例，简要介绍了能值分析的基本方法和步骤以及能值指标的计算。     

米糠吸附溶液中Cu^2＋的实验研究与吸附等温线的拟合

研究了米糠对溶液中 Cu2 +的吸附规律 ,并运用了L angmuir、Freundlich和 Redlich- Peterson等模型对实验数据进行了拟合 ,获得了各种模型参数。结果表明 ,L angmiur和 Redlich- Peterson模型能较好地反映实验数据。根据 L angmuir吸附等温模型 ,在 2 5℃下 ,米糠的最大吸附量是 33.5 8m g/ g。     

城市土壤重金属污染多元统计及空间评估

为确定徐州市城区土壤重金属的污染情况,对167个城市土壤样品的Mn,Fe,Ni,Cu,Zn,Cd和Pb等7种重金属元素进行多元统计和空间分析。结果表明,7种重金属元素中,Ni,Cu,Zn,Cd,Pb含量均高于背景值。聚类分析和因子分析显示,研究区域土壤中Pb,Cd,Cu,Zn具有相似来源,Ni,Fe,Mn具有相似来源。Pb,Cd,Cu,Zn,Mn,Ni的块基比在0.25~0.75之间,表明变量具有中等程度的空间相关性,其空间变异性同时受土壤母质和人类活动的影响。研究区域土壤中,Zn,Cd,Pb的空间分布基本一致,同时受到交通运输和工业排放的影响;道路交通污染为研究区域Cu的主要来源。Fe和Ni同时受土壤母质和人类活动的影响,徐州钢铁厂附近区域土壤Fe含量整体偏高,在市中心主要交通干道附近表土中,Fe也表现出一定量的富集,Mn主要来自于土壤母质。     

土壤中毒虫畏和倍硫磷复合污染物的降解规律

采用土壤室内培养,气相色谱仪测定的方法,研究了毒虫畏和倍硫磷2种有机磷杀虫剂的复合污染物在红壤中的降解规律.结果表明:在复合污染下,倍硫磷的降解显著快于其在单一污染下的降解;土壤水分饱和条件下,倍硫磷的降解与对照差异不大,而毒虫畏的降解量在加入农药后的前21d比对照高33.3%～1 250%;在土壤干旱条件下,倍硫磷的降解量比对照略有降低,而毒虫畏的降解量在前期则比对照显著增加;施用氮肥能促进复合污染物的降解;在去除有机质的红壤矿物中,倍硫磷的化学降解量比对照降低22.4%～30.8%,而在加入农药后的前21d,毒虫畏的化学降解量比对照增加42.1%～2 370%,随后又下降.因此,复合与单一农药的污染物在土壤中的降解规律是不同的,复合污染的有机磷农药在土壤中的降解是相互影响的.     

徐州钢铁厂附近土壤中重金属及硫的垂向分布特征与磁学响应

对取自徐州钢铁厂附近的土壤样芯进行了比较系统的磁学测量和化学分析.结果表明,土壤样芯中Pb、Cu、Zn、Cd、Bi、Se、Hg、Fe、Mn的含量与磁学参数x、SOFT、SiRM、xARM数值存在着十分相似的垂向变化特征,指示了土壤样芯中高浓度的磁性矿物和重金属是由外源输入引起的;样品中重金属元素含量与磁学参数呈显著相关.土壤样芯中元素S与磁学参数的相关性非常显著,表明土壤中的S与磁性矿物来源相同,但是,是否可以利用土壤的磁学参数作为预测大气中SO2污染程度的代用指标仍需进一步探讨.土壤中铁锰氧化物结合态在一定程度上控制了土壤中Pb、Cu、Zn、Cd、Bi、Se、Hg等重金属元素的生物地球化学循环.     

城市表层土壤重金属与磁化率的多尺度空间变异分析

采集徐州市城区167个表层土壤的样品,并分别测定了磁化率χ的数值及其5种重金属(Cu、Zn、Mo、Cd和Pb)的含量.利用多元因子克里金分析上述研究变量在局部尺度(1 km变程)和区域尺度(5.5 km变程)的空间变异特征.研究表明,徐州城市表土中的磁化率与重金属在局部尺度上主要受到交通、工业和农业等人为因素的影响,在区域尺度上,则以土壤母岩等自然因素为主导.磁化率#与Cu、Zn、Mo、Cd、Pb在局部尺度上的结构相关性较高,在此尺度内选择适当的采样间隔,有助于提高磁化率作为上述重金属污染替代指标进行空间制图的精度.     

基于新一代测序技术的A2O与BIOLAK活性污泥宏基因组比较分析

本研究是A2O(anaerobic/anoxic/oxic,厌氧/缺氧/好氧)与百乐克(BIOLAK)活性污泥宏基因组比较分析的首份报告.在百乐克和A2O活性污泥宏基因组中,分别检测到47个和51个门类,超过了澳大利亚强化生物除磷(enhanced biological phosphorus removal,EBPR)、美国强化生物除磷和Bibby活性污泥中所检测到的生物类群.百乐克活性污泥中所发现的门类,均在A2O活性污泥中检测到.但是,有4个门类仅在A2O活性污泥中出现.Ignavibacteriae门在A2O活性污泥宏基因组中的比例(2.044 0%)是百乐克活性污泥(0.637 6%)的3.2倍.与此同时,芽单胞菌门在百乐克活性污泥宏基因组中的比例是2.467 3%,比其在A2O活性污泥中的比例(0.140 4%)高出17倍多;衣原体门在百乐克活性污泥宏基因组中的比例是0.219 2%,比其在A2O活性污泥中的比例(0.036 0%)高出6倍多.另外,在属的层级,有167个属仅在A2O活性污泥中检出;与此同时,有50个属仅发现于百乐克活性污泥中.因此,在门和属的层级,A2O与百乐克活性污泥的生物群落均存在巨大差异.然而,在百乐克和A2O两个活性污泥中,与氮、磷、硫和芳香族化合物代谢相关的功能基因比例均是非常接近的.此外,两个活性污泥中KEGG(Kyoto Encyclopedia for Genes and Genomes,京都基因与基因组百科全书)所有6个类别的排序均相同.同时,氮代谢相关的功能基因分类和通路分析表明,高丰度酶在百乐克和A2O宏基因组中具有相同的排序.因此,A2O和百乐克活性污泥宏基因组比较分析显示,两个不同的生物群落具有相似的功能分配.     

海州湾潮滩重金属污染的历史记录

近岸海域是区域源汇过程的汇,记载了区域环境演变的重要信息.2010年在海州湾潮滩采集得到4个沉积物柱样,对沉积物柱样进行了重金属元素测定,结合核素210Pb测年结果,研究了海州湾潮滩重金属污染历史及人类活动对其影响.运用Al元素作为粒度的代用指标对重金属进行标准化,并获取了重金属富集系数和人为污染的重金属通量.研究表明,粒度控制效应并不是影响海州湾潮滩地区重金属分布的最主要因素,并且各重金属元素之间具有良好的相关性,说明该区域重金属元素具有来源一致性;海州湾潮滩沉积物中除重金属Cr和Cu表现为弱富集外,其他重金属元素Cd、Cr、Cu、Mn、Pb和Zn均表现为强富集,并且表层沉积物中重金属含量均高于该区域的背景值,这表明近50年以来,海州湾潮滩已明显受到人类污染源的影响,从而造成沉积物中重金属不断富集累积;自20世纪50年代至2000年初海州湾潮滩沉积物中人为污染活动输入的重金属通量呈现出波动增加的趋势,这种变化特征与区域社会、经济发展阶段相吻合;而从2005年以来随着区域产业结构优化调整,环境监管力度加强,潮滩沉积物中人为来源的重金属通量呈现出减少的趋势.     

混凝土I-II复合型断裂过程声发射特征研究

通过对不同位置预制裂缝的混凝土三点弯曲梁进行声发射试验,开展了不同预制裂缝偏移比下混凝土I-II复合型断裂的声发射过程参数、状态参数、统计参数分布规律,以及参数间相关性研究。结果表明:振铃计数—时间曲线、能量释放率—时间曲线的突变可表征I-II复合型断裂过程的临界状态,随着预制裂缝偏移比的增大,峰值荷载增大,试件脆断性增强;部分声发射过程参数间具有高度或中度相关性;随着裂缝偏移比的增大,试件起裂阶段主频均以低频占优,失稳阶段主频呈现“高—低”趋势。该研究可为混凝土损伤状态判别提供一定基础。