东山湾表层沉积物5种重金属元素含量分布及其与主要环境因子的关系

根据2011年8月福建东山湾12个站位表层沉积物中5种重金属含量调查,探讨了它们的分布趋势、相互关系、影响因素,并运用潜在生态风险指数法对重金属污染进行风险评价.结果表明,该海域表层沉积物中重金属Cu含量变化范围在5.53～22.40 mg/kg之间,平均值为15.10 mg/kg;Pb含量变化范围在28.9～42.6 mg/kg之间,平均值为35.0 mg/kg;Zn含量变化范围在34.8～133.9 mg/kg之间,平均值为95.9 mg/kg;Cd含量变化范围在0.031～0.078 mg/kg之间,平均值为0.059 mg/kg;Cr含量变化范围在19.2～91.8 mg/kg之间,平均值为62.5 mg/kg.重金属含量的分布呈现湾顶（3、11号站）高、湾外（7号站）低的格局;沉积物中有机质对重金属含量的分布起着重要作用;重金属Cu、Zn和Cr的含量随着沉积物粗颗粒组分（63～2 000μm）含量的增大而降低,成负相关关系（p〈0.05）;Cr的含量随着粘土组分（〈1μm）含量的增大而增大,成正相关关系（p〈0.05）.除了湾顶3号站Cr（含量为91.8 mg/kg）以外,其他重金属元素含量均符合《海洋沉积物质量》一类标准;各元素潜在生态危害系数Ei r大小顺序为Cd〉Pb〉Cu〉Cr〉Zn,所有站位重金属潜在生态危害指数RI均远小于90,属低度生态风险,表明东山湾沉积环境基本良好.     

基于DINEOF方法重构台湾海峡叶绿素a遥感缺失数据的初步研究

卫星遥感观测是研究海洋环境变化的一种重要方法,但由于观测周期和天气影响等原因,观测数据经常存在一定的缺失,这使得遥感数据在海洋环境连续变化的应用研究中受到一定的限制.为解决此问题,本文采用了经验正交函数分解插值方法(DINEOF)重建缺失的遥感观测数据.首先,基于Sea Wi FS(1998年1月至2010年12月)、MODIS-Aqua(2002年7月至2014年12月)和MODIS-Terra(2000年2月至2014年12月)三级叶绿素a月平均数据产品,按像素点平均的方法组合成原始资料集;其次,利用DINEOF方法重构该资料集的缺失部分,从而得到完整的1998~2014年台湾海峡及邻近海域叶绿素a浓度的月平均数据集;再通过分析重构影像与原始资料的时空误差和验证重构影像的时空变化特征等方法,评价了所用算法和重构数据集的合理性.结果表明:基于遥感组合数据,采用DINEOF方法重构的叶绿素a遥感影像,能够有效地反映研究海域叶绿素a浓度的时空变化规律.研究还表明,该方法操作简便,无需先验信息,且重构精度高,能有效重构大面积缺失的影像数据资料,为探索海洋环境和生态的长期变化规律提供了较好的基础.     

铵锌镉还原法测试硝酸盐氮、氧同位素方法研究

本研究利用铵锌镉还原法将海水、湖水和自来水水体中硝酸盐转化为N₂O气体测试氮、氧同位素, 结果表明当反应体系的pH值在6～8之间, NO₃^-还原为NO₂^-的转化率大于95%, NO₂^-还原为N₂O的转化率大于99%。配置5种丰度的硝酸盐氮、氧同位素标样, 将实验结果与理论值绘制校准曲线, 氮同位素校准曲线斜率为0.48, 相关性良好(R²=0.999 8), 5种丰度δ¹⁵N_N2O标准偏差在0.18‰～0.43‰之间(n=5);氧同位素校准曲线斜率为0.70, 相关性良好(R²=0.999 6), 5种丰度δ¹⁸O_N2O标准偏差在0.27‰～0.46‰之间(n=5)。铵锌镉还原法与镉柱还原法测定硝酸盐氮、氧同位素结果的精密度和准确度一致, 同时海水、湖水和自来水3种不同类型水样的硝酸盐氮、氧同位素测试数据满足实验要求, 而且在实验流程的简洁性和高效性方面更具优势。     

闽江河口区沉积物中的抗生素分布特征及生态风险评价

采用固相萃取和液相色谱串联质谱(HPLC-MS/MS)分析方法对闽江河口区域沉积物中8类54种抗生素的含量以及分布特征进行分析探讨,并利用熵值法对抗生素的生态风险进行评价。结果表明,闽江河口区域24个站点共检出6类(大环内酯类、磺胺类、喹诺酮类、氯霉素类、硝基咪唑类和苯并咪唑类)19种抗生素,总量范围在4.16~64.74 ng/g,平均值为17.35 ng/g;其中大环内酯类、喹诺酮类和硝基咪唑类抗生素检出频率达到100%。抗生素总量的空间分布情况呈闽江河口上游>北港>南港>河口下游的趋势,人口密集区生活污水和医疗废水排放是上游和北港沉积物大环内脂类和喹诺酮类抗生素含量较高的主要原因,而海水养殖过程中的直接投放可能是河口下游硝基咪唑类抗生素的主要来源;生态风险评价结果显示,大部分抗生素的生态风险值RQ<1,然而替米考星和甲硝唑在研究区域的RQ>1,具有一定的潜在风险,可能会对该区域生态环境产生负面效应。     

赣江上游河流水化学的影响因素及DIC来源

对赣江上游38 处水体采样点的水化学特征和溶解无机碳稳定同位素的分析, 发现其总溶解质浓度较低, 其中, 阳离子以Na⁺、Ca²⁺ 为主, 阴离子以Cl^- 和HCO₃ ^- 为主, Si 的浓度较高, 表征了典型硅酸盐地区河流的水化学组成特征。通过海盐校正分析得出, 研究区大气降水对河水溶解质的贡献率为11.5%, 扣除降水的贡献部分, 利用主成分分析的方法, 计算得出赣南流域受硅酸盐岩风化作用强烈, 同时由于受附近盐矿的影响, 蒸发盐岩的风化作用显著。另外, 根据δ¹³C 溶解无机碳DIC 的测量值约为-8.35‰~-13.74‰, 平均为-11.65‰, 利用质量平衡计算得出, 研究区DIC 的主要来源, 约68.5%来自于土壤CO₂, 31.5%来自于碳酸盐矿物的溶解, 进而得出流域岩石化学风化过程消耗的土壤CO₂ 为2.11×105 mol/yr·km², 来自碳酸盐本身的HCO₃ ^-含量为9.6×104 mol/yr·km²。由于地理位置和流域环境以及人为因素的差异, 各支流DIC 来源的比例亦有所差异。     

纳米 Fe2O3-SnO2 光催化降解海水养殖废水中的氨氮

通过共沉淀法制备纳米Fe_2O_3-SnO_2光催化剂,采用XRD、SEM等测试手段对其进行形貌、物象、粒径一系列的表征,研究结果显示制得的催化剂仍保持纯SnO_2四方金红石型结构.研究了Fe_2O_3-SnO_2光催化剂投加量、Fe_2O_3与SnO_2物质的量比、煅烧温度、煅烧时间、氨氮初始浓度、p H值、H2O2浓度以及光照反应时间等因素对海水养殖废水中氨氮降解效率的影响.在紫外光照射下进行正交实验,确定最优化反应条件:催化剂投加量为0.4 g/dm3,煅烧时间为3 h,物质的量比为1∶2,氨氮初始含量为50 mg/dm3,光照反应时间为2 h.这5个因素对Fe_2O_3-SnO_2光催化氧化速率影响的大小程度依次为:Fe_2O_3与SnO_2物质的量比煅烧时间Fe_2O_3-SnO_2光催化剂投加量氨氮初始浓度光照时间.氨氮去除率可以达到85.1%,相同条件可见光下也可达到82.3%.     

从化石群及壳体同位素看古近纪东营湖湖水化学

从“海源陆生化石”、壳体O、C和S同位素等几个新的角度和方法对山东东营凹陷古近纪古湖泊湖水化学性质进行讨论。通过与现生“海源陆生生物”的比较，得出原先认为是“海相”标志的有孔虫、钙质超微化石、沟鞭藻和疑源类、多毛类和钱等实际上是“海源陆生化石”，它们生活以在Cl^-和Na^ 为主的咸水湖泊环境。超微化石S同位素分析表明，渐新世与始新世钙质超微化石的^87Sr/^86Sr比值都明显高于同时期海水的^87Sr/^86Sr比值，而与现代河、湖水的^87Sr/^86Sr比值相近，进一步揭示它们生活的环境不是海，而是与海无关的湖。介形虫壳体O、C同位素分析则表明，古东营湖是一封闭型咸水湖泊，从另一角度也否定了与海连通的可能性。根据不同层段同位素特征讨论了湖水矿化度的相对变化。     

海洋生物固氮作用研究进展

近年来,海洋生物固氮作用研究已成为海洋氮循环研究热点之一,因为它补充了海洋中的结合态氮,影响着海洋氮储库的收支平衡,进而调控海洋的初级生产力,并因此与海洋颗粒有机碳的迁出以及海洋对大气CO2的吸收密切相关.海洋生物固氮作用的研究主要是在近30a开展起来的,现有观点认为全球海洋生物固氮速率为100～200 Tg/a.15↑N2示踪法和乙炔还原法是最重要的生物固氮速率实测方法,而硝酸盐异常指数法、15↑N同位素收支平衡法、卫星遥测法等则是重要的间接估测方法.束毛藻曾被认为是全球海洋最重要的固氮生物,但近年来也发现了固氮生物在微微（pi-co）级和微（nano）级的分布,表明以往基于束毛藻的固氮速率可能是被低估的.海洋生物固氮作用营养盐限制的研究主要集中在铁和磷这2个元素的作用,但目前尚无定论.在中国边缘海生物固氮作用的研究还很匮乏,少数研究表明除黑潮区外,由束毛藻所支持的固氮速率并不高.就海洋固氮作用研究的未来发展,指出今后必须在更大时空尺度上开展海洋生物固氮作用研究,以弥补现有实测数据的不足,并获取固氮微生物种类组成的准确信息,在确定海洋生物固氮作用控制因素的同时,追踪新固定氮的流向,进而为海洋氮循环提供准确信息.     

改性粉煤灰性质及其封堵油层大孔道效果

粉煤灰是燃煤火力发电厂的废弃物,由大小不等、结构疏松的非晶质玻璃相球形颗粒组成,其主要化学成分是铝硅酸盐,具有来源广和成本低等特点。在水热条件下,Holler和Wirsching首先利用粉煤灰与碱（NaOH或KOH）作用合成了沸石。针对油田封堵油层孔隙即改善注水井吸水效果的实际需求,在总结和吸取粉煤灰和沸石颗粒封堵油层孔隙矿场施工成功经验和不足基础上,探索了水热条件下粉煤灰部分转化为沸石的配方组成和工艺条件,研究了改性粉煤灰组成和外观结构特征,评价了改性粉煤灰的封堵效果,分析了改性粉煤灰封堵作用机理。研究结果对改善油层孔隙封堵效果、提高油田注水效率具有重要应用价值。     

Estimation of flow enhancement in the Kinneret watershed due to cloud seeding

A comparison is carried out between historical records of the flow measured in Kinneret watershed during and prior to the time of cloud seeding for rainfall enhancement. Precipitation series for the control area of the meteorological experimentation serve as a reference for the comparison. The fluctuations of the flow, which would have occurred unless the effect of the seeding, are estimated by a linear regression on the precipitation as the control. The regression parameters are calibrated separately for the unseeded and for the seeded time series. The model with the parameters calibrated for the unseeded series is applied on the rainfall recorded during the seeded time, and vice versa. The difference between the measured and the computed data is attributed to the effect of cloud seeding. Similar comparisons are carried out with respect to rainfall series recorded at the target area and at the edge of the enhanced area.The results indicate that the flow from the affected sector of the watershed has been enhanced, with respect to the control, by 31×10⁶ m ³/year, at a significance level of 31. This enhancement is 5% of the volume which is generated in that area. The rates found with respect to the rainfall at the edge are higher than those found with respect to the control, while those with respect to the rainfall at the center of the target area are lower.