中国人为热变化及其对地表能量平衡的影响

利用人口统计、分布数据及能源消费统计资料,对中国1980~2015年人为热通量（Q_a）的时空变化进行了研究,并将其与地表净太阳辐射（R_n）进行了对比分析,以探讨人为热对不同尺度地表能量平衡的影响.结果表明,在研究时段内,全国平均Q_a呈显著升高趋势（0.11W/m²/10a,P<0.001）,从1980年的0.07W/m²上升到2015年的0.45W/m²,已经约相当于全球工业革命以来CO₂排放引起辐射强迫（1.68W/m²）的27%;其中Q_a高值区（≥ 1.00W/m²）已由1990年的点状分布变为2015年的面状分布,占到全国面积的10%;全国平均R_n的趋势率（0.18W/m²/10a）略大于Q_a,但未通过显著性检验（P=0.381）.对于参与计算的31个省会城市,2015年市区Q_a平均值在1~32W/m²之间,平均达17W/m²,相当于R_n平均值（147W/m²）的12%;在栅格尺度上（0.5min×0.5min）,除拉萨外,其余城市的Q_a像元最大值均超过了120W/m²,已经导致局地的热平衡发生了本质变化.研究认为,人为热释放因素不但需要在城市气候模拟研究中给予更多考虑,而且在全球和区域气候模拟与评价中以及制定气候变化应对策略时也有必要给予充分考虑,以促进全面认识并减缓气温升高.     

南京冬季晴天及雾-霾天气纳米气溶胶粒子谱日变化比较

利用2017年12月南京气溶胶数浓度与气象参数资料,比较研究晴天及雾-霾天中10~1000nm纳米气溶胶粒子谱日变化规律及差异特征.结果表明,单峰谱型出现与污染加重有明显关系,分别出现在晴天午后、霾严重污染阶段和污染消散阶段、浓雾过程,峰值粒径分别为晴天（20~100nm）、霾天（27~144nm）和雾天（34~122nm）.3种天气条件下,晴天较强的太阳辐射和较低的湿度适合小粒子生成,核模态占比在晴天最高;霾天气象场适合爱根态粒子大量稳定存在,爱根态占比在霾天最高;雾天大量气溶胶吸湿增长,导致积聚态占比在雾天最高.在霾天污染物累积阶段,大量积聚态粒子对核模态、爱根态粒子的碰并增长作用抑制核模态、爱根态粒子生成,核模态和爱根态粒子浓度变化率为-91.0%和-62.5%,而积聚态为89.7%.浓雾过程对爱根态粒子清除作用最明显.     

考虑刚体响应的多层响应谱抗震分析

目的研究刚体响应对多层响应谱抗震分析结果的影响。方法使用ANSYS15.0对某核电设备进行多层反应谱抗震分析,并对考虑刚体响应和未考虑刚体响应的计算结果进行对比分析。结果考虑刚体响应对不同标高约束处预埋板的基础载荷影响不同,且对部分标高的影响可能较大。结论对类似的核电设备进行多层响应谱抗震分析时,应注意考虑刚体响应的影响。     

漫反射光谱手工与机器制样方法测试结果与对比分析

矿物含量及其变化有可能蕴藏着环境信息。赤铁矿和针铁矿是常见的两种化合物,在各种类型的沉积物中基本都有分布。在古气候研究中,赤铁矿和针铁矿的含量变化可以用来指示气候的干湿变化。漫反射光谱方法(DRS)可以进行赤铁矿和针铁矿含量测算,具有灵敏度高、速度快、准确度高等特点。这种方法虽然很实用,但是对于样品量比较大的研究来说,其手工磨样速度比较慢,而用机器研磨则会大幅提高样品制备效率,但是机器研磨是否会对分析结果产生影响尚未有研究报道。本文对30个河流相和湖泊相样品进行了漫反射光谱对比分析实验,发现手工和机器磨样在磁性矿物浓度上的变化趋势基本一致,但是两者之间存在一定的差异。因此,如果研究目的是希望从整体变化趋势来反演气候变化的过程,用机器研磨方法可以达到要求且效率明显提高;如果是进行浓度含量等其它方面的研究,则传统的手工方法是优先选择。     

Recyclable Fe3O4@Polydopamine (PDA) nanofluids for highly efficient solar evaporation

Volumetric solar evaporations by using light-absorbing nanoparticles suspended in liquids (nanofluids) as solar absorbers have been widely regarded as one of the promising solutions for clean water production because of its high efficiency and low capital cost compared to traditional solar distillation systems. Nevertheless, previous solar evaporation systems usually required highly concentrated solar irradiation and high capital cost, limiting the practical application on a large scale. Herein, for the first time in this work, polydopamine (PDA)-capped nano Fe3O4 (Fe3O4@PDA) nanofluids were used as solar absorbers in a volumetric system for solar evaporation. The introduction of organic PDA to nano Fe3O4 highly contributed to the high light-absorbing capacity of over 85％in wide ranges of 200–2400 nm because of the existence of numerous carbon bonds and pi (π) bonds in PDA. As a result, high evaporation efficiency of 69.93％under low irradiation of 1.0 kW m-2 was achieved. Compared to other nanofluids, Fe3O4@PDA nanofluids also provided an advantage in high unit evaporation rates. Moreover, Fe3O4@PDA nanofluids showed excellent reusability and recyclability owing to the preassembled nano Fe3O4, which significantly reduced the material consumptions. These results demonstrated that the Fe3O4@PDA nanofluids held great promising application in highly efficient solar evapo-ration.     

基于紫外可见吸收光谱微型污染溯源站的村镇水环境监测技术研究

为实现村镇分散度高、随机性强的水环境污染的高效管控,采用以紫外可见吸收光谱技术为核心的微型污染溯源站,于2022年4月1—14日对某县域村镇的河流水环境开展了在线监测溯源研究。结果表明,监测期间共发生2组污染事件,微型污染溯源站快速响应,氨氮、电导率等常规指标之间具有较强的相关性,各指标中,氨氮受冲击波动最为显著,最适合用于污染事件报警。通过紫外可见吸收光谱可识别污染事件之间的差异,第1组污染事件光谱特征为205 nm波长吸光度下降,疑似为硝态氮浓度下降;第2组污染事件光谱特征为230 nm波长出现显著吸收峰,疑似为水中烯-酮共轭双键类有机污染物含量大幅增加。多元线性回归拟合结果表明,2组污染事件可能分别由污水处理厂工艺波动导致的超标排放和上游化工类企业的偷排造成。研究结果为微型污染溯源站实现对不同污染情景的报警和溯源提供了依据。     

除草剂莠去津对过氧化氢酶中酪氨酸微区的影响

应用紫外差光谱和荧光光谱研究了除草剂莠去津对过氧化氢酶中酪氨酸微区的影响.通过紫外差光谱发现,当9.1＜pH＜9.9之间变化时,差光谱吸收△A_260nm急剧变化,酪氨酸酚羟基的表观离解常数pK_侧链=9.5莠去津与过氧化氢酶作用后,可能是由于氢键的作用,紫外差光谱和荧光光谱都有一定的红移现象产生,但其表观离解常数未发生改变.SDS对其荧光性质有较大的影响;过氧化氢酶的荧光能被KI碰撞猝灭研究表明,酪氨酸残基可能是处于过氧化氢酶的亲水内核,莠去津可能与过氧化氢酶形成氢键,但对酪氨酸微区影响不大.     

城市臭氧污染特征与高影响气象因子：以苏州为例

近年来城市臭氧(O₃)污染问题日益突出,影响O₃污染的关键气象因子尚不明确,因此分析典型城市——苏州的O₃污染特征,探究O₃污染的高影响气象因子,对该区域大气污染防治具有重要意义.基于苏州环境监测中心2015～2020年4～9月逐小时O₃浓度数据及同期气象观测资料,应用相关分析和机器学习方法对其开展相关分析研究.结果表明：(1) 6年间O₃污染高发季,O₃污染超标率均达20%以上,O₃污染日数和以O₃为首要污染物的污染日数占比均逐年上升,O₃污染问题日益凸显;(2) O₃浓度存在单峰日变化特点,谷值出现在07:00前后,峰值出现在15:00～16:00;其与气温和太阳辐射能的日内变化趋势较一致,但其浓度峰值出现时刻又滞后于二者. 2017年和2019年O₃有典型的“周末效应”,周末较高的太阳辐照度对O₃浓...     

夏季巢湖入湖河流溶解性有机质来源及其空间变化

使用紫外-可见光吸收光谱（UV-vis）和三维荧光光谱-平行因子分析法（EEM-PARAFAC）,分析了2019年夏季巢湖流域丰乐河、杭埠河、岐阳河、兆河和南淝河水体溶解性有机质（dissolved organic matter,DOM）的来源及其空间变化.结果表明,南淝河DOM吸收特征参数SUVA₂₅₄显著低于其它河流,而光谱斜率比S_R显著高于杭埠河,表明城市污染物径流排入降低了南淝河水体DOM的芳香性,但对其分子量影响较低.南淝河DOM荧光指数（FI）和生物源指数（BIX）大于其它河流,而腐殖化指数（HIX）低于其它河流,指示其DOM自生源高于其它河流.使用EEM-PARAFAC从河流DOM中提取出4种类腐殖质组分（C1~C4）和2种内源类蛋白荧光组分（C5、C6）,其中,类腐殖质组分包括陆源有机质（C1、C3和C4）和微生物降解产物（C2）.沿河流方向,5条河流河水溶解性有机碳（dissolved organic carbon,DOC）、 a（355）和DOM荧光组分呈不同的空间变化特征,其中丰乐河、杭埠河、岐阳河和兆河DOM受农田土壤径流输入影响明显,而南淝河DOM主要受城市污染物径流和污水处理厂出水影响.     

冬季长江口渔场游泳动物群落种类组成和多样性的年代际变化

根据1991—2011年间3个代表年冬季长江口渔场的调查数据,对该海域游泳动物群落的年代际变化进行了研究。结果表明：1991—2011年,游泳动物种类数总体表现为升高的趋势,其中鱼类的增加幅度较小,甲壳类和头足类的增加幅度较大。以重量和尾数为代表的资源密度指数均表现出先下降后升高的趋势。平均体重先呈现急剧下降然后继续小幅下降的趋势。1991年优势种类数为7种,2001年为9种,2011年为7种,后2个年份和1991年相比,优势种发生了较大的更替。细点圆趾蟹（Ovalipes punctatus）和龙头鱼（Harpadon nehereus）为3个年份的共同优势种。游泳动物的站位平均种类数呈现持续升高趋势,而站位平均丰富度指数、多样度指数和均匀度指数则呈现出先升高再降低的趋势。1991和2001年、1991和2011年之间的平均相异性较高,均超过60%,而2001和2011年之间的平均相异性较低,为36.05%;引起群落差异的主要种类数呈增加的趋势,生态类群也逐渐扩大。游泳动物长度谱呈现逐渐变窄的趋势,主要是由于群落中的生物种类演替、小型鱼类数量增多和大型鱼类的群体年龄结构降低等原因造成的。