巢湖十五里河河流沉积物地球化学元素分布特征

十五里河是巢湖流域污染最严重的城市河道,其河流沉积物中的地球化学元素对水体环境分析有重要意义.对十五里河沉积物进行采样,并对其沉积物中的化学元素分布特征进行分析,发现大部分元素的空间分布主要受到母质作用的影响,与河流上下游并无明显相关性;CaO、Nb等元素及化合物的分布特征受到河流作用影响;受人类活动污染和元素迁移性的影响,部分元素含量存在异常升高.     

宿州沱河沉积物重金属分布及污染评价

为探明宿州沱河沉积物重金属分布和污染特征,对沱河表层沉积物中8种重金属进行分析,利用地累积指数(Igeo)和潜在生态风险指数(RI)评价重金属的生态风险.结果表明:除Pb外,沉积物中重金属含量均高于各自背景值.从Igeo评价结果看,Pb、Cr、Ni、Mn处于未污染状态,Cu、Zn、As处于轻度污染状态,Cd部分采样点评价结果达到偏中度污染状态.从RI评价结果看,Cd属于很强的生态风险水平,其余元素属于轻微生态风险水平.污染来源方面,Cr、Mn、Ni主要来自金属加工;Cu、Zn主要来自居民生活产生的污染;As主要来源于工业活动产生的废水或农业生产过程中的农药化肥;Cd、Pb来源于汽车尾气、工业生产中煤的运输和燃烧及轮胎磨损中所含的粉尘等交通污染输入源.     

南京市热岛效应与景观格局的动态研究

基于2000年Landsat5 TM和2017年Landsat8 OLI_TIRS数据,利用辐射传输方程法反演南京市地表温度,结合景观格局指数进行热力景观格局演变分析,并使用多元线性回归分析了南京城市景观格局与热环境的关系。结果表明:2017年南京市热岛效应比2000年明显加剧,高温区范围大幅扩张,六合区、江宁区、浦口区热岛区域增长速度较快;热岛高温区斑块面积及连通性增加、破碎程度降低,其在热力景观格局中的优势度明显升高。南京市热力景观格局总体上破碎程度下降、斑块形状趋于规则化、聚集度升高、连通性增加。在快速城市化过程中,可以通过合理规划城市布局,适当增加城市绿地面积以缓解热岛效应。     

基于多光谱与统计数据的凤台县地理国情分析方法探讨

地理国情是重要的基本国情,对服务经济社会发展有着重要的意义。利用安徽省凤台县凤凰镇多光谱影像数据和安徽省第一次地理国情普查数据库,以2012年1:50 000更新数据为参照,从凤凰镇地表覆盖概况和变化情况角度分析该地区的城镇扩张变化程度与趋势,深层次地研究其内在驱动力因素并提出相应的措施。结果表明,2期数据的地表覆盖中耕地面积占比最大;地表覆盖变化面积居中,减小面积较大的是耕地和草地,增加面积较大的是房屋、道路和建筑用地;地表覆盖净增面积中,耕地、林地和水域面积有所减少,园地、草地、建筑区和道路等要素面积均有增加。总体来说,凤凰镇2012—2015年间主要地类变化为耕地转向建设用地,造成其根本驱动力表现在经济因素和人口因素。     

基于MODIS/AQUA 数据的地表短波净辐射反演

【目的】地表短波净辐射是许多全球、区域气候、水文、陆面过程模型中的重要参数,但运用遥感技术对地表短波净辐射精确实施监测一直是难点,希望构建具有一定泛化能力的高精度地表短波净辐射反演模型。【方法】利用大气传输模型MODTRAN模拟了大量复杂情况下的地表短波净辐射和通道辐射亮度。拟合地表短波净辐射与大气顶层观测值的非线性关系,分为两个步骤:(1)窄通道表观反射率向宽通道反照率转换;(2)利用大气顶层向上辐射通量与地表短波净辐射的非线性关系反演地表短波净辐射。构建完地表短波净辐射反演模型后,利用地表辐射观测网(SURFRAD)7个地面实测站点长时间序列数据,结合MODIS/AQUA遥感数据,对地表短波净辐射反演模型进行验证。【结果】反演模型构建过程中的步骤一结果表明,其偏差Bias为0,均方根误差RMSE为0.011,决定系数R2为0.997;步骤二的偏差Bias为0 W/m~2,均方根误差RMSE为7.29 W/m~2,决定系数R2为0.999。利用地面站点数据验证反演模型的结果表明,总体偏差Bias为-4.8 W/m~2,均方根误差RMSE为77.1 W/m~2,决定系数R2为0.9106,并且超70%样本的反演误差低于50 W/m~2。【结论】以MODIS/AQUA为驱动数据源,地表短波净辐射反演模型的构建精度和验证精度良好,具有一定的泛化能力和普适性。     

固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法测定沉积物中二甲四氯残留

针对沉积物性质特殊以及二甲四氯 (MCPA) 在其中环境风险大等问题，建立了超高效液相色谱-串联三重四极杆质谱 (UPLC-MS/MS) 快速测定沉积物中MCPA残留的方法。样品先经酸化的乙腈溶液超声萃取后，以石墨化碳黑-氨基串联固相萃取柱净化，再以硅烷醇基部分裸露的HSS T3柱为分离柱，采用乙腈-水溶液为洗脱液进行梯度洗脱，将MCPA与杂质分离，后经电喷雾离子源负离子扫描 (ESI?)、多反应监测模式 (MRM)，基质匹配标准溶液外标法定量。结果表明:在1~100 μg/L范围内，MCPA的质量浓度与对应的色谱峰面积间呈良好的线性关系，R2 = 0.9997，定量限为0.1 μg/kg。在0.1~5 μg/kg添加水平下，MCPA在沉积物中的回收率在80%~108%之间，相对标准偏差在3.6%~8.2%之间。该方法通过增强色谱柱对MCPA的吸附作用，均衡了UPLC-MS/MS法建立过程中MCPA的“色谱柱保留”同“质谱离子化”互相矛盾的问题，具有分析时间短、准确度好和灵敏度高等优点，适用于沉积物中MCPA残留的痕量分析。     

博斯腾湖沉积物氨氧化细菌的筛选与鉴定

为了解干旱区淡水湖泊沉积物微生物在氨氧化中的功能,利用铵盐培养基对博斯腾湖不同深度沉积物进行驯化培养,结合水环境因子分析混合菌株产亚硝酸盐能力,从中分离纯化氨氧化细菌并对其氨转化能力进行试验。结果表明,6个采样位点12个样品中,11号位点深层沉积物(20～40 cm)混合菌株能有效利用铵盐产生亚硝酸盐,且连续6 d稳定维持其质量浓度高达20 mg/L以上。进而,从该混合菌液中分离得到30株单菌,其中有2株呈现出明显的氨氧化细菌特性。通过16S rRNA基因序列比对及形态学分析分别鉴定其为弯曲芽孢杆菌(Bacillus flexus)和赤红球菌(Rhodococcus ruber)。     

耕作措施对坡耕地红壤地表径流氮磷流失的影响

云南山地面积约占全省土地总面积的94%,特殊的地形特征,极易引发坡面土壤侵蚀和养分流失,严重影响了农业可持续生产。采取有效的农艺措施来减少坡耕地土壤养分流失是十分有必要的。为此,通过4年定位试验对顺坡(2组处理)、横坡(2组处理)2种耕作方向的复合农艺措施处理进行研究。结果表明:云南坡地红壤的径流时间主要集中在6—9月,且产流雨量占年降雨量的65.62%～75.82%。产流雨量与年降雨量呈现一致趋势。径流量和产流雨量呈线性关系(R_(NVF)~2=0.597 7,R_(OVF)~2=0.415 1,R_(OHF)~2=0.378 2,R_(OHFR)~2=0.335 5),其相关性大小顺序为顺坡处理横坡处理,不施肥处理施肥处理,覆膜处理揭膜处理(P0.01)。大雨(25～49.9 mm)和暴雨(≥50 mm)造成了年度大部分径流和养分的流失。横坡垄作组处理产生地表径流(177.13±28.87)～(182.28±33.75) mm,径流中总氮流失量(7.66±2.51)～(7.85±1.92) kg/hm~2,总磷流失量为(0.91±0.26)～(1.09±0.27) kg/hm~2,与顺坡垄作OVF(常规处理)相比径流和养分极显著减少了49.57%～52.13%,33.16%～53.88%(P0.01)。不同耕作措施下,复合耕作模式(优化施肥+横坡垄作+旺长期揭膜)拦截径流和养分流失的效果最好。RDA分析结果发现,与降雨量相比较,径流量是影响氮磷养分变化的主要环境因子(P0.01)。径流量与氮养分(NH_4~+-N除外)流失量的相关性高于与磷的相关性,表明氮比磷更容易随径流流失。顺坡处理NVF和OVF与环境因子径流量和氮磷养分流失量TN、TDN、NO_3~--N、NH_4~+-N、TP、TDP呈正相关,横坡处理OHF和OHFR与其呈负相关。     

薄膜扩散梯度（DGT）技术在环境微界面物质运移过程研究中的应用

土壤、沉积物、水体和生物体之间的接触和作用形成了多种环境微界面。这些环境微界面是物质迁移转化的重要场所,而高度时空异质性的界面特征使得对其中化学反应信息的捕捉变得极其复杂且困难。薄膜梯度扩散(DGT)技术以其原位测量元素生物有效态和高空间分辨率等优势,适用于研究化学异质性的界面过程。本文系统总结了DGT技术在环境微界面的物质运移过程研究中的应用现状,包括以下3方面内容:一是一维物质浓度测定;二是二维化学分布成像;三是与薄膜扩散平衡技术(DET)、平衡式孔隙水采样器(Peeper)和平面光极(PO)等技术联用同步获取多种溶质分布信息。现有研究证据表明,DGT适合在亚毫米(几十至几百微米)至毫米尺度研究环境微界面营养盐和污染物运移的生物地球化学过程,并可与其他化学成像技术结合研究物质跨界面运移的驱动因子和动力学特征。最后,在DGT技术发展与应用场景扩展等方面提出了几点展望。     

冀东地区近地表小拱棚在种植业上的应用技术

近地表小拱棚覆盖技术是介于小棚和地膜之间的一种栽培模式，根据不同作物对垄距的要求和覆垄的多少，选择不同长度的拱架，上覆合适的地膜，适期播种。依气温变化适时破膜通风和撤膜。近地表小拱棚覆盖技术的实施，实现了早种早收，抢占市场，并延长生长期，增加产量，获得较高的效益。与普通地膜覆盖比较，每667㎡增效益1000元以上，市场发展前景广阔。