果园面源污染来源和迁移特征及影响因素研究进展

[目的]探明果园面源污染的来源、迁移特征及影响因素,为科学防控果园面源污染、改善土壤及水环境质量提供理论依据。[方法]基于国内外最新研究成果,分析果园氮磷、重金属、农药等污染物来源、迁移特征及影响因素,剖析现有研究不足,提出未来研究方向。[结果](1)果园肥料氮施用强度[565~1071.2 kg/(hm^(2)·a)]、氮磷流失系数总体高于农田,氮磷易在坡地果园坡底累积,在土壤中空间变异性高于农田和茶园。(2)在果园未被污水灌溉、周边无工业活动情况下,施用的肥料和农药及交通活动是果园土壤重金属的主要来源,重金属在土壤剖面迁移范围约在0.005~0.8 m。(3)果园苯并咪唑类、除虫菊酯类农药用量分别约为450~4 050 g/hm^(2),60~150 g/hm^(2),弱吸附性农药施用后受短期降雨影响大,中等吸附性农药受到降雨和蒸发双重影响,河流中农药含量呈现与降雨相关的季节性。(4)控制果园面源污染应优先处理初期径流,有效截留泥沙。林下生草可削减径流7.1%~98.7%,控制泥沙15.7%~99.8%,截留氮、磷分别为4.6%~98.5%和15.3%~96.6%,削减重金属18.8%~90.1%。(5)果园面源污染迁移特征与降雨时空分布一致,20%地表径流约输出50%以上污染负荷,极端降雨下果园径流系数、氮磷流失为普通降雨的2.6和11.5倍,降雨量、降雨强度是影响重金属和农药迁移的主要因素,在持续时间长,强度中等的降雨模式下,重金属和农药更容易下渗和往下游迁移。[结论]国内果园精细化管理尚在起步阶段,未来有待探明复杂因素影响下果园面源氮磷、重金属、农药等污染的迁移规律,精准识别面源污染影响时空范围与程度,科学阻控面源污染,在保障果品前提下有效减少面源污染流失,提升果园生态效益,降低环境风险。

高分子化学教学中的几点思考

高分子化学是一门重要的专业基础课,学好高分子化学对学生以后专业课的学习以及工作后从事化工方面的工作很重要。课程中涉及众多概念、原理、公式,理论性较强,文章从教和学都要抓住主线、紧密联系先修课程、授课要并重化工人才培养等几个方面探讨了高分子化学课程教学过程中的思考。

工程教育认证背景下《高分子化学》课程的改革与实践

随着人才需求的变化和教育理念的发展,为适应“新工科”时代的新要求,工科专业人才培养模式的改革迫在眉睫。本文基于工程教育认证理念,聚焦学生能力培养,以《高分子化学》课程的改革为例,结合笔者自身的教学体会和课程教学小组的经验积累,阐述了在教学目标确定、教学难点分析、教学模式转变、教学工具运用、教学过程安排、评价体系建立、持续改进机制优化等方面进行的探索与实践。

钢铁废气中二氧化碳的微生物固定与转化机制研究进展

钢铁工业对发展经济至关重要,但其也是CO_(2)大规模排放的重要排放源之一.全球气候变化的背景下,针对CO_(2)的减排措施已经成为应对气候变化和实现可持续发展的紧迫任务.通过调控关键基因、改造代谢途径或优化反应条件等方式,获得的工程菌株能够高效同化CO_(2)并转化为有机酸、生物燃料和多元醇等高值产物,为从传统的“获取–制造–处理”经济转变为减少碳足迹的可再生经济提供了新的解决方案.因此,本研究聚焦微生物固定/转化钢铁废气中CO_(2)的研究进展,系统性分析了该领域的理论研究前沿和工程应用挑战,探讨了基因编辑技术在其解决方案中的作用.这一领域的探索为未来的碳减排和环境治理提供了全新的视角和路径,对于实现可持续发展目标具有深远意义.

高中思想政治理论课的“本味思考”与实现路径

思想政治理论课是高中阶段的重要学科,它不仅是传授知识,更是培养学生的思维能力和道德情操的重要途径,思想政治理论课的本质在于引导学生思考,激发学生的思维活力。传统的课堂教学往往局限于知识的灌输,重视结论而忽略过程,导致学生缺乏独立思考的能力。而“本味思考”则要求教师在教学中注重引导学生思考问题的过程,而非仅仅传授答案,如何让思想政治课程回归本质,拾回课堂的“四味”,是当前教学中亟需探讨的问题。基于此,本文将从“本味思考”与实现路径两个方面展开探讨,希望能为高中思想政治理论课的教学提供一些启示。

耕地生态保育工程的土壤健康度评价方法初探

目前国内外学者对耕地土壤健康的研究主要以分析县域层次上的农田/设施菜田地块的土壤健康评估,缺乏以耕地保育工程为主体的土壤健康评价,对耕地保育工程为主体的研究仍处于初步探索阶段。为探究不同耕地保育措施类型对农田土壤健康的影响,以在崇明区实施的3种耕地生态保育工程农田土壤为研究对象,构建了包含土壤环境、土壤养分和土壤生物3个一级指标,土壤酸碱度、土壤重金属、土壤有机质、土壤氮磷钾、土壤微生物和土壤动物等6个二级指标,以及17个三级指标的土壤健康度评价指标体系,开展土壤健康度评价。结果表明:两无化工程土壤重金属含量明显低于对照点,除Zn外其他7项重金属比对照点下降了0.830—0.951倍,其中Cd、Cr含量显著低于对照水田土壤(P<0.05);蚯蚓工程土壤As含量均值为8.660 mg·kg^(−1),显著低于生物菌肥及两无化工程(P<0.05)。所有点位土壤中速效钾肥力最高,平均值为216.137 mg·kg^(−1),达到一级水平,而有效磷和全氮均为二级水平;生物菌肥工程土壤氮磷钾含量均为最高,均值分别达到83.104、223.218和1.614 mg·kg^(−1);两无化工程土壤有机质含量均值最高,达到24.85 g·kg^(−1)。生物菌肥工程土壤放线菌密度最大,为3.328×10^(8)ind·g^(−1),显著高于两无化、蚯蚓工程(P<0.05)。蚯蚓和两无化工程土壤蚯蚓密度分别是对照的2.853倍和1.231倍。两无化工程土壤健康度指数最高,达0.843;其次是蚯蚓工程,为0.834;生物菌肥工程最低,三者均为亚健康状态。3种耕地生态保育工程土壤健康度等级由不健康提升为亚健康,影响健康度的最主要指标为土壤养分。崇明生态岛农田土壤健康度提升应重点着眼于提升土壤养分水平。

上海崇明岛风景旅游区空气负离子浓度分布研究

负氧离子有利于人们身体健康，并反映空气质量清新度；国家和上海市将崇明岛定位为生态岛，为明确其风景旅游区空气清新程度，体现生态岛环境效益，文章主要研究该区域空气中对人体健康有益小粒径负氧离子的分布特征。通过相关资料调研分析，确定监测研究对人体有益、离子迁移率／〉0．15cm2／（V·s）的中小空气负离子。通过对崇明岛东滩、明珠湖、森林公园3个风景旅游区12个测点进行负离子监测，研究负离子分布特征和影响因素。研究表明：2011年负离子浓度平均值在318～1763个／cm3之间；区域总体分布规律为：明珠湖草地〉东滩栈桥〉明珠湖森林〉森林公园花卉基地〉东滩大堤〉森林公园观光果园〉森林公园人口〉森林公园度假村；正离子普遍大于负离子，且临近水域、周边植被茂盛、人为活动少的区域负离子浓度相对较高。基于研究结论，针对区域特点，提出平原区域后续开展负离子监测研究的建议，为政府部门提供参考与借鉴。

空气负离子研究进展及影响因素分析

空气负离子保健作用受到人们的普遍关注,其浓度是衡量空气清洁度的重要指标之一,在空气环境质量评价中日益受到重视。从医学健康、环境卫生、工农业、生态旅游四个方面论述了空气负离子在国内外的研究进展,并结合最新研究成果,综述了负离子在不同气象因子、海拔高度、植被、区域、时段下的浓度变化规律。在此基础上,对空气负离子未来研究方向提出建议,为空气负离子进一步研究提供参考和借鉴。

交通道路沿线土壤多环芳烃污染及风险防控综述

多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)作为一类持久性有机污染物,其具有致癌、致畸、致突变的"三致"效应,近年来受到研究者广泛关注。文章基于前人的研究成果,对交通道路沿线土壤PAHs的污染特征、来源及风险防控进行综述。在前人监测PAHs的7个区域中,城市交通沿线土壤大多受到PAHs污染,其中以印度阿萨姆邦污染最为严重,其他地区PAHs质量分数在2.750~4.694 mg·kg-1之间,以4~6环为主,大多占比50%以上。同一地区工业区与交通区土壤PAHs污染较为严重,其含量明显高于农村地区和郊区农用地,最高达5倍多;交通燃料与化石燃料的燃烧产物是交通沿线土壤PAHs的主要来源。交通道路两侧土壤中PAHs含量随着与交通道路的距离增加而降低,印度北部城市路边1 m处污染最严重,法国塞纳河盆地距交通道路40 m处达到背景值。PAHs经误食和皮肤接触对人体致癌贡献最大,日益增加的交通污染是造成PAHs危害的因素之一,可通过提高油品级别、改进发动机、完善城市交通管理、优化防护林带、修复污染土壤、种植特定农作物对交通道路沿线土壤PAHs进行防范和控制。现有研究虽然分析了交通沿线土壤的PAHs污染特征,但对交通沿线的农田土壤关注较少,其PAHs污染应引起更多重视;且PAHs风险评估有待深入研究,以提出更为科学合理的风险防控措施。该文的结论可为PAHs特征分析及风险防控研究提供基础,为保护土壤环境、控制PAHs风险以及制定生态环境政策提供参考。

具有灵敏pH响应的高强度聚丙烯酰胺/聚丙烯酸钠双网络水凝胶的合成

采用二步法,以锂藻土(Laponite)交联聚丙烯酰胺(PAM),N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)交联聚丙烯酸(PAA),通过自由基聚合制备了PAM/PAA双网络水凝胶。该水凝胶的拉伸强度可达137 k Pa,在酸性缓冲液中收缩,碱性缓冲液中溶胀,具有灵敏的pH响应性。通过调节丙烯酸(AA)单体的中和度和2种网络交联剂的用量及单体配比,可控制双网络水凝胶的拉伸性能和响应性能。结果表明,AA中和度为125%,m(AM)∶m(Laponite)=1∶0.6,m(AA)∶m(BIS)=1∶0.0002,m(AM)∶m(AA)=7∶1时,水凝胶的拉伸强度最佳,可达137 k Pa;该条件下制备的双网络水凝胶同时具有灵敏可逆的pH响应性,在pH=3的缓冲液中溶胀度达5.26,在pH=7的缓冲液中溶胀度可达16.98。

基于空气负离子的生态用地健康效益评价

空气负离子不仅具有杀菌和清洁空气的功效,还能够增强心肌活力,促进新城代谢,对人体健康有益。因此,为表征生态用地的健康效益,在考虑植被覆盖度、优势物种数、叶面积指数、湿度、周边水域类型、前期降雨事件的基础上,引入空气负离子浓度指标,综合评价生态用地健康效益。以上海市24个生态用地为研究对象,2012年,选取空气质量较好的夏季,对空气负离子、正离子、植被覆盖度、优势物种数、叶面积指数、湿度进行同步监测,同时结合监测点周边水域类型、监测日期的前期降雨特征,利用主成分分析法(PCR)确定影响生态用地健康效益的主要成分,并对24个生态用地的健康效益进行评价。结果表明,在对生态健康效益有利的7项因子中,植被覆盖度在第一主成分中贡献仅略次于湿度,在第二主成分中贡献最大,系数分别为0.689、0.664。在24个生态用地中,海湾森林公园生态健康效益最高,其次是金山岛自然保护区、佘山森林公园,综合得分分别为1035.54、856.87和820.98;上海植物园相对最低,主成分得分为222.28。在此基础上,为探明空气负离子与各影响因子之间的关联性,以空气负离子为因变量,各影响因子为自变量,构建了上海夏季空气负离子浓度与影响因子之间的回归方程,其复相关系数为0.916,修正多重判定系数为0.816,可以表征24个生态用地各影响因素对空气负离子浓度关系81.6%的信息,回归方程检验水平Sig值为0.001,回归关系达极显著水平(P<0.01),可作为上海生态用地夏季空气负离子浓度初步预测的依据。

张家港西南片地区非点源的计算研究

采用以新安江蓄满产流理论为核心的太湖流域产流模型计算张家港西南片地区4种土地利用类型的产流量,与美国EPA开发、基于GIS的非点源模型PLOAD结合,探讨PLOAD模型在江苏南部平原地区非点源计算中的应用,重点讨论各种土地利用径流系数和PLOAD模型输入参数的选取。计算了1998～2002年该地区的非点源产污负荷,并分析产污规律和不同土地利用下非点源污染的空间分布规律。结果表明,非点源产污与降雨年际变化趋势基本一致,与降雨量和降雨强度有关;各种非点源产污量大小排序为:COD>总氮>氨氮>总磷;工矿用地和城镇等不透水区域非点源产污量最大,水旱轮作农田次之。

城市2种用地空气负离子与污染因子的关联性

空气负离子浓度除受气候、植被影响外,还受空气污染影响。文章以生态用地和文教用地2种功能区4个监测点为研究对象,基于同步连续监测的空气负离子和8个空气污染因子的浓度时均值,分析空气负离子与空气污染因子浓度关联性的时间变化特征和空间差异性,探明影响空气负离子的主要污染因子。结果表明:文教用地4个季节中负离子最低浓度基本出现在上下班高峰时间段内,而生态用地无此规律;空气负离子与污染因子浓度变化的关联性冬季最为明显,春季与夏季稍小;空气负离子浓度与SO2、NO2、NOx、NO、CO、PM10和PM2.5浓度总体呈负相关,不同监测点相关性大小为:浦东环境监测站>崇明环境监测站>明珠湖公园>东平森林公园,文教用地>生态用地,植被覆盖率较大区域的负离子浓度与空气污染物浓度的相关性最弱;文教用地与空气负离子相关性最大的污染物为PM10、PM2.5(r=-0.490^-0.354),其次为NO2、NOx(崇明环境监测站)或CO、SO2(浦东环境监测站);生态用地空气负离子浓度与污染物时均值浓度年相关系数|r|均<0.205,呈弱相关;2种用地空气负离子与O3浓度时均值全部呈正相关,在植被茂盛的夏季与秋季,生态用地负离子浓度与O3浓度的相关系数大于文教用地。该结论为进一步开展空气负离子研究提供数据支撑,同时也为空气环境质量评价和生态环境政策制定提供科学依据。

超拉伸聚合物-锂藻土纳米复合水凝胶

将锂藻土(Laponite)纳米粒子分散在水中,加入丙烯酰胺类单体和过氧化物引发剂,不添加化学交联剂,原位自由基聚合可得到聚合物-Laponite纳米复合水凝胶。其透明度高,可以拉伸至1 300%以上,具有优异的力学性能,成为当前智能材料研究的热点之一。本文综述了聚合物-Laponite纳米复合水凝胶所用锂藻土的结构、性质以及复合水凝胶的合成、结构及物理特性,并探讨这一领域可能的发展方向。

大数据技术在生态环境领域的应用综述

大数据技术能够有效处理多来源、多类型、多尺度数据,在生态环境领域受到广泛关注,但中国仍处于起步阶段,探索大数据技术在生态环境领域的应用对推动大数据发展具有重要意义,对生态环境精准监管和综合决策具有显著参考价值。基于国内外最新研究,文章将生态环境大数据技术体系分为数据采集、数据处理和实践应用3个部分,数据采集包括地面监测、卫星遥感监测、地理信息、社会统计及网络抓取,数据处理包括存储管理、预处理、深入处理与整合挖掘4个流程,主要应用于生态环境的监测评价、模拟预测与优化管理3个方面。在监测评价方面,大数据技术有利于实时监控、长期跟踪、网格化评价生态环境质量,提高了生态环境监测评价的有效性,但多领域监测数据的耦合分析、智能纠错、评价方法优化能力有待提升;在模拟预测方面,大数据技术与专业模型整合增加了不同时空尺度下复杂环境要素的模拟精度和预测速度,实现动态预警和生态风险评估,但仍缺乏基于大数据技术的高精度存储、分析和集成模型,缺少更专业、更开放的大数据分析系统支撑模型库;在优化管理方面,促进污染的有效溯源、科学控制与全过程监管,但新型污染物和特征污染物时空分布特征尚不明确,系统性数学模型与风险评价管理体系尚不完善,给基于大数据平台的优化管理带来局限性。因此,应有效集成多领域生态环境监测数据,提升数据处理技术能力,推进大数据应用,以满足政府多源管控需求,提升政府科学决策效果。

苯乙烯在纳米TiO_2表面的接枝聚合

纳米填料与塑料共混,可以改善塑料的强度、韧性。但是纳米填料与塑料的相容性差,需要对纳米材料进行表面改性。采用硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷对纳米TiO2进行表面处理,在其表面引入双键,然后与苯乙烯共聚,制备表面接枝聚苯乙烯的纳米TiO2粒子,拟用于聚苯乙烯抗冲击改性。采用红外光谱、扫描电镜、原子力显微镜对接枝聚合后的纳米TiO2粒子的形貌进行观察,并且采用热失重分析法定量表征纳米材料表面的接枝率。结果表明:通过悬浮聚合,TiO2粒子表面成功接枝聚合了聚苯乙烯。

基于仿真分析的模具制造技术改进探讨

随着科技的不断发展,仿真分析技术在模具制造领域的应用越来越广泛。模具是制造业中不可或缺的工艺装备,其质量直接影响到产品的生产效率和质量。仿真分析作为一种先进的计算机技术,在模具制造中的应用可以有效提高模具质量和生产效率。然而,当前仿真分析在模具制造中的应用仍存在一定问题,需要进一步改进。本文旨在浅析仿真分析在模具制造中的具体应用,并针对现有问题提出相应的改进建议。

基于SWMM模型的排水系统溢流污染模拟效果综述

SWMM模型由美国EPA研发,目前已成为排水系统溢流模拟的重要工具之一,在国内外排水系统内涝防治、溢流污染控制、低影响开发研究等方面得到广泛应用。该文基于国内外研究成果,对SWMM模型的GIS空间参数、物理参数的敏感性进行分析,对降雨数据、管网基流数据边界条件的选取进行讨论,并对SWMM模型在排水系统溢流量、溢流峰值、溢流负荷的模拟效果进行评价。在此基础上,对SWMM模型在模拟城市排水系统溢流污染的应用研究进行总结评述,分析存在的不足,并提出建议,为后续排水系统溢流污染模拟参数选择及率定验证提供数据分析基础,对SWMM模型的深入应用与研究有着重要的参考价值。

崇明岛风景旅游区空气负离子监测评价方案研究

崇明岛作为上海市的未来生态岛屿,至今尚未开展过系统的空气负离子研究。依据该县相关规划,结合区域植被、地貌、人为影响等因素,在东滩国家级自然保护区、东平国家森林公园、前卫村、明珠湖和西沙湿地5个监测区域共选定了18个空气质量监测点进行研究。按崇明风景旅游区的具体情况,对国内外7种空气负离子监测评价方法进行了比较,最终确定选用安培空气质量评价系数、森林空气离子评价系数、空气负离子系数评价法、轻重离子比评价法来对该岛的空气质量进行评价。最后还对相关负离子监测仪器进行了分析及建议。

高抗弯聚丙烯/有机化锂皂石复合材料的制备与性能

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对锂皂石(Laponite)进行修饰,得到有机化锂皂石。采用聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)作为增容剂,制备了一种具有高抗弯模量和高断裂伸长率的聚丙烯/有机化锂皂石复合材料,考察了有机化锂皂石对复合材料性能的影响。结果表明,当有机化锂皂石的用量增加时,复合材料的弯曲模量增加,断裂伸长率则先增加后降低。当有机化锂皂石质量分数仅为1%时,复合材料弯曲模量达到1230 MPa,相比纯PP提高约35%;复合材料的断裂伸长率达到700%,相比于纯PP,提高约25%。扫描电子显微镜结果显示,有机化锂皂石在聚丙烯基体中分布均匀,粒径在0.5μm^1μm之间,与聚丙烯基体结合良好。