基于水循环视角的海绵城市系统及研究要点解析

海绵城市建设的本质是城市水系统的重构,明晰海绵城市系统所涉及的水循环过程是海绵城市研究中最根本、最重要的问题。以海绵城市建设区为研究对象,本文定义了海绵城市系统的内涵,明确海绵城市系统的输入项与输出项,探讨了基于海绵城市系统的城市水循环过程,即海绵城市建设区“大气水—地表水—土壤水—管网水—地下水”转化过程。分别从明确海绵城市建设区的降水与污染物输入、掌握典型海绵设施的径流及污染物转化过程、重视排水管网径流监测与汇流特征参数确定、准确分析海绵城市建设区的径流及污染物外排过程、综合评估海绵城市建设的生态与地下水回补效益共5个方面,系统梳理了海绵城市系统的研究现状及未来的研究要点,以期为海绵城市建设的基础理论研究与工程实践提供启发和帮助,促进中国城镇化转型发展。     

一种中国南海海绵Xestospongia testudinaria中化学成分的研究

综合运用正相和反相硅胶柱层析、Sephadex LH-20凝胶柱层析以及制备HPLC等分离方法,从1种中国南海海绵Xestospongia testudinaria中追踪分离抗肿瘤活性次级代谢产物。从95%乙醇提取物中分离获得8个单体化合物,通过NMR,MS等波谱技术鉴定其结构分别为:E-18,18-二溴-9,17-二烯-5,7-二炔硬脂酸甲酯(1),E-18,18-二溴-9,17-二烯-5,7-二炔硬脂酸乙酯(2),麦角甾-5,7,22-三烯-3-醇(3),麦角甾-4,6,8(14),22-四烯-3-酮(4),胆甾-4-烯-3-酮(5),3-吲哚醛(6),3-吲哚酸(7)和5-吲哚醛(8)。其中,化合物2-5和8为首次从该属海绵中分离得到。化合物1对肿瘤细胞株HCT116和A549显示较强的抑制活性。     

地理国情普查成果在海绵城市中的应用初探

分析比较了地理国情普查成果中相关属性特征和海绵城市建设中相关控制指标,为海绵城市建设提供了新的数据来源,同时也为地理国情普查成果应用拓展了思路,为城市建设的生态文明和可持续发展提供了新想法。     

海绵城市建设有关问题讨论

海绵城市建设目前已成为众多行业和科技领域的讨论热点之一,也面临众多争议,海绵城市建设的内涵、目标、内容和效果等均存在不同认识。针对中国城镇化过程中面临的主要水问题,结合参与海绵城市试点建设评审、考察以及对国外海绵城市的调研情况,从城市水文过程的角度,系统解析了海绵城市的概念,就海绵城市建设的目标与指标、建设功能与发展方向、城市地下排蓄系统、建设管理体制等若干问题展开了讨论。核心观点认为,海绵城市是对中国城市水系统的综合治理,也是城市人居环境的重构,功能综合是海绵城市建设成功的前提,海绵城市的建设应以河湖水系为核心,需要流域和城市的整体规划设计,海绵城市建设应该基于多部门、跨行业的优势互补、合作交叉,按照整体规划、系统布局的方式协同推进。     

中国球状绿藻新纪录属-索囊藻属(Choricystis)

在西藏那曲的错鄂和湖北武汉的紫阳湖采集到两株淡水绿色海绵。形态观察显示,两株海绵呈现绿色是由于其内共生有球状绿藻。基于形态观察和分子系统发育分析确定为该球状绿藻为索囊藻属的寄生索囊藻(Choricystis parasitica(K.Brandt)Pr?scholdDarienko)。结果表明:(1)两株藻均为纺锤形或倒卵形,长1.2—2.8μm,宽0.8—1.5μm;具一个侧位片状色素体;(2)依据18S r DNA和rbc L cp DNA的进化分析显示这两株藻均位于胶球藻科(Coccomyxaceae),索囊藻属(Choricystis);(3)基于ITS2的二级结构分析显示这两株藻与寄生索囊藻具有相同的二级结构,表明这两株内共生的球状绿藻均为寄生索囊藻。寄生索囊藻为中国新纪录种,所在属索囊藻属为中国新纪录属。本研究以形态性状和分子性状描述了采自中国的寄生索囊藻标本,为今后研究提供依据和参考。     

年径流总量控制率优化研究

年径流总量控制率是海绵城市建设中的重要指标,在实际应用中受到业界高度关注。为了提高年径流总量控制率指标的针对性与规范性,有必要根据城市降水气候特征,并结合地形条件对该指标进行优化。为此,利用重庆市主城区4个国家气象站(北碚、渝北、巴南和沙坪坝站)1981-2018年日降水数据和225个区域自动气象站2013-2018年日降水资料,采用《海绵城市建设技术指南(试行)》(下称《指南》)推荐方法,分别计算4个国家气象站的年径流总量控制率及其对应的设计降雨量;根据主城区降水空间分布和各月变化特征,优化年径流总量控制率指标。结果表明:沙坪坝、北碚、渝北站采用19812018年资料计算的60%-85%年径流总量控制率对应的设计降雨量较《指南》中的偏大,而巴南站的则相反。重庆市主城区年降水量主要集中在4-10月,占全年总量的85.5%,采用每年410月日降水资料对年径流总量控制率对应的设计降雨量推算优化,推算结果较优化前的偏大,如在85%的年径流总量控制率条件,北碚、渝北、巴南、沙坪坝站优化后设计降雨量分别偏大3.2、3.2、2.9和2.8 mm。根据主城区降水空间分布特征,划定了年径流总量控制率指标在重庆主城区的适用范围。     

海绵和海鞘中可培养放线菌的分离与多样性比较

在相同的分离培养条件下,为比较地域差别较大的福建海域海绵动物(山海绵Mycale sp.和网架海绵Stylissa sp.)和海南海域海鞘动物(皱瘤海鞘Styela plicata和乳突皮海鞘Molgula manhattensis)之间可培养放线菌多样性的差异,作者采用5种放线菌分离培养基和1种细菌通用培养基,对海绵和海鞘中的放线菌进行分离培养。采用16S rRNA 基因限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism, RFLP)分析和序列分析,揭示其多样性。共获得可培养放线菌198株,其中从海绵中分离到87株放线菌,从海鞘中分离到111株放线菌。RFLP分析表现为38种不同的图谱类型。16S rRNA基因序列分析表明,从海绵中分离到的放线菌包括6个放线菌属,其中有2株菌的16S rRNA基因序列与最相近的菌株相似性低于97%,可能是潜在的新菌株;从海鞘中分离到的放线菌包括7个放线菌属,有8株可能是潜在的新菌株。比较海绵和海鞘中可培养放线菌的多样性发现,从海绵中分离到的放线菌,除节细菌(Arthrobacter)以外,均包括在海鞘分离的放线菌属中。海鞘相关放线菌多样性水平不容忽视,是除海绵之外另一获得新型放线菌资源以及药用天然活性产物的重要来源。     

抗硅藻附着活性细菌的筛选、鉴定与发酵条件优化

从美国华盛顿州圣璜岛海域的8 种海绵样品的120 株共附生微生物中, 筛选出11 株细菌的粗提物能有效抑制硅藻附着。其中683 号菌株活性最高, 对5 种受试硅藻的平均抑制率达到98.0%。结合形态学特征和扫描电镜观察, 以及16S rDNA 序列分析, 鉴定该菌株为短小芽孢杆菌Bacillus pumilus。并采用正交试验对该菌株进行发酵条件优化, 结合粗提物的产量和抗硅藻附着活性进行统计学分析,确定了该菌株的最佳发酵条件是: 发酵温度25℃, pH 7.5, NaCl 浓度19.45 g/L, 蛋白胨浓度5 g/L。     

Tests and Applications of An Approach to Absorbing Reflected Waves Towards Incident Boundary

If the upstream boundary conditions are prescribed based on the incident wave only, the time-dependent numerical models cannot effectively simulate the wave field when the physical or spurious reflected waves become significant. This paper describes carefully an approach to specifying the incident wave boundary conditions combined with a set sponge layer to absorb the reflected waves towards the incident boundary. Incorporated into a time-dependent numerical model, whose governing equations are the Boussinesq-type ones, the effectiveness of the approach is studied in detail. The general boundary conditions, describing the down-wave boundary conditions are also generalized to the case of random waves. The numerical model is in detail examined. The test cases include both the normal one-dimensional incident regular or random waves and the two-dimensional oblique incident regular waves. The calculated results show that the present approach is effective on damping the reflected waves towards the incident wave boundary.     

莳萝曲网海中甾醇化合物的研究

应用色谱－质谱（GC－MS）方法分别鉴定了从广西海涠洲岛水域和海南省陵水县水域采集的莳萝曲网海绵Sigmadocia cymiformis的甾醇类化合物,涠洲岛水域的莳萝曲网海绵所含的旮醇类化合物主要是：胆甾－4，6－二烯3β－醇（1），27－降麦角甾5，22－二烯－3β－醇，（2），胆甾醇（3），（24S）－麦角甾5，22－二烯3β－醇（40，麦角甾5－烯C－3β－醇（5），麦角甾－2，22－二烯－3β－醇（6），豆甾醇（7），β－谷甾醇（8），麦角甾－4，24（28）－二烯－3－酮（9），柳珊瑚甾醇（10）；而陵水县水域的莳萝曲网海绵所含甾醇类化合物主要是：（3），（4），（5），（6），（8），胆甾－2，55－二烯－3β－醇（11），胆旨－3，5－二烯－7－酮（12），这是莳萝曲网海绵中甾醇类化合物组成的首次报道。