曝气生物滤池的生物膜及其微生物种群特征

研究了曝气生物滤池处理模拟生活污水稳态运行时反应器内生物膜的形态特征、生物量和微生物的活性变化特征,分析了生物膜及微生物种群的空间变化规律.结果表明,曝气生物滤池的生物膜形态、颜色和厚度具有沿水流方向渐变的特点,而生物膜密度则在垂直方向上分布不均匀,靠近载体表面部分空隙较大;生物量沿水流方向出现逐步递减的趋势,生物膜活性变化呈现明显的倒“V”型特点;微生物种群组成多样,食物链长且相互交叉,系统营养结构复杂,高端营养级微生物种群所占比例较高,底物利用范围大,沿水流方向可形成不同代谢类型微生物的优势群落.     

立体式植物修复受重金属污染农田土壤的探讨

农田土壤遭受重金属污染是江西省乐平市乐安河沿岸的重要环境问题。采用实验小区的方法,研究了乔、灌、草多层次植物对重金属污染地区土壤的修复作用。结果表明,利用木本植物和对重金属吸收较好的草本植物组成立体模式来净化污染面积较大的土壤,效果明显,简便易行,经济效益大,是治理重金属Cu、Cd复合污染的一条新途径。     

Quantification of turbulence in cryogenic liquid using high speed flow visualization

A high speed flow visualization experiment was conducted to characterize the boiling induced turbulence when a cryogenic liquid is released on water. The advective transport of turbulent structures traversing through the liquid was captured and reconstructed using image processing software to obtain information on velocity components. The numerical results obtained from image processing were used to determine turbulence parameters like turbulent intensity, turbulent kinetic energy and eddy dissipation rate. An interesting aspect of the study was the formation of wavy structures called ‘thermals’ which were characteristic of turbulent convection. The thermals were found to act as a catalyst in increasing heat transfer and turbulence between water and cryogenic pool. The turbulent intensity was influenced by the turbulent velocity and had direct effects on the vaporization flux. Among the turbulence parameters, increase in turbulent kinetic energy resulted in faster vaporization of cryogenic liquid through enhanced mixing, whereas variations in the eddy dissipation rate had weak dependence on vaporization. Additionally, the initial height of cryogenic liquid was also found to strongly affect the vaporization mass flux.     

城市地表形态对热环境的影响——以上海市为例

基于遥感与GIS技术,利用Landsat7-ETM+影像反演地表温度,用社会经济统计数据、土地利用现状数据和道路交通网络数据计算城市景观形态参数以表征地表特征,从行政区(县)、5km间距同心环带和局部区块3个水平上划分空间单元建立数据样本,分析城市地表形态对热环境空间分布格局的影响。结果表明:(1)景观混合度和景观分裂度对地表温度有恒定的负向影响,区块连通性与地表温度负相关;(2)景观分裂度对热环境的影响取决于地类属性:分裂度大的增温地类,地表增温效应弱;分裂度大的降温地类,地表降温效应强;(3)人口密度和经济密度可对地表温度产生恒定正向影响;(4)人口密度、建设用地比例和房屋建筑比例是分布在区(县)尺度、同心圆环尺度和典型区块尺度上影响地表热环境最显著的地表形态要素。     

长江上游支流老河沟鱼类群落结构的时空格局

2012年3月、6月、9月和12月按季度对涪江支流老河沟的14个样点进行了鱼类群落结构调查和分析。共采集鱼类11种,隶属于2目4科;其中,鲤形目鱼类7种,占物种数的63.64%。沿上游源头到下游的纵向梯度方向,老河沟鱼类的种类数和丰度均逐渐增加,具极显著性差异,而鱼类种类数和丰度则无季节差异性。聚类分析(Cluster Analysis)和多维尺度分析(MDS)表明,当Bray-curtis相似度矩阵值为40.77%时,老河沟鱼类群落分成上游、中游和下游3组。利用相似度百分比分析(SIMPER)确定,引起3组差异性的特定鱼类是宽鳍鱲、尖头、似()、齐口裂腹鱼、贝氏高原鳅、红尾荷马条鳅和青石爬鮡。典型相关分析(CCA)表明海拔、底质类型、流速、溶氧、总溶解固体、水温、电导率、河宽、pH值和水深等环境变量是老河沟鱼类群落时空格局差异的影响因子。     

江苏省乡村性空间格局及影响因素研究

基于城乡一体化思想,在分析乡村性内涵基础上,采用人口密度等指标构建乡村性评价体系,以全国第五、六次人口普查等数据为基础,借助SPSS、ArcGIS、Geoda软件,探讨了江苏省县域单元乡村性空间格局及影响因素。结果表明：(1)2000～2010年,江苏全省县域单元乡村性逐渐减弱,并呈现出阶梯状的空间分布态势;(2)各县域乡村性指数并不表现为完全随机状态,而是存在显著的正空间相关性。热点区域分布在沭阳县与泗阳县交界处为核心的圈层结构,冷点区域集中在乡镇工业发达的苏锡常地区;（3）社会环境、交通、资本、工业化和城市化、政策等因素是乡村性变化的主要影响因素;（4）未发现乡村性加强的现象;在数据可获得情况下,以乡镇为单元研究乡村性将具有更强的现实指导意义     

长春市膳食水足迹研究

食物是居民日常生活首要的消费品,膳食水足迹能反映一个地区对水资源的利用情况。根据长春市2000年一2009年城乡居民膳食消费量,量化长春市城乡居民膳食水足迹,分析其特征。10年来长春市城乡居民膳食水足迹差异在逐渐减小,城镇居民的多样性指数始终高于农村居民,但差值逐渐减小,城乡居民膳食水足迹存在巨大差距,不公平现象很明显。探讨不同膳食消费模式下水资源的节约量,为长春市合理利用水资源提供依据。     

芦芽山华北落叶松林土壤剖面细菌群落分布格局

微生物群落是维持森林土壤生态系统结构和功能的关键组分.细菌群落在土壤剖面上的垂直分布对森林土壤碳库和土壤营养循环具有重要影响.利用Illumina MiSeq高通量测序技术,分析了芦芽山华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)林腐殖质层及0～80 cm土层细菌群落特征,探究影响土壤剖面细菌群落结构的驱动机制.结果表明,细菌群落的α多样性随土壤深度的增加显著单调降低,群落结构在土壤剖面上有显著差异.放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度随着土壤深度增加而降低;酸杆菌门(Acidobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)的相对丰度随土层深度的增加而增加.RDA分析结果表明,土壤NH⁺₄、 TC、 TS、 WCS、 pH、 NO^-₃和TP是决定土壤剖面细菌群落结构的重要因子,其中pH的影响最为显著.分子生态网络分析表明,凋落物层和亚表层土壤(10～20 cm)细菌群落的复杂性较高,深层(40～80 cm)土壤细...     

土地利用结构与空间格局对鄱阳湖流域中小河流水质的影响

为揭示土地利用结构与空间格局对中小河流水质的影响机制,于2022年1月与2022年7月在鄱阳湖流域3条中小河流的25个采样点收集水样.采用Bioenv分析、Mantel检验与方差分解量化不同空间尺度的土地利用结构与空间格局对水质的影响,使用广义加性模型拟合水质与土地利用结构与空间格局的关系,广义线性模型构建分段回归模型,并基于逐步递归法计算阈值.结果表明：①土地利用结构与空间格局对河流水质的平均解释率在丰水期（59.72%）大于枯水期（48.95%）;子流域与河岸100 m是土地利用结构与空间格局影响中小河流水质的关键尺度,平均解释率分别为54.70%和64.88%;土地利用结构与空间格局的共同解释部分是驱动河流水质变化的重要因素,占总解释率的66.90%.②土地利用结构对中小河流水质的影响具有显著的阈值效应,当子流域尺度下建设用地占比低于2%、耕地占比低于8%和林地占比高于82%,河岸缓冲区尺度下建设用地占比低于12%、耕地占比低于41%和林地占比高于49%时,均能明显改善水质.③空间格局对中小河流水质的影响也具有阈值效应但弱于土地利用结构,当子流域尺度下斑块形状值大于28.77和斑块多样性大于0.69,河岸缓冲区尺度下斑块形状值大于2.99和斑块多样性大于1.02时,均能改善水质.以上结果表明,加强对子流域与河岸100 m尺度的土地利用的管理,合理规划土地利用结构与空间格局能够有效地防止水质恶化.     

流态变化对污水管网沉积污染物分布及转化的影响

为探明城市污水汇流管网流速变化对沉积层污染物及生物菌群演替的影响,通过控制污水管道中试系统中干管、支管流速,模拟了不同汇流条件下城市污水管网系统运行状态,探究了不同汇流条件下沉积层碳、氮、硫类污染物的分布特征以及微生物种群结构的分布规律.结果表明,在不同汇流条件下,COD、TN、NH₃-N、NO₃-N、硫酸盐含量沿沉积层深度方向均逐渐减小,而硫化物含量逐渐升高.当干管、支管流速均增加时,促进了汇流区域不同深度污染物的沉积富集,但由于DO、ORP环境因子的改变,以及流速的增大,将沉积层中原有的碳源基质剥离到污水中,减少了微生物可利用的营养物质,同时造成沉积层内部溶解氧含量的上升,沉积层中产甲烷菌（MA）中优势菌属Methanosaeta、硫酸盐还原菌（SRB）中优势菌属Desulfomicrobium、水解发酵菌（FB）中优势菌属Caldisericum的相对丰度逐渐降低,硫氧化细菌（SOB）中优势菌属Thiobacillus相对丰度增加,显著影响了沉积污染物的转化特性.污水管网汇流区域流态是改变污水水质及管道微生物系统的重要因素.