锶在水中的扩散参数研究

扩散参数是影响物质在水中迁移的一个比较重要的参数，本论文通过自己设计的扩散装置，采用^87Sr(NO3)2作为示踪剂研究了锶元素在水环境中的扩散参数，同时还从理论计算上对试验结果进行了验证。     

松属植物地质历史及生物地理演变

松属(Pinus L.)约113种,是松科现代属中最原始的类群。松属植物种类丰富且研究领域广泛,对其已经积累的资料数据进行系统梳理总结十分必要。本文通过总结国内外松属大化石资料,结合分子系统发育、地质背景和地理隔离事件讨论了其地史分布及植物地理学意义;该属化石在早白垩世至全新世地层中均有记录。化石证据表明松属很可能在早白垩世(之前)起源于西欧地区,从这一起源地通过北大西洋陆桥扩散到北美洲东部,而东亚的类群可能是从北美洲西部经过白令陆桥散布的。在晚白垩世分化出双维管束松亚属Subgenus Pinus L.及单维管束松亚属Subgenus Strobus (D.Don) Lemmon,前者更接近祖先类群。古新世由于全球显著增温以及白垩纪末期大灭绝等地质事件的影响使松属数量急剧减少,在晚始新世至中新世时期随着气温转凉转冷再次分化扩散,中新世达到其发展高峰且分布面貌与现代类群近似。松属多样性时空历史可能和新生代气候变迁及晚新生代构造运动塑造的山地隆升等环境变化紧密相关。     

基于气象分型的大气环境允许排放量测算方法

本文提出一种基于气象条件分型的城市大气环境允许排放量测算方法,该方法基于环境空气质量和颗粒物组分数据,对气象条件进行分污染天气类型的二次转化规律研究,并确定不同天气类型下的迁移扩散系数.基于扩散理论,建立了污染物排放强度、不同天气类型迁移扩散系数和目标控制浓度之间的关系,在特定区域排放布局和排放方式基本不变的前提下,测算不同天气类型达空气质量标准下的一次PM_2.5,PM₁₀,NO_x和SO₂的允许排放量.以沧州市为例,结合空气质量从优到严重污染程度将对应气象要素依次划分为7种天气类型,测算7种天气类型达空气质量目标下的主要污染物允许排放量.基于2018年基准年的排放量,在天气类型7最不利气象条件下,沧州市一次PM_2.5,PM₁₀,NO_x和SO₂排放量削减率应分别在82.62%,81.17%,75.05%和74.54%以上,才能达到空气质量标准.结果表明,不利气象条件下大气环境允许排放量很小,需要更大力度减少污染物排放,才能避免发生重污染天气.     

预处理对尿液长期存储过程的影响及机理分析

针对尿液盐度高、成分复杂,存储过程中性质易变等问题,以有机与无机物质的变化特征为考察对象,研究浓H₂SO₄、陶瓷膜和活性炭等预处理对尿液存储过程中性质变化的影响,并分析其转化机理.结果表明,尿液性质变化的主要反应是尿素分解及其引发的无机共沉淀现象,且随着氨氮浓度由1365升高至2755mg/L,沉淀逐渐由磷酸盐向鸟粪石转变.浓H₂SO₄预处理通过抑制尿素分解实现尿液性质稳定,而陶瓷膜处理和活性炭吸附促进尿素分解,且活性炭可有效吸附氮元素.同时,荧光光谱的研究发现尿液存储过程中DOM（溶解性有机物）组分也发生了显著变化：浓H₂SO₄预处理组中E₂₈₀/E₄₇₂、A_275~295、E₂₅₄/E₃₆₅、E₃₀₀/E₄₀₀的升高表明DOM中疏水性及小分子有机物浓度增加,而UV₂₅₄、A_350~400的降低也印证了芳香性有机物含量的降低.陶瓷膜与活性炭可去除有机物,但陶瓷膜对尿素的去除效率高于其他有机组分,而活性炭对芳香性有机物的去除比例最高.本文系统阐明了尿液存储中性质变化过程与机制,并论证了不同预处理的影响,为尿液源分离处理提供有效的参考.     

基于高密度采样的土壤重金属分布特征及迁移速率

重金属在土壤剖面中的垂直分布特征是土壤自身理化性质和外界条件影响下重金属迁移和积累的综合反映,也是了解土壤重金属污染程度和修复治理的基础.传统的用于农业土壤研究的层次采样技术和方法,只能粗略了解重金属在土壤层次中的分布状况,不足以确定污染物的垂直迁移距离和速度.本研究通过对钢铁厂周边3种不同利用类型土壤进行垂直方向的高密度采样分析,即在0～40cm深度内以2cm间隔,在40～80cm以5cm间隔,80cm以下以10cm间隔采样,对重金属元素Cu、Zn、Pb、Cr、Cd的剖面垂直分布进行了研究.结果表明,在几乎未受人为干扰的林地土壤中,可见重金属在土壤表层明显富集,证实其来源是大气沉降,其中Zn、Pb向下迁移的距离很小,Cu、Cd迁移稍快,Cr向下淋溶迁移的深度没有明显的界限;在受人为影响的旱地和水稻田中,重金属在耕层土壤中被人为扰动混合,但在耕层界面以下仍然有明显的向下迁移.研究表明,垂直方向高密度采样可以比较精确地理解重金属在土壤中的分布模式,通过重金属元素含量与稳定元素Ti含量的比值及其变化,还可以估计在特定时间内污染物的迁移距离和迁移速度,各种重金属具有不同的迁移能力,其相对顺序为Cd>Cu>Zn>Pb.     

青藏高原东缘冻土中有机磷酸酯的污染特征

于2019年12月在青藏高原东部边缘地带采集季节性冻土样品,分析其有机磷酸酯（OPEs）的含量及分布特征,并探讨其来源.结果表明,7种目标OPEs,磷酸三丁酯（TnBP）、磷酸三异辛酯（TEHP）、磷酸三丁氧乙酯（TBEP）、磷酸三苯酯（TPhP）、磷酸三氯乙酯（TCEP）、磷酸三氯丙酯（TCPP）和磷酸三（2,3-二氯丙基）酯（TDCPP）均检出.Σ₇OPEs在表层（0~10 cm）及次表层（10~20 cm）土壤样品中的含量（ng·g^-1）分别为146.7~348.7（平均值231.1）和206.5~333.2（260.2）.该含量与城市土壤可比,值得关注.TBEP和TDCPP是丰度较高的单体.OPEs的空间污染显著受到点源排放影响,大气沉降对所有点位的OPEs输入有一定贡献.不同单体在土壤中的迁移程度差别较大,芳基类的TPhP迁移趋势强于氯代OPEs.主成分分析表明,青藏高原东部地区土壤中OPEs的主要来源有大气干湿沉降、人为带入的消费材料和汽车内饰物中OPEs的释放等.     

填埋场释放气体运移数值模型及应用

以多也介质流体动力学理论为基础，在考虑填埋场内气体压力变化较小、相应气体密度变化小的情况下建立了填埋场释放气体运移数值模型。该模型具有适用范围广的特点，如边界形状任意、介质性质空间变化。模型中考虑了填埋场中介质含水量变化对气体运移的影响，利用本数值模型对无控制系统和有控制系统时释放气体运移进行了对比模拟分析，给出了有水平气体控制系统时的优化排气量并得出相庆的释放气体收集率，可为填埋场释放气体控制系     

表面活性剂强化抽出处理含水层中DNAPL污染物的去除特征

为明确表面活性剂强化抽出处理含水层中DNAPL污染物过程中表面活性剂的增强修复效果,及DNAPL自身理化性质和介质孔径的影响,利用数码图像分析技术对1,2-二氯乙烷和四氯乙烯2种DNAPL在石英砂填充的二维砂箱中的抽取迁移过程进行了实验模拟研究,并对抽出水样中DNAPL的浓度进行了测试分析。结果表明,实验条件下加入低浓度(0.18%)的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)大幅提高了对弱透水层截留的2种DNAPL聚集体的抽出处理效率。1,2-二氯乙烷在该表面活性剂溶液中的表观溶解度远高于四氯乙烯,因此其短时间内的绝对去除率更高。SDBS强化抽出处理DNAPL的作用机理以增溶作用为主,而其增流作用使DNAPL迁移流动后分布面积增大,增加了与表面活性剂溶液接触的面积,对增溶作用起到促进效果。细粒介质中DNAPL迁移后的最大分布面积较大,因此体系中DNAPL的溶解速率较高。在DNAPL聚集体质量与水力梯度固定的条件下,油水界面张力越低,DNAPL的密度越大,DNAPL垂向迁移的风险就越大。本研究为修复工程中如何依据DNAPL种类与场地多孔介质的情况选择表面活性剂提供了参考。     

宿州市煤矿区农田土壤重金属含量特征

通过野外采样及室内分析测试,对宿州市煤矿区周边农田表层土壤及其典型剖面中的Cu、Zn、Cr、Cd、Pb、Hg、As 7种重金属污染特征及其在剖面上的垂向迁移规律进行了研究.结果表明,煤矿区周边500 m内农田表层土壤除Cu、Zn、Pb外,Cr、Cd、Hg、As均超出国家土壤环境质量标准（I级）,其中As、Cd轻度污染,...     

林丹通过MAPK和UPR通路与干扰线粒体功能诱导黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)肿瘤细胞迁移

环境污染物增加癌症死亡率的潜在机理研究尚需开展。选择与癌症致死显著相关的林丹作为目标物质,将黑腹果蝇作为受试生物进行暴露,对1 000μg·L~(-1)和对照组的果蝇样本进行实时聚合酶链式反应(RT-PCR),检测发现参与调控癌症细胞迁移的丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路中的MEKK和p38α、未折叠蛋白反应(UPR)中的ATF4、Ire1、PERK和XBP1等基因的表达量呈现显著下调(P0.05)。通过肿瘤迁移品系果蝇统计林丹暴露下肿瘤细胞迁移率,结果显示肿瘤细胞迁移率随林丹浓度升高而增加,1 000μg·L~(-1)林丹暴露组与对照组的果蝇肿瘤细胞迁移率分别为69.2%和45.9%,具有显著性差异(P0.05)。进一步的RNA测序结果表明,高浓度暴露组与对照组之间存在380个基因具有显著性差异(P0.05),其中含169个上调基因和211个下调基因。差异基因主要涉及水解酶催化活性(42个基因)、神经系统(20)、对化学刺激的感知(6)和线粒体(5)。差异基因的富集分析表明林丹的暴露主要改变蛋白水解过程(83个基因)、胞外区域(84)和催化活性(311),其对应的平均富集因子分别为1.59、1.52和1.24(P0.001)。差异基因的表达解释了林丹的暴露不仅致使线粒体功能障碍,而且影响蛋白水解酶活性,加速胞外基质降解,为肿瘤细胞迁移供能并提供微环境。