河流植物群落下底泥中碳氮磷和重金属富集效应分析

【目的】探明河流植物群落下的底泥中碳氮磷和重金属的积累机制。【方法】在淮河上游地区索河流域不同生境类型(浅滩区和浅水区)下分别选取3处当地优势植物扁秆藨草(Scirpus planiculmis)和黑三棱(Sparganium stoloniferum)单优势群落,采集植物群落下和对照(植物盖度<5%)0～10 cm(表层)、≥10～20 cm(中层)和≥20～30 cm(下层)处的底泥,用独立样本t检验分析植物群落下3个层次的底泥中OC(有机碳)、TN(全氮)、TP(全磷)、As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn是否有显著富集效应,计算底泥中各元素的相对富集指数E(relative enrichment index, E),并用偏最小二乘回归(PLSR)法分析相对富集指数的影响因素。【结果】扁秆藨草和黑三棱群落下的底泥中OC、TN、As、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb和Zn有显著富集作用,且富集作用主要发生在表层底泥。整体上,植物群落下0～30 cm深的底泥中OC、TN和各重金属的E值主要受到各元素在底泥中本底值的影响,其次为植物种类,再次为生境类型,而底泥质地对其影响相对较小。【结论】在污染河流中种植当地优势挺水植物种可以使河流中的营养元素和重金属定向转移到植物群落下的底泥中,尤其是表层底泥中。这其中的主要驱动力表现为植物对水体中颗粒物和营养物质的拦截,以及植物枯落物和死亡根系的分解及矿化。扁秆藨草可能对Cd、Cr、Hg、Pb和Zn有吸收富集作用。     

基于连清数据的湖南森林碳密度估计及变化特征分析

【目的】通过碳密度时空分析、驱动因素分析,探索科学适用的基于森林资源连续清查资料的大区域森林碳汇功能监测方法。【方法】以湖南省1999—2014年4期6 615块森林资源连续清查固定样地数据为主要信息源,采用Pearson相关系数,在5种理论半方差模型精度比较分析基础上,选取预测性能最高的模型进行森林碳密度克里金内插、时空分析、驱动因素分析。【结果】5种理论半方差模型预测精度按照从高到低排序为:球体模型>指数模型>圆形模型>线性模型>高斯模型。1999、2004、2009、2014年湖南省森林碳密度分别为17.156、17.938、18.491、20.489 t/hm²,标准差分别为13.309、15.499、16.211、17.141 t/hm²。1999—2014年,湖南省森林碳密度呈稳步上升趋势,空间聚集性减弱、破碎化趋势增强; 1999—2014年,湖南省森林碳密度在空间分布上整体呈现出西部、南部、东部较高(>20 t/hm²),北部、中部较低(5～20 t/hm²)的空间分布格局。1999—2014年,森林碳密度与植被覆盖度、坡度、土壤厚度始终保持正相关关系,与灯光亮度的相关性在1999、2004年为负相关,在2009、2014年则为正相关。【结论】湖南省碳密度的时空变化受林业政策调整和社会经济条件变化的双重影响,应加强退耕还林、公益林生态效益补偿的力度,巩固集体林权制度改革成果。     

帽儿山针阔混交林及纯林土壤碳代谢微生物群落特征研究

【目的】评价帽儿山地区纯林与混交林(红皮云杉纯林、长白落叶松纯林、胡桃楸和红皮云杉混交林、胡桃楸和长白落叶松混交林、水曲柳和红皮云杉混交林、水曲柳和长白落叶松混交林)土壤生态系统中参与土壤碳代谢的微生物群落特征。【方法】借助Biolog^MT技术,比较了纯林与混交林之间根际土壤微生物对不同碳源类型的利用情况。【结果】不同林型土壤微生物平均颜色变化率(AWCD)呈现阔叶林高于针叶林,胡桃楸针-阔混交林型中针叶林土壤微生物AWCD值优于与水曲柳混交林型。胡桃楸针-阔混交林中,针叶林的Shannon指数显著地高于水曲柳针-阔混交林。Simpson优势度指数与Shannon多样性指数变化趋势较为相似。羧酸、氨基酸和糖类这3类碳源是导致微生物代谢呈现差异的主要碳源。长白落叶松、红皮云杉与水曲柳混交后对糖类、羧酸和氨基酸3种主要碳源的利用程度均有所下降,可能是导致AWCD值较低的原因之一。【结论】胡桃楸针-阔混交林比水曲柳针-阔混交林以及针叶纯林更有利于土壤微生物群落的碳代谢功能发挥。     

基于改进的禁忌搜索算法求解带2维装箱约束的低碳车辆路径问题

同时考虑2维装箱和车辆路径2个NP难问题,以碳排放量为目标函数,对低碳环境下带2维装箱约束的车辆路径问题进行研究.求解思路是以禁忌搜索算法(Tabu Search,TS)为主要框架,然后基于贪心的思想采用4种启发式装箱策略生成初始解,并通过改进编码解码方式以及使用动态增长的禁忌长度对TS算法进行改进; 由给出算例的计算结果可知,改进的禁忌搜索算法对于求解该类问题具有一定的优越性.     

电极活化二氧化碳诱导合成碳酸二甲酯

 针对近年来利用甲醇和CO₂直接反应制备碳酸二甲酯研究中反应条件苛刻、工艺设备复杂、甲醇转化率低等不足问题,本文研制一种固碳溶液,其CO₂饱和质量浓度达0.528 g/mL;在固碳溶液中用电解的方式对CO₂进行活化,并在电解过程中不断补充CO₂至饱和,得到电解活化液;用碘甲烷作诱导剂,使其与甲醇在60℃回流120 min,制得碳酸二甲酯,纯度为99.0%,转化率为99.6%（以甲醇质量计）,反应过程环保、条件温和。     

基于政府不同补贴模式下的供应链碳减排策略与协调

考虑消费者低碳偏好和政府对制造商的不同碳减排补贴模式,构建了不同碳减排补贴模式下的供应链模型,根据协调条件给出了相应的契约形式及参数.通过对供应链模型的求解,得到了不同碳减排补贴模式下的最优碳减排率和最优订货量.数值分析结果表明：在两种不同补贴模式下,碳减排补贴比例的变化对供应链的最优碳减排率、订货量及期望利润的影响是有较大差异的,而且在碳减排补贴比例相同时,不同碳减排补贴模式下的供应链最优碳减排率、最优订货量、期望利润以及政府给予制造商的碳减排补贴费用也是完全不同的,进而可为政府碳减排补贴政策制定及供应链碳减排优化提供科学的决策依据.     

随机纳米碳管网络及其渗流性质

数值模拟了实验上构造纳米碳管网络的溶液沉积方法.与一般的随机网络模型不同,将碳管的长度计算在内,而且考虑了不同的空间相交位形.数值模拟发现网络的度分布为高斯分布,平均集聚系数约为0.11.当网络中碳管平均面密度取值在σ0=179 200根/cm2附近时,网络系综达到渗流.在临界点附近,网络的连通概率p、两极之间电导G、...     

厌氧活性污泥发酵制氢系统中的同型产乙酸菌及耗氢作用

 在对连续流搅拌槽式反应器(CSTR)发酵产氢系统中的活性污泥进行分子生物学分析,判断系统中有同型产乙酸菌存在的基础上,通过活性污泥的间歇培养试验,探讨了同型产乙酸作用对活性污泥发酵系统产氢效能的影响.结果表明,CSTR发酵产氢系统的活性污泥中,一种隶属真杆菌属(Eubacterium)的同型产乙酸菌在活性污泥微生物群落中达到了优势程度;以葡萄糖为底物时,同型产乙酸菌的耗氢代谢,可使厌氧活性污泥对葡萄糖的氢气转化率及产氢率分别降低31%和34%,耗氢速率可达0.33mmol/(g·d).     

低碳技术及其应用

低碳技术是各种可以使人类生产和生活过程中排出的二氧化碳减少的技术总称。近百年来,随着全球经济的迅速发展和人口增加,化石能源使用量剧增。其后果是一方面使化石能源面临枯竭,另一方面使大气中以CO2为主的温室气体快速增加并导致环境恶化、全球变暖、自然灾害频发。所以必须采用低碳技术,少用化石燃料,节能减排,开发新能源以保护环境、补充能源和改善全球变暖现况。作者论述了低碳技术的采用原因,其分类以及在中国各主要行业中的应用。     

南京北郊冬季典型灰霾天气气象成因及来源分析

2015年1月14~28日南京发生了入冬以来最为严重的持续性霾污染事件。利用地面气象资料、后向轨迹分析和污染物浓度数据,结合加强观测实验所获得的3 h高频次PM2.5中有机碳(OC)和元素碳(EC)的数据,分析了此次霾过程的成因和污染物来源。结果表明高压系统和静稳的均压场是观测期间霾过程形成的天气背景。后向轨迹和气态前体物的分析结果显示第一次霾过程的形成受到山西河北境内高污染气团区域传输的影响。第二次霾过程是一次短时局地污染事件,主要是由于低风速和极低的边界层高度等不利的扩散条件导致污染物在近地层的堆积。OC/EC计算结果(7.66)结合卫星火点资料和轨迹分析进一步说明第三次霾过程受到南方生物质燃烧的影响。高相对湿度有利于二次污染物的生成,因而加剧了第四次霾过程的污染程度。CO、SO_2、NO_2与颗粒物浓度显著相关,OC/EC比值范围2.54~11.61,表明化石燃料和生物质燃烧以及汽车尾气排放是此次观测期间霾形成的主要污染来源。