Chemical studies on Indopacific Ceratosoma nudibranchs illuminate the protective role of their dorsal horn

Summary. Two Ceratosoma species, C. trilobatum and C. gracillimum (Mollusca: Gastropoda: Opistobranchia), collected along the South China Sea coast, have been studied in order to investigate their defensive strategies. Both species contain four typical sponge furanosesquiterpenoids, probably with a dietary origin. The tissue distribution of these compounds has been studied by ¹H-NMR analysis and preliminary bioassays have been carried out in order to evaluate the ecological role of the isolated metabolites. The main sesquiterpene component in both species was (–)-furodysinin (2), which showed significant feeding-deterrent and ichthyotoxic properties in bioassays with freshwater organisms. The work has been performed studying a very limited number of molluscs that prevented the realization of ecologically relevant experiments. However, the almost exclusive presence of compound 2 in the crude extract of the mantle glands concentrated in the dorsal horn of C. gracillimum strongly supports the defensive role of that dorsal protuberance, which probably acts as a defensive lure attracting potential predators to the part of the animal that contains the distasteful chemicals.     

马铃薯微型薯诱导的激素调节

用虎头（Ｈ）、克四（Ｋ）和Ｆａｖｏｒｉｔａ（Ｆ）３个马铃薯（ＳｏｌａｎｕｍｔｕｂｅｒｏｓｕｍＬ．）品种的无病毒再生植株进行的微型薯诱导实验表明，微型薯的诱导与植物激素的种类和浓度有关：３个品种的微型薯诱导都需要ＢＡ，但０．０５ｍｇ·Ｌ－１的ＩＢＡ能缩短Ｈ微型薯诱导所需的时间，而０．０５ｍｇ·Ｌ－１的ＮＡＡ有利于Ｋ在形成的微型薯上再产生新的微型薯，即形成二次微型薯．另外，０．０５ｍｇ·Ｌ－１的ＩＢＡ能够明显地提高Ｆ微型薯的生长量．对此３个品种而言，在１．０ｍｇ·ＬＢＡ＋０．５ｍｇ·Ｌ－１ＩＢＡ的激素溶液中预处理后的微型薯，在有菌条件下，比对照组更容易萌发形成再生植株．     

Plant volatiles are behavioral cues for adult females of the gall wasp Antistrophus rufus

Summary. The purpose of this study was to identify plant volatiles that provide host location cues for adult females of the gall wasp Antistrophus rufus Gillette (Hymenoptera: Cynipidae). Larvae of this species inhabit flowering stems of the prairie perennial Silphium laciniatum L. (Asteraceae). Adult females responded to volatile compounds emitted by stems of S. laciniatum in field olfactometer bioassays. Plant volatiles were monoterpenes, including, in descending order of abundance, racemic - and -pinene (~50% + enantiomer for both), (+)-limonene, (–)-camphene, and -myrcene. In laboratory bioassays, females responded to aeration extracts of plant stems, the full blend of synthetic monoterpenes, and the four-component blend of -pinene, -pinene, (+)-limonene, and (–)-camphene. This monoterpene blend apparently serves as an olfactory cue for host plant location for female A. rufus and is the first such cue to be reported for a cynipid gall wasp. Species-specific ratios of plant monoterpenes may provide cues for gall wasp females to distinguish between plant species and choose appropriate hosts for oviposition. The olfactometer and bioassay techniques developed for this research may be useful for field bioassays of other types of minute arthropods.     

间接制冷换热器除霜方案研究

目的对以载冷剂为冷媒,用于极端低温气候环境实验室的换热器的除霜问题进行研究,获得可行的除霜设计方案。方法从抑霜和融霜两个方面出发,设计包含变片距结霜换热器的内融霜和外融霜两种除霜方案,并搭建实验台对除霜方案进行实验研究。结果变片距结霜换热器迎风面结霜严重,背风面轻度结霜,内融霜可在3.5 min完成,而外融霜需要2倍的时间。内融霜结束后继续加热换热器,并配合新风置换可在20 min内除去化霜后的附着水。结论变片距结霜换热器能够有效对来流空气进行预除湿,抑制主换热器结霜,内融霜效果最好且目前以蒸汽为热源、内融霜为主、新风吹扫为辅的除霜系统已应用于大型气候环境实验室。     

大型气候实验室高低温模拟系统关键技术研究

目的突破关键技术,获得适用于大型气候实验室的高低温环境模拟系统方案。方法通过分析大型气候实验室载冷/载热系统和空气处理系统的工作原理和工作模式,指出高低温环境模拟系统在可能遇到的极端温度下存在的安全风险,从低温试验工况推断出换热器结霜的必然性。根据载冷剂物性设计规避系统安全风险和融霜的技术方案。结果在AS-6系统和CH2CL2系统的二次循环中设计了充注/排空功能,规避了载冷/载热系统的安全风险。设计了内外融霜结合的融霜方案,进行换热器融霜。结论试验和工程应用证明,通过增加载冷剂充注/排空方案和换热器融霜方案完善的大型气候实验室的高低温环境模拟系统方案合理可行,采用的关键技术可以指导类似系统设计。     

地下水回补引发含水层氟释放次生风险的模拟研究

地下水回补过程中,含水层沉积物中部分微量组分（As、F等）可能因为环境条件改变释放进入地下水中造成次生污染.为探究回补入渗后含水层F-释放的次生风险,依托潮白河南水北调回补区及我国北方8个具有高F地下水的典型区域,应用PHREEQC软件模拟回补入渗对含水层萤石矿物溶解平衡及地下水F-浓度的影响.研究含水层沉积物典型矿物组分、回补水源与地下水水质差异对F-释放次生风险的控制作用.结果表明:①由于回补水源水质、地下水水质及含水层矿物差异,回补后不同地区地下水中F-浓度的呈现趋势有显著差异,部分地区由于地下水水质差异大,F-浓度存在上升及下降两种趋势.②地下水Ca2+浓度相对较低的区域回补后F-浓度呈下降趋势,增大回补量有利于降低F-释放风险,而对于Ca2+浓度高、甚至萤石饱和的区域,增大回补量会增加F-释放风险.③地下水中F-浓度同时受到萤石及其他含钙矿物的控制,当含水层存在萤石矿物且其他含钙矿物较少时,回补后F-释放的风险增大.因此在具有F背景的区域,对地下水Ca2+浓度较高的含水层或除萤石外含钙矿物含量有限的含水层进行回补时,可能导致地下水F-浓度升高引发回补次生风险.对于回补水源、地下水与含水层矿物组分相互作用的深入研究是保证地下水安全回补的关键,回补后F-释放反应动力学的进一步研究将加深F-释放次生环境风险的认识.      

新型PD/A工艺同步处理低C/N生活原水和二级出水

通过一种新型的短程反硝化-厌氧氨氧化（Partial Denitrification/Anammox,PD/A）固定生物膜工艺,同步处理模拟的低C/N城市污水厂生活原水和二级出水,研究了不同进水C/N（1.3,1.5,1.6,1.8）和不同pH值（7.5,8.0,8.5,9.0）下该工艺的脱氮效果.结果表明,逐步提高进水C/N强化了系统的完全反硝化作用,平均NO₃^--N去除率从52.3%增长至85.7%;较高的进水pH值促进了短程反硝化过程中NO₂^--N的积累,继而强化了厌氧氨氧化的自养脱氮作用,平均NH₄⁺-N去除率从82.2%增长至89.7%.在C/N=1.6、pH=9.0的条件下,该工艺达到了88.3%的TN去除率,出水TN稳定低于2mg/L.此外,分析了PD/A固定生物膜工艺在传统AAO工艺升级改造中的潜力.     

NH4+对次生铁矿物形成及重金属去除的影响

研究了初始pH值、Fe²⁺浓度、Fe/NH₄⁺物质的量比对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌（A.ferrooxidans）体系中Fe²⁺氧化率、总Fe沉淀率、次生铁矿物矿相的影响,并比较矿物对AMD中Cr（VI）、As（Ⅲ）的去除效果.结果表明,当NH₄⁺浓度在A.ferrooxidans耐受范围内时,Fe²⁺氧化及总Fe沉淀去除效果不受影响,表现在160,80,20mmol/L的Fe²⁺分别在72,48,24h内被完全氧化,培养至终点时（96h）平均总Fe沉淀率分别为24.03%,19.46%,8.13%.在Fe²⁺=160mmol/L体系中,Fe/NH₄⁺=2.0、pH=2.6处理获得纯净施氏矿物;而当Fe/NH₄⁺≤1.0、pH≤2.3时,次生铁矿物的合成途径开始向黄铵铁矾转移.Fe/NH₄⁺=2.0的各酸性体系合成矿物对Cr（VI）、As（Ⅲ）去除能力存在显著差异,依次为pH=2.6 > pH=2.3 > pH=2.0.分析表明,次生铁矿物的表观结构和比表面积是影响有毒元素去除效果的主要原因.     

2019年5月上海复合污染过程中挥发性有机物的污染特征及来源

本研究基于2019年5月上海市臭氧（O₃）和细颗粒物（PM_2.5）复合污染期间获得的城区大气中挥发性有机物（VOCs）的观测结果,分析了大气中VOCs的污染特征及其与二次生成的关系,同时解析了气团的潜在来源及VOCs的人为源贡献.结果表明,2019年5月上海市O₃与PM_2.5共出现4次污染过程,在平均气温约26℃,相对湿度约40%左右的气象条件下,发生了PM_2.5和O₃同步超标的复合污染现象.VOCs光化学消耗程度与O₃最大净增长量呈现明显的正相关,二次有机气溶胶生成潜势（SOA_P）与PM_2.5日均值呈现明显的正相关.VOCs物种中对臭氧生成有重要贡献的关键活性组分为：间/对-二甲苯、乙烯、甲苯、丙烯和邻-二甲苯等,在臭氧污染日,乙烯和丙烯等关键活性组分的臭氧生成潜势（OFP）百分比贡献进一步加强;对二次有机气溶胶（SOA）有重要贡献的关键活性组分为：甲苯、间/对二甲苯、乙苯、邻-二甲苯和1,2,3-三甲苯,在PM_2.5污染日,甲苯、乙苯、邻-二甲苯和1,3,5-三甲苯等关键活性组分的SOA_P的百分比贡献会进一步加强.