应用S930树脂富集薄样-X射线荧光光谱现场分析环境水体中8种重金属的方法研究

使用便携式X射线荧光光谱法结合富集技术已能分析液体样品中近20种金属元素,但检出限相对较高(0.1~100μg/L)、富集操作繁多、一种富集法可测元素种类较少等因素制约了该技术的发展。本文研究了一种适应于现场测试环境水样的XRF分析方法。使用20 mg S-930螯合树脂对100 m L水体中8种重金属(V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn和Pb)进行预富集,控制溶液p H=4,搅拌30 min,经真空抽滤系统过滤制得均匀薄样,再使用自制的双层膜包夹样品盒并利用小型台式波长色散XRF测定。结果表明,8种元素标准曲线的相关性R20.997,检测范围为10~1000μg/L,检出限为1.0~6.2μg/L,方法精密度(RSD,n=12)小于5%,加标回收率为80%~120%;标准水样和模拟水样的测定结果分别与标准值和理论值基本一致。本方法巧妙地使用双层聚丙烯膜包夹薄试样的制样方法,较好解决了薄膜样品的污染等问题,简化了水样的预富集操作,制备的树脂薄样可直接供XRF测量。方法检出限较低,稳定性较好,适用于检测Ⅰ~Ⅴ类水体中Fe、Co、Ni和Cu,Ⅱ~Ⅴ类水体中V和Zn,Ⅲ~Ⅴ类水体中Mn和Pb,基本具备对8种重金属污染水体进行环境监测、水质调查等现场分析的能力。     

放养密度对西伯利亚杂交鲟摄食、生长以及肌肉组分的影响

研究了放养密度对西伯利亚杂交鲟幼鱼生长、摄食以及肌肉组分的影响。结果表明,经过80d的野外试验观察,发现在初始养殖密度分别为:3.9、6.3、8.7和11.0kg/m3的微流水环境中,高密度组(D组)和低密度组(A组)的死亡率、日摄食量、饵料系数(FCE)和摄食率差异显著(P0.05);西伯利亚杂交鲟幼鱼的最终体重、特定生长率(SGR)、日增重(DWG)都随着养殖密度的增大而降低,而单位水体日增重显著升高,最终体长和肥满度无显著差异(P0.05)。试验结束时,高密度组西伯利亚杂交鲟幼鱼肌肉中水分和灰分所占的比重越大,而在粗蛋白质含量和粗脂肪含量方面则表现出相反的趋势,但均无显著性差异。综合各种因素,建议西伯利亚杂交鲟幼鱼阶段的养殖密度为6~9kg/m3。     

新疆罗布泊地区近3.2万年沉积物的气候环境记录*

文章对新疆罗布泊地区罗北洼地CK-2钻孔自顶部到10.35m的岩芯,按5cm间隔取样,进行了磁化率、粒度、色度、碳酸盐、有机质含量和pH值的12项环境代用指标的测定,以及相关样品的质谱-铀系法定年,得出了近32000年以来在该地区经历的4个冷湿和暖干变化的气候-环境序列:阶段Ⅰ(31.98~19.26kaB.P.),处于晚韦克萨尔冰期的早期,经历了全球变化的未次盛冰期(23~19kaB.P.),12项环境指标的统计平均值为-0.8773,是本序列的最低值,对应为最强的冷湿期;阶段Ⅱ(19.26~13.53kaB.P.)为继后的间冰期,相应环境指标的统计平均值为+0.5233,环境转为暖干期;阶段Ⅲ(13.53~12.73kaB.P.)为晚韦克萨尔冰期的晚期和得里亚斯冰期,也是全球未次冰期的晚期,其环境指标统计平均值为-0.1075,环境转冷湿;阶段Ⅳ(12.73kaB.P.~近代)为全新世温暖期,其环境指标统计平均值为+1.275,是本序列的最高值,气候转为强暖干期。在阶段Ⅳ,12.08~11.80kaB.P.处出现了新仙女木(YD)的冷事件,10~9kaB.P.为全新世期内最早出现暖事件的时间。从冰期与间冰期的旋回分析,本区的气候-环境变化与全球同步,反映出受到全球变化的主旋律制约。从区域的特征分析,由于受到青藏高原的隆升、西风的加强,而西南和东亚季风的减弱,出现了冷/湿和暖/干的气候-环境变化的大格局,其不同于我国东部季风气候区的冷/干、暖/湿变化的大趋势。从环境代用指标的统计值(从-0.8773到+1.275)表明,本地区的干旱化进程是自然变率的必然结果,到全新世温暖期间更为突出。而近数千年或近数十年的人类活动营力只起到了叠加或促成的作用。     

基于SVM-BP神经网络的气象能见度数据缺失值预估

自动气象站能见度检测仪多采用光学装置采样,雨雪、粉尘等天气因素会对部分仪器镜头造成污染,导致能见度要素数据缺测.针对能见度数据缺失问题,本文选用安徽部分气象站的历年数据,首先运用灰色关联分析方法筛选出与能见度密切相关的其他气象要素,通过支持向量机和BP神经网络单一预估方法预估不同地形的能见度缺失值,然后采用最优权重组合将两种方法预估的能见度值进行组合,并与单一预估方法进行对比.结果表明组合方法的预估结果误差均值小、整体准确度高,可以保证台站观测资料的完备性,为短时天气预报、实况分析和气象公共服务工作提供有效依据.     

多边形形状分析的无人机影像重叠度计算方法

针对无人机飞行姿态不稳定、地形起伏较大时,传统重叠度的统计方法计算不可靠、精度较差低、需要人工量测等问题,该文提出了一种多边形形状分析的重叠度统计方法.该方法首先利用基于区域特征与点特征相结合的高精度最小二乘匹配方法提取稳定可靠的影像同名点;然后使用改进的随机抽样一致性算法计算影像间的单应矩阵,并获取两影像的重叠多边形;最后采用多边形形状分析法获取最小重叠部分长度并计算得到重叠度.实验表明,该方法能够快速、准确地实现无人机影像重叠度的统计,与人工量测结果相比,误差均在3％以内,在实际生产中大幅提高生产效率和质检精度.     

海洋蛭弧菌类生物DA5对凡纳滨对虾育苗期幼体和水质的影响

以热灭活的溶藻弧菌Vibrio alginolyticus培养海洋蛭弧菌类生物菌株DA5,将其以高(11500pfu·mL-1)、低(1150pfu·mL-1)两种浓度加入凡纳滨对虾Litopenaeus vannamei育苗用水中,研究了无节幼体培育到糠虾幼体期间DA5对幼体变态和存活、水体中异养细菌和弧菌含量、pH、化学需氧量(COD)和氨氮(NH3-N)含量的影响.结果显示,高浓度DA5可显著提高幼体存活和变态率,并在加入后3d内降低或显著降低水体异养细菌和弧菌含量,而低浓度DA5对试验期间幼体成活、变态及水体异养细菌和弧菌含量均无显著影响.除糠虾幼体Ⅰ-Ⅱ期高浓度处理组水体NH3-N含量有显著升高外,试验期间各组水体pH、COD和NH3-N含量均无显著差异.表明海洋蛭弧菌类生物DA5可作为一种较理想的生物控制因子应用于对虾育苗中.     

安达曼海的热收支分析及其水交换研究

The characteristics of the T/S structures, water mass exchange and deep circulation in the Andaman Sea are investigated based on the simulation from a high-resolution general circulation model(MITgcm). The results show that, below 1 000 m, the water mass is saltier, warmer and more homogeneous in the Andaman Sea than that in the Bay of Bengal, attributing to the strong vertical mixing at the depth of ～1 800 m. The water mass exchange between the Andaman Sea and the Bay of Bengal goes through three major channels, which manifests itself as follows: the northern channel(Preparis Channel) is the main passage of water mass transport from the Bay of Bengal to the Andaman Sea, whereas the Middle Channel(the south of Andaman Islands and the north of Nicobar Islands) has an opposite transport; the southern channel(Great Channel) features with a four-layer water exchange which results in the least net transport among the three channels; all the transports through the three channels have an intra-annual variation with a period of half a year. At 1 000-m depth, the entire Andaman Sea is occupied by a cyclonic circulation in January and July while by an anticyclonic one in April and October. The semiannual cycle found in both the deep circulation and water mass exchange is likely associated with the downwelling eastward-propagating Kelvin waves induced by the semiannual westerly component in the equatorial Indian Ocean during intermonsoon seasons.     

花鲈低氧诱导因子基因(hifs)的序列分析及低氧诱导表达

低氧诱导因子基因(hifs)是由α和β构成的异源二聚体转录因子,在生物低氧应答中发挥着重要作用。本实验对花鲈4个hifs基因进行了序列分析及组织表达检测,并检测了各基因在低氧诱导后的mRNA表达变化。研究表明,通过全基因组比对、进化树分析和共线性分析,共鉴定出花鲈的4个hifs基因,分别为hif1α、hif2α、hif3α、hif1β。组织表达结果显示,hifs基因具有组织特异性表达特征。低氧((1.56±0.24)mg/L)诱导下,hifs各基因的响应时间和响应程度存在一定差异。肝组织中,低氧胁迫3和6 h后,hif1α、hif2α、hif3α和hif1β表达量均出现了显著升高,表明hifα和hif1β基因可能共同起低氧调控作用;而低氧胁迫12 h后,仅hif1α表达量显著高于对照组,表明hif1α基因在肝组织低氧调控12 h内持续起作用。鳃组织中,低氧胁迫3 h后,hif1α、hif2α、hif3α基因表达量出现了显著升高,而低氧胁迫6 h后,hif3α和hif1β基因表达量显著升高,说明在鳃组织前3h的低氧胁迫中仅hifα基因起调控作用,而6 h后hif3α和hif1β基因共同调控低氧胁迫。常氧恢复阶段肝、鳃组织中各基因表达量均与对照组无显著差异。本研究结果表明,4个hifs基因的组织表达具有特异性,同时对低氧的响应时间和程度不同,研究结果弥补了花鲈hifs基因及低氧应答研究的空白。     

基于DEA模型的上海港港口与城市经济效率研究

为促进上海港港口建设以及港城一体化发展,文章采用DEA模型,分析2000—2018年上海港港口经济效率以及港口对城市经济贡献效率,并提出建议。研究结果表明:上海港港口经济综合效率大致呈上升趋势,其中2000—2006年主要受规模效率的影响,2006年后主要受纯技术效率的影响;上海港港口对城市经济贡献综合效率、纯技术效率和规模效率均处于较高水平,其中综合效率的主要影响因素为纯技术效率;为此,上海港应进一步整合现有港口资源和优化港区发展格局。     

Mo 含量和 Mo 同位素对古海洋氧化还原环境演化的指示作用

目前大多数研究者认为太古代地球大气中缺氧，到2400～1800Ma的时候，大气中的氧含量有了巨大的增长，大气已经处于氧化环境（Canfied 等，2000；Kasting，2001）。然而海洋从还原状态转变到以氧化为主的时间还有很大的争论（Amold等，2004；Siebert 等，2005）。Mo 元素在氧化条件下主要呈稳定的溶解态 MoO42－形式存在，故在现代氧化海洋中 Mo 有很长的存留时间（0.8 Ma；Morford 等，1999），但在还原条件下特别是在有 H2S 存在的条件下，Mo 呈硫化物形式迅速沉淀。因此，Mo 元素能够很灵敏地反映海洋的氧化还原状态（Emerson 等，1991；Crusius 等，1996；Helz等，1996；Morford 等，1999）。随着同位素分析技术的发展，Mo 同位素的分析精度可达0.2‰（Wieser等，2003；2005；Arnold 等，2004）。现代大洋海水的 Mo 具有均一的同位素组成，δ97Mo/95Mo 值为（1.56±0.13）‰。海洋沉积环境依据氧化还原状态可以分为3个部分，即氧化部分、缺氧部分和还原部分。氧化部分的代表样品为铁锰结壳，铁锰结壳吸附的 Mo 的δ97Mo/95Mo 值为（－0.47±18）‰，与海水溶解的 Mo 同位素［（1.56±0.13）‰］之间存在稳定的、很大的同位素分馏；还原部分的代表为现在黑海沉积物，δ97Mo/95Mo 值为（1.28±0.42）‰，还原性沉积样品 Mo 同位素组成变化较大，与还原程度有关，强还原条件下（存在游离 H2S），进入海水的 Mo 几乎全部沉淀，其 Mo 同位素组成与海水的相接近，弱还原条件下，沉积物与海水 Mo 同位素有一定的分馏。因此，可以用其来推测古海水 Mo 同位素的变化；缺氧环境的样品比较复杂，其δ97Mo/95Mo 同位素值约为介于海水值和大陆岩石样品值之间。在地质历史上某个时期，随着海洋的氧化δ97Mo/95Mo 值升高。虽然有研究者尝试用二元模型来研究中元古代的海洋（Arnold 等，2004），但是，目前 Mo 同位素的测试精度以及样品性质决定了仅仅使用 Mo 同位素进行海洋的氧化还原状态的研究还存在很大困难，甚至得出错误的结论。最近有研究者（Sibert 等，2005）在进行 Mo 同位素研究的同时，测定了样品的 Mo 含量，对于揭示海洋氧化还原状态的改变提供了较为可靠的信息。在太古代的黑色页岩等样品中，Mo 的含量范围 为（0.62～6.01）×10－6，但大多数样品都低于3.5×10－6，δ97Mo/95 Mo 值为（－0.14～＋0.60）‰；早元古代的黑色页岩样品中 Mo 含量范围为（0.56～3.72）×10－6，δ97Mo/95 Mo 值为（－0.22～+0.40）‰；1700 Ma 的黑色页岩样品 Mo 含量突然增大到（42～52）×10－6，δ97Mo/95 Mo 值为（＋0.4～＋0.6）‰；1400 Ma 的黑色页岩样品中 Mo 含量为（11～60）×10－6，δ97Mo/95 Mo 值为（＋0.3～＋0.6）‰；现在黑海的海相页岩中的 Mo 含量为（1～127）×10－6，δ97Mo/95 Mo 值为（1.14±0.08）‰ 至 （1.52±0.23）‰ （Arnold 等，2004）。从以上 Mo 含量及同位素的分析可邮（图1），早元古代样品的 Mo 含量及同位素特征与太古代的样品类似，既没有 Mo 元素的富集，也没有产生明显的 Mo 同位素分馏，推测在早元古代的时候，海洋还基本处于还原状态，到1700Ma 左右时，由于空气已经处于氧化状态，所以大陆风化过程中，氧化态 Mo 开始大量进入海洋中，此时海洋也已经不是大面积处于还原状态，其中的 Mo 含量已经升高，可是局部沉积的黑色页岩提供充足的 Mo，因此此后沉积的黑色页岩中 Mo 的含量明显升高，当然，沉积速率也会影响黑色页岩 Mo 含量，但这是相对次级的因素；与此同时，海洋中开始出现铁锰氧化物等氧化性沉积物，它们携带轻 Mo 同位素从海水中沉淀出来，导致海水中的 Mo 同位素变重，δ97Mo/95 Mo 值升高，并且这种升高趋势持续今。由此，可以推断，大气氧化主要发生在1700Ma 以前，而海洋氧化似乎是一个从1700Ma 或1400Ma 至今的持续的过程。