海洋环境中痕量活性磷分析技术的研究进展

活性磷(正磷酸盐)是海洋浮游植物生长所必需的物质基础,在某些海域,它甚至成为初级生产力的限制因素.痕量活性磷分析是探索海洋,特别是寡营养海区生物地球化学过程的关键.本文综述了近年来海洋环境中痕量活性磷的分析技术.

流域尺度氮流失的环境风险评价

采用故障树及概率分析方法,对九龙江流域氮的流失风险进行定性与定量评价.通过建立故障树定性分析了九龙江流域氮流失的主要风险来源.结果表明,氮流失风险大小主要与肥料施用、畜禽养殖废物的处置及农田耕作有关.在GIS技术支持下,通过土地利用、土壤等数据的计算,结合田间调查结果与专家意见,确定故障树基本故障事件概率,继而对氮流失风险进行定量评价.最佳管理措施模拟评价结果表明,降低施肥水平,在养殖场周边建立植被过滤带,增加河岸林截留入河沉积物等措施可以有效降低氮流失风险,在九龙江流域可以考虑优先实施.

龙岩市新罗区污水处理厂的环境效益研究

详细分析了龙岩市新罗区污水处理厂2001年-2005年间的投入和运行成本,在此基础上结合龙岩市新罗区污染物排放量的削减情况对该污水处理厂的环境效益进行分析。本文着重研究了该厂由于COD、氨氮和总磷减排所产生的环境效益,分析了COD、氨氮和总磷的削减情况,结合总投资计算了它们的效益-投入比并比较它们环境效益的大小。将COD、氨氮和总磷减排量所产生的环境经济效益分别相加,就可以得到2001年-2005年期间龙岩市新罗区污水处理厂所获得的环境效益值;结合各年度的投入成本值,则可以得到该污水处理厂分年度的效益-投入比。最后,本文对九龙江流域污水处理厂的环境效益做了预测。

厦门城市降雨径流氮、磷污染特征

以厦门岛为研究对象,通过收集代表性样点的降雨径流水样,研究了厦门城市降雨径流中氮、磷浓度及输出特征。结果表明,来源不同的城市降雨径流中氮、磷浓度差异较大,溶解态总氮、硝态氮、氨态氮与总磷的含量分别为1.96~6.77、0.62~4.89、0.35~1.18和0.04~0.66 mg.L-1。降雨过程中氮、磷浓度总体上呈下降趋势,氮浓度波动较大,磷相对稳定。城市降雨径流氮、磷污染受降雨强度、车流量等多种因素影响。城市道路、商住区及工业区径流中氮、磷浓度较高,是城市非点源污染的主要来源,因此对这些区域应重点控制管理。

厦门市同安区不同扩展轴上的景观格局梯度分析与比较

城市扩展轴上的景观格局梯度变化特征及其变化原因的研究,是了解城市化对城市景观生态影响过程与机制的一个理想途径。本文选取厦门市同安区为研究对象,采用梯度分析结合景观格局分析方法,分别在沿同集路方向与沿往翔安的324国道方向的城市扩展轴上布设样带,通过移动窗口取样,运用景观格局指数进行景观格局梯度分析与比较。结果表明,在斑块类型水平上,沿同集路方向的扩展轴各项指数受城市化影响较明显,沿324国道方向的则不明显;在景观水平上,城市化造成沿同集路方向扩展轴景观形状更为复杂,景观多样性减少,景观格局由原本的多种景观均势并存转变为以城镇景观为主导的格局,景观更为破碎化,而沿324国道方向景观形状没有明显受城市化影响,但城市化促使景观多样性增加,景观格局由原本的以耕地景观为主导的格局转变为多种景观均势并存的格局,景观破碎化程度方面则没有明显受城市化影响。城市化水平的不同造成了城市扩展轴景观格局梯度变化特征的不同,周边地区城市化水平、城市建设布局模式、地域自然景观特征等因素则影响景观格局梯度变化的幅度与峰值的出现。

厦门市外来植物入侵风险评价指标体系的研究

通过对已有文献资料的分析、实地调研和专家咨询,整理了厦门市已入侵或值得警惕的外来植物名录,并结合前人在外来生物入侵的风险评价方面的研究成果,针对厦门市的外来植物入侵现状,建立了适应厦门地区外来植物入侵风险评价指标体系,选取了厦门及其周边地区20种已入侵或可能构成威胁的外来植物进行了评价、分析,并为管理者提出了相应的建议.

围隔实验研究台湾海峡2005年夏季小型浮游动物对硅藻水华的摄食

为了研究小型浮游动物对近岸浮游植物藻华的摄食调控作用,于2005年7月,应用"稀释法"并结合高效液相色谱(HPLC)光合色素分析技术,研究了台湾海峡船基围隔实验条件下浮游植物生长率及小型浮游动物摄食率的日变动。结果表明:由于营养盐添加的影响,迅速形成了以尖刺伪菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens)为优势种的藻华,生物量(叶绿素a)从实验初始7月6日的1.45μg/dm3迅速增加到7月8日的29.80μg/dm3,随后消退。镜检和光合色素分析的结果显示,实验期间一直以此硅藻占绝对优势。浮游植物的生长率在藻华峰值(7月8日)前保持了较高的生长速率(>1.0/d)且大于小型浮游动物的摄食率;小型浮游动物的摄食率也逐渐增加,7月7日时达到0.86/d,显示有57%以上的浮游植物现存量被摄食。7月8日后,水华迅速消退,摄食率除13日外,均大于浮游植物的生长率。小型浮游动物主要由急游虫(Strombidiumspp.)、侠盗虫(Strobilidiumspp.)等无壳纤毛虫、异养甲藻-螺旋环沟藻(Gyrodinium spirale)及砂壳纤毛虫等组成,其对浮游植物的生长迅速作出了反应,各类群的丰度在水华峰值后的7月9日均几达最大值,水华后期(11日)大型的无壳纤毛虫达最大值。小型浮游动物的这种组成及变动特点是其保持较高摄食率及一定程度上控制和促进藻华消退的原因之一。

海洋双壳类谷胱甘肽S-转移酶活性测定条件的优化

以僧帽牡蛎(O strea cucullata)为材料,提取鳃的谷胱甘肽S-转移酶(glutath ione s-transferase,GST),测定GST(包括GSTs、GST-π、GST-μ)在不同温度、底物浓度、缓冲液pH条件下的活性,从而确定酶活性测定的最佳条件。结果表明:(1)GSTs活性测定的最佳条件:GSH终浓度2 mmol/L,测定温度31℃,PBS pH 6.5,CDNB终浓度1.5 mmol/L;(2)GST-π活性测定的最佳条件:GSH终浓度2.5 mmol/L,测定温度为29℃,PBS pH7.75,ECA的终浓度2.5 mmol/L;(3)GST-μ活性测定的最佳条件:GSH的终浓度5 mmol/L,外界环境温度为29℃,PBS pH 6.0,DCNB的终浓度1.50 mmol/L。

海洋浮游生物粒径谱分析技术

提出了一种基于浮游生物粒径组成和数量分布关系的生物粒径谱研究方法.这一方法可最大限度地将粒径分组,形成近乎连续的谱图,并利用自然海水样品验证了该技术在浮游生物粒径结构研究中的应用效果,表明该技术对于海洋生态群落结构研究和环境监测等具有广阔的应用前景.

九龙江流域大气氮湿沉降研究

通过2004~2005年对位于我国东南沿海的九龙江流域及周边共17个站点的实地观测,运用GIS技术定量揭示了大气氮湿沉降强度和时空分布特征,并利用氮稳定同位素分析雨水硝态氮的主要来源.结果表明,①17个站点雨水总氮平均浓度为(2.20±1.69)^(3.26±1.37)mg.L-1(以N计,下同),铵态氮、硝态氮和有机氮分别占39%、25%和36%;②雨水氮浓度随降雨强度的增大呈降低趋势,旱季浓度明显大于雨季,降水对大气具有清洗作用;③低δ15N值表明雨水硝态氮主要来源于汽车尾气排放、化石燃料燃烧和化肥施用;④九龙江流域大气氮湿沉降量平均9.9 kg.hm-2,春夏2季约占全年的91%,大气氮湿沉降占沉降总量的66%,揭示了该地区1∶2的大气氮干湿沉降结构.大气氮湿沉降时空差异与降雨量和氮的排放直接相关.

五川流域农业土壤反硝化作用测定及其调控措施

反硝化作用是土壤氮素转化的一个重要过程,为探明五川流域内的农业土壤的反硝化作用强度及其影响因素,利用乙炔抑制-原状土柱培养法对其进行测定。通过3次试验测定,发现五川流域农业土壤具有较强的反硝化作用强度,在种植季节,土壤平均反硝化作用强度为0.1kgN·hm-2·d-1,最高达到0.6kgN·hm-2·d-1,其中蔬菜地反硝化作用强于其他土地利用类型。反硝化作用同土壤的NO3-含量、含水量、温度以及pH都存在正相关关系,它们是流域土壤反硝化作用的主要影响因子。五川流域农业土壤经由反硝化作用氮损失量占流域平均施肥量的16%,高于国内其他地区。针对五川流域的环境和农业经济特点,提出了控制反硝化作用的措施:在温度较低的夜间进行施肥灌溉宜以防止氮肥损失,用农村富余的厩肥代替化肥以减轻反硝化作用的发生,同时加大节水灌溉力度。

基于GIS和模型的流域非点源污染控制区划

采用GIS技术和USLE,SCS-CN,污染物流失经验模型及AnnAGNPS机理模型相结合,对农业集约化程度较高的南方中等尺度流域进行农业非点源污染控制区划.结果表明:利用GIS和经验模型回答了流域农业非点源污染氮磷来源与贡献,标识了农业非点源污染氮磷等污染物的关键源区,发挥了经验模型所需模型参数少、研究尺度较大、效率较高的优点,通过GIS的栅格数据空间分析功能,实现了流域非点源污染的分布式模拟,识别了NPS的关键源区.借助AnnAGNPS机理模型,在模型得以校验的前提下,模拟了非点源污染管理措施方案.以模型和GIS的定量结果为依据,对九龙江流域农业非点源污染控制进行了区划,共划分了水土流失控制区、生猪养殖+水土流失控制区、化肥施用+生猪养殖控制区、水土流失+化肥施用控制区及化肥施用+水土流失控制区5类控制单元.

双波长荧光法同时测定水溶解态的茚、萘和菲

建立了一种同时测定水体中多组分溶解态多环芳烃的新方法。为消除共存组分干扰,利用三维荧光谱确定茚、萘和菲的最佳测量点为A(λex250.0nm,λem308.0nm)、B(λex225.0nm,λem335.0nm)、C(λex250.0nm,λem364.0nm);萘和菲相应的最佳参比波长分别为292.5nm和286.7nm,所建方法用于水体中茚、萘和菲的同时测定。其线性范围分别为:2.00×10-7～2.00×10-5mol/L、5.00×10-8～3.50×10-6mol/L和1.00×10-8～1.00×10-6mol/L;检出限分别为:8.63×10-9、1.01×10-8和5.29×10-10mol/L;相对标准偏差分别为:1.1%、1.0%和0.7%(n=7)。方法用于自来水样和海水样的测定,结果满意。

多环芳烃光降解研究进展

概述了多环芳烃(PolycyclicAromaticHydrocarbons,PAHs)在液相、固相和气相介质中的光降解过程及应用定量结构-性质关系(QuantitativeStructure-PropertyRelationships,QSPR)模型预测PAHs光降解的研究进展。在此基础上,对今后一段时期PAHs光降解研究提出几点看法。

基于面源污染控制的农业土地利用系统优化

以福建省九龙江西溪五川流域为例,借助区间数系统优化模型和AGNPS模拟模型,对现有农业生产土地利用方式和管理措施性土地利用方式进行了系统分析,探讨通过土地利用的调整,实现低成本控制农业面源污染的最佳途径。结果表明,五川流域目前的土地利用模式不能满足面源污染控制和经济效益最大化的共同要求,其农业生产习惯和面源污染控制措施也需要适当调整。总体上现有土地利用的经济收益低于最佳土地利用优化的下限收益,环境效益一般的坡草地、香蕉地、果园、菜地和村庄用地所占比例过多。农业面源污染控制性措施的用地规划不够,应加大保护性耕作和建立多水塘系统等措施的用地量。

通气提高Klebsiella oxytoca HP1发酵产氢

研究了Klebsiella oxytocaHP1在不同通气条件下的生长和放氢特性.批式发酵实验结果表明:通氩气放氢效果最好,通二氧化碳放氢效果最差.提高氩气通气速率能显著提高产氢量,0.25 L/L min条件下的产氢量达到1 155 mL是不通气时的2.41倍,但通气也影响延迟期的长短,氩气通量应该与微生物生长阶段相匹配.代谢产物分析表明:K.oxytocaHP1呈混合酸发酵特性,主要代谢产物有乙酸、乙醇、乳酸和2,3-丁二醇,氩气通气速率明显影响丙酮酸节点的代谢途径和通量,从高通气条件到不通气条件,代谢主要途径按乙酸途径→乙醇途径→乳酸途径的次序转变,通气速率是K.oxytocaHP1发酵产氢的重要调控因子.

十氢喹啉存在下β-环糊精诱导α-溴代萘的室温磷光

首次将杂环分子十氢喹啉（decahydroquinoline,DHQ）引入β-环糊精（β-cyclodextrin,β-CD）诱导α-溴代萘（α-bromonaphthalene,α-BrN）室温磷光（room temperature phosphorescence,RTP）的体系中,由于DHQ和β-CD及α-BrN形成三元包络物,不经除氧就可观察到强而稳定的RTP信号。实验证实,孤对电子、氢键封盖作用和微晶的二次刚性化作用是DHQ存在下β-CD诱导α-BrN产生强而稳定的RTP的关键因素。在优化实验条件下,体系的RTP强度与α-BrN浓度在1.0×10^-6～3.5×10^-5mol.L^-1范围内呈良好线性关系（r=0.9960）,检出限为6.25×10^-9mol.L^-1。该方法用于合成样中α-BrN的测定,回收率为90%～105%,相对标准偏差（RSD）为2.8%～6.5%（n=5）,结果满意。

预警原则下的持久性有机污染物风险管理

由于持久性有机污染物自身的特性以及管理制度的局限性,目前在POPs风险管理的过程中出现了不少困难。本文从对传统的持久性有机污染物风险管理的内容和遇到的困难出发,探讨了在预警原则下持久性有机污染物风险管理的意义与作用,并进一步分析了预警原则下持久性有机污染物风险管理还须解决的问题。

一个海底底质冲淤模型的应用研究

采用逆方法,研究了同安湾底质冲淤模型的部分关键参数的确定。由于海底底质冲淤模型是一个高度参数化的非线性微分方程,参数确定是模型应用中的关键性问题,它直接关系到模型的稳定性和敏感性,通常是依据经验来确定。逆方法使得模型应用中的参数确定与模式检验联系在一起,减少了主观经验的参与。在厦门同安湾的应用中,模拟结果显示,经过清淤整治,主要潮汐通道的冲刷趋势明显增强,高集海堤等海区的严重淤积状况得以缓解,西海岸有部分回淤。研究结果表明,模型在稳定性和敏感性方面得到更理想的表现。

厦门同安湾养殖海域有机锡化合物的污染历史及其来源分析

通过对厦门同安湾养殖海域沉积物柱样(柱深180 cm)中6种不同形态有机锡化合物(丁基锡和苯基锡)的GC-FPD定量分析测定,并结合210Pb同位素定年,追溯了该地区近几十年来有机锡污染的沉积历史(1931～2007年).研究表明,该海域从20世纪50年代(0～80 cm段)开始出现有机锡化合物污染,总有机锡化合物的含量(干重)在3.43～69.6 ng.g-1之间,平均值为15.0 ng.g-1,其中丁基锡化合物含量分布范围为2.51～68.8 ng.g-1(平均值14.6 ng.g-1),约占总有机锡含量的97.4%,降解产物以一丁基锡为主要形态;苯基锡仅占2.58%.与世界其他港口海湾沉积物中有机锡的污染相比,厦门同安湾丁基锡化合物的污染处于较低水平.该养殖区域以丁基锡污染为主,推测来源于早期的船舶防污漆,苯基锡的少量检出可能来源于船舶防护漆使用时的副产品.同时,该海域沉积物中有机锡化合物的含量和组成分布特征,表明其可能受到水动力条件和海上建筑、船舶防污漆泄漏的双重影响,而海水养殖造成的影响也不容忽视.有机锡化合物的沉积历史分析表明,柱样中有机锡化合物含量的垂直分布特征,较好重现了该地域有机锡化合物的使用历史和在一定程度上反映了同安湾海域功能区划的改变.