围填海工程对海洋资源影响评价——以曹妃甸为例

分析了受围填海工程影响的海洋资源及其影响程度,构建了用于评价围填海工程对海洋资源产生影响程度的指标体系。利用层次分析法(AHP)分别给出了主要受影响资源为港航资源、旅游资源和渔业资源的一级评价指标权重,在主要受影响资源为港航资源中,港航资源、旅游资源、空间资源和其他资源的权重分别为47.95%、11.99%、21.01%、11.99%、7.06%;利用德尔菲法通过三轮专家咨询给出了二级评价指标权重,分析评价了曹妃甸围填海工程对海洋资源的影响。结果表明曹妃甸围填海工程对其海洋资源有一定的影响,该海域对围填海工程的影响尚处于可承受范围,可以进行适度的围填海工程。     

温度变化对磷在水稻土肥际微域中迁移和转化的影响

以湖北潜江水稻土为研究对象,研究了温度变化对所施磷肥在水稻土肥际微域迁移转化的影响。实验采用室内土柱培养法,将磷酸二氢铵单施或与草酸配施后置于5℃、20℃和35℃的温度条件下,分别培养60 d或120 d后,对水稻土肥际微域内水溶性磷、有效磷及酸溶性磷的含量和分布进行了研究。结果表明：不同形态磷在水稻土肥际微域中的迁移距离均较短,单施磷酸二氢铵在5℃和20℃下肥际微域中不同形态磷迁移距离相近,均为50 mm左右,培养时间延长对迁移距离无显著影响,但在这两种培养温度下配施草酸时随着培养时间的延长,磷的迁移距离有所增加。当温度进一步升高至35℃时,配施草酸与否磷的迁移距离均比中低温条件下迁移距离减小,仅为42.5 mm左右。肥际微域中水溶性磷、有效磷和酸溶性磷含量均随着距施肥点距离的增加而显著降低。随着培养温度的升高,肥际微域水溶性磷和有效磷含量和累积量逐渐减少,但酸溶性磷含量基本呈增加趋势。同一温度下,随培养时间延长,各形态磷含量和累积量也逐渐减少。不同温度下配施草酸均能增加肥际微域内水溶性磷和有效磷的累积量。但是随着温度升高,配施草酸与否施磷后肥际微域水溶性磷和有效磷含量和累积量均有显著下降,表明温度升高施入土壤的磷的有效性下降,配施草酸对于减缓升温对磷的固定没有明显影响,但是同一温度下配施草酸可以增加肥际微域水溶性磷和有效磷的含量和累积量。肥际微域可以作为研究磷肥施入土壤后迁移转化及有效性变化的窗口,但是肥际微域中磷的变化对土体磷植物有效性的影响程度还需要进一步通过小区或大田试验进行研究。     

施肥对不同肥力春玉米田土壤溶解性有机质的影响

选取辽河灌区不同肥力水平春玉米（Zea mays ssp. mays L.）农田土壤为研究对象,通过连续3年田间定位试验,采用三维荧光光谱法分析了不同层次土壤溶解性有机质组分含量,研究施肥对不同肥力农田土壤溶解性有机质组分（DOM、DOC、DON、DOP）的影响,分析土壤DOM及其组分的土壤肥力效应。结果表明,施肥使高（产量12.75±0.75 t·hm^-2）、中（产量10.50±0.75 t·hm^-2）、低（产量8.25±0.75 t·hm^-2）产田土壤DOM的∑Fex/em分别增加了2.84%、3.56%和-1.52%,平均增加了1.08%,土壤w（DOC）分别增加了20.43%、16.43%和-29.11%,平均增加了9.36%,土壤w（DOP）分别增加了-22.87%、10.30%和4.15%,平均增加了-3.39%,土壤 w（DON）分别增加了-20.63%、6.97%和-8.41%,平均增加了-7.54%。施肥显著增加中产田土壤中w（DOM）,中产田底层（20-40 cm）和高产田表层（0-10 cm）、中层（10-20 cm）土壤w（DOC）,中产田中层和低产田表层土壤w（DOP）,中产田中层土壤w（DON）。施肥增加了低产田土壤FI值（荧光指数）,降低了高产田土壤FI值,施肥增加了高产田土壤HIX（腐殖化指数）,降低了中低产田土壤HIX。施肥显著增加中产田土壤DOM组分含量,降低高、低产田土壤DOM组分含量。施肥主要增加10-20 cm土壤DOM组分含量,耗损20-0 cm土壤DOM组分。施肥促进高产田土壤DOM陆源化,低产田土壤DOM生物源化,施肥使中低产田土壤DOM腐殖化程度降低。施肥不仅是土壤DOM的重要来源,同时通过影响微生物及作物根系活力促进土壤DOM的耗损,因农田土壤质地的差异,施肥对土壤DOM的影响不同。DOM荧光强度与产量呈显著正相关,具有土壤肥力指示作用。     

基于GWR的中国地级城市SO2年均质量浓度模拟

中国城市空气污染问题已经引起广泛关注。目前相关研究很多,但是以空间位置为拟合参数,对空气质量进行回归模拟的研究较少。以2010年中国地级以上城市SO2年均质量浓度为因变量,分别应用普通线性回归和地理加权回归（GWR）模型模拟SO2年均质量浓度,其中地理加权回归方法考虑了空间位置的影响并以此作为回归参数。回归的自变量指标体系包括气象要素（多年平均温度、光照、降水）、植被覆盖（NDVI）、地形要素（坡度、坡向、起伏度）、人为因素（GDP、能源消费）几个方面。由于各指标之间存在较强的相关性,用主成分分析方法计算得到温度、日照、降水、NDVI表征的气象植被综合指标,高程、坡度、起伏度表征的地形综合指标,和GDP、能源消费表征的人为因素综合指标。用3个综合指标值作为自变量进行回归模拟。普通回归结果较差,其r^2为0.11,矫正的r^2为0.10;GWR模型模拟结果相对较好,其拟合优度显著提高,r^2为0.66,矫正的r^2为0.47。因此,地理加权回归适合进行此类拟合,普通线性回归不适合。通过对比地理加权回归模拟的各个城市的拟合优度,发现年均质量浓度数值较高的地区拟合效果较差,这些地区主要集中在中国华北和南部部分地区。与基于机理的模型相比,GWR 模型和其各具优缺点,GWR 的优势主要表现在数据及其格式化要求低,计算机软硬件条件要求低,运算速度快等。     

Trends of chemical speciation profiles of anthropogenic volatile organic compounds emissions in China, 2005–2020

This study estimates the detailed chemical profiles of China＇s anthropogenic volatile organic com- pounds （VOCs） emissions for the period of 2005-2020. The chemical profiles of VOCs for seven activity sectors are calculated, based on which the Photochemical Ozone Creation Potential （POCP） of VOCs for these sectors is evaluated. At the national level, the VOCs species emitted in 2005 include alkanes, alkenes and alkynes, aromatic compounds, alcohols, ketones, aldehydes, esters, ethers and halocarbons, accounting for 26.4wt.%, 29.2wt.%, 21.3 wt.%, 4.7 wt.%, 5.4 wt.%, 1.7 wt.%, 2.1 wt.%, 0.7 wt. % and 2.2wt.% of total emissions, respectively. And during 2005-2020, their mass proportions would respec- tively grow or decrease by - 34.7%, -48.6%, 108.5%, 6.9%, -32.7%, 7.3%, 65.3%, 100.5%, and 55.4%. This change would bring about a 13% reduction of POCP for national VOCs emissions in the future. Thus, although the national VOCs emissions are expected to increase by 33% over the whole period, its ozone formation potential is estimated to rise only by 14%. Large discrepancies are found in VOCs speciation emissions among provinces. Compared to western provinces, the eastern provinces with a more developed economy would emit unsaturated hydrocarbons and benzene with lower mix ratios, and aromatic compounds except benzene, oxidized hydrocar- bons and halocarbons with higher mix ratios. Such differences lead to lower POCP of VOCs emitted in eastern provinces, and higher POCP of VOCs emitted in western provinces. However, due to the large VOCs emissions from Chinese eastern region, the ozone forma- tion potential of VOCs emission in eastern provinces would be much higher than those in western provinces by about 156%-235%.     

Simultaneous removal of arsenate and fluoride from water by AI-Fe （hydr）oxides

A1-Fe （hydr）oxides with different A1/Fe molar ratios （4：1, 1：1, 1：4, 0：1） were prepared using a co- precipitation method and were then employed for simultaneous removal of arsenate and fluoride. The 4A1 ： Fe was superior to other adsorbents for removal of arsenate and fluoride in the pH range of 5.0-9.0. The adsorption capacity of the A1-Fe （hydr）oxides for arsenate and fluoride at pH 6.50.3 increased with increasing A1 content in the adsorbents. The linear relationship between the amount of OH released from the adsorbent and the amount of arsenate or fluoride adsorbent by 4A1 ： Fe indicated that the adsorption of arsenate and fluoride by A1- Fe （hydr）oxides was realized primarily through quantita- tive ligand exchange. Moreover, there was a very good correlation between the surface hydroxyl group densities of A1-Fe （hydr）oxides and their adsorption capacities for arsenate or fluoride. The highest adsorption capacity for arsenate and fluoride by 4A1 ： Fe is mainly ascribed to its highest surface hydroxyl group density besides its largest pHpzc. The dosage of adsorbent necessary to remove arsenate and fluoride to meet the drinking water standard was mainly determined by the presence of fluoride since fluoride was generally present in groundwater at much higher concentration than arsenate.     

Process control factors for continuous microbial perchlorate reduction in the presence of zero-valent iron

Process control parameters influencing microbial perchlorate reduction via a flow-through zero-valent iron （ZVI） column reactor were investigated in order to optimize perchlorate removal from water. Mixed perchlorate reducers were obtained from a wastewater treatment plant and inoculated into the reactor without further acclimation. Examined parameters included hydraulic residence time （HRT）, pH, nutrients requirement, and perchlorate reduction kinetics. The minimum HRT for the system was concluded to be 8 hr. The removal efficiency of 10 mg. L-1 influent perchlorate concentration was reduced by 20%-80% without control to the neutral pH （HRT = 8 hr）. Therefore pH was determined to be an important parameter for microbial perchlorate reduction. Furthermore, a viable alternative to pH buffer was discussed. The microbial perchlorate reduction followed the first order kinetics, with a rate constant （K） of 0.761 hr-1. The results from this study will contribute to the implementation of a safe, cost effective, and efficient system for perchlorate reduction to below regulated levels.     

超声波浸渍法制备V_2O_5-WO_3/TiO_2选择性催化还原脱硝催化剂

采用超声波浸渍法、传统浸渍法制备一系列V2O5-WO3/TiO2催化剂,对催化剂的反应活性进行考察。研究表明:与普通浸渍法相比,超声波浸渍法可以提高催化剂的脱硝效率,拓宽催化反应的温度窗口。超声波浸渍时间和超声波功率对催化剂的反应活性有较大影响。浸渍时间增加,催化剂脱硝效率也随之提高。超声波功率增加,催化剂的脱硝效率先提高后降低。在超声波频率28 kHz,超声波功率400 W,超声作用时间1.5 h,超声水粉比为100 mL H2O/10 g TiO2的条件下,制得的V2O5-WO3/TiO2脱硝催化剂脱硝效率接近100%。通过SEM对制备的催化剂进行表征,超声波浸渍法制备的催化剂的活性成分在载体上分散更加均匀。     

壬基酚聚氧乙烯醚暴露下赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）的生理损伤

利用急性接触试验和人工土壤试验分别研究了壬基酚聚氧乙烯醚（NPEO）对赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）的致死性和氧化损伤.急性接触试验结果显示,NPEO对赤子爱胜蚓的48 h毒性半致死剂量p（48 h,LD50）为0.58 mg·L^-1;人工土壤试验结果显示,NPEO可诱导赤子爱胜蚓CAT酶活力、GST酶活力、GSH含量和氧化产物（MDA）含量上升,暴露28 d时,NPEO浓度与赤子爱胜蚓CAT酶活力、GST酶活力、GSH含量和MDA含量呈正相关,且均存在显著的剂量-效应关系（P＜0.05）,NPEO剂量增加对赤子爱胜蚓SOD酶活性和Cu-Zn SOD酶活性有轻微抑制作用.以上结果表明NPEO在亚致死暴露浓度下＜0.50 mg· kg^-1）会对赤子爱胜蚓产生生理胁迫并导致一定程度的氧化损伤.     

若尔盖高寒沼泽植物群落与环境因子的关系

了解高寒沼泽植物群落与环境因子之间的关系,对揭示物种对生态环境的需求以及高寒沼泽的保护管理有重要意义,然而目前尚不清楚影响若尔盖高寒沼泽植物分布的主要环境因素。作者于2011—2012年间在若尔盖高寒沼泽随机调查32个样地,收集了植被样方数据、土壤理化性质数据、地表水位等实测数据,借助方差分析、CCA分析和相关分析等经典的统计方法,研究高寒沼泽植物群落物种组成和不同地表积水状况下多样性的差异,以及高寒沼泽植物群落与环境因子的关系。结果显示：若尔盖高寒沼泽植物共有151个种,隶属于39科98属;多样性指数随地表积水的减少呈现出增加的趋势。典范对应分析（CCA）结果表明,第一轴与水位、土壤水分含量、土壤有机碳、土壤总氮显著负相关,与土壤容重显著正相关,第二轴与裸斑率和鼠洞数显著相关。前2个轴一共解释了79．8％的物种与环境因子的关系,与环境因子的相关系数均在0．87以上;其中,水分和土壤养分条件是影响物种分布的主导因子,其次是裸斑面及啮齿动物活动。植物多样性指数与土壤水分负相关,与土壤有机碳和土壤全氮显著负相关,与土壤容重显著正相关。若尔盖沼泽植物群落物种多样性除了受土壤水分和养分条件的影响以外,啮齿动物的活动可能是影响若尔盖沼泽物种分布以及促进群落进一步演替的主要因素之一。