湖滨带生态退化及其与人类活动的相互作用

湖滨带属于水陆生态交错带,是湖泊水生态系统与陆地生态系统间非常重要的过渡带. 根据湖滨带生态退化的表现形式,可以将湖滨带生态退化过程归纳为渐变退化、间断不连续退化、跃变退化、突变退化及复合退化5种类型. 系统自然退化是一个漫长渐变的过程,而人为干扰往往带有冲击负荷与胁迫压力.人类对湖滨带生态退化的影响与人类文明的发展历程密切相关,随着人类开发自然、利用自然能力的加强,对湖滨带生态退化的影响深度、范围也明显增强. 在文明初始阶段,人类对湖滨带处于被动适应及竞争利用的状态;文明成长阶段,人类开始对湖滨带进行主动开发及可控利用;在文明成熟阶段,从对湖滨带单纯开发利用拓展为发挥综合生态服务功能. 另一方面,湖滨带生态退化对人类产生的影响主要体现在生物资源萎缩、洪水灾害损失增加、可利用淡水资源减少、对人体健康造成威胁、美学价值丧失、影响水文化的历史传承等. 研究湖滨带的退化过程及其与人类活动之间的相互作用、相互影响关系,认清湖滨带自身的发展规律,识别湖滨带退化的驱动因子,有助于我们进一步保护湖滨带、修复退化的湖滨带或提出减缓湖滨带退化过程的有利措施.      

19世纪末以来中国洪涝灾害变化及影响因素研究

基于1880年以来全国洪灾灾情、耕地面积以及东部地区年降水量数据,采用EMD分解、MK趋势和突变检验与相关分析等方法,探讨19世纪末至21世纪初中国洪涝灾害的变化特征,及其与降水变化和人类活动之间的联系。结果表明:①19世纪末、20世纪50-60年代和20世纪末这3个时间段,是多世纪以来中国洪灾最剧烈的时期;其中19世纪末和20世纪50-60年代的洪灾剧烈期均对应降水丰沛期,而20世纪末的洪灾剧烈期降水并不十分丰沛。②中国洪灾存在多尺度特征,主要周期有2.7 a、5.2 a的年际变化、9.9 a的年代际和20.5 a、51.6 a的几十年际变化等;东部地区年降水量与洪灾变化周期对应关系较好。③从东部近50 a来年降水量变化来看,20世纪八九十年代洪灾上升并不是降水量增加的结果。降水强度增加、极值降水事件增多可能是其重要原因;另一方面则是由于水土流失加剧、湖泊围垦等人类活动因素的影响。此外,水利投资强度的变化对近50 a洪灾变化也有一定影响。     

南四湖及主要入湖河流沉积物金属空间分布特征与污染评价

对南四湖湖区及其主要入湖河流表层沉积物中金属元素质量分数进行了测试分析. 结果表明,14种金属元素可分为3类组合:Ca和Sr为第Ⅰ组元素;Al,Fe,Na,K,Mg,Ni,V和Ti为第Ⅱ组元素;第Ⅲ组元素包括Zn,Cr,Cu和Pb. 其中,第Ⅰ组元素在独山湖区及微山湖区质量分数较高,与第Ⅱ组元素变化趋势相反,这2组元素主要为流域自然来源;第Ⅲ组元素在老运河、白马河上游、洸府河下游及入湖口沉积物中质量分数较高,可能受到人为污染的影响. 此外,其他表层沉积物中第Ⅱ组元素与第Ⅲ组元素质量分数具有相似的变化规律. 选取流域非耕作土壤样品作为背景,采用参比元素校正及沉积物富集系数法,对Zn,Cr,Cu和Pb等重金属元素的人为污染特征进行了定量评价. 结果显示:老运河沉积物中Cr和Pb的富集系数为3.7和3.9,具有中等程度的人为污染特征.Cu和Zn的富集系数达到16.6和22.0,具备重或严重的人为污染特征.Zn和Cu在洸府河下游及入湖口、白马河上游沉积物中的富集系数为2.0～7.1,具有中等或较重的人为污染特征.其余表层沉积物中Zn,Cr,Cu和Pb的富集系数均低于2.0,基本未受到人为污染的影响.      

危险废物事故排放的湖泊水环境健康风险预测

分析了二维流场点源瞬时排放模型,并借鉴美国环保局推荐使用的健康风险评价模型,建立了一种危险废物事故排放时水环境对人体健康风险的预测方法。以电镀污泥为例验证了该方法的有效性。结果显示:该方法需要参数少且计算简单;电镀污泥中目标污染物(Cr、Cu、Ni、Pb、Zn)所引起的湖泊水环境非致癌风险(3.49×10-4)和致癌风险(3.21×10-11)分别小于美国标准中的可接受风险水平(1.00和1.00×10-6),风险不明显。     

生态危机的社会伦理根源

从人与自然的关系实际上是人与人之间的利益关系的论点出发,揭示了生态危机发生实质是人类为了获取自身利益的最大化,对自然资源无止境的索取和争夺而导致的;论证了生态危机发生的社会伦理根源是技术理性的扩张导致科学技术的异化、消费主义的盛行加重了对自然的消耗与污染、功利主义的漫延导致代际自然资源分配不公;提出了要缓解人与自然日趋紧张的关系,解决生态危机,不仅要依靠科技、经济手段,最根本的还是要从改变人们的社会伦理观出发,用价值理性自觉地调适技术理性的非理性倾向、改变物质主义的生活方式、摒弃发展理念的功利主义,从而调节好人与人之间的利益冲突,处理好人与自然的＂物质变换＂关系。     

Increased maternal serum alpha-fetoprotein and human chorionic gonadotropin in compromised pregnancies other than for neural tube defects or Down syndrome

Intrauterine fetal death occurred in four women who were ‘screen-positive’ in a screening programme for neural tube defects (NTDs) and Down syndrome (DS). These women had very high levels of maternal serum alpha-fetoprotein (MSAFP) and maternal serum human chorionic gonadotropin (MShCG). Therefore, we evaluated all ‘screen-positive’ women in whom both of these markers were ⩾ 2.0 multiples of the median. The cases fulfilling these criteria totalled 11, and only one of them had no complications. High concentrations of both MSAFP and MShCG in a number of these cases might have been caused by an increased placental volume, which, in turn, might have been induced by decreased perfusion of the placenta. We conclude that screening programmes wrongly determine a high risk of fetal NTD or DS if the concentrations of both these parameters are very high. Invasive diagnostic procedures should be avoided in these cases, particularly in view of the increased risk of an adverse pregnancy outcome.     

室内空气污染对人体健康的影响与保护对策

本文首先介绍了室内空气污染的定义、室内空气中常见的污染物及其主要来源,分析 了室内空气中主要污染物对人体健康的影响,从而提出了保护室内环境的对策。     

气候舒适度的体感分级：季节锚点法与中国案例

气候舒适度对人居环境和人类活动具有深远影响,相关的评价模型/指数在建筑设计、城市规划、人体健康和旅游发展等领域有着广泛应用。体感分级标准作为气候舒适度评价模型不可或缺的关键环节,对模型效度有着重要的裁量权,也是实践应用中最终的度量衡工具。目前体感分级标准研究和应用中异地套用和局地实测的传统做法,在制定国家尺度普适性标准时遇到较大瓶颈。本文试图提出包含“定级—定名—定点—定宽”等基本环节的“季节锚点法”这一新的体感分级思路,并基于中国1981-2010年间814个基本（基准）气象站点的日值气象数据,以温湿指数和风效指数为例开展了实证研究。研究给出了“暑—热—暖—温—凉—冷—寒”这一针对中国区域的7级体感划分标准,并具体给出了温湿指数和风效指数在各体感等级上的阈值区间,进而在此基础计算评价了中国气候舒适期和不舒适期的时间长短、空间格局及其历时变化,得到一些有益发现。未来的研究可以进一步就细分人群、测试模型和区域差异等方面的体感分级标准开展更多深入探索。     

Non-biodegradable landfill leachate treatment by combined process of agitation,coagulation, SBR and filtration

This study describes the complete treatment of non-biodegradable landfill leachate by combined treatment processes. The processes consist of agitation as a novel stripping method used to overcome the ammonia toxicity regarding aerobic microorganisms. The NH₃-N removal ratio was 93.9% obtained at pH 11.5 and a gradient velocity (G) 150 s^?1 within a five-hour agitation time. By poly ferric sulphate (PFS) coagulation followed the agitation process; chemical oxygen demand (COD) and biological oxygen demand (BOD₅) were removed at 70.6% and 49.4%, respectively at an optimum dose of 1200 mg L^?1 at pH 5.0. The biodegradable ratio BOD₅/COD was improved from 0.18 to 0.31 during pretreatment step by agitation and PFS coagulation. Thereafter, the effluent was diluted with sewage at a different ratio before it was subjected to sequencing batch reactor (SBR) treatment. Up to 93.3% BOD₅, 95.5% COD and 98.1% NH₃-N removal were achieved by SBR operated under anoxic–aerobic–anoxic conditions. The filtration process was carried out using sand and carbon as a dual filter media as polishing process. The final effluent concentration of COD, BOD₅, suspended solid (SS), NH₃-N and total organic carbon (TOC) were 72.4 mg L^?1, 22.8 mg L^?1, 24.2 mg L^?1, 18.4 mg L^?1 and 50.8 mg L^?1 respectively, which met the discharge standard. The results indicated that a combined process of agitation-coagulation-SBR and filtration effectively eliminated pollutant loading from landfill leachate.     

六溴环十二烷(HBCD)对H4细胞和SK-N-AS细胞脱碘酶2和3表达的影响

六溴环十二烷(hexabromocyclododecane,HBCD)与多溴联苯醚(polybrominated diethyl ethers,PBDEs)复合污染体系,对人类健康尤其神经系统所造成的潜在危害及其机制一直是笔者课题组的研究方向。HBCD是广泛使用的溴化阻燃剂,与PBDEs一样,会通过干扰内分泌系统、影响甲状腺激素分泌及损伤神经系统,对生物体产生发育神经毒性。作为系列研究之一,本研究以H4人脑神经胶质瘤细胞和SK-N-AS人神经母细胞瘤细胞为体外生物模型,通过观察HBCD对H4细胞Ⅱ型脱碘酶(Dio2)和SK-N-AS细胞Ⅲ型脱碘酶(Dio3)表达的调控,初步探讨了HBCD对神经系统局部甲状腺激素水平的潜在影响。H4细胞和SK-N-AS细胞分别暴露于0、1、3和9μmol·L-1HBCD 24 h后,采用MTT法检测细胞活力,Western Blot和RT-PCR法分别分析Dio2和Dio3蛋白和基因的表达,酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测H4细胞脑源性神经细胞营养因子(BDNF)的分泌。结果表明,HBCD以剂量依赖方式降低H4细胞和SK-N-AS细胞生存率,引起H4细胞Dio2蛋白和基因表达下调,而致SK-N-AS细胞Dio3蛋白和基因表达上调。此外,HBCD还降低H4细胞BDNF的分泌。这表明,HBCD很可能通过影响神经和胶质细胞脱碘酶的表达,影响脑局部甲状腺激素水平,从而引起神经系统损伤及发育神经毒性。