基于高质量分辨率质谱仪研究上海城区秋季大气亚微米级颗粒物化学特性

利用先进的高分辨飞行时间气溶胶质谱仪(High Resolution Time-of-Flight Aerosol Mass Spectrometer,HR-To F-AMS),于2017年9月8日—2017年10月8日对上海市城区开展了亚微米级颗粒物化学组分、粒径及其污染来源的在线测量.结果表明,观测期间上海城区亚微米颗粒物质量浓度平均为(22.0±17.2)μg·m-3;其中,有机物是PM1的主要贡献者,平均占总颗粒物浓度的49.3%,硫酸根、硝酸根和铵根的占比分别为24.2%、10.5%和9.7%.上海城区亚微米级颗粒物中无机盐组分类(硝酸根,硫酸根和铵根)具有较为一致的粒径分布,峰值粒径主要集中在空气动力学粒径500~600 nm.有机物的粒径分布峰值位于空气动力学粒径400~500 nm,且在小粒径范围内有较高的有机物浓度,表明存在一定程度的一次排放.观测期间有机气溶胶呈现明显的多峰分布,硫酸根、铵根和氯离子呈白天低、夜间高的特点,而硫酸根和黑碳的日变化并不明显.基于高分辨率有机质谱计算得到上海城区有机气溶胶氧碳比(O/C)的平均比值为0.37;有机物与有机碳(OM/OC)的平均比值1.65.利用正矩阵因子解析(PMF)模型对有机气溶胶高质量分辨率质谱进行来源解析,得到4类有机气溶胶:HOA(还原态有机气溶胶)、COA(餐饮源有机气溶胶)、MO-OOA(高氧化性有机气溶胶)和LO-OOA(低氧化性有机气溶胶),分别占有机气溶胶总量的15%、20%、32%和26%,说明观测期间上海城区有机气溶胶主要来自二次气溶胶的贡献.     

典型水稻土中硝态氮垂直穿透状况及模拟

硝态氮(NO3--N)不但可以污染地下水,也会造成河流和湖泊的富营养化.用穿透曲线(BTCs)描述室内土柱模拟的NO3--N在太湖地区3种典型水稻土(白土、黄泥土和乌栅土)中的垂直穿透状况并用Hydrus-1D模型对实验结果进行了拟合.结果表明,3种水稻土中NO3--N穿透土壤各土层所用的平均时间按从长到短的顺序为:黄泥土、乌栅土、白土,而峰值大小则正好相反,从大到小依次为:白土、乌栅土、黄泥土.因此,在白土样区过量施用氮肥最容易对水体造成污染.3种水稻土中NO3--N的穿透曲线都呈不对称分布,曲线尾部均存在一定的拖尾现象.通过对NO3--N穿透土壤的影响因素的分析可知,土壤容重和粘粒含量是影响NO3--N穿透的主要因素,土壤容重越大或粘粒含量越高,穿透所需的总时间就越长,峰值就越低且拖尾现象越严重;有机质含量对其也有一定的影响.用Hydrus-1D模型对实验结果进行模拟,所得的穿透曲线的模拟值与实测值均呈极显著的正相关关系,相关系数都在0.9以上.同时,在模拟过程中还得到了土壤饱和导水率和NO3--N的垂直扩散率等难以实测的参数,说明利用Hydrus-1D模型不但可以准确地预测NO3--N在研究区土壤中的运移状况,也可以推算出该地区水分和养分运移的参数.     

改革开放30年来中国主要城市扩展时空动态变化研究

改革开放30年来,城市化速度明显加快,城市扩展是城市化空间上表现最明显的特征之一。论文选取我国大陆地区直辖市、省和自治区政府所在地及其他50万人口以上共135个城市作为研究对象,利用2007年北京一号小卫星多光谱数据,结合20世纪70年代、80年代和21世纪初的美国陆地卫星数据,采用面向对象分割和人机交互的信息提取方法对城市的主建成区进行动态监测,采用扩展面积、扩展强度、分维数、聚集度等指标分析城市扩展的规模、程度及形态等空间格局的变化,同时根据我国区域发展特点选取7个典型区进行扩展动态分析比较,并且结合社会经济统计数据等,概括分析了中国城市扩展的主要驱动因子。     

河岸材料对河流有机污染物净化能力的影响

在河流水质号模型(RWQM1)的基础上,根据河岸材料影响河流对有机污染物净化能力的机理,建立了"简化河流水质1号模型"(S-RWQM1),并利用该模型模拟受河岸材料影响的生物化学反应过程,以及分析河岸材料及水体中微生物含量、代谢状况、有机污染物降解率与模型参数的相关性。对S-RWQM1的动力学参数进行灵敏度分析,发现对CODCr组分中易生物降解溶解性有机物Ss以及异养菌XH模拟计算结果影响较大的参数分别为异养菌好氧生长速率常数Kgro,H,aer,T0、异养菌好氧内源呼吸速率常数Kresp,H,aer,T0。相关性分析结果显示,以釉面瓷砖、透水砖、松木片为河岸材料的微生物脂磷含量、甲基萘醌与泛醌的摩尔比值MK/UQ、有机污染物降解率与模型参数中Kgro,H,aer,T0的相关系数分别为0.995、-0.904、0.988;格宾护岸的微生物脂磷含量、有机污染物降解率与Kgro,H,aer,T0的相关系数分别为0.862、0.990,与Kresp,H,aer,T0的相关系数分别为0.951、0.997。通过调整Kgro,H,aer,T0以及Kresp,H,aer,T0值,可提高CODCr模拟精度。结果表明,S-RWQM1可较好地反映河岸材料对水体中有机污染物净化能力的影响。     

太湖、巢湖水体总悬浮物浓度半分析反演模型构建及其适用性评价

总悬浮物浓度是水体重要的水质参数.本研究利用太湖春季、秋季和巢湖夏季多期野外实测数据,通过对生物光学模型进行合理的简化构建适用于太湖、巢湖水体总悬浮物浓度反演的半分析模型,并将该模型应用于MERIS和环境一号卫星高光谱卫星影像上以验证该方法的适用性.结果表明:①针对太湖和巢湖水体,总悬浮物浓度最优反演波段范围为730～832nm(氧气吸收带除外);②针对MERIS数据,波段10(中心波长754 nm)和波段12(中心波长779 nm)均适用于太湖总悬浮物浓度反演,而波段11(中心波长761 nm)由于氧气吸收带的影响不适用于总悬浮物浓度反演;③针对太湖MERIS数据,模型反演结果的相对误差基本上呈现出随距离卫星过境时间增大而逐渐增加的趋势,在卫星过境时间正负3 h内测量的样点,模型反演结果的相对误差均在50%以内,而时间差超过3 h,相对误差则逐渐增大到50%以上;④环境一号卫星高光谱数据17个波段(B83～B99)均能够对巢湖总悬浮物浓度进行较好的反演,其反演效果要好于MERIS数据在太湖的反演结果.     

栅藻LX1在水产养殖废水中的生长、脱氮除磷和油脂积累特性

利用高含油脂微藻处理废水,可以实现废水处理与生物柴油生产的耦合,已成为废水处理领域新的研究方向.研究了1株高含油脂的淡水栅藻LX1（Scenedesmus sp.LX1）在水产养殖废水中的生长、脱氮除磷和油脂积累特性.结果表明,栅藻LXl在该废水中的内禀生长速率、最大种群密度和最大种群生物量增长速率分别为0.44 d-1、7.46×106个.mL-1和0.82×106个.（mL.d）-1.培养至稳定期后,栅藻LXl对废水中的氨氮、亚硝态氮、硝态氮和磷的去除率分别为95.5%、96.3%、85.8%和98.8%;其生物量干重为0.38 g.L-1,单位藻细胞油脂含量高达31.6%.因此,栅藻LXl在水产养殖废水的净化和资源化方面具有较大优势,适于作为耦合工艺的优选藻种.     

DLL-1菌在土壤中对甲基对硫磷农药的降解性能与影响因素研究

研究了邻单胞菌（DLL－1）在土壤中降解甲基对硫磷的性能与影响因素，DLL－1菌在江西红壤、太湖水稻土、东北黑土与河北砂壤土中均能发挥高效降解甲基对硫磷农药的作用，试验结果表明，农药浓度在1．5－450mg/kg范围内，DLL－1菌作用24h后，降解率达86．0％－95．2％，在模拟水田与旱田试验中，加菌24h后土壤中甲基对硫磷农药的降解率远达到95％以上，而对照试验中降解率仅为18．8％、42．2％，田间小区试验结果：当DLL－1菌剂用量大于3g/m^2时，在田间土壤环境中即产生明显的强降解作用。     

黄曲霉素B1-DNA加合物的实验研究

用＾３２Ｐ后标记的方法测小牛胸腺ＤＮＡ和黄曲霉素Ｂ１体外反应产物里的ＤＮＡ－ＡＦＢ加合物，发现有４种不贩的ＤＮＡ加合物，加合物含量的ＲＡＬ＝１．０８／１０＾７（正常核酸），对比用ＤＮＡ的４种碱基和ＡＦＢ１反应所形成的加合物，发现有３种ＤＮＡ－ＡＦＢ１的加合物是来自鸟嘌呤碱基修饰所形成的。     

传统活性污泥法COD去除及脱氮改造的模拟

活性污泥模型方法正逐渐成为废水处理工程领域科学研究、工艺设计和过程控制的一种重要手段。以国际水质协会的活性污泥1号模型（ASM1为基础，以MATLAB为工具开发模拟软件，对模型进行了校核与验证。模拟了重庆市唐家桥污水处理厂COD和含N组分的降解过程，研究了有机物负荷、流量、温度和溶解氧浓度变化对出水COD、氨氮、硝态氮和总氮的影响。利用所开发的模拟程序对唐家桥污水处理厂的脱氮改造方案进行了优化，并预测了改造后的处理效果。     

Metabolism of N-phenyl-2-naphthylamine andN-phenyl-1-naphthylamine by rat hepaticmicrosomes and hepatocytes

The carcinogenic antioxidants,N-phenyl-1-naphthylamine (P1NA)and N-phenyl-2-naphthylamine (P2NA) were examined in vitro for biotransformation by rat hepatic microsomes and in freshly isolated hepatocytes. HPLC-analysis of hepatocyte incubations with revealed that phenols were the major metabolites in both cases. P1NA formed one phenolic metabolite only, while incubation with P2NA yielded two phenols identified as 6-hydroxy-P2NA and 4'-hydroxy-P2NA by cochromatography with authentic samples. β-naphthylamine, a metabolite indicating dephenylation of P2NA was not detectable.Metabolism studies with microsomes revealed that the phenols were formed by cytochrome P-450 dependent monooxygenases. Pretreatment of animals with phenobarbital and 3-methylcholanthrene both increased the rate of microsomal metabolism of P1NA and P2NA, indicating that more than one P-450 enzyme mediate the oxygenation reaction. Animal pretreatment with single and repeated doses of P1NA and P2NA did not markedly stimulate metabolism, b