极地海洋石油烃污染物的生物降解研究进展

随着南极考察活动的发展和北极地区的开发利用,极地海洋中的石油烃污染逐渐增多。由于这些地区常年处于低温状态,石油烃的自然降解非常缓慢。生物降解是修复污染的一个主要机制,具有经济、高效的特点。极地海洋环境中存在着大量烃降解菌,它们在清除当地石油烃污染中发挥了很大作用,并显现出了低温修复的潜力。本文从极地海洋环境中的石油烃降解菌、影响低温降解的因素、降解基因和低温生物修复四个方面介绍了国外对该领域的研究成果。     

Tundra degradation in the vicinity of the Polish Polar Station, Hornsund, Svalbard

Studies performed in the summers of 1979 and 1980 in the surroundings of the Polish Polar Station at Hornsund, Svalbard, aimed at determining the impact of the presence of a research station on its immediate tundra surroundings. The sources of environmental degradation were singled out; the ways of expansion of various contaminants and the degree of their harmfulness to the environment were evaluated. This gave insight into the extent of tundra degradation in the vicinity of a polar research station. It was found that the heaviest impacts were caused by changes in the chemical composition of the soil, resulting from spills of petroleum-derived fuels, and by transport which damaged the surface of the tundra.     

Airborne pollen and spore registrations at Ny-Ålesund, Svalbard, summer 1986

Sampling of airborne pollen and spores at Ny-Alesund on Spitsbergen in the summer of 1986, by means of a Burkard pollen and spore trap, revealed only very low concentrations of air spora: a cumulative diurnal mean for the whole season of less than 200 pollen grains and just in excess of 9,000 moss and fungal spores. The most frequent pollen types recorded were those of the local taxa: Saxifraga, Salix and Oxyria digyna , whereas the share of pollen of exotic taxa, Betula, Pinus, Juniperus and Alnus , contributed only 9% of the total pollen sum. Back trajectories and pollen registrations at various aerobiological stations in Scandinavia designate central Finland as a possible source area both for the Betula and Pinus pollen. The maximum diurnal mean concentration of Cladosporium was merely 40 spores per m³ air. One may assert that the air at Ny-Alesund is almost free from allergenic pollen and spore types.     

北京地区风沙活动及其整治的初步研究

根据两年来北京地区的野外风沙考察,半定位风沙(尘)观测,室内风洞实验以及有关区域资料的分析研究得出:风沙问题是北京区域环境存在的严重问题之一,区域风沙活动由来已久,在频繁程度上不亚于半干旱区的河北坝上和乌盟后山地区。区内各地风沙活动均以春季为主,冬春两季风沙活动约占全年的80%以上。风沙天气的年际变化较大,五十年代最为频繁,六十年代最少,七十年代初期又有回升,中期以后至八十年代中期又逐渐趋于减少。风沙活动的形成及其盛衰变化,除与自然因素有关外,还与地表植被和土壤结构等因人类活动所造成的变化息息相关。风沙活动不仅使大气遭受污染,而且使土地资源遭受破坏。全区风沙危害严重的区域(风沙区)面积达342万亩,约占平原区总面积的35.6%,其中沙质地表因长期遭受风力作用所形成的风沙化土地面积约为136万余亩,占平原区面积的14.2%,以永定河冲积平原分布面积最大。研究证明,北京地区风沙主要来源于本地,系就地起沙。因此,风沙防治要立足于本地,特别是风沙土地的治理,对根治本区风沙危害、改善首都环境具有根本性意义。     

乔治王岛地区原始土壤与母岩间化学组成的相互关系

与内生过程相比,表生过程具有显著的区域性特征。本文根据原始土壤与成土母岩间化学组成的相互关系,研究了极地条件下的风化成土过程。分析了乔治王岛土壤中化学元素的原始来源、生物作用及人为影响,推断了原始环境中元素的迁移特征,讨论了极地条件下成土母岩与原始土壤间化学元素丰度的相互关系。     

Oil, water, ice and light

The boehaviour and ultimate effect and fate of oil in the marine environment in the polar region depend on a large number of factors. From a chemical point of view the most important ones to consider are the intrinsic chemical properties of the oil, the consequences of oil/water interactions, the influence of ice on physical and chemical processes, and the interactions between oil and light when the influx of solar energy shows great seasonal changes. This paper reviews the main aspects of these issues.     

论南极多年冻土区的化学风化作用——以中国长城站、澳大利亚凯西站和戴维斯站地区为例

通过研究寒冻化学风化作用下的元素地球化学性状,包括化学元素的相关性分析,元素的集散特征,稀土元素的分布模式以及粒级对元素迁移的影响,粘土矿物对痕量元素的吸附作用等,得出不同地区风化壳的类型:长城站地区(西南极亚南极地区)形成碳酸盐层状风化壳;戴维斯站所在的维斯特福尔德丘陵区基岩上发育了弱风化碎屑的碳酸盐裂隙型风化壳;在凯西站地区,基岩的寒冻风化过程尚未进入最低风化度形成的碳酸钙壳阶段,而是完全处于风化最初始的碎屑型阶段.     

乔治王岛菲尔德斯半岛地区环境背景值初探

本文探讨了南极乔治王岛菲尔德斯半岛地区岩石、原始土壤(风化壳)、沉积物、地表水、大气降水、气溶胶、生物等环境要素的基本化学组成和物理化学分析方法。本研究可为评价区域环境质量、制定环境标准、确定环境中的元素迁移、转化规律以及为南极资源的合理开发利用提供科学依据。     

柔性工程理论在极地船舶航行风险防控中的应用

为预防和减少极地水域交通事故,提高船舶在极地水域通航风险防控能力,根据柔性工程理论的内涵特征和极地水域船舶通航风险,提出极地水域船舶航行风险防控柔性系统的体系构架。根据柔性系统构建的四要素(学习、预测、监测和应对)及其与环境之间的联系,从环境分析、脆性机理、风险预测、状态监测和危机应对等五个方面,讨论了极地水域船舶航行风险防控柔性系统构建所涉及的关键技术,为提升极地水域船舶航行风险防控能力和技术水平,建设安全、便捷、高效、经济、绿色的现代化海运体系,提供理论基础支持。     

甘肃省能源消费碳足迹变化及影响因素分析(英文)

能源消费是人类活动影响全球气候变化的主要行为之一,对能源消费导致的碳足迹进行研究具有重要意义。本文首先应用能源消费碳足迹的相关概念和方法,计算得到了甘肃省1990年-2009年的总碳足迹、各能源消费类型的碳足迹、碳足迹产值和碳足迹生态压力;然后利用STIRPAT模型进行岭回归函数拟合,探讨了经济增长与碳足迹之间的定量关系,并验证了环境库兹涅茨曲线的存在性;最后通过脱钩指数分析进一步研究了经济增长与碳足迹之间的动态变化关系。结果表明:碳足迹从1990年的每人0.091 ha上升为2009年的每人0.191 ha,呈现波动上升的趋势。各能源消费类型的碳足迹构成中,煤和石油占据了绝对地位,其中又以煤所占比重最大,石油次之,天然气所起的作用甚微。碳足迹产值由1990年的1.18万元ha-1增加为2009年的2.51万元ha-1,碳足迹生态压力也从1990年的0.10上升至2009年的0.24。人口和人均GDP是驱动碳足迹增长的主要因素,且回归分析和脱钩指数分析都表明经济增长与碳足迹之间存在环境库兹涅茨曲线。     

中国极地微生物学调查研究进展

中国自行组建的极地微生物学调研起始于上世纪80年代初,迄今20余年来,中国极地微生物学研究取得了丰硕的成果,调查范围涉及南北极,包括南极长城站、中山站及其附近区域土壤、空气、水体和南大洋水域,及从中取得的生命和非生命材料、白令海和楚科奇海、波弗特海、加拿大海盆等北冰洋海区,及青藏高原等等。对极地微生物的种群、含量、多样性、生长特征、生理生化特性、系统发育等作了广泛而有深度的研究分析,并就其中的一些菌株的活性物质开发利用进行了有意义的探索。最后对今后中国极地微生物学的研究提出了一些建议。     

菲尔德斯半岛南部邻近海域石油污染的初步研究

本文首次报道了菲尔德斯半岛南部邻近海域的水样和生物样石油污染状况。表层水样的测定结果表明 ,调查海域已受到明显的石油污染。在所调查的各站位 ,中国长城站前海湾受油污最轻 ,水样油的浓度略高于中国《海水水质标准》规定的第三类水质最高容许浓度 ,为 5 1 2 .2 5 μg/L;智利站前和海豹湾受油污最重 ,分别达 41 49.2 3 μg/L和 41 6 9.72 μg/L,约比长城站前海水含量高 8倍。几种海洋生物受污染程度不一 ,潮间带生物受油污明显高于鱼类。鉴于调查海域已受到明显的油污染 ,且进入南极水域后消除不易 ,为保护南极生态环境 ,很有必要开展油的净化规律 ,以及石油污染对生态系统影响等的研究。     

大连市近岸海域水环境质量、影响因素及调控研究

近些年来,由于经济的发展,废水排放总量的增加,近岸海域水环境恶化已成为大连市主要的生态环境问题。本文运用模糊模式识别模型研究了大连市近岸海域水环境质量的动态变化,并对水环境的影响因素进行分析,从而建立了水环境与其影响因素之间的数学模型。在此研究基础上,运用系统动力学(SD)模型进行水环境调控,提出了大连市水环境经济协调型发展方案,这对于大连市的可持续发展具有重大意义。     

人类活动对南极乔治王岛菲尔德斯半岛环境的影响

人类活动对南极环境的影响主要表现为全球性人类活动的影响和南极局地人类活动的影响两方面。本文在对南极乔治王岛菲尔德斯半岛环境进行调查和采样分析的基础上,明确了南极环境中存在源于北半球中高纬地区人类核活动产生的人工放射性同位素１３７Ｃｓ：土壤表层（０～５ｃｍ）、苔藓活体层、枝状地衣、壳状地衣体中１３７Ｃｓ比活度分别为６．０～１４．８、２５．１、２９．０和５８．１Ｂｑ／ｋｇ;而中国北方地区土壤表层（０～１０ｃｍ）、壳状地衣体中１３７Ｃｓ比活度分别为６．４～３７．３和２９４．０～３１２．０Ｂｑ／ｋｇ,可见这类全球陆地表面广泛分布的壳状地衣是监测人工放射性核素长期扩散影响极为敏感的信息载体。南极科学考察活动对局地生态系统和地表冻融过程有一定程度的干扰,南极生物体（特别是地衣体）和水体是对人类活动影响极为敏感的环境信息载体,考察站区周围的生物体和水体中Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｚｎ等污染物含量明显偏高。菲尔德斯半岛作为南极科学考察站最为密集的地区之一,其环境与陆地生态系统受人类活动影响较为明显,故加强本区环境和生物保护工作已成为当前南极环境科学研究的重要方面     

1987—1988年夏季长城站地区的热力和动力特征

本文利用1987～1988年夏季我国首次南极长城站边界层气象观测实验资料,运用近地层大气通量的平均廓线理论计算方法,分析了该地区夏季的热状况特征,并与南极内陆的瑞穗站及我国青藏高原等地区的热状况进行了初步比较。在夏季,长城站地面相对于大气而言,仍为热源,地面主要以潜热输送的方式加热大气。夏季长城站的热状况特征与我国青藏高原东部地区进入雨季后的情况相近。     

Changes in the ionic composition of a saline lake,Mar Chiquita,Province of Córdoba,Argentina

Mar Chiquita is the largest water-body in Argentina according to area. This ranges from 2,000 km² in dry periods to 5,000 km² in humid ones. Its very high salinity ranged this century from 200 to 300 g/L, but an increase in the average rainfall in the basin since 1973 has led to a rise in lake level and the dilution of its waters to 78 g/L in 1978 and about 30 g/L in the late 1980s. Ionic strength decreased from 6.61 in 1970 to 0.541 in 1986. The composition of the water also changed, with increases in the proportions of sulphate, calcium and magnesium concentrations. The most important processes taking place in solution are calcite and gypsum equilibrium, formation of clay minerals, and sulphate reduction in the interstitial waters of the bottom sediments. The thermodynamic state of the solutions for different years has been obtained. Results show that the solution shifted from gypsum oversaturation in 1970 to gypsum equilibrium in 1978, and to gypsum undersaturation since 1982. A geochemical simulation of the composition of the solution from its origin from mean tributary composition, following a modified Hardie-Eugster model, has been developed using PHRQPITZ. The results agree with empirical observations.     

柴达木盆地北缘水量增补对盐湖资源及生态环境的影响

柴达木盆地是我国盐湖资源集中分布区,受21世纪暖湿化气候和水量增补的影响,盆地多个盐湖呈现湖面扩张趋势,该过程开始影响盐湖资源离子含量和湖泊生态环境,也对湖区沿线公共基础设施造成一定影响。为了研究湖泊水量增补对盐湖资源及生态环境的影响,选取了柴北缘山前5个湖泊(苏干湖、德宗马海湖、巴仑马海湖、小柴旦湖和托素湖)作为研究对象,开展了2017~2021年湖泊扩张、典型盐湖矿化度和资源元素变化趋势以及对周边基础设施影响的研究。结果表明:1)资源型湖泊湖水淡化和资源品位下降;2)生态型湖泊周边植物群落发生变化(水生植物芦苇扩张、旱生植物白刺和梭梭衰退);3)淹没湖区房屋和旅游道路,危及周边的高速公路等公共基础设施。该研究结果不仅具有为柴达木盆地乃至青藏高原盐湖资源开采和生态环境治理提供科学依据的理论意义,而且具有为青海省基础设施保护和建设提供决策依据的现实意义。     

衡水湖国家自然保护区生态敏感性分析

衡水湖自然保护区是华北地区第一个内陆淡水湿地国家级自然保护区,具有独特的自然景观,生物资源十分丰富,但近年来区内的人类活动对其生态环境产生了严重影响。应用生态因子评分方法对保护区进行生态敏感性分析,首先将保护区划分为13个生态单元,依据原则(科学性、代表性、可行性以及定量性等原则)并结合实际选择出评价因子,然后进行各生态单元的自然因素生态敏感性分析和社会因素生态敏感性分析,在此基础上进行保护区的生态敏感性综合分析。依据计算结果,将保护区中各生态单元划分为最敏感区、一般敏感区和弱敏感区3个等级,明确了生态敏感性的区域分异特征,为该区今后合理的产业布局、区域生态环境保护提供了科学依据。     

太湖流域磷排放对区域城市化过程的响应——以宜兴市为例

在系统分析基础上,利用系统动力学方法,以宜兴市为典型区,模拟城市化过程对磷发生量的影响,建立二者间的定量响应关系。结果表明,不论是在何种城市化发展速度下,磷的发生总量都会有较大幅度的增加,而目前规划的污水处理水平只能小幅度削减流域内磷的排放量,不足以从根本上扭转太湖水质持续恶化的趋势。在推进太湖流域城市化的进程中,必须加大投入,进一步加强环境基础设施建设,更大幅度地削减磷等营养物质的排放。