秃尾河流域径流衰减驱动力因子分析

掌握流域径流演变规律,探讨其影响因子,对流域水资源合理开发利用和科学管理具有重要的意义。论文依据秃尾河流域1956—2010年径流、降水资料以及榆林站1956—2010年气温资料,采用高桥浩一郎公式计算了流域蒸散发量,利用Kendall秩次检验法分析了流域降雨、径流和蒸发的趋势演变特性;采用主成分分析法研究了多因子对流域径流衰减的影响;建立了径流衰减量与主要影响因子之间的统计模型。结果表明：1）流域径流量呈显著减少趋势,而蒸发量和降水量减少趋势不显著;2）在径流衰减驱动力因子中,人类活动因子权重为71.1%,而气候因子权重为28.9%,各驱动力因子对径流衰减的贡献率由大到小依次为：林草>梯田>坝地>流域用水量>年降水量>年蒸发量;3）径流衰减量与林草、梯田的指数回归模型能较好地反映径流衰减量与驱动力因子之间的定量关系,可以为流域治理和水资源开发利用提供科学依据。     

PBS共聚物对蚯蚓的蛋白质含量和纤维素酶活性的影响

以赤子爱胜蚓Eisennia foetida为研究对象,在滤纸接触法的基础上,采用自然土壤法进行急性毒性试验,研究了不同相对分子质量的PBS-co-PCL共聚物对蚯蚓蛋白质含量和纤维素酶活性的毒性效应。研究结果表明：随着暴露时间的增长,蚯蚓蛋白质含量呈现先增加后减小的趋势;第7天时,数均相对分子质量（Mn）为8.0×103的聚合物对蛋白质的影响较明显;第14天时,相对分子质量（Mn）为1.6×104和2.8×104的聚合物对蛋白质的影响较明显。聚合物相对分子质量（Mn）为8.0×103处理组中,纤维素酶活性受到的抑制作用较明显,聚合物含量为2.5%时,抑制作用达到最大。但是随着暴露时间的增长,这种抑制作用逐渐减小,即影响是暂时性的,纤维素酶活性变化比蛋白质含量变化更敏感。以上结果表明蚯蚓在实验过程中没有出现致病或致死现象,即聚合物对蚯蚓的影响较小。     

壬基酚对中国林蛙精巢中StAR表达的影响

为研究水体壬基酚(Nonylphenol,NP)污染对两栖动物精巢中类固醇生成急性调节蛋白(StAR)的影响,将雄性成体中国林蛙(Rana chensinensis)分别暴露于c(NP)为10-7,10-6和10-5 mol/L的水体中10,20和30 d.取其精巢组织,在成功扩增获得273 bp的StAR cDNA片段后合成探针,用原位杂交方法检测StAR mRNA在精巢的表达,用免疫组织化学方法检测StAR蛋白的表达.结果在对照组和各NP处理组中均检测到StAR mRNA和蛋白的阳性表达,阳性反应主要在精巢的Leydig细胞.StAR表达相对值的检测结果表明,c(NP)为10-5 mol/L 的水体对StAR表达有抑制趋势,c(NP)为10-7和10-6 mol/L 的水体可上调StAR的表达,表明NP对StAR表达由抑制转向诱导的临界浓度在c(NP)为10-6 mol/L与10-5 mol/L 之间.在c(NP)为10-7和10-6 mol/L 处理组,StAR表达值随c(NP)的增高而增加.在c(NP)为10-6 mol/L 处理组,暴露30 d后StAR表达相对值最大,呈现NP对StAR表达具有累积效应.c(NP)为10-7 mol/L对StAR表达不随时间延长显示累积效应.提示一定剂量范围的NP可通过调控StAR的表达干扰动物类固醇激素的合成.      

硬毛藻生长对水体和沉积物中碱性磷酸酶活性及磷含量的影响

为研究水体与沉积物中APA(碱性磷酸酶活性)与磷含量的相互关系,于山东省荣成天鹅湖藻类暴发区采集丝状硬毛藻和表层沉积物,进行室内模拟试验,分析了藻类生长过程中水体和沉积物中APA、磷含量、藻体生物量及磷富集量的动态变化. 结果表明:①试验初期(0~3 d),水体中ρ(TP)较高,无沉积物组各处理水体总APA变化不大,有沉积物组有所下降. 1周后,除ρ(TP)为2.00 mg/L处理外,其余处理水体ρ(SRP)(SRP为可溶性磷)降至较低水平(0~0.06 mg/L);水体总APA增加,其中无沉积物组低磷(0~0.20 mg/L)处理下APA变幅为6.02~18.32 μmol/(L·h),远高于相同初始ρ(TP)的有沉积物处理. ②与初始值相比,试验结束时低磷处理沉积物中各形态磷含量下降,APA升高. ③不同初始ρ(TP)条件下,藻体生物量相差很大,试验结束时藻体磷富集量与初始ρ(TP)呈显著正相关(P<0.05). 研究显示,硬毛藻生长可大量吸收水体中的磷,从而诱导水体中总APA增加,试验中期(4~12 d)低磷处理中AP(碱性磷酸酶)以颗粒态为主,而高磷(0.50~2.00 mg/L)处理中溶解态APA较高;另一方面,藻类生长使沉积物中APA升高,并加大了水-土界面磷的浓度梯度,从而可促进沉积物中可还原态磷和铁锰结合态磷向上覆水体释放.      

MOx颗粒活性炭镀层粒子电极对苯酚的电催化降解特性

为研究半导体金属氧化物颗粒活性炭镀层粒子电极苯酚电催化性能,采用溶胶-凝胶、氧化还原与热分解方法,将TiO₂、MnO₂与SnO₂-Sb和SnO₂-Sb-Mn纳米金属氧化物镀层于AC(颗粒活性炭)表面,制备了催化型粒子电极,使用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及循环伏安曲线(CV)对其物相组成、微观形貌及电催化活性进行表征与分析. 结果表明,这4类金属氧化物可以不同赋存状态存在于AC表面,粒子电极表面活性组分晶格尺寸分别为10.64、11.34、14.68及13.50 nm;催化型粒子电极电催化活性明显高于未负载AC,各粒子电极电催化活性顺序为SnO₂-Sb-Mn/AC>TiO₂/AC>SnO₂-Sb/AC>MnO₂/AC. 半导体金属氧化物镀层可提高填充床电极反应器苯酚废水的催化降解性能,废水苯酚及COD_Cr去除率显著提升,TiO₂/AC、MnO₂/AC、SnO₂-Sb/AC及SnO₂-Sb-Mn/AC粒子电极在电流密度为8.0 mA/cm2的条件下连续电解2.72 h,出水苯酚及COD_Cr去除率分别为87.1%、92.8%、90.4%、100.0%和92.5%、89.3%、88.7%、97.2%,高于AC粒子电极的84.2%和79.1%,并且可消除苯酚电催化反应中醌类物质积累.      

铁矿区重金属污染对土壤微生物代谢活性的影响

以北京市密云水库上游某铁矿区为研究对象,利用比色法、微量热法对铁矿区内各采样点土壤酶活性及其微量热代谢活性指标进行分析,以探究不同区位重金属污染下土壤微生物代谢活性的变化. 结果表明:各采样点土壤中w(Cu)、w(Cd)、w(Zn)、w(Cr)均超过北京市土壤相应背景值. 在重金属污染程度较低的S6、S7、S8采样点,土壤脲酶、FDA酶(荧光素二乙酸脂酶)活性均较高,分别为0.64、1.22、0.64 mg/g和1.25、2.84、1.45 μg/g. 微量热代谢活性指标中,k (生长速率常数)在污染程度较低处的值均较高,而重度污染区域的S1、S4采样点的k为0. 相关性分析显示,k是反映微量热中代谢热活性的最具代表性指标. RDA(冗余度分析)结果显示,w(Cd)、w(TN)、w(AP)、w(TOC)、内梅罗污染指数及w(Cu)是影响k、P_m(最大热输出功率)的主要因素. Cd、Cu污染抑制了土壤微生物的代谢活性,不同代谢活性指标对重金属的敏感程度表现为k最强,P_m、脲酶活性、FDA酶活性次之.      

Microbial electrolysis cells with biocathodes and driven by microbial fuel cells for simultaneous enhanced Co(II) and Cu(II) removal

Cobalt and copper recovery from aqueous Co(II) and Cu(II) is one critical step for cobalt and copper wastewaters treatment. Previous tests have primarily examined Cu(II) and Co(II) removal in microbial electrolysis cells (MECs) with abiotic cathodes and driven by microbial fuel cell (MFCs). However, Cu(II) and Co(II) removal rates were still slow. Here we report MECs with biocathodes and driven by MFCs where enhanced removal rates of 6.0±0.2 mg?L⁻¹?h⁻¹ for Cu(II) at an initial concentration of 50 mg?L⁻¹ and 5.3±0.4 mg?L⁻¹ h⁻¹ for Co(II) at an initial 40 mg?L⁻¹ were achieved, 1.7 times and 3.3 times as high as those in MECs with abiotic cathodes and driven by MFCs. Species of Cu(II) was reduced to pure copper on the cathodes of MFCs whereas Co(II) was removed associated with microorganisms on the cathodes of the connected MECs. Higher Cu(II) concentrations and smaller working volumes in the cathode chambers of MFCs further improved removal rates of Cu(II) (115.7 mg?L⁻¹?h⁻¹) and Co(II) (6.4 mg?L⁻¹?h⁻¹) with concomitantly achieving hydrogen generation (0.05±0.00 mol?mol⁻¹ COD). Phylogenetic analysis on the biocathodes indicates Proteobacteria dominantly accounted for 67.9% of the total reads, followed by Firmicutes (14.0%), Bacteroidetes (6.1%), Tenericutes (2.5%), Lentisphaerae (1.4%), and Synergistetes (1.0%). This study provides a beneficial attempt to achieve simultaneous enhanced Cu(II) and Co(II) removal, and efficient Cu(II) and Co(II) wastewaters treatment without any external energy consumption.     

广州市学龄儿童在校期间PM2.5暴露水平评价

采用便携式大气颗粒物采样器(MiniVol)和便携式颗粒物检测仪(pDR-1500)在2010年3月底至4月初对广州市某小学的室内外细颗粒物(PM2.5)浓度进行了监测,并对学龄儿童在校期间活动模式进行了跟踪调查,评价了学龄儿童在校期间PM2.5暴露水平.结果显示该小学室内外日均PM2.5浓度范围为25.1~145.9μg/m3,室内PM2.5浓度略低于室外,两者呈明显的正相关关系(R2=0.65);室内实时PM2.5浓度结果表明非假期与假期存在差异.使用离子色谱分析了PM2.5的阴离子成分,其中NO3-和SO42-占阴离子成分总量的73%~95%.研究显示道路交通源是采样地点PM2.5主要来源之一.学龄儿童在校期间单位体重PM2.5日均潜在暴露水平为7.6μg/(kg×d),个体日均潜在暴露水平为246.8μg/d.     

用苎麻生物脱胶废水生产热带假丝酵母单细胞蛋白

采用热带假丝酵母处理苎麻生物脱胶废水。将COD为23 060 mg/L的苎麻生物脱胶废水稀释1倍后进行发酵处理,COD去除率最高,为60.85%。发酵条件的正交实验结果表明:在发酵温度为35℃、初始发酵pH为7.0、接种量为10%、发酵时间为48 h的条件下,苎麻生物脱胶废水COD去除率最高;发酵温度为30℃、初始发酵pH为7.0、接种量为10%、发酵时间为48 h的条件下,单细胞蛋白生成量最高。发酵时间为48 h时,灭菌的发酵培养基的COD去除率为75.75%,单细胞蛋白生成量为5.375 g/L;未灭菌的发酵培养基的COD去除率为72.25%,单细胞蛋白生成量为2.875 g/L。     

四川土荆芥精油对植物病原真菌的抗菌活性

以植物病原真菌玉米纹枯病菌Rhizoctonia solani Kuha、玉米弯胞病菌Curvularia lunata（walk）Boed、水稻稻瘟病菌Pyricularia oryzae Cav.、小麦赤霉病菌Gibberellezeae（Schw.）Petch和松赤枯病菌Pestalotia funerea为实验菌,检测了四川土荆芥Chenopodium ambrosioidesL.精油的抑菌活性和抑菌机理。结果表明：培养基给药时,土荆芥精油对5种植物病原真菌均具有抑制作用,IC50分别为：0.734μL·mL-1,0.342μL·mL-1,0.435μL·mL-1,0.370μL·mL-1和0.332μL·mL-1;熏蒸给药时,精油剂量为1μL,土荆芥精油对松赤枯病菌、水稻稻瘟病菌、玉米纹枯病菌和玉米弯胞病菌具有促进作用,高剂量给药对菌丝生长具有抑制作用。半抑制体积分数的土荆芥精油作用于植物病原真菌,菌丝DNA不发生改变,菌丝体结构被破坏,原生质体聚集,蛋白质缺失或增加。