长三角典型城郊土壤抗生素空间分布的影响因素研究

阐明土壤抗生素的空间分布特征对于认识抗生素的空间扩散和迁移过程、控制土壤抗生素污染、维护土壤安全具有重要意义.本研究通过空间采样,系统分析了长三角地区典型城郊流域土壤抗生素的空间分布特征,并探讨了人类活动、土壤性质和微生物群落对土壤抗生素分布的影响.结果表明,农田土壤中抗生素含量显著高于园地和林地,其中,检出浓度顺序为:四环素类(TCs)喹诺酮类(QNs)大环内酯类(MLs)磺胺类(SAs),平均含量分别为41.43、11.38、0.15、0.09μg·kg~(-1),农田土壤抗生素含量与有机肥施用密切相关.Spearman相关分析结果表明,TCs、QNs、SAs及抗生素总含量与距城镇距离、距道路距离、海拔及C/N具有显著的负相关性(p0.05),表明这3类抗生素的空间分布受人类活动的强烈影响,而MLs含量与人类活动的关系则较弱.土壤养分、颗粒组成、pH、容重等对抗生素的吸附、迁移、降解等环境行为具有强烈的影响,其空间异质性影响了土壤抗生素空间分布的差异性.土壤微生物群落与土壤抗生素之间具有较为复杂的联系,研究发现,部分变形菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、放线菌门及浮霉菌门细菌与土壤抗生素含量呈现负相关.方差分解分析揭示出土壤性质、人类活动及其相互作用是土壤抗生素空间分布的主要影响因素,对土壤抗生素分布空间变化的总解释度接近于58%,达到了较高水平.     

中国大气污染物重点行业减排分析——基于假设抽取法和价格传导影响系数

以中国各行业SO₂、NO_x和烟粉尘的排放数据为基础,利用假设抽取法和投入产出价格模型,计算了各行业的需求排放、产出排放和净转移量,模拟了不同情景下重点行业减排后对整体行业需求排放的影响,并计算了重点减排行业污染成本内部化造成的价格传导影响系数.结果显示,2014年电力热力燃气供应业、非金属矿制品业和金属矿采选及冶炼延压业这3个重点行业大气污染物净转出量最大;在这3个行业同时减排15%的情景下,SO₂、NO_x和烟粉尘这3种污染物的减排量可以分别达到中国“十三五”节能减排目标的62.12%、72.65%和67.11%;电力热力燃气供应业作为大气污染物减排影响最大的行业,如果将其污染成本内部化,其生产产品的价格会对其余行业造成不同程度的影响,其中,对水生产和供应业、金属制品业产品、金属矿采选及冶炼延压业和非金属矿制品业的价格影响较大,总价格传导影响系数分别为0.272、0.151、0.148和0.131.因此,建立合理的大气污染物减排成本分摊机制一方面可以补贴基础转出行业的治理成本,另一方面可以通过价格机制激励其他行业提高技术水平,减少对电力等基础工业产品的需求.     

等离子体净化苯系物

苯系物是一种常见的工业污染物,它主要包括苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等,传统的处理方法有液体吸收法、吸附法、焚烧法、冷凝法、生物法等,本文对比分析了各传统方法的优缺点,提出了一项新型的等离子体技术,它具有对环境温度反应迅速、适用范围极广、系统紧凑性和操作简单的特性,同时还具备停留时间短暂等优点,尤其适用于处理挥发性有机化合物（VOCs）.主要研究了使用不同类型的等离子体反应器处理苯系物的实验装置,分析了影响等离子体技术处理苯系物的相关影响参数,如施加的电压和电场强度、输入能耗、反应器类型、反应器尺寸、载气、停留时间、苯系物的种类等,例如催化剂可以提高分解效率,优化反应条件,同时分别阐述了苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯的降解机理.最后提出,将等离子体技术与多种处理技术联合使用,将会成为未来净化挥发性有机物的主要研究方向.     

引黄调水对汾河受水区水环境的影响

引黄入晋工程缓解了太原市水短缺问题。然而,近年来上游黄河水出现较严重污染。引黄调水对汾河受水区的影响尚不明确。论文基于连续观测和采样,分析了受水区河水、地下水水文过程、理化性质、主要离子、典型污染物邻苯二甲酸二丁酯以及大肠杆菌的含量和变化。结果表明：受水河流和河岸带地下水受引黄影响十分明显,含盐量和有机物含量显著增加,水环境整体退化;引黄导致汾河雨季高水位而旱季低水位的水文过程反转,且整个水文年内河水以饱和输水的方式补给浅层含水层,水位埋深变浅;汛期河谷发生洪水的风险大大增加;引黄导致汾河水电导率增大两倍左右,且河水由Ca-HCO₃型变为Na-Cl·SO₄型,而溶解有机碳含量增高约26%,UV₂₅₄含量增大约24%;引水暂停期汾河水水化学特征趋于恢复,而河岸带地下水水化学特征未能恢复。长期来看,若引黄调水持续向河谷地下水输入大量Na⁺和Cl^-等,且地下水埋深持续保持在较浅的范围,可能造成土壤盐碱化、植被退化和生态环境恶化等更加严重的后果。     

西北干旱荒漠生态区脆弱性动态监测及驱动因子定量分析

全球气候变化和人类活动双重胁迫下,西北干旱荒漠生态区的脆弱生态系统发生了深刻变化。论文在充分考虑研究区生态环境背景特征（沙漠化、盐渍化、风力侵蚀、干旱等灾害严重）的基础上,引入极端气候灾害因子（指示气候变化）和大尺度景观格局指数（指示人类活动对生态景观的干扰）,构建了西北干旱荒漠生态区的生态脆弱性评价体系,并对研究区2000—2013年的生态脆弱性时空变化格局及其驱动机制进行了定量分析和讨论。研究结果表明：西北干旱荒漠生态区的生态脆弱性总体上处于中-重度脆弱状态;其生态脆弱性空间分布格局总体上呈现自东向西递减的趋势,西部局部地区则呈现“E”字型格局,该分布格局主要受西北内陆地区大气环流以及三山夹两盆的特殊地貌影响;2000—2013年,西北干旱荒漠生态区生态脆弱性呈现减小趋势,其生态脆弱性变化状况受气温、降水以及人类活动影响显著。研究成果可以为西北干旱荒漠生态区的生态保护和治理提供决策支持。     

不同气候类型下植物物候的影响因素综述

植物物候对气候变化非常敏感,可作为环境变化对植物生理活动影响的指示。植物物候的变化不仅可反映和预测全球环境的变化,还对地球物质循环和能量流动过程有着重要的影响。因此,结合植物生长背景,全面分析植物物候影响因素,探究植物物候对气候变化的响应是十分必要的。本文基于不同的气候类型下植物物候的研究,介绍了不同气候类型本身存在的气象、地域差异,总结不同气候类型下植物物候地域性特征;总结了热带亚热带气候、温带气候、寒带气候、高原山地气候4大类气候类型下植物物候变化及影响因素;讨论了当前物候研究的主要问题,并对未来研究进行了展望。综述表明,植物物候响应随气候类型呈现出不一致性,不同气候类型下影响植物物候的关键因素也不同。植物物候研究需结合植物生长环境,综合讨论相关影响因素。     

Habituation of Adult Magellanic Penguins to Human Visitation as Expressed through Behavior and Corticosterone Secretion

Abstract:  Ecotourism is increasing worldwide; hence, it is important to know how wildlife are affected behaviorally and physiologically by human visitation. We studied the effects of human visitation on the Magellanic Penguins ( Spheniscus magellanicus ) at Punta Tombo, Argentina, by monitoring changes in defensive head turns and plasma corticosterone (a hormone secreted in response to stress) for penguins with and without a history of tourist visitation. Habituation to human visitation was rapid. In penguins with no previous exposure to tourists, the number of defensive head turns and level of plasma corticosterone decreased significantly within 5 days of one 15-minute visit/day. Penguins living in tourist-visited and undisturbed areas secreted more corticosterone when captured and restrained than penguins visited by a person. Penguins in tourist areas, however, did not show as strong a corticosterone response to capture and restraint as did penguins in areas without tourists. This difference was due to a decreased capability of the adrenocortical tissue to secrete corticosterone in tourist-visited birds. Although our data show no direct negative effects of tourism on Magellanic Penguins at Punta Tombo, consequences of a modification of physiological capabilities (e.g., adrenocortical function) may not become apparent until much later in life. The physiological differences between tourist-visited and undisturbed groups of Magellanic Penguins emphasize the importance of monitoring the effects of anthropogenic disturbances on wildlife at multiple levels.     

基于灰色-马尔可夫藕合模型的区域建设用地需求预测

建设用地需求的中长期准确预测是当前土地资源规划和利用的重点和难点。本文将灰色和马尔可夫两种预测模型相结合,建立灰色-马尔可夫藕合模型,以广东省揭阳市为例,对1997到2010年间主要建设用地规模进行了需求预测,同时与其它几种常规的预测方法进行了比较。结果表明,人文驱动力相关预测法误差相对较大,其中国内生产总值(GDP)相关法准确度要优于人口相关法。趋势线法计算简单,预测准确度也相对较高,但只适于短期预测。灰色预测法精确度较高,计算需要模型的支持、专业性强。灰色-马尔可夫预测法由于是对灰色预测的偏离值进行了纠正,因而准确度最高。尽管该方法需要大量数据的支持,计算量大,但仍是值得推荐的高准确度的区域建设用地的专业预测方法。     

前哨动物在环境污染物人体健康风险评价中的应用

前哨动物能够在污染物对生态系统或人体健康产生明显影响之前做出反应,所以利用前哨动物能够对环境污染的健康风险做早期预报,同时可提供环境中污染物种类、污染水平、生物可利用性、富集代谢等多方面的信息.虽然来自前哨动物的信息不能直接外推于人,但由于动物和人体结构和功能的相似性,这些信息可作为污染物对人体作用的早期警报.论文对作为前哨动物的某些鱼类、两栖动物和哺乳动物在环境污染物人体健康风险评价中的应用进行了简要概述,讨论了它们作为前哨动物各自的优缺点和适用范围,最后建议在国内大力开展前哨动物生态毒理学调查,以促进人体健康风险评价工作.     

Prehistoric Decline in Freshwater Mussels Coincident with the Advent of Maize Agriculture

Abstract:  During late prehistory, high population densities and intensive agricultural practices of Native American societies had profound effects on the pre-Columbian landscape. The degree to which Native American land use affected aquatic ecosystems is unknown. Freshwater mussels are particularly sensitive harbingers of modern-day ecosystem deterioration. We used data from prehistoric Native American shell middens to examine prehistoric trends in abundance of freshwater mussels of the genus Epioblasma in North America during the last 5000 years. The relative abundance of Epioblasma declined steadily during this period, a result that could be explained either by an increase in human impacts to streams or by long-term climatic changes unrelated to human activities. The rate of decline of Epioblasma increased significantly, however, after the advent of large-scale maize agriculture in the southeastern United States about 1000 years before the present. Our results suggest that human land-use activities in prehistory caused changes in freshwater mussel communities that were lower in magnitude but similar in direction to changes caused by recent activities.