广西北部湾近岸海域营养盐与富营养化状态研究

为全面了解广西北部湾近岸海域营养盐与富营养化程度,于2021年8月和2022年1月在珍珠湾、钦州湾、廉州湾、铁山港和涠洲岛海域共27个站位采集表层水,分析营养盐浓度,并运用营养盐限制因素评价方法和富营养化指数法分析营养盐结构特征和富营养化状况。结果表明：广西北部湾近岸海域夏季表层水体溶解态无机氮（DIN）、磷酸盐（PO₄^3--P）和硅酸盐（SiO₃^2--Si）均值分别为0.177 mg/L、0.019 mg/L和0.578 mg/L,冬季三者分别为0.162 mg/L、0.021 mg/L和0.324 mg/L,营养盐浓度均为SiO₃^2--Si>DIN>PO₄^3--P;其中DIN和SiO₃^2--Si平均值在夏季高于冬季,而PO₄^3--P为夏季略低于冬季。各海湾营养盐浓度大小依次为铁山港和钦州湾>廉州湾>珍珠湾>涠洲岛,且在4个海湾均呈湾内向湾外递减的空间变化趋势。夏季氮磷摩尔比（N/P）、硅氮摩尔比（Si/N）和硅磷摩尔比（Si/P）分别为4.3-35.2,0.5-6.5和12.0-139.9,对应均值分别为19.6,2.0和35.5,以潜在磷（P）限制为主,占所有站位的29.6%;氮（N）限制占14.8%,其余站位无营养盐限制的情况。冬季N/P、Si/N和Si/P分别为4.3-36.2,0.8-2.0和8.4-37.1,对应均值分别为20.4,1.1和21.5,以潜在P限制为主,占所有站位的36.4%;N限制占9.1%。夏季富营养化指数E为0.04-3.92,平均值为1.13;冬季富营养化指数E为0.03-3.68,平均值为1.08,夏季富营养化程度略高于冬季。总的来说,北部湾近岸铁山港富营养化程度最高,其次为钦州湾,两者绝大部分海域均已达到中度富营养,廉州湾30.0%海域达到轻度富营养,而珍珠湾和涠洲岛均属于贫营养。本研究结果可为北部湾海洋环境保护和海水养殖提供基础数据。     

空港新城夏季臭氧及其前体物污染特征分析

针对陕西省西咸新区空港新城夏季臭氧质量浓度较高的问题,开展了臭氧及其前体物（氮氧化物、挥发性有机物）监测工作,分别监测3种污染物的质量浓度小时值,监测时间为2018年7月27日00：00时至8月26日23：00时,共31 d。根据监测结果,西咸新区空港新城在夏季（7—8月）臭氧质量浓度总体偏高,观测期间平均质量浓度为103.8 μg/m³,最大质量浓度达306 μg/m³,研究期间有16 d分别出现了臭氧小时质量浓度值超标现象;空港新城臭氧质量浓度日变化呈单峰趋势,最大值出现在下午17：00左右,最小值出现在上午6：00左右;臭氧与其前体物均呈现负相关关系,其相关系数分别为-0.648 7、-0.091 1,当VOCs/NO_x小于6.43时,VOCs对臭氧的生成起主导作用,而当VOCs/NO_x大于6.43时,则NO_x对臭氧的生成起决定性影响。     

生物法同时脱除高温烟气中SO2和NOx的实验研究

 对采用生物膜填料塔处理高温烟气中的SO₂和NO_x进行了实验研究,结果表明,生物膜填料塔能够有效地同时去除高温烟气中的SO₂和NO_x.在65 ℃,循环液流量4.0~7.0 L/h,pH=1.5,停留时间150 s,SO₂进气质量浓度2 000~3 000 mg/m³,NO_x进气质量浓度500~1 000 mg/m³的操作条件下,生物膜填料塔对SO₂的去除率可达99.9%以上,对NO_x的去除率为60.2%.     

滇池水-沉积物界面氮分布特点及其对控制蓝藻水华的意义

 造成水体富营养化的污染源可以分为外源和内源,当湖泊的外源得到控制以后,内源营养盐的释放仍然可以发生富营养化,甚至爆发藻类水华.研究营养物质在水-沉积物界面的地球化学行为,对于控制水体富营养化和水华爆发具有重要意义.以滇池为研究对象,测定了间隙水和上覆水中总氮(TN)、氨态氮(NH₄⁺-N)、硝态氮(NO₃^--N)和有机氮(ON)的质量浓度.结果表明:①无论在草海还是外海,间隙水中TN,NH₄⁺-N及ON质量浓度均高于上覆水,说明底泥中的氮元素有向水体中扩散的趋势;②草海上覆水及间隙水中TN,NH₄⁺-N和NO₃^--N质量浓度均高于外海,其受污染的程度比外海高.研究揭示了滇池底泥中氮分布区域和垂直变化特征,阐明了内源氮负荷在湖泊富营养化中所起的作用.     

某地区PM2.5与居民呼吸系统疾病及恶性肿瘤死亡的时间序列研究

目的 基于广义相加模型定量分析某地级市大气污染物PM_2.5与居民呼吸系统疾病及恶性肿瘤死亡风险的相关性。方法 收集2016~2018年该地级市逐日PM_2.5浓度数据、气象数据、居民呼吸系统疾病及恶性肿瘤死亡数据，进行描述性统计分析；采用基于Quasi-Poisson回归的广义相加模型（GAM），分析PM_2.5与该市居民呼吸系统疾病和恶性肿瘤死亡风险间的相关关系。结果 2016~2018年该地级市大气PM_2.5日均值为49 μg/m³，共有631 d超出《环境空气质量标准》GB3095-2012污染物浓度一级限值标准，占三年总天数的57.6%；广义相加模型滞后效应（Lag0~Lag7）显示，PM_2.5浓度升高10 μg/m³，呼吸系统疾病死亡率在滞后5 d的影响最大(ER=0.699%（95%CI：0.121%~1.277%）)，恶性肿瘤死亡率在滞后3 d时的影响最大(ER=0.443%（95%CI：0.013%~0.873%）)；寒季（11月~4月）期间，PM_2.5浓度升高10 μg/m³，呼吸系统疾病死亡率在滞后6 d的影响最大(ER=0.952%（95%CI：0.269%~1.635%）)，恶性肿瘤死亡率在滞后1 d时的影响最大(ER=0.819%（95%CI：0.177%~1.461%）)。结论 该地级市PM_2.5浓度升高会引起呼吸系统疾病和恶性肿瘤死亡率增加，特别是在寒季，PM_2.5暴露对呼吸系统疾病的负性效应更显著。     

宿州市城区河流沱河与新汴河水质评价及污染来源对比研究

煤炭型城市河流污染评价与溯源是国内外学者关注的热点问题。以典型的煤炭型城市宿州市城区河流新汴河与沱河为研究对象,测定水体中污染物指标化学需氧量（COD）、总磷（TP）、总氮（TN）,氨氮（NH₃-N）和高锰酸盐指数（COD_Mn）等指标,利用单因子水质标识指数法、相关性分析等方法对比2条河流的水质与污染来源。结果表明：（1）新汴河与沱河水体中TN质量浓度较高,NH₃-N与TP所对应的水质类别全部符合安徽省水功能区划对应的标准,2条河流的COD与COD_Mn质量浓度均存在不同程度的超标;（2）新汴河中NH₃-N与TP质量浓度存在极显著正相关（r = 0.701,P＜0.01）,有着相似的污染源,主要受河流周边农田肥料使用的影响;沱河中TN均与COD_Mn、NH₃-N质量浓度之间都存在极显著正相关（r分别为0.637与0.555,P＜0.01）,NH₃-N与COD_Mn质量浓度之间存在显著正相关（r = 0.418,P＜0.05）,而NH₃-N与TP质量浓度之间存在显著负相关（r = -0.469,P＜0.05）,说明氮污染物与磷污染物存在着不同的污染来源,氮污染分布可能是受煤炭开采矿井废水排放影响较大,磷污染分布可能是受居民生活洗涤污水排放的影响较大。研究结果可为人类活动对煤炭型城市城区河流污染分布的影响机制提供理论参考。     

3种观赏性石斛的光合特性比较研究

为探明3种观赏性石斛属Dendrobium Sw.植物在光合生理方面的差异,为其栽培及规模化种植提供理论依据。本研究以3种观赏性石斛(叠鞘石斛D.denneanum Kerr.、流苏石斛D.fimbriatum Hook.和束花石斛D.chrysanthum Wall.ex Lindl.)为材料,测定其叶片的光响应曲线、CO₂响应曲线及叶绿素相对含量(SPAD值),探究其光合特性。结果表明,叠鞘石斛、流苏石斛和束花石斛3种石斛属植物的光补偿点(LCP)分别为2.15 μmol·m^-2·s^-1、3.74 μmol·m^-2·s^-1、1.79 μmol·m^-2·s^-1,光饱和点(LSP)分别为995.09 μmol·m^-2·s^-1、679.44 μmol·m^-2·s^-1、712.28 μmol·m^-2·s^-1,LCP均低于5 μmol·m^-2·s^-1,LSP均低于1 000 μmol·m^-2·s^-1,属于典型的阴生植物,具有较强的耐阴性;3种石斛的最大净光合速率(P_max)分别为3.54 μmol·m^-2·s^-1、3.86 μmol·m^-2·s^-1、4.03 μmol·m^-2·s^-1,表观量子效率(AQY)分别为0.042,0.044和0.051,束花石斛的P_max和AQY最大,光合作用能力较强。3种石斛的CO₂响应曲线中,最大净光合速率(A_max)大小依次为叠鞘石斛(11.99 μmol·m^-2·s^-1)、流苏石斛(10.87 μmol·m^-2·s^-1)、束花石斛(4.75 μmol·m^-2·s^-1),叠鞘石斛利用CO₂进行光合作用的能力最强;3种石斛的CO₂饱和点(CSP)无显著性差异,在CO₂浓度不大于2 000 μmol·mol^-1时均未到达饱和点;CO₂补偿点(CCP)具有显著性差异,CCP分别为100.12 μmol·m^-2·s^-1、158.02 μmol·m^-2·s^-1、134.44 μmol·m^-2·s^-1,其中叠鞘石斛的CCP最低,对低浓度CO₂的利用能力最强。3种石斛叶片的SPAD值分别为51.09,56.93和58.06,其高低与其净光合速率的大小有一定程度的相关性。在3种石斛中,束花石斛的光合作用能力最强,对弱光的利用能力较强;流苏石斛对弱光的利用能力较弱,光照适应范围狭窄;叠鞘石斛对强光的利用能力较强,光合作用适应范围较广。此外,3种石斛均具有较强的耐阴性,对CO₂的耐受性也较强,在种植时应提供适当的遮阴和增加CO₂浓度来提高石斛的光合作用能力。     

3种兜兰属植物光合特性的比较研究

通过研究硬叶兜兰(Paphiopedilum micranthum)、带叶兜兰(P.hirsutissimum)和长瓣兜兰(P.dianthum)3种兜兰属植物的光合特性,为其种质资源保育及引种栽培提供理论依据。以广西雅长兰科植物国家级自然保护区内3种兜兰属植物为试验材料,测定其叶片的光响应曲线、CO₂响应曲线以及叶绿素含量,比较3种兜兰光合特性的差异。结果表明：硬叶兜兰、带叶兜兰和长瓣兜兰的最大净光合速率(P_max)分别为2.719 μmol·m^-2·s^-1、1.836 μmol·m^-2·s^-1、2.015 μmol·m^-2·s^-1,光饱和点(LSP)分别为578.74 μmol·m^-2·s^-1 、467.72 μmol·m^-2·s^-1、481.25 μmol·m^-2·s^-1,光补偿点(LCP)均较低,分别为15.65 μmol·m^-2·s^-1、12.79 μmol·m^-2·s^-1、10.34 μmol·m^-2·s^-1,是典型的阴生植物。硬叶兜兰的最大净光合速率(P_max)、CO₂饱和点(CSP)、羧化效率(CE)均显著高于长瓣兜兰和带叶兜兰(P<0.05),硬叶兜兰对CO₂的利用能力更强。叶片叶绿素相对含量(SPAD值)表现为硬叶兜兰(58.13)>长瓣兜兰(55.12)>带叶兜兰(51.88)。3种兜兰属植物的光合能力较弱,对光的利用范围狭窄,在引种栽培时应注意增加荫蔽度。     

扭曲椭圆管内超临界CO2冷却换热的数值模拟

为了提高CO₂热泵的传热性能,基于Fluent的数值模拟方法研究了不同质量流量下,扭距为100 mm及无扭曲状态下的水平椭圆管管内超临界CO₂冷却换热特性及二次流的变化规律,并针对竖直椭圆管引入局部换热系数和压降,研究了长短轴比b/a及扭距对扭曲管换热性能的影响。结果表明,低质量流量下扭曲椭圆管内浮升力明显大于椭圆管扭曲结构所产生的浮升力,对于低质量流量G<200 kg/(m²·s²)下的超临界CO₂流体,椭圆管具有更大强度的浮升力所造成的二次流,强化传热更明显;对于高质量流量G>200 kg/(m²·s²)下的超临界CO₂流体时,扭曲椭圆管具有更大强度自身结构所产生的周期性二次流来强化传热;管内的传热系数及压降随着扭曲程度及压扁程度的增大而增大。为扭曲椭圆管在CO₂热泵中的应用提供了重要的理论与数据支持。     

Planck粒子、磁单极子和亚夸克超对称伴子的相互关联

 用亚规范理论和焦-官亚夸克模型、Nambu模型,唯象地算出亚夸克的质量,发现亚夸克的超对称伴子质量与宇宙大爆炸后磁单极子的质量相等,经强作用修正后,所得结果与Plarck粒子质量仅差一个量级,现时粒子的超对称伴子大质量标度将从m_T≈175 GeV一举延伸到m_pl≈1.22×10¹⁹GeV广大空白区,深化了对宇宙早期物理规律的认识.     

五里湖综合整治对湖水水质的影响

为探讨湖泊综合整治工程对城市湖泊水质的改善效果,利用国家野外科学观测研究站江苏太湖湖泊生态系统研究站1998-2009年的监测数据,结合湖体与环湖河道调查,分析了太湖五里湖综合整治工程对水质的改善效果,结果表明:综合整治之后,总氮、总磷及叶绿素a质量浓度平均值显著下降(P＜0.01),分别由6.06 mg/L,0.18...     

三仙湖氮磷污染现状与问题诊断

 三仙湖湖区水质好坏及水量多寡关乎湖南南县及周边地区的战略饮用水安全。三仙湖流域水质与底质的调查结果表明：三仙湖湖体水中总磷平均质量浓度为0.18 mg/L,总氮平均质量浓度为1.26 mg/L,总体水质为V类,总磷超标严重,对比国内重要湖泊水质总氮均值依次表现为三仙湖 < 洞庭湖 < 鄱阳湖 < 太湖,总磷均值为鄱阳湖 < 洞庭湖 < 三仙湖 < 太湖。沉积物中总氮污染较重,总磷生态效应较总氮低,对比国内重要湖泊底质总氮均值表现为洞庭湖 < 三仙湖 < 鄱阳湖 < 太湖,总磷均值表现为三仙湖 < 鄱阳湖 < 洞庭湖 < 太湖。分析表明,目前存在农业面源污染严重、湖内底泥淤积、内源污染释放风险较大、散养牲畜进入湖区放养现象突出、受精养塘等渔业污染严重等问题。     

太湖富营养化的驱动因子分析

将太湖2001～2002年的水质监测数据与空间数据结合,采用基于因子分析的主成分方法将太湖的水质参数概括为5个主成分,提取并反证了湖泊水质各个主成分的科学内涵,即水体营养指数、富营养化指数、植物生长环境指数、水体色度指数和水体酸碱指数;研究了各主成分的空间分布特征、意义以及月均值随时间的变化规律．指出水体营养指数和植物生长环境指数是太湖富营养化的主要驱动因子,水体色度指数和水体酸碱指数是太湖富营养化的次要驱动因子并可作为富营养化的指示因子。     

Using quantile regression to analyze the stressor–response relationships between nutrient levels and algal biomass in three shallow lakes of the Lake Taihu Basin,China

Understanding the stressor–response relationship between nutrient levels and algal biomass is a prerequisite for the management of eutrophication in lakes. In this study, a quantile regression(QR) approach was used to interpret the stressor–response relationships between nutrient(e.g., phosphorus, nitrogen) concentrations and algal biomass as measured by chlorophyll-a(Chl-a) levels. QR results indicated that Lake Dianshan and Lake Changdang,which are both heavily eutrophicated, were P-limited only.In contrast, Lake Kuilei, which has significantly lower nutrient levels and algal biomass than the other two lakes,was P- and N-limited. Moreover, in Lake Kuilei, N and P levels had significant interaction effects on the algal biomass at the upper quantiles(s [ 0.68). The degree to which the lakes were P-limited increased with rises in the mean total P concentration in the lakes. QR has many advantages over ordinary least squares regression for discriminating limiting factors and, in particular, allows us to estimate changes near the upper extremes of distributions associated with limiting factors. QR is adapted to more specialized risk management problems, such as early warnings of the risk of algal blooms.The probable value-at-risk of harmful algal blooms for Lake Kuilei, Lake Dianshan and Lake Changdang is s = 0.76(Chl-a = 9 mg/m3), s = 0.87(Chl-a = 24 mg/m3) and s = 0.72(Chl-a = 35 mg/m3), respectively. Given the results of the stressor–response relationship analysis, we conclude that reductions in P input represent the most feasible and least costly approach for managing eutrophication in the shallow lakes of the Lake Taihu Basin. To control the magnitude and duration of algal blooms in shallow lakes,reductions in P and N inputs are required. The 95 % CI bounds of slopes indicated that the interactions of nonnutrient factors with nutrients had strong impacts on the algal biomass in lightly eutrophicated Lake Kuilei. It is suggested that, in addition to reductions in nutrient loads,several ecological measures, such as an increase in the biomass of submerged macrophytes and the reduction of hydraulic retention time by flushing, could represent important components of an integrated approach to eutrophication management in the Lake Taihu Basin.     

基于高分六号卫星遥感影像的太湖叶绿素a质量浓度反演

针对太湖叶绿素a浓度反演大多采用低中分辨率遥感数据,缺少基于高分辨率遥感数据研究的现状,采用高分六号卫星遥感影像,运用波段比值模型、归一化差异叶绿素指数（NDCI）模型和三波段模型定量反演了太湖蓝藻的叶绿素a质量浓度,并采用2018年10月28日、2019年4月6日和2019年6月3日的高分六号卫星遥感影像对3种模型的反演精度进行了验证。结果表明,采用NDCI模型的平均相对误差、均方根误差和平均绝对误差最小,NDCI模型具有更好的精度和稳定性,更适合高分六号卫星遥感影像在太湖叶绿素a质量浓度反演方面的应用。     

不同磷营养水平下金鱼藻的生理响应

通过静态模拟实验,研究不同磷营养水平下培养的金鱼藻的生理变化.结果表明：金鱼藻在富营养（0.1mg.L-1）水平下水体溶解氧增加最多,光合能力较强;与对照相比,叶绿素含量随着磷浓度的增加,呈先上升后下降的趋势,在富营养水平（0.1mg.L-1）时含量最高;丙二醛含量随着磷浓度的增加先下降后上升,在富营养水平时含量最低.这表明金鱼藻适应于富营养环境,对水体中的磷有去除净化效果,过高营养盐浓度会影响金鱼藻的抗逆能力.     

太湖水质时空相关性分析

利用2001年太湖12个月25个监测点的实测水质资料,结合太湖监测点的空间地理位置,基于相关系数法,对太湖水质时空相关性及时空分布规律进行了研究,并利用动态聚类分析法将太湖所有监测点进行了聚类分析．结果表明,太湖水质存在很强的时空相关性,月份之间的相关性变化比较明显,可能与太湖水位、水体的流动情况以及入湖排污口污染物排放量有关;动态聚类分析的结果可以直观地了解太湖水质的时空变化规律．     

星云湖富营养化进程的神经网络模拟及污染控制对策研究

以星云湖为研究对象，通过多年水生态监测数据筛选出富营养化的关键因子，利用BP神经网络模拟叶绿素a与各因子之间的关系，定量分析了叶绿素a的压力响应情况，结果表明:CODMn、TP、TN是富营养化进程中3个关键因子；以0.02mg/L为富营养化湖泊中叶绿素a的控制目标，需分别削减61%的CODMn或77%的TP或20%的TN. 模拟结果显示，星云湖的藻类生长以氮为限制因子. 基于神经网络模拟分析星云湖的富营养化进程，为星云湖水污染控制提供重要的决策依据.     

Direct evidence of phosphorus outbreak release from sediment to overlying water in a large shallow lake caused by strong wind wave disturbance

Concentration variations of suspended solids (SS), total phosphorus (TP), dissolved total phosphorus (DTP), dissolved reactive phosphorus (SRP), and algae available phosphorus (AAP) in overlying water were observed during the coldest week in a year in Lake Taihu, a large shallow lake in China. Water samples at different water depths were collected with wind speeds of 8, 12, 0 and 0 m/s on 23, 24, 26 and 30 January 2004, respectively. On 23 January 2004, SS concentration increased to 258 mg/L with a wind speed of 8 m/s lasting for 1 h. SS concentration kept increasing and reached to 507 mg/L when the strong wind lasted for 24 h and the peak value of wind-speed reached to 12 m/s on 24 January 2004. On 26 January 2004, SS concentrution decreased to 51 mg/L with the wind speed smaller than 2 m/s lasting for about half a day. Then after five continuous waveless days, SS concentration decreased to 21 mg/L on 30 January 2004. The observed results confirmed that sediments in Lake Taihu would be intensively suspended if the surface wind speed is greater than 8 m/s, and the magnitude of SS would increase with increasing wind-speed. Coupled with the intensive sediment suspending, concentrations of TP, DTP and SRP on 23 January were 0.210, 0.048 and 0.035 mg/L, respectively. And they were 0.299, 0.054 and 0.026 mg/L on 24 January, which were significantly higher than those on 26 and 30 January. SRP concentration on 23 January was twice as high as that observed on 30 January. It indicates that the strong wind may result in an outbreak release of phosphorus. Moreover, AAP contents in suspended solids were 132, 97 and 226 mg/kg on 23, 24 and 26 January, respectively. Therefore, it could be estimated that this strong wind process resulted in 987 t of TP, 80 t of SRP and 167 t of AAP releasing from sediments into overlying water. Since such strong wind process is frequent in the area of Lake Taihu, dynamical release driven by wind-induced wave disturbance may be the main mode for internal release of phosphorus. It must have important effects on the nutrient supply during Microcystis bloom in Lake Taihu.     

2，4-二叔丁基苯酚对细叶小羽藓生理的影响

为探究木麻黄（Casuarina equisetifolia）林地化感物质中含量最为丰富的2，4-二叔丁基苯酚（2，4-di-tert-butylphenol，2，4-DTBP）对细叶小羽藓（Haplocladium microphyllum）生长发育的影响，用不同物质的量浓度（0，0.01，0.05，0.10，0.50，1.00 mmol·L^-1）的2，4-DTBP处理细叶小羽藓，分别进行叶绿素、脯氨酸和丙二醛（MDA）含量的测定.结果表明：用适宜物质的量浓度（0~0.10 mmol·L^-1）2，4-DTBP处理时，细叶小羽藓叶绿素含量增加，脯氨酸和丙二醛含量下降；而物质的量浓度大于0.50 mmol·L^-1时，叶绿素含量下降，脯氨酸和丙二醛含量增加.当2，4-DTBP浓度高于0.50 mmol·L^-1时，对细叶小羽藓产生明显的化感抑制效应，不利于细叶小羽藓生长.本研究以常见种细叶小羽藓为例，探讨了2，4-DTBP对苔藓植物的化感作用，为细叶小羽藓是否适应木麻黄林地生态环境提供参考.