南极冰:冰冻时期胶囊

南极冰盖中封存着一个地球过去环境情况—气候和大气污染残余的资扦牟。过去10年间,南极冰盖已被证明是一个有关地球过去环境情况的资料库。锁入冰层中的杂质等于是冰最初以雪的形式降落地球时大气情况的一张快照。通过仔细的探测,冰川学家成功地将冰的组分同包括气温、大气尘埃含量、火山活动、太阳活动、及许多空中污染物在内的范围广阔的重要环境特性联系到了一起。     

环境的热传导

过去二十年中,人们已经越来越清楚地认识到自然资源是有限的,自然环境必须经过相当长的时间才能适应人类的干扰。机械工程师不仅要预计环境的变化,还要保证技术造成的局部环境变化不致严重地损害热力设备的性能。例如七十年代早期,人们普遍认为发电厂排放的废热会造成严重的环境问题,现经研究说明,这种废热排放的影响是局部的,人们更注意发电厂的效益和性能,而不是注意其对环境的影响。只有核武器所造成的灾难性的热释放才会产生全球影响。美国机械工程师协会K—19委员会(环境热传导委员会)1983年发表了一篇阐述环境热传导的综述性文章,本文进一步阐述1985年文章讨论的部份课题,以及从那时起已变得与此有关的课题。本文观点是K—19委员会的共同看法。     

编者按

作为21世纪最具发展潜力的新技术之一, 纳米技术将在环境污染防治领域发挥十分重要的作用. 由于纳米材料具有比表面积大、反应活性高和流动性强等特点, 被成功用于环境污染物的分析测定、去除和降解等, 为解决环境污染监测和治理等技术难题提供了新的有效途径. 然而, 纳米材料将随着其广泛应用而释放到环境中, 由此产生一系列的环境健康问题. 2003年4月以来, Nature和Science等杂志发表了多篇文章, 提出纳米材料与纳米技术的生物和环境安全性问题. 美国环境保护局(EPA)于2007年就纳米技术的环境问题发表了《纳米技术白皮书》, 指出不仅要研究纳米技术的环境应用, 还要关注纳米材料自身对环境和人体健康所带来的直接负面效应, 以及纳米材料对环境中共存的污染物的暴露、迁移和转化等环境过程和毒性效应的影响, 科学评价纳米材料的环境风险.     

全球碳循环的模式研究与生物的调节

简要叙述了生物对全球环境的调节作用和全球生态状况的特点.对引起全球生态变化的紧迫问题作了讨论.详细分析了碳的全球循环.分析了海洋生物圈释放CO2的速率和遭破坏的陆地生物圈释放CO2的速率.由此提出了确保可持续发展的基本条件.     

用于药物控释的多聚物凝胶

人们正在开发新的受控制的药物释放体系以克服传统的剂量类型的不足。例如,受刺激的药物释放已被用来克服由于恒定的释放率所引起的耐药性问题,并模拟激素浓度的生理模型,在需要时供给药物。对刺激敏感的多聚物在药物的受激释放方面有潜在的应用价值。它们能响应环境条件的变化而改变它们的结构或化学性质。来自环境的刺激包括温度、pH、光(紫外光或可见光),电场或者某些化学物质。刺激敏感型的凝胶网络其体积变化对外部刺激尤为敏感,但膨胀却缓慢发生。这些体系不仅能用在药物的控释上,而且能帮助我们深入了解分子间的相互作用。在此我们报道一种新的多聚物体系,它能对微小的电流发生反应,通过将固态的多聚复合物分解为两个能溶于水的多聚物,很快地由固态变为溶液。我们证实用这种多聚物体系能实现胰岛素的调节释放,由此也能推广到其它的大分子物质。聚乙基恶唑啉(PEO_x)与聚甲基丙烯酸(PMAA)     

中国的“过去全球变化”(PAGES)研究跃居世界前列

地球环境是人类生存的基础,全球范围内突出的环境问题已引起各国政府和社会公众的关注.由于环境变化是自然因素和人为因素双重作用下的产物,为此,国际学术界认为应把环境问题放在更广阔的背景下研究,即地球各层圈是一个相互关联、相互制约、相互作用的整体.在这一学术思想指导下,国际科学联合理事会(ICSU)于80年代后期制订了国际地圈-生物圈研究计划,并于90年代初将“过去全球变化”(PAGES)列为5个核心项目之一.国际地球科学联合会与联合国教科文组织也联合制订了“地球过程与全球变化”的研究规划.围绕这一主题,世界各国依据本国实际,发挥地区优势,选择适当突破口(如冰岩芯记录、深海沉积等),纷纷确定本国的研究方案.我国地处中纬、幅员辽阔,自然环境复杂,加之位于三大季风区的交汇处,无疑是全球变化的重要区域.面对激烈的国际竞争,国家自然科学基金委员会地球科学部依据我国的干旱、半干旱区是研究全球变化的枢纽地区,也是其它国家所不具备的优势,于1991年及时组织实施了以“八五”重大项目《我国干旱半干旱区15万年来环境演变的动态过程及发展趋势》为主体的“过去全球变化”(PAGES)研究.该项目研究的总体目标为:通过在我国干旱半干旱区建立有代表性的环境地质剖面和东西向大断面,高分辨率高准确     

铀测定年代

巴巴多斯的加勒比岛的珊瑚提供地质学家一种校准放射性碳测定年代到过去3000年的新方法。这远远超过以前根据与树年轮的关联的校准极限11000年。这一发现意味着地质学家现在可能利用放射性碳测定年代法可靠地测定比以前古老三倍的样品的年代。这种新的时间标度对最后冰河期的气候和海平面的分析是特别重要的。     

甲烷渗漏构造、水合物分解释放与新元古代冰后期盖帽碳酸盐岩

甲烷水合物是地球沉积圈最大的可交换碳储库, 在全球变暖和海平面变化期将大规模分解释放, 对全球气候和环境产生重大影响. 新元古代极端寒冷的冰期之末可能发生了地史上最大的甲烷水合物分解释放事件. Marinoan冰后期(约635 Ma)盖帽碳酸盐岩中广布的甲烷渗漏构造、特殊的同位素标识、低硫酸盐浓度、海相重晶石沉积以及短暂而显著的碳同位素负漂(δ ¹³C≤−5‰)提供了新元古代晚期冰川消融和海进过程中甲烷释放的有力证据. 甲烷释放可能导致了全球变暖, 促进了全球冰川迅速融化; 而甲烷氧化导致的海洋缺氧和大气含氧量波动可能是新元古代末后生动物演化的重要环境驱动因素. 该事件有待进一步研究的问题包括: 甲烷水合物分解释放的诱发因素、甲烷最初释放与海洋缺氧事件发生的时间及其与生物演化之间的关系、反映甲烷氧化的地球化学信号、盖帽碳酸盐岩的区域和全球等时性等. 华南陡山沱组底部的盖帽碳酸盐岩提供了研究这些问题的良好实例.     

从月球开发热核燃料

裂变反应堆生产核能目前已经广泛应用.当今世界上已经有428座反应堆正在工作,分布在26个国家,这些国家生产了约1/6的世界电能.据预测,到2000年,核能所占的比重将增长到1/5.但是与这种能源相关的有一些严重的问题,从埋藏长效放射性废物到保障反应堆的安全都存在难以处理的问题. 幸而原子能不仅在重元素裂变时能释放,而且在轻元素聚变时也能释放.这种合成法获取原子能量,     

7000m处冰芯的初步研究

冰川是自然界在特殊环境下的特殊创造物,也是过去环境变化最可靠、最保真的天然档案馆.因此,从冰川中揭示过去环境变化的冰芯研究成为环境研究的前沿热点领域.科学家已通过南、北极冰芯研究,阐明了过去40万年(南极)和30万年(格陵兰)以来气候环境变化特征.但科学家们在试图通过南、北极冰芯解释全球气候环境变化机制时,遇到了挑战.这就是没有中纬度地区的冰芯研究作桥粱,两极地区的冰芯研究就不能很好地在全球尺度上联系起来,也就难以最终解决全球气候环境变化的机制问题.青藏高原是中纬度冰芯研究最理想的地区.青藏高原的冰芯研究可以在全球…     

雷电探秘

自古以来,人们认为雷总是向地面降落的。但是最近科学家多次观测到向天空释放绿光和红光的雷。地球上每秒都会打100次雷,一次发光的能量最多能点亮300万盏电灯泡。现已得知,这种巨大的能量也会对地球环境产生影响。     

地球范围内环境问题之现状

1.引言从本世纪中叶起,经济发展以过去从未有过的速度进行。生产规模也急剧扩大,在半个世纪内,随着人口成倍的增长,今日世界,以从未有过的规模,面临着大气污染,水质污浊,自然环境破坏等问题。在这期间,于1972年在瑞典斯德哥尔摩召开了“联合国人类环境会议”,到今天正好经历了15年。联合国人类环境会议,是把环境问题当作人类共同课题来讨论的,也是首次世界政府间的会晤,它通过了《人类环境宣言》,为了保护地球需要国际合作的“行动计划”。为了实施该行动计划,1972年末联合国大会通过了联合国环境计划(UNEP)。UNEP不过是在联合国组织内,以协调、促进环境领域内诸活动为目的的。     

终极杀手—环境激素

由于受落叶剂的毒害一对越南夫妇的两个已近20岁的女儿都是痴呆畸形儿会不会有这一天：动物和人类的雄性逐步退化直至消亡，雌性的生殖机能畸形失常，动物和人类无法再繁衍后代而灭绝？提出这样的问题，并非危言耸听。因为目前环境中，存在着悄悄攻击动物和人类的杀手──环境激素。所谓“环境激素”，是指由于人类活动而释放到环境中的一类有害化学物质，它在动物和人类体内起着类似雌性激素的作用，可导致内分泌紊乱，生殖机能失常。目前，环境激素与地球变暖、臭氧层破坏以及厄尔尼诺现象一样，已成为世纪之交人类关注的全球性问题。落叶…     

海洋暖化对海洋生物的影响

自18世纪末到19世纪初的工业革命开始以来,排放到大气层中的CO2等温室气体迅速增加,导致地球表面平均温度在过去100年中上升了大约0.6℃.目前温室气体的释放速率仍然在继续增加,导致全球地表温度在过去1000年中以前所未有的速率上升,特别是近30年,每10年大约上升0.2℃.温室气体的排放和全球变暖对生物圈的巨大影响已受到了科学界密切关注,人类已经开始意识到全球变暖的许多严重后果,但是暖化对陆地及海洋生态系统更为深远的影响还有待揭示.本文主要关注全球变暖带来的海洋物理及化学变化,以及对海洋生物的影响,对它们进行概述,为进一步更准确预测全球变暖对未来海洋生态系统的影响提供重要信息.     

降低纳米毒性的途径及其机理研究进展

纳米材料广泛应用在光照疗法、光声成像、癌症的早期诊断、药物转运和组织工程学等领域,通过应用或无意释放的形式进入植物、动物、人体和生态环境,带来了潜在的环境和人类健康风险.在纳米材料广泛应用或释放到环境之前,亟需探索降低其生物毒性的方法和机理.本文通过对纳米颗粒的物理化学属性,包括尺寸、纯度、表面性质(表面电荷、亲疏水性和表面修饰)以及纳米材料与细胞相互作用的环境条件,包括暴露剂量、暴露时间、反应/作用介质等的调整来探讨降低纳米毒性的方法.同时从细胞及亚细胞结构的生理生化损伤、氧化应激、基因、蛋白质和代谢5个方面来阐述纳米颗粒产生毒性及降低其毒性的途径、机理,并对今后降低纳米毒性的相关研究进行展望.     

中国的“过去全球变化”(PAGES)研究跃居世界前列

<正>地球环境是人类生存的基础,全球范围内突出的环境问题已引起各国政府和社会公众的关注.由于环境变化是自然因素和人为因素双重作用下的产物,为此,国际学术界认为应把环境问题放在更广阔的背景下研究,即地球各层圈是一个相互关联、相互制约、相互作用的整体.在这一学术思想指导下,国际科学联合理事会(ICSU)于80年代后期制订了国际地圈-生物圈研究计划,并于90年代初将“过去全球变化”(PAGES)列为5个核心项目之一.国际地球科学联合会与联合国教科文组织也联合制订了“地球过程与全球变化”的研究规划.围绕这一主题,世界各国依据本国实际,发挥地区优势,选择适当突破口(如冰岩芯记录、深海沉积等),纷纷确定本国的研究方案.我国地处中纬、幅员辽阔,自然环境复杂,加之位于三大季风区的交汇处,无疑是全球变化的重要区域.面对激烈的国际竞争,国家自然科学基金委员会地球科学部依据我国的干旱、半干旱区是研究全球变化的枢纽地区,也是其它国家所不具备的优势,于1991年及时组织实施了以“八五”重大项目《我国干旱半干旱区15万年来环境演变的动态过程及发展趋势》为主体的“过去全球变化”(PAGES)研究.该项目研究的总体目标为:通过在我国干旱半干旱区建立有代表性的环境地质剖面和东西向大断面,高分辨率高准确度地提取黄土及其它沉积物中保存的环境信息,重建15万年来环境演变序列及其典型时段的空间变动幅度,研究动态过程,建立概念模型,探讨控制因素,预测发展趋势.     

近2ka来高分辨的连续气候环境变化记录——古里雅冰芯近2ka记录初步研究

作为全球变化研究中核心项目之一的PAGES(过去全球变化),把过去2ka以来的全球气候环境变化研究作为一个极为重要的时段,运用多种研究手段,集中进行攻关。在中国东部,从竺可桢通过物候资料和历史资料所恢复的过去5ka来的温度变化曲线,可以大致判断过去2ka来的气候变化。在青藏高原,吴祥定等曾在拉萨根据不同树木年轮资料衔接的办法,恢复了过去2ka来该地区气候变化历史。本文根据古里雅冰芯的记录,恢复了这一时期气候和环境变化的历史。这一记录不但分辨率高(以年计)、记录连续(是一整根冰芯上的连续记录),而且同时提供多种参数(气候和环境),便于进行气候和环境变化的综合研究。     

测量地球上的河流

正水与我们面临的每一个全球性风险都息息相关。世界经济论坛宣称,在过去的7年中,水危机已经成为全球五大风险之一。造成这种担忧的原因是各种环境、社会和经济风险(从生物多样性丧失、生态系统崩溃到粮食危     

微生物方法在重金属污染处理中的应用现状及展望

各种重金属具有很强的生物毒性，释放到环境中的重金属已成为全球关注的重要污染源之一．本文简要介绍了重金属污染的微生物处理方法及机制的研究现状与进展，展示了这一技术在环境保护中的广阔应用前景．     

双星对称黑洞模型及其时空特征

对称分布的双星黑洞具有单一黑洞所不具有的性态，它可以解释已观测到的天体的某些现象，如反物质存在问题、黑洞封闭性问题、宇宙膨胀与收缩问题、能量吸收与释放问题、巨大能量来源问题、黑洞与白洞问题等。