水生生物环境DNA监测技术的发展、应用与标准化

水生态系统是保障国家生态安全的重要基础。水生生物在水生态系统中扮演着核心角色,是研究水体演变的重要依据,是维护水生态健康的关键。传统水生生物调查和监测通常采用形态学方法,但其存在专业知识要求高、难以标准化和自动化及费时耗力等缺陷。环境DNA(Environmental DNA,简称eDNA)技术是一种通过监测环境中存在的DNA片段来识别特定生物物种的方法,可以实现基于水体中DNA分子进行水生生物的鉴定和监测,为水生生物的常态化监测提供了一个准确、便捷、可标准化和自动化实施的方案。文章介绍了eDNA技术的基本原理,总结回顾了eDNA技术从萌芽到广泛科研应用的发展历史和过程,介绍了基于eDNA的宏条形码和宏基因组等各类水生生物鉴定监测技术;阐述了eDNA技术在保护种、入侵种及生物类群监测和水生态评估等各领域的应用;分析了eDNA技术当前面临的物种参考序列数据库不完善等各类挑战;提出了通过优化完善数据库、样品采集方法、评价指标和参数、样品保藏、数据分析和存储等来推动eDNA技术标准化和自动化,以解决当前面临的挑战。同时,基于eDNA技术当前的发展阶段,提出了在我国水体结合专业形态分类鉴定开展水生生物eDNA技术标准化监测的实施建议。

黄河源湖泊表层沉积物溶解有机质光谱特征与来源解析

湖泊沉积物是重要的有机碳库,沉积物有机质来源及组成直接影响着水生生态系统健康。以黄河源区湖泊扎陵湖、茶木错、鄂陵湖、星星海和阿涌尕玛错为研究对象,采用紫外-可见光吸收光谱(UV-Vis)与三维荧光光谱(EEMs)结合平行因子分析(PARAFAC)方法,对湖泊表层沉积物溶解有机质(DOM)的组成特征与来源进行解析。结果表明,PARAFAC模型共解析出4种荧光组分,分别是两种陆源腐殖质组分C1、C4,以及类酪氨酸组分C2、类色氨酸组分C3,其中C1、C4具有同源性。光谱参数和荧光组分占比分析结果表明,黄河源区湖泊表层沉积物DOM组成受外源输入和内源释放共同作用。扎陵湖和鄂陵湖的内源组分占比较其他湖泊高,总体腐殖化程度低。茶木错、星星海和阿涌尕玛错表层沉积物DOM的陆源输入信号更强,腐殖化特征更明显。光谱参数可有效表征湖泊沉积物DOM组成与来源特性,从而为黄河源区湖泊保护与管理提供科学依据。

飞机维修模拟训练器在高职飞机维修类人才培养过程中的应用

飞机维修模拟训练器作为新一代飞机维修类人才培养的设备,在航空公司机务人员培训和职业院校的飞机维修类人才培养过程中得到了越来越广泛的应用。本文从飞机维修类人才培养遇到的部分难题出发,分析引入飞机维修模拟训练器对人才培养的部分问题的积极作用,研究其在教学实践中的应用注意事项,这对于提高人才培养质量、提高教学效率具有普遍的意义。

2011-2021年全国地表水环境质量评价与变化分析

根据国家地表水监测网2011—2021年水环境监测数据,从全国、十大流域主要江河、重要湖库3个层面分析了我国地表水环境质量变化趋势及当前存在问题,并提出相关建议。分析结果显示,2011—2021年,我国地表水环境质量逐步改善。其中,2021年Ⅰ~Ⅲ类水质断面比例较2011年提高了35.2个百分点,劣Ⅴ类水质断面比例较2011年降低了11.4个百分点。高锰酸盐指数、氨氮和总磷指标浓度呈现明显的下降趋势;总氮呈现先降后升再降的变化趋势,且目前仍处于较高水平。长江、珠江、浙闽片河流、西北诸河及西南诸河流域水质优于淮河、黄河、海河、辽河及松花江流域。十大流域主要江河水环境质量均有所改善,改善幅度最大的是海河流域。重要湖库水质状况有所好转,但富营养化情况未有明显改善。年内水环境质量方面,夏季水质明显劣于其他季节,表明当前我国面源污染防治存在明显短板。建议在明确当前水环境质量改善取得积极成效的同时,也应当意识到我国水生态环境保护面临的结构性、根源性压力尚未得到根本缓解,不能停留在过去的以水环境质量改善为核心的污染治理思路上,应从生态系统整体性和流域系统性出发,坚持山水林田湖草沙生命共同体理念,从“三水统筹”的角度加强对水域生态系统的整体保护。

我国地表水溶解氧现状及其标准研究

溶解氧(DissolvedOxygen,DO)是评价水环境质量的重要指标。基于“十四五”地表水水质监测评价体系和《地表水环境质量标准》(GB3838—2002,以下简称《标准》),本文对2020—2022年我国地表水DO现状进行分析,发现DO平均浓度为8.56mg/L,月均浓度呈不显著的下降趋势;DO浓度呈明显的季节性波动和区域性差异,表现为夏季低、冬季高,南方流域低、北方流域高;受自然和人为因素的共同影响,珠江流域尤其是入海河口区DO浓度较低,太湖流域夏季、松花江流域冬季DO浓度较低。现行《标准》对我国DO浓度的区域性、季节性差异,以及入海河口区等特殊区域DO浓度偏低等情况考虑不够充分,建议制定考虑区域、季节、敏感物种和水体功能等要素的DO标准,实现水生态环境的精细化管理。

双循环机制下,飞机机电设备维修专业教育生态体系的构建与实践研究

一、引言,基于企业用人需求,解决了人才培养与企业需求不匹配,教师信息技术水平不足,学生学习目标不明确、学习效率低等问题,打造出“校企融合有深度,教师执教有良方,学生学习有效率,专业办学有活力”的飞机机电维修专业职业教育生态体系。

2020—2022年全国入海河流总氮浓度时空特征

根据全国230个入海河流断面2020—2022年总氮质量浓度监测数据,基于时间序列统计方法和空间聚类方法,分析了总氮浓度的时空分布特征。结果显示:2020—2022年全国入海河流总氮年均质量浓度逐年上升,从(3.24±2.20)mg/L上升到(3.92±3.30)mg/L;年内总氮浓度呈现冬高夏低、春秋居中的V形季节变化规律。空间聚类分析表明:总氮质量浓度从北到南可分为4个有较明显差异的区域,分别为北方高值区(包括辽东丘陵西部、辽西丘陵、山东丘陵),北方次高值区(包括环渤海京津冀地区、苏北平原),华东区(包括长江中下游平原区、上海市、浙江省、福建省),华南区(包括广东省、广西壮族自治区、海南省)。总氮年均质量浓度分布为北方高值区>北方次高值区>华东区>华南区。北方高值区的过高总氮浓度对全国总氮浓度均值提供了超比例的贡献。同时,北方高值区和北方次高值区贡献了2020—2023年全国总氮浓度92%的增幅。此外,从空间分布上看,越往北,总氮浓度的V形季节变化规律越明显。

集中式饮用水水源地水质评价方法研究

简单介绍目前国内外饮用水水源地各种水质评价方法,指出我国集中式饮用水水源地现用单因子评价法存在的过保护问题,即以水质最差的单项指标所属类别来确定水体综合水质类别。同时,提出一种"类别因子评价法":若水源水质各项指标均满足标准限值要求,则水质达标;若存在理化指标或微生物指标超标情况,且监测结果未超过国标Ⅴ类水体水质标准要求的,则水质基本达标;若存在毒害指标超标情况,或"理化指标"、"微生物指标"监测结果超过国标Ⅴ类水体水质标准要求的,则水质不达标。对比应用表明,该方法是一种较为科学合理的水源水质评价办法。

地下水采样方法比对研究

选取3种地下水采样方法开展方法比对研究。通过系统分析监测数据,指出了3种方法所采水样在基本水质参数、无机离子、金属、挥发性有机物以及感官类指标等项目监测上的显著差异,指出了各种方法的适用性并分析原因。结果表明:与贝勒管法、潜水泵法相比,低流速法有效地解决了采样操作过程中易产生的曝气问题;对井内水体扰动较小,降低了水样浊度;减小了井内水位的大幅度泄降,避免了不同层位间污染物的迁移及周边水和井内滞水的交叉污染;节约了场地操作时间和后期污水处理所需花费。因此,低流速法在采取代表性水质样品方面更具方法优势。

集中式饮用水水源地水质预警指标体系构建

饮用水水源地水质预警是建立健全饮用水安全保障体系的关键环节,构建水源地水质预警指标体系是水源地监控预警工作的重要基础。系统分析了常规水质在线、生物毒性在线、卫星遥感、人工巡视等水质预警监测技术手段,并分析比较了各方法的优缺点。以此为基础,遵循水源地预警指标体系构建原则与实际需求,统筹兼顾,提出了建立以常规理化-生物毒性在线监测相结合,遥感监测与人工巡查相统筹的一体化水源地水质预警指标体系,为水源地水质预警监控工作提供合理的、科学的技术支撑。

京津冀地区臭氧污染特征与来源分析

2013—2014年京津冀地区13个城市O3日最大8 h平均值第90百分位数平均为155～162μg/m3,京津冀地区已成为全国O3污染最严重的地区之一,京津冀地区O3污染程度有所加重。京津冀地区夏季O3浓度高,冬季浓度低,O3质量浓度较高的月份集中在5—9月,12月—次年1月浓度最低。在O3污染较重的夏季,每日6：00～7：00,O3质量浓度最低,15：00～16：00 O3浓度最高。在空间分布上郊区点位的O3质量浓度往往高于主城区点位。京津冀区域夏季O3小时浓度和NO2浓度呈高度负相关关系,和其他污染物无明显的相关性。O3质量浓度和气温呈显著的正相关关系,和大气相对湿度呈显著的负相关关系。京津冀区域O3的主要来源为NOX和VOC等一次污染物在日光照射下发生光化学反应而产生,控制O3前体物的源排放,尤其是控制好VOC的排放是控制O3污染的有效途径。

滇池流域水环境综合管理技术支撑平台构建研究

滇池流域水环境综合管理技术支撑平台以实现水环境数据信息化、支撑多元化、管理智能化为目标,集成水环境多元数据采集传输、融合共享及动态表征技术,突破高原湖泊流域多目标复杂环境综合管理决策控制技术,构建"数据中心-业务系统-信息发布"为主线的综合管理平台,其以水环境数据中心为支撑,以水环境信息系统与水环境专家决策支持系统为核心,以水环境信息发布系统为共享交换媒介,为流域管理提供监控预警、总量控制、预测预报、项目评估及应急决策等技术服务,有效支撑滇池流域水环境监控预警和综合管理。

波音飞机飞行管理系统故障诊断专家系统的设计与实现

随着航空公司的规模日益扩大,航班正点率面临严峻的考验,其中飞机故障排除所消耗的时间直接影响着航班的正点率,如何缩短排故时间成为各航空维修单位非常关心的问题。随着机龄的不断增长,飞机的故障变的更加复杂,甚至带有一定的迷惑性,不少故障需要耗费大量的人力、物力才能找到故障点。波音飞机飞行管理系统故障诊断专家系统在波音故障隔离手册的基础上,结合大量飞机维修人员的工作经验,并依据飞行管理系统的工作原理建立了故障树模型,指导飞机电子设备维修人员快速、准确地排除故障。

全自动高锰酸盐指数分析仪在水环境监测中的应用

该文系统研究全自动高锰酸盐指数分析仪的方法性能和测定影响因素,当水样体积为100 mL时,方法检出限为0.2 mg/L,标准样品的相对标准偏差在0.59%~1.9%范围内,实际水样的相对标准偏差为0.58%~7.9%。在大量典型标准样品和实际水样的监测分析中,与手工方法测定结果完全可比。全自动高锰酸盐指数分析仪打破传统意义的数据质量回溯,通过控制分析检测过程中各环节的高度一致性,结合完整的原始数据记录,将分析过程中各影响因子(消解温度、滴定温度、滴定过程信号值)、关键过程数据(终点体积)备份到数据库,同时因其具备实时滴定视频录制系统,质量控制措施更加完善,在环境监测领域具备广阔的应用前景。

日本水环境质量监测管理概述

伴随着日本经济的高速发展,其水环境污染问题十分严峻,防治水污染成为日本政府在20—21世纪的重要工作之一。经过几十年的努力,日本水污染治理取得长足进展。目前日本水环境监测已经形成由水和土壤等方面组成的水循环监测体系,包括地表水、近海、湖泊、地下水和土壤等。在日本的重要环保法律法规中均有涉及水环境监测工作内容的明确法律条文,国家行政机关、地方政府和公立的科研单位在具体实施水环境质量监测过程中的职责和义务不同,水环境质量监测管理的国家行政机关以环境省为主,地方政府根据环境省制定的水环境质量标准、监测技术方法及规范,制定所辖地域的监测方案并实施监测,公立的环境科研机构在环境质量监测工作中起到重要的支撑作用。笔者概述了日本开展水环境质量监测的法律依据和监测管理情况等。

近十年淮河流域化学需氧量和氨氮浓度变化特征

采用国家地表水环境质量监测网2006-2015年的数据,对淮河流域近十年地表水主要减排指标化学需氧量和氨氮浓度的变化特征进行了初步分析。结果表明:淮河干流水质优于主要支流和沂沭泗水系。淮河干流和主要支流的化学需氧量年均浓度呈现波动变化,氨氮年均浓度则均呈现显著下降趋势;而沂沭泗水系的化学需氧量和氨氮年均浓度均呈现显著下降趋势。淮河干流、主要支流和沂沭泗水系的化学需氧量浓度年内变化和季节没有特别明显的相关性;氨氮浓度年内变化则呈现出相似的季节变化特征,丰水期浓度低于枯水期浓度。污染物排放量的逐年递减是淮河流域近十年地表水质改善的重要原因。

日本地下水环境质量标准及监测方法

在大量查阅日本法律法规、质量报告书和专题报告书的基础上,论述了日本地下水质量标准构成及监测方法。

国家水环境质量监测网络发展历程与展望

阐述了水环境质量监测的定义和目的,介绍了构成国家水环境质量监测网络的6个子网,即地表水环境质量监测网、地表水环境质量自动监测网、地下水环境质量监测网、饮用水源地环境质量监测网、水污染防治专项规划水体环境质量监测网和锰三角地区水环境质量监测网的发展历程与现状。指出了目前该网络存在的不足,提出建立水环境质量监测网络设计技术体系、扩大监测网覆盖面、扩展监测项目等建议。

湖泊蓝藻天地一体化监测业务化运行平台的构建——以滇池流域为例

为有效控制蓝藻水华爆发,需要科学、有效地监测蓝藻水华的状态和变化趋势。本文以滇池流域为例,建立基于多源卫星监测、手工监测、自动监测等多方式的湖泊蓝藻天地一体化监测体系,并在此基础上构建湖泊蓝藻天地一体化监测业务化运行平台。指出将此平台运用于环境监测部门的日常业务工作,是湖泊蓝藻监测的发展方向。

长江水环境质量监测网络运行体系初步构建

为精准、客观、全面评价长江水环境质量和支撑长江大保护,通过研究制定一系列管理制度和技术规范,以优化调整的水环境质量监测网络为基础,建立了涉及管理制度、监测技术、质量控制和数据审核等方面的水质自动监测与采测分离手工监测相结合的网络运行机制。研究自动与手工监测的总磷前处理方式,实现了自动与手工监测数据的匹配和融合,并将融合数据应用于长江水环境质量评价、预警、考核与排名,实现了长江水环境质量监测网络的业务化运行。