Forest-CEW:一个模拟森林“能-碳-水”过程的生态系统模型

过程模型是探究生态系统内部运行机制的一个重要手段,但在这方面,我国目前所开展的原创性工作还比较少,鉴此,本文介绍了一个自主研发的、复杂程度适中、用户易于使用、结构合理、过程机理明确、接口丰富的生态系统过程模型,同时将其命名为Forest-CEW.该模型借鉴了陆面过程模式的框架,对现有的知识进行了整合,而且它还注重对环境生物物理过程和生理过程的刻画,具有友好的用户界面设计.为了验证模型的模拟效果,本文还将其模拟的结果与日本苫小牧站的实测数据进行了对比与分析,结果表明:其模拟效果非常理想,实测和模拟结果的线性回归斜率接近1. 0,决定系数达到了0. 88,并且其可以成功地再现生态系统的内部主要过程.此外,通过在实践中的不断改进,该模型还有望给业界提供更多有益的信息,从而使人们对生态系统的内部过程有更深入的理解.

海南红树林沉积物中多环芳烃降解菌群组成及降解率的比较研究

已有研究证明能从有PAHs污染的区域筛选相应的降解菌,海南红树林存在PAHs污染,但少有研究从海南红树林沉积物中筛选PAHs降解菌。文章的研究目的是从海南不同红树林分布区的沉积物中筛选PAHs的降解菌群比较PAHs的降解菌群降解特征,并阐明菌群降解率和菌群结构之间的关系,为环境中PAHs污染区域修复提供理论依据。通过采集海南不同红树林中24个样点的沉积物,以菲、芘、苯并(a)芘3种PAHs为混合碳源,富集培养降解菌群,用HPLC测定菌群降解率,以传统分离培养的方法比较菌群组成差异。所有样点筛得的群对3种底物的平均降解效率为菲(3-环)>芘(4-环)>苯并(a)芘(5-环)。由贪噬菌属和剑菌属组成的菌群Q15,对菲的降解率达到95.3%,由伯克氏菌属、鞘脂单胞菌属组成的菌群Q12对芘降解率为94%,仅有申氏菌属的菌群Q9,对苯并(a)芘降解率为49.7%。所有样点共筛得23个属60个种的降解菌,除两株为厚壁菌门外,其他均为变形菌门。其中变形菌门中菌DAC9的16S rRNA序列与最相近的菌株序列一致性为97%,可能是潜在新菌。结果表明,红树林沉积物中富集培养的PAHs降解菌群对3种底物的降解效率存在差异,其中中低环PAHs更易被降解。不同的菌属组合对PAHs的降解能力不同。并从沉积物中筛选出了一株潜在新菌。

海南东部海水养殖区水体、沉积物中微塑料的分布特征

本研究利用现场采样、密度浮选、消解、拉曼光谱鉴定等方法,分别采集了海南东部海水养殖区万宁小海泻湖等11个站位的水体、表层沉积物样品,对样品中微塑料的丰度、粒径、类型和化学成分等特征进行了分析.研究结果表明水体中MPs含量范围为1150~9650 n·m^-3,沉积物中MPs含量范围为8~370 n·kg^-1,水体中检出的纤维型微塑料高达91.30%,另有少量的球型和碎片型微塑料;沉积物中仅检出纤维和碎片型微塑料,分别占96.86%和3.14%.水体中MPs的颜色以褐色为主(46.64%),蓝色、红色、白色、透明的占10.95%~13.9%;沉积物中MPs以白色(48.06%)、褐色(36.23%)为主,其他颜色均低于10%.2 mm以下MPs粒径在水体和沉积物中占绝大多数,其比例分别高达89.22%和90.39%.此外,经拉曼光谱仪(Raman spectroscopy)鉴定,海水和沉积物中检测出的微塑料主要为聚乙烯和尼龙2种,且多数样品以尼龙为主.沉积物中的MPs在粒径、形状及成分上与海水具有相似性,说明近岸海水及沉积物可能有相同的污染源.与相关文献研究结果相比,海南东部海水养殖区的水体和沉积物中微塑料的分布处于中等水平,本研究为海南岛近岸海域中微塑料的监测防控和海岸带保护提供了重要的基础数据.

多元胶凝体系泡沫混凝土性能研究

采用正交试验研究了粉煤灰、矿粉、硅灰及减水剂对泡沫混凝土力学性能的影响,设计了泡沫混凝土配合比,研究了在不同干密度下泡沫混凝土的抗压强度、孔隙率和导热性能。初步探究了利用珊瑚砂制备泡沫混凝土的可行性。结果表明:复掺矿粉和硅灰能有效提高泡沫混凝土的强度;泡沫混凝土的抗压强度、导热系数与干密度存在非线性关系,孔隙率与泡沫混凝土干密度呈线性负相关。珊瑚砂的掺入对泡沫混凝土性能存在不利影响。

c-di-GMP在低温好氧颗粒污泥形成过程中的作用

在低温条件下运行好氧颗粒污泥反应器,絮状污泥颗粒化过程中信号分子可通过传导作用引起各层物质之间的组分变化,通过研究胞外聚合物及污泥相关疏水性的变化规律,并观察此过程中微生物菌群的群落演替特点,揭示环二鸟苷酸(c-di-GMP)在低温好氧颗粒污泥形成过程中的变化规律与影响作用.结果表明:接种污泥在颗粒化过程中,胞外聚合物含量从48mg/gMLVSS增长至139mg/gMLVSS,其中以TB层蛋白质增长为主,在颗粒化过程中,c-di-GMP含量由62?g/gMLVSS增至600?g/gMLVSS,始终影响微生物运动及生物膜形成,促使具备胞外聚合物分泌功能的菌群加快分泌胞外聚合物,促进好氧颗粒污泥的形成.各个阶段污泥中微生物种群存在较大差异,在反应器运行初始阶段与c-di-GMP合成相关的菌群占据优势,同时在后期表现出较好的脱氮除磷能力,在低温条件下好氧颗粒污泥微生物菌群发生演替并最终形成稳定的菌群结构.