近海沉积物与水体中天然大分子聚合物降解菌的原位富集与多样性分析

本研究选取5种海洋动植物大分子高聚物或其天然组织，包括虾壳、鱼鳞、海带叶片、几丁质和壳聚糖，分别在海水表层和沉积物环境中进行富集，定期取样，通过高通量测序分析菌群多样性。结果发现，不同有机物原位富集的细菌多样性存在较大的差异，而且同种底物在海水表层与沉积物中的降解菌菌群差异较大。从物种多样性看，在海水表层环境中富集的鱼鳞样品种群最丰富，而沉积物环境中富集的海带叶片样品菌群多样性最低，除其优势菌群为热袍菌门外，其他所有富集物中优势菌均为变形菌门。其中脱硫杆菌科、黄杆菌科、脱硫弧菌科和弧菌科占有较大比例，脱硫杆菌科在所有样品中优势较大，黄杆菌科在海水表层环境样品中为优势菌群，弧菌科在沉积物样品几丁质和壳聚糖样品中占比较高。本研究通过对同种海洋环境中不同富集样品之间以及同种底物不同环境中富集菌群之间的比较，分析结果得到了原位条件下参与大分子聚合物降解的菌群种类，但有待于在更多不同的海域富集物中进行验证。     

植物挥发性有机物的初步研究

2000年1～6月期间,美国国家大气研究中心(NCAR)和中国科学院大气物理研究所的科学家发展了一套自动的气相色谱系统和分析方法,用于分析大气中的挥发性有机物.此系统性能稳定,重复性好,对美国大气研究中心附近的大气进行了采样分析.作者简单介绍了此自动系统以及采样分析结果.     

基于神经网络模型的湛江湾水体有色溶解有机物的遥感估算

有色溶解有机物(Colored Dissolved Organic Matter, CDOM)是水体中重要的水质参数之一,是水色遥感的重要研究对象,如何构建适合特定区域的近海二类水体CDOM反演模型一直是国内外研究难点。本文利用2017年5月26～29日对南海西北部海域湛江湾20个站位采集的水样和测量的光谱资料,分析归一化遥感反射率与CDOM浓度a_g(400)的相关性,发现最大负相关系数出现在586nm处,选择580、585、590、595nm这四个波段处的归一化遥感反射率与a_g(400)建立了多元线性回归模型、BP(Back-Propagation)神经网络模型和RBF(Radial-Basis Function)神经网络模型,并与其他算法模型进行对比分析。结果发现, BP和RBF神经网络模型的平均相对误差和均方根误差均远小于多元线性回归模型和其他算法模型,神经网络模型的预测值与实测值拟合效果要优于多元线性回归模型。研究表明,神经网络模型更适合于湛江湾有色溶解有机物的遥感估算。     

长江口盐度梯度下不同形态碳的分布、来源与混合行为

河口碳的生物地球化学过程是全球碳循环的重要组成。通过测定溶解无机碳（DIC）及其稳定同位素丰度（δ13C_DIC），溶解有机碳（DOC），有色溶解有机物（CDOM），颗粒有机碳（POC）及其稳定同位素丰度（δ13C_POC）与元素比值（N/C）及相关指标，研究了2014年7月长江口盐度梯度下不同形态碳的分布、来源和混合行为。结果表明，DIC浓度、DOC浓度、POC含量分别为1 583.2~1 739.6 μmol/L，128.4~369.4 μmol/L和51.2~530.8 μmol/L，这些不同形态碳及CDOM的荧光组分的分布模式相似，均是从口内到口外，整体呈现先增大后减小的趋势，并与盐度呈现非保守混合行为。添加作用主要发生在在口门处最大浑浊带附近。与含量相反，从口内到口外，δ13C_DIC和δ13C_POC均呈现逐渐减小再增大的趋势，在口门附近达到最低值，分别为-9.7‰和-26.7‰。在口门附近不同形态碳含量上升及δ13C_DIC、δ13C_POC的降低可能主要与沉积物再悬浮及微生物作用有关。基于蒙特卡洛模拟的三端元混合模型的结果显示，河口内外POC来源变化明显，口内POC以陆源有机碳贡献为主，平均为62.3%，口外海源贡献逐渐增加。CDOM相关参数结果表明长江口CDOM主要来自陆源输入，海源及人类活动等也对其产生影响。     

基于旋翼无人机观测的雾天和霾天VOCs垂直分布特征研究

为研究雾和霾天气下VOCs时空变化特征,于2020年11月19 日—2021年1月15日在江苏省东海国家气象观测站进行为期58 d的外场观测试验。利用自主研发的多旋翼无人机捕获2次辐射雾和2次霾天气过程,获得气温、气压、相对湿度、风向、风速、VOCs、O₃等7种要素100多条垂直廓线。结果表明:时间上,霾过程夜间VOCs体积浓度(0.225~0.253 ppm(parts per million, 1 ppm=10^-6))明显高于白天(0.191~0.205 ppm),雾形成前体积浓度(0.121~0.239 ppm)显著高于雾过程(0.056~0.209 ppm)。雾过程中VOCs体积浓度与雾强度变化相反,雾层高度与VOCs体积浓度剧烈变化高度一致,雾层(<200 m)中VOCs体积浓度(0.172~0.178 ppm)明显减小,显著低于雾形成前(0.195~0.240 ppm),雾层以上浓度变化大,雾结束后1 h内保持雾过程中分布特点。雾对逆温层中的水溶性污染物有清除作用,VOCs体积浓度和O₃质量浓度均下降。     

一些有机物对Ph、Zn、Cu迁移与沉积作用的实验研究

根据一些有机物在成矿溶液中存在的可能性,作者相继就中性、酸性与碱性氨基酸,以及酒石酸在铅、锌、铜迁移与沉积过程中的作用,进行了模拟实验研究。结果表明,在从９０～２１０℃范围内,酸性氨基酸在热卤水中的存在,比中性和碱性氨基酸更有利于铅、锌、铜的活化、迁移。而酒石酸在热卤水中的存在,只在９０℃或更低时,才是铅、锌等金属活化、迁移的最佳温度条件。且无论哪种有机物在热卤水中的存在,随作用时间及温度的变化,不同金属的活化、迁移明显不同。这表明,金属与氨基酸或其它有机物形成的易溶络合物,其稳定性不仅与金属、氨基酸等有机物的种类有关,而且还受温度的显著影响。     

九龙江口水体中1995年有机物的转移

1995年3个航次调查研究结果表明,九龙江口水体总有机物的含量受悬浮物含量控制。在S＜5的低盐度区,悬浮泥沙和有机物产生明显的絮凝沉降;在S＞5的广阔海域,它们的迁移接近于理想混合。估算得出九龙江河流的入海通量约：悬浮泥沙为9．8×105t／a;总COD为3．2×104t／a,其中溶解态COD为2.1×104t／a,约占2／3,为水体有机物的主要形态,如换算为溶解有机碳,则DOC的平均通量为3．2×104t／a。     

太原市大气颗粒物中有机物浓度的分布特征

首次研究了太原市大气颗粒物中的有机物分布特征。收集了太原市不同功能区冬夏两季的大气颗粒样品,经抽提分离取得饱和烃、芳香烃、非烃、沥青质4组馏分。分析结果表明:(1)大气颗粒中有机物浓度在取暖期高于非取暖期;(2)各功能区的有机污染程度不同,太钢工业区>长风剧场商业居民混合区>一电厂化工区、太行文化区。(3)各馏分浓度中沥青质含量普遍高,饱和烃含量最低,非烃、芳香烃馏分居中,且相对较低。(4)太原市整体污染主要为煤的燃烧和工业生产、尾气排放。     

长江口沉积物对铅的吸附作用

模拟研究长江口悬浮沉积物对Pb的吸附作用,发现沉积物的吸附性能与其氧化铁和有机物等活性组份的含量密切相关,获得Langmuir型吸附等温线,测定饱和吸附容量和分配系数,结果表明,pH和盐度对吸附产生明显影响,吸附率与pH和盐度之间分别呈线性正相关和负相关关系。初步探讨吸附动力学特征,沉积物对Pb吸附化化学作用为主,与厦门港沉积物相似。