膜-生物反应器与活性污泥工艺处理氨氮废水的微生物特性比较

考察了膜-生物反应器（MBR）与活性污泥工艺（CAS）处理无机氨氮废水的对比研究.结果表明,同CAS相比,MBR处于高容积负荷、低污泥负荷的运行状态下,硝化效果较好,除了短期的pH控制故障外,氨氮转化为硝酸盐氮的转化率可达99%.随着运行时间的增加,膜组件的截留作用导致MBR内胞外多聚物的积累,电镜扫描（SEM）不能观察到运行后期微生物的形态变化,然而,CAS中微生物形态变化不大.2个反应器中硝化菌、亚硝化菌和异养菌的变化趋势是一致的,异养菌仅为硝化细菌的万分之一;但与MBR相比, CAS中硝化菌数量少32%,亚硝化菌的数量少35%,异养菌数量少24%.     

胶北荆山群张舍石墨矿碳同位素特征及其地质意义

中国的石墨矿床广泛发育于华北克拉通周边的孔兹岩系内,其碳质具有多来源特征,碳质的大量沉积集聚对古环境具有指示意义。文中总结前人同位素年代数据,将荆山群的形成时代限定在2.1~1.9 Ga,同时报道了胶北张舍矿区荆山群陡崖组石墨矿床的12件岩石样品主量元素数据、10件石墨δ13Cgrap数据、4件透辉石大理岩δ13Ccarb与δ18Ocarb数据和15个石墨晶体的拉曼光谱数据。8件片麻岩样品的δ13Cgrap为-21.7‰～-18.6‰,平均值(-20.5±0.9)‰,2件透辉石大理岩样品δ13Cgrap分别为-16.3‰和-19.3‰,均略高于全球有机质平均水平((-26±7)‰),4件透辉石大理岩样品的δ13Ccarb和δ18Ocarb值分别为-8.9‰~0.2‰和12.5‰~16.6‰。拉曼光谱谱峰数据计算出石墨经历的最高温度为700~800 ℃。碳同位素数据显示石墨碳质来源以有机质为主,主要为生物成因,并与无机碳混合,产生了均一化,导致碳同位素变重。高温变质作用以及流体的影响是石墨碳发生均一化的重要因素。古元古代生物成因石墨矿床的大量产出,伴随同时代的叠层石爆发、磷块岩沉积、海洋碳循环扰动等现象,指示了古元古代晚期具有很高的生物产率,并发生大规模的有机质埋藏。     

利用重力/GPS联合观测数据计算地壳垂向构造应力的新方法

本文提出一种基于重力/GPS联合观测数据计算垂向构造应力的新方法.计算步骤如下:(1)通过重力/GPS联合观测数据计算布格重力异常;(2)依据布格重力异常数据推算莫霍面深度;(3)依据GPS观测数据,通过均衡理论计算均衡面深度;(4)依据莫霍面与均衡面之间剩余物质(壳幔物质密度差)所承受的附加浮力,计算地壳承载的垂向构造应力.本文利用上述构造应力新算法,计算了巴颜喀拉块体东边界及周边地区垂向构造应力分布,发现龙泉山断裂带以东地区垂向构造应力基本为零,龙泉山断裂带与龙门山断裂带之间地区垂向构造应力为正值,巴颜喀拉地块东部垂向构造应力为负值.鲜水河断裂带东南段周边蓄积了-40~-50 MPa的垂向构造应力,且梯度变化剧烈;松潘高原蓄积的垂向构造应力大约为-10~-20 MPa,相对较小.     

2015年尼泊尔M_S8.1地震的地壳重力均衡背景与地表形变响应特征

对2015年尼泊尔MS8.1地震的地壳均衡背景及其引起的地表形变特征进行了研究,结果表明:(1)尼泊尔MS8.1地震震中以南的印度板块岩石圈有效弹性厚度大约为9km,加载主要来自地幔;地震以北的拉萨地块岩石圈有效弹性厚度大约为2km,加载主要来自地表.(2)尼泊尔MS8.1地震震中以南地区的地壳均衡异常大约为-100mGal(10-5 m·s-2),但其北部的地壳均衡异常则为300~400mGal,尼泊尔MS8.1地震发生在地壳均衡负异常向正异常过渡的高梯度带上.(3)尼泊尔MS8.1地震使震中周围地区的地壳整体向南运动,最大水平位移超过1.5m,分布在震中东南.震中以北的同震垂向位移总体为负值,最大下降幅度超过0.5m,同震重力变化总体为正值,最大超过60μGal(10-8 m·s-2);震中以南的垂向位移总体为正值,最大升幅超过0.7m,同震重力变化总体为负值,最大降幅超过-120μGal.(4)尼泊尔MS8.1地震使"世界屋脊"喜马拉雅山脉产生沉降,最大同震降幅超过120mm,震后松弛效应将使"世界屋脊"持续缓慢下降.该强震使世界最高峰珠穆朗玛峰降低了2~3mm,有可能被GPS、InSAR等现代大地测量工具检测到.     

An Analysis Platform for Multiscale Hydrogeologic Modeling with Emphasis on Hybrid Multiscale Methods

One of the most significant challenges faced by hydrogeologic modelers is the disparity between the spatial and temporal scales at which fundamental flow, transport, and reaction processes can best be understood and quantified (e.g., microscopic to pore scales and seconds to days) and at which practical model predictions are needed (e.g., plume to aquifer scales and years to centuries). While the multiscale nature of hydrogeologic problems is widely recognized, technological limitations in computation and characterization restrict most practical modeling efforts to fairly coarse representations of heterogeneous properties and processes. For some modern problems, the necessary level of simplification is such that model parameters may lose physical meaning and model predictive ability is questionable for any conditions other than those to which the model was calibrated. Recently, there has been broad interest across a wide range of scientific and engineering disciplines in simulation approaches that more rigorously account for the multiscale nature of systems of interest. In this article, we review a number of such approaches and propose a classification scheme for defining different types of multiscale simulation methods and those classes of problems to which they are most applicable. Our classification scheme is presented in terms of a flowchart (Multiscale Analysis Platform), and defines several different motifs of multiscale simulation. Within each motif, the member methods are reviewed and example applications are discussed. We focus attention on hybrid multiscale methods, in which two or more models with different physics described at fundamentally different scales are directly coupled within a single simulation. Very recently these methods have begun to be applied to groundwater flow and transport simulations, and we discuss these applications in the context of our classification scheme. As computational and characterization capabilities continue to improve, we envision that hybrid multiscale modeling will become more common and also a viable alternative to conventional single‐scale models in the near future.     

陕西柞山地区穆家庄铜矿床成矿流体来源的氦氩氢氧同位素示踪

最近,在秦岭柞山地区泥盆系中又发现了穆家庄铜矿,矿体明显受层间破碎带控制,矿石主要产在铁白云石-石英脉中,其后生成矿现象非常明显.文章利用的黄铁矿流体包裹体He-Ar同位素和氢氧同位素,来探讨这类矿床的成矿流体的来源.穆家庄铜矿床矿石矿物黄铁矿流体包裹体的3He/4He比值为0.322～0.889R/Ra,小于1.0R/Ra.3He/4He比值远远低于地幔流体的比值,与地壳流体的比值在相同的数量级上.穆家庄铜矿成矿流体的40Ar/36Ar比值为377～569,平均470,显然偏离大气氩的同位素组成.穆家庄铜矿成矿流体的40Ar/4He比值为0.09～0.23,平均值为0.164.很显然,该矿床的成矿流体的40Ar/4He比值接近地壳.根据以上分析,柞山地区的穆家庄铜矿床的成矿流体是壳源的.氢氧同位素分析表明穆家庄铜矿的氢氧同位素则落入原生岩浆水范围内,表明穆家庄铜矿的成矿流体为岩浆水.综合对比分析后认为,穆家庄铜矿的成矿流体是由壳源岩浆驱动并参与的岩浆流体提供的.     

四川万州中侏罗统上沙溪庙组粘土岩中火山灰的岩矿和地球化学证据

四川盆地东北缘万州地区中侏罗世上沙溪庙组产出稳定层状浅色粘土岩。利用X射线、X荧光光谱、等离子光谱（ICP）等方法对矿物成分、常量、微量和稀土元素进行了测试分析,粘土岩主要矿物为蒙脱石、伊利石和绿泥石。通过与澳大利亚后太古代平均页岩（PAAS）、北美平均页岩（NASC）、地壳粘土岩背景值以及其它具有代表性岩石的对比发现,本区粘土岩微量元素具有明显的低V,低Ti和低铁族元素的特点,高Al2O3／TiO2比值和低Ti／Th比值特征显著,某些层位具有明显的Eu负异常。推断本区粘土岩沉积物源具有火山灰和陆源碎屑的二元混合成因,各层位成分的差异显示了不同沉积时间内二者的混合比例发生变化。区域对比和地球化学资料显示火山灰可能来自于西部600km远的特提斯洋岛弧火山。     

海洋真菌ZJ27 次级代谢产物的抑菌活性的研究

对从南海海藻内生真菌ZJ27次级代谢产物中分离得到的5种化合物进行抑菌活性的研究,采用96孔板法测定化合物对蜡状芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、白色葡萄球菌、藤黄八叠球菌、金黄色葡萄球菌等6种细菌的抑制活性,并用生长速率法测定化合物对黑曲霉、尖孢镰刀菌、立枯丝核菌和白色念珠菌等4种真菌的抑制活性。化合物对上述6种细菌均有不同的抑制作用,其中化合物1对枯草芽孢杆菌、白色葡萄球菌和藤黄八叠球菌有很好的抑制作用,MIC值分别为0.1、0.2、0.2μmol/mL。化合物1和2对黑曲霉、尖孢镰刀菌、立枯丝核菌和白色念珠菌也有很好的抑制作用,化合物1对这4种真菌的IC50分别为15.06、3.09、3.68、8.19μmol/mL,化合物2相应的IC50为22.28、21.32、8.18、21.75μmol/mL。化合物1和2作为天然抗菌物质,具有广谱抑菌效果,具有较高的应用潜力和综合开发前景。