不同锰处理对镉胁迫下2种油菜重金属累积和根系形态的影响

采用水培试验,研究Cd胁迫(10μmol·L~(-1))条件下,不同浓度Mn(0,0.1,1,10,100μmol·L~(-1))处理对2种镉累积能力不同的油菜生物量、Cd和Mn含量以及根系形态参数的影响。结果表明,与正常营养处理Mn1相比,缺Mn和Mn过量处理显著降低2种油菜的地上部和镉低积累油菜"华骏"的根部生物量,而对普通油菜"寒绿"的根部生物量没有显著影响。与Mn1处理相比,缺Mn处理下2种油菜的Cd累积总量和"华骏"地上部Cd含量显著降低;Mn过量处理下2种油菜根部和地上部Cd含量均呈升高趋势,2种油菜的Cd累积总量无显著变化或显著降低。随Mn处理浓度升高,2种油菜地上部和根部Mn含量显著升高,缺Mn处理下2种油菜根部的Mn含量低于Mn缺乏的临界值。与Mn1处理相比,缺Mn处理下"华骏"的根长、表面积、体积、平均直径和根尖数显著降低;Mn过量处理下"寒绿"的根长以及"华骏"的根系表面积、体积显著降低;缺Mn处理下2种油菜细根表面积所占的比例增加,粗根表面积比例降低;Mn过量时,"寒绿"的粗根表面积比例增加,细根比例降低,而"华骏"则相反。总的来看,缺Mn处理影响油菜根系和地上部生长,减少地上部Cd含量和植株Cd累积总量;Mn过量处理下油菜生长也受到抑制,但是油菜地上部和根部Cd含量有所升高;2种油菜的根系形态学参数在不同Mn处理下变化规律不同,表现出不同的响应策略。     

城市化过程对氨氮排放的驱动作用与空间交互特征——以长三角地区为例

解析城市化过程对水污染物排放的驱动机制及其空间演化特征,对科学管控水污染物超标排放和源头上减少水污染物入水具有重要意义,是生态文明建设时期推进城市绿色发展、打造高质量人居环境的重要施策依据.以长江三角洲为例,建立县域氨氮排放和人口社会经济数据库,在揭示2011—2015年长三角地区氨氮排放的时空演变特征基础上,构建基于STIRPAT框架的驱动力分析模型,运用空间计量方法定量估计人口城市化和土地城市化对氨氮排放的驱动作用,并通过设置不同阈值的反距离空间权重矩阵测度其空间交互效应.结果表明：①2011—2015年长三角地区氨氮排放整体规模下降显著,氨氮高值排放区县向沿海和地市中心快速收缩,热点区分布呈沿海持续集聚、内陆不断减少,在动态变化中,在长三角地区形成了圈层式分布格局;②空间溢出效应显著,即本地的氨氮排放明显受到周边地区的影响.长三角城市化过程总体上缓解了区域的氨氮排放压力,人口规模和经济水平会驱动区域氨氮排放增加,外商直接投资和固定资产投资规模则抑制了氨氮排放;③土地城市化和人口城市化会加剧本地氨氮排放,但会吸引相邻区县人口、资源要素集聚,并通过绿色生产生活方式的辐射促进邻地氨氮排放下降.空间交互特征表明,以城市群和都市圈为主体,在100 km范围内,高度城市化地区的集聚效应和示范作用驱动了氨氮排放下降.     

台州市区PM2.5和O3污染特征及相互作用关系

基于2016—2020年台州市区大气污染物监测数据及气象观测资料,分析了台州市区PM_2.5和O₃的污染特征及受气象因素影响情况,并探究了不同季节下的PM_2.5浓度和O₃浓度的相关性及相互作用关系。2016—2020年,台州市区PM_2.5年均浓度和超标天数呈显著下降趋势,O₃-8 h年均浓度和超标天数总体呈上升趋势。PM_2.5浓度在冬季最高,且易发生超标;O₃浓度在春、夏、秋季均较高,且均会发生超标。通过相关性分析可知：PM_2.5浓度与气温、相对湿度、风速、降水量呈负相关,与大气压呈正相关;O₃浓度与气温、风速呈正相关,与相对湿度、降水量呈负相关。不同季节下的PM_2.5浓度与O₃浓度均呈正相关,两者存在协同增长。在春、夏、秋季,二次PM_2.5在总PM_2.5中的占比随着O₃     

一种系统化的行为形成因子分类方法

为了准确表述能够诱发人为差错的情景环境,对人因可靠性分析(HRA)中的行为形成因子(PSF)进行归纳整理,构建一种新的系统化的PSF分类方法。对现有人因可靠性文献中的PSF进行分析,明确PSF的定义及其内涵。通过分析人机交互过程,指出PSF应该包含:操作者,机器,任务,组织,环境和辅助系统等6个方面,分别从上述6个方面对PSF进行细致分解,最终构建包括6个方面38个元素的PSF分类方法。     

输水隧道在行波激励下的三维地震反应分析

随着大规模调水工程的建设,穿越软土地区的浅埋输水隧道的抗震性能的重要性愈加突出,这就涉及到地震动的输入问题。而对于空间尺度很大的大型输水隧道,地震动输入的空间变化特性即多点输入对输水隧道的地震响应产生重要的影响。所以在考虑了衬砌-水体-围岩的相互作用的同时,还考虑了地震波有限波速传播所引起的行波效应及不同地震动激励方向对三维输水隧道的地震动的影响。结果表明:与地震动一致输入相比,行波效应将对输水隧道的地震响应产生不利的影响。     

三维原子场全息作用矢量用于芳香类化合物的三维QSAR研究

采用新型的的三维原子场全息作用矢量(3D-HoVAIF)研究了200种芳香化合物的化学结构与其生物毒性的定量构效关系(QSAR).首先对芳香化合物进行了结构参数化表达,然后采用逐步回归(SMR)对变量进行筛选,建立了三维定量构效关系模型.其87个无氢键分子的模型和113个有氢键分子的模型的复相关系数和标准偏差分别为R2=0.801,SD=0.473和R2=0.929,SD=0.318.模型具有良好的稳定性和预测能力,证明了该三维原子场全息作用矢量在分子结构表征和生物毒性预测上的适用性.     

Impacts of Variable Climate and Effluent Flows on the Transboundary Santa Cruz Aquifer

Assessing groundwater resources in the arid and semiarid borderlands of the United States and Mexico represents a challenge for land and water managers, particularly in the Transboundary Santa Cruz Aquifer (TSCA). Population growth, residential construction, and industrial activities have increased groundwater demand in the TSCA, in addition to wastewater treatment and sanitation demands. These activities, coupled with climate variability, influence the hydrology of the TSCA and emphasize the need for groundwater assessment tools for decision‐making purposes. This study assesses the impacts of changes in groundwater demand, effluent discharge, and climate uncertainties within the TSCA from downstream of the Nogales International Wastewater Treatment Plant to the northern boundary of the Santa Cruz Active Management Area. We use a conceptual water budget model to analyze the long‐term impact of the different components of potential recharge and water losses within the aquifer. Modeling results project a future that ranges from severe long‐term drying to positive wetting. This research improves the understanding of the impact of natural and anthropogenic variables on water sustainability, with an accessible methodology that can be globally applied.     

中美大气污染的空间交互影响--来自国家和城市层面PM2.5的经验证据

准确识别中美大气污染的空间交互影响可以为两国在大气污染治理领域开展双边合作提供科学依据。以PM 2.5浓度表征大气污染程度,采用收敛交叉映射(Convergent Cross Mapping,CCM)方法,在采集伯克利地球发布的小时数据的基础上通过算数平均得到2018年1月1日至2018年12月31日的PM 2.5浓度日均数据,从国家和城市两个层面识别了中美大气污染的空间交互影响。研究发现,中美两国的大气污染是空间交互影响的。其中,国家层面,在CCM因果检验基础上的广义同步检验表明,在1%显著性水平上,大气污染仅存在由美国指向中国的单向因果关系。城市层面,中美两国10个样本城市之间理论上共存在50个可能的因果关系(5×5×2)。研究发现,在1%显著性水平上,美国城市指向中国城市的因果关系有12个,而中国城市指向美国城市的因果关系仅有5个。在影响强度上,美国城市的大气污染对中国城市的影响强度高于中国城市的大气污染对美国城市的影响强度,如重庆的大气污染对华盛顿的影响强度为0.21,而华盛顿的大气污染对重庆的影响强度为0.35。面对大气污染的空间交互影响,中美两国可通过积极开展联合科研攻关,厘清大气污染的传输路径及其驱动因素,进行污染物的联合监测与数据管理;通过共享大气污染治理技术和建立大气污染防治基金等方式,加强在大气污染治理领域的合作。一旦中美两国成功建立起大气污染双边合作治理体系,依靠两国的国际地位和国际影响力,必将吸引越来越多的国家参与进来共同行动,大气污染全球治理体系的构建将非常值得期待。     

Adsorption of sulfamethoxazole on functionalized carbon nanotubes as affected by cations and anions

The environmental risks of antibiotics have attracted lots of research attention, but their environmental behavior is not clear yet. Functionalized carbon nanotubes (CNTs) were used as model adsorbents and sulfamethoxazole (SMX) was used as a model antibiotic to investigate the effect of both cations (Ca²⁺, Cs⁺) and anions (phosphate) on antibiotics adsorption. Various mechanisms (such as electrostatic interaction, hydrophobic interaction, π-π and hydrogen bonds) play roles in SMX adsorption. Cations and anions could “wedge into” these mechanisms and thus alter SMX adsorption. This study emphasized that both increased and decreased SMX adsorption could be observed with the addition of cations/anions, depending on environmental conditions (such as pH in this current study). The net effect is the balance between the increased and decreased effects. The contribution of different mechanisms to the overall antibiotic adsorption on solid particles should be identified to accurately predict the apparent effect by cations and anions.     

Adsorption behavior of perfluorooctanesulfonate (PFOS) and perfluorooctanoate (PFOA) on boehmite

Understanding the interaction of perfluorochemicals, persistent pollutants with known human health effects, with mineral compounds in surface water and groundwater environments is essential to determining their fate and transport. Kinetic experiments showed that adsorption equilibrium can be achieved within 48 h and the boehmite (AlOOH) surface is receptive to perfluorooctanesulfonate (PFOS) and perfluorooctanoate (PFOA) adsorption. The adsorption isotherms estimated the maximum adsorption capacities of PFOS and PFOA on boehmite as 0.877 μg m⁻² and 0.633 μg m⁻², respectively. Compared to the adsorption capacity on γ-alumina, the abundant hydroxyl groups on boehmite surfaces resulted in the 2-3 times higher adsorption of PFOS and PFOA. Increasing solution pH led to a moderate decrease in PFOS and PFOA adsorption, owing to an increase in ligand exchange reactions and the decrease of electrostatic interactions. The presence of NaCl and CaCl₂ in solution demonstrated negative effects for PFOS and PFOA adsorption on boehmite surfaces, with potential mechanisms being electrical double layer compression, competitive adsorption of chloride, and the Ca²⁺ bridging effect between perfluorochemicals.