基于半分析模型的太湖春季水体漫衰减系数Kd(490)估算及其遥感反演

漫衰减系数是水体重要的光学参数,是水生态系统的重要影响因素.利用2009年4月和2010年5月太湖实测数据,基于光学闭合原理,首先求解出490 nm处水体总的吸收系数[a(490)]和后向散射系数[bb(490)],进而研究了其与模拟的环境一号卫星多光谱数据不同波段遥感反射率之间的关系,在此基础上构建了太湖春季水体Kd(490)反演的半分析模型并将其应用到环境一号卫星影像上进行了太湖春季水体Kd(490)的遥感反演.结果表明,①基于光学闭合原理,可以较为准确地求解出a(490)和bb(490),a(490)实测值与求解值的平均相对误差为17.1%,bb(490)与模拟的环境一号卫星第四波段的遥感反射率具有很好的指数关系;②本研究所构建的模型具有较好的精度和稳定性,利用与卫星影像准同步的地面采样点对模型进行验证,得出模型反演的平均相对误差为21.6%,均方根误差为1.68 m-1;③太湖春季水体Kd(490)具有较强的空间差异性,太湖北部和东太湖大部分区域为Kd(490)的低值区,太湖西部和南部为Kd(490)的高值区,而太湖中部大部分区域介于两者之间.     

环境振动的灰色预测模型研究

利用 GIM( 1 )的非时序直接建模法来预测研究建筑施工的环境振动 ,并将 GIM( 1 )模型与 GM( 1 ,1 )模型进行比较分析。结果表明 GIM( 1 )模型的拟合精度优良 ,对原始资料中白化信息的利用更加丰富 ,拓宽了 GIM( 1 )模型在环境科学领域中的应用范围     

大鹏湾春季海水理化因素与拟尖刺菱形藻种群密度的灰色系统模型研究

对1990年3月30日－6月25日在大鹏湾盐田海域的海水采样结果,用灰色理论的系统分析方法研究并计算大鹏湾地区海水中的拟尖刺菱形藻与浮游动物数量等15个海水理化因子变化的灰关联度,关联排序结果表明：浮游动物、Fe、浊度、Me、DO、V、Se、酸碱度、盐度和温度对拟尖刺菱形藻的种群增殖态有着较大的影响。进而建立灰色系统模型{GM（1,h )}对拟尖刺菱形藻种群增殖的动态辨识分析。     

利用人皮肤模型评价杀菌类农药腐蚀/刺激性的研究

建立人皮肤模型检测杀菌类农药的腐蚀/刺激性,探讨体外皮肤模型替代农药的动物皮肤安全性评价实验的可行性和影响因素.使用人皮肤成纤维细胞与鼠尾胶原混合培养模拟真皮层,在真皮层上接种人角化细胞,经气液培养形成表皮层.通过细胞活性和细胞因子测定鉴别化合物的腐蚀/刺激性,并比较体外皮肤模型和动物测试结果的一致性.结果表明,皮肤模型对十种农药的腐蚀性测试中,与动物安全评价测试结果完全一致.在刺激性试验中,细胞因子白介素-1a(IL-1a)作为检测终点提高了体外皮肤模型的灵敏性和准确性,人皮肤模型和动物测试结果的一致性达到80％.研究表明,构建的人皮肤模型在对杀菌类农药腐蚀/刺激性测试中初步表现出较好的性能,作为动物替代方法进行农药品安全性评价具有良好的应用前景.     

再生水灌溉土壤人工合成麝香累积模型模拟

人工合成麝香(HHCB/AHTN)是近几年来受关注较多的药品与个人护理品(PPCPs)类新型污染物之一,再生水灌溉是HHCB/AHTN输入土壤的主要途径.本研究结合再生水灌溉土壤的实地检测结果,采用HYDRUS-1D模型,模拟了长期灌溉再生水条件下土壤中HHCB和AHTN的迁移转化和累积趋势.结果表明,尽管土壤中这两种麝香的含量极低,但是再生水灌溉土壤中的含量是自来水灌溉土壤的5倍;再生水灌溉下HHCB/AHTN累积趋势从lgKoc较低为3.44时的指数型增加,到lgKoc较高为4.12和4.86时的线性增加;半衰期的变化对再生水灌溉途径输入土壤的HHCB/AHTN的表层累积影响并不明显;再生水灌溉下土壤中HHCB/AHTN的垂直迁移能力较小,灌溉40 a以后最大迁移距离只有53 cm,且受Koc变化的影响较大;通过灌溉水途径进入土壤的HHCB和AHTN通过生物降解与植物吸收途径消解的比例较低,最高只占输入总量的7.69%,但是随着lgKoc的减小和灌溉时间增加,通过生物降解和根系吸收的消解率增加.本研究结果能够为准确评估再生水灌溉途径引起的土壤中人工合成麝香HHCB/AHTN的生态风险提供依据.     

羟基乙叉二膦酸镀铜废液的处理及Cu~(2+)的高附加值资源化回收

采用Na BH4还原法将羟基乙叉二膦酸(HEDP)镀铜废液中的Cu~(2+)制备成纳米铜粉,并采用聚丙烯酰胺(PAM)对还原反应后的废液进行絮凝处理。研究了n(Cu~(2+))∶n(Na BH4)、还原反应温度、还原反应时间及PAM添加量对废液中剩余Cu~(2+)质量浓度的影响,并对回收的纳米铜粉进行了XRD和TEM表征。实验结果表明:当n(Cu~(2+))∶n(Na BH4)=4∶6、还原反应温度为50℃、还原反应时间为2 h时,废液中剩余Cu~(2+)质量浓度降低至1.1 mg/L,Cu~(2+)还原率达99.99%;可获得粒径为20~45 nm的近球型、高纯度、由多晶组成的纳米铜粉;当PAM添加量为10 mg/L时,废液中剩余Cu~(2+)质量浓度降至0.35 mg/L以下,达到GB 21900—2008《电镀污染物排放标准》(小于0.5 mg/L)的要求。     

珠三角地区近20年城镇化与景观生态安全耦合协调分析

针对城镇化进程加快导致的珠三角地区生态景观胁迫程度日趋严峻,亟需加强区域生态保护的现状,构建新型城镇化与景观生态安全的耦合协调模型,定量测度2000—2020年珠三角地区城镇空间扩展与景观生态安全耦合协调时空格局以及发展状态,运用多元回归分析和灰色预测模型揭示其驱动机理,并预测2040年城镇空间扩展和景观生态安全耦合的发展趋势。结果表明：珠三角地区9市城镇化与景观生态安全的耦合协调度在20年间呈现缓慢波动上升的趋势,耦合协调度由2000年的0.305~0.436升至2020年的0.385~0.545,现处于拮抗耦合阶段,未来20年将继续向着协调同步、有序发展的方向前进。珠三角地区经济发展不平衡,城镇开发建设和生态环境保护难以同步发展,景观生态状况不乐观,生态环境滞后型的地市逐渐增多,尚未全面形成良好的协调发展状态。对外开放程度、经济发展水平、科技投入水平等因素对耦合协调度的影响较为显著（P<0.05）,今后对于区域可持续发展需要加强耦合协调的机理研究,持续关注城镇空间拓展与景观生态安全的协调发展趋势及特征。

     

利用交叉组装噬菌体示踪水环境中人源粪便来源的耐药细菌

人类粪便中的耐药细菌(antibiotic resistant bacteria, ARB)及其携带的耐药基因(antibiotic resistance genes, ARGs)可以通过城市污水处理系统排放进入当地水环境,因此,快速准确地探明水环境中粪便污染及ARB情况对于保护生态系统和居民健康具有重要意义。本研究借助噬菌体crAssphage作为新型人类粪便污染特异性指示标记,采集太原市健康人群粪便、晋阳湖、汾河水库、自来水和污水处理厂的样品,首先采用实时荧光定量PCR技术检测样品中人类粪便污染指示标记crAssphage、细菌核糖体16S rRNA基因与耐药基因bla_TEM-1的存在情况;其次针对各类样品进行细菌分离培养与鉴定,完成样品中bla_TEM-1耐药菌株及多重耐药细菌的筛选;最后通过构建系统发育树分析菌株的进化关系,探究不同环境介质中细菌之间的相互影响。结果显示crAssphage在晋阳湖、汾河水库和污水处理厂样品中被检出,证明太原市区水环境存在人类粪便污染。本研究共分离鉴定出254株细菌,氨苄青霉素耐药细菌占比最高(74.41%),环丙沙星耐药细菌占比最低(1.97%);耐药基因bla_TEM-1在各类样品的菌株中都有检出(22.83%),多重耐药细菌共有79株(31.10%)。进化关系分析表明人体肠道与水环境中的耐药细菌具有亲缘关系。上述结果表明太原市水环境受到人类粪便污染的影响,并且可能促进了ARGs和ARB的传播扩散,对人体健康产生威胁。该研究为评估太原市水环境粪便污染情况及ARB分布提供基础数据,为水环境监测保护给出科学依据。     

南京秋冬季非难熔性亚微米颗粒物来源解析

利用Aerodyne高分辨率飞行时间气溶胶质谱仪（HR-ToF-AMS）对南京北郊秋冬季非难熔性亚微米气溶胶（NR-PM₁）的化学组分（包括有机物、硝酸盐、硫酸盐、铵盐和氯化物）和特征进行实时在线监测,并利用多元线性模型（ME-2）对其中复杂的有机物进行来源解析.观测期间,有机物、硝酸盐、硫酸盐、铵盐、氯化物对NR-PM₁的贡献分别为42%,28%,15%,13%和2%.有机物解析出6类有机气溶胶：烃类有机气溶胶（HOA）、烹饪类有机气溶胶（COA）、生物质燃烧有机气溶胶（BBOA）、高氧化有机气溶胶（MO-OOA）、低氧化有机气溶胶（LO-OOA）、液相反应生成氧化有机气溶胶（aq-OOA）,平均浓度分别占总有机气溶胶的18%,14%,19%,19%,11%和19%.通过不同污染事件的对比结果表明,本次观测期间二次气溶胶在污染时期占比会明显上升并且液相反应对二次组分的形成有显著的促进作用.