"环境学导论"课的教学实践和思考

作为环境科学专业开出的第一门专业课程——“环境学导论”．其教学效果直接影响学生对所学专业的兴趣。笔者通过多年的“环境学导论”课的教学实践,从教材选择、教学过程、教学内容及教学方式、鼓励学生课外参与环境保护志愿活动方面提出了一点实践心得,也对教学实践进行了反思。     

武汉市某区域大气颗粒物的测定与分析

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法对TSP环境样品和尘源样品中的S、Si、Ti、Al、As、Ca、Pb、V等30余个元素组份进行分析并计算出各元素的含量,得到本区域大气环境TSP和污染尘源元素特征谱,并通过比较微波消解与加热消解两种方法的优劣,确定出较适应消解方法.结果表明,该区域中的A区污染源主要来自道路交通尘源和土壤尘源,B区污染源来自土壤尘源和建筑尘源.     

长三角地区植被物候时空变化及其对城市化的响应

为理解城市化对植被物候产生的影响,利用长三角地区2001-2018年的MODIS-EVI时间序列数据,采用动态阈值法提取植被物候参数,即植被物候开始期(SOS)、结束期(EOS)和生长期(GSL),分析长三角地区11个重要城市及周边区域植被物候的时空变化.研究表明:2001-2018年长三角11个重要城市出现物候开始期提前、结束期推迟、生长期延长的现象.植被物候沿城区—郊区—农村方向呈现明显的梯度变化,城区植被比农村植被的生长季开始期平均提前9.6 d、结束期平均推迟6.8 d.城市化的发展对物候开始期提前、结束期推迟、生长季延长具有重要影响,但在不同的区域背景下,城市化对植被物候的影响具有差异性.研究表明,地表温度与物候期在城乡梯度上存在明显的非线性函数关系.研究有助于加深城市化发展对生态系统影响的理解,且对城市规划与保护生物多样性具有指导意义.     

考虑碳税政策的物流企业低碳行为演化研究

为探寻物流企业在碳税政策下低碳行为的演化路径,构建以政府与物流企业为主体的演化博弈动态模型,得到6种情形下演化系统的3种稳定状态与1种不稳定状态,并得出博弈系统内演化路径与影响系统达到理想状态的多重因素.通过数值仿真验证结论并分析碳税税率的调整在不同情形下对系统演化的影响.研究表明,当政府主动监管成本较低且合理制定碳税税率,并对物流企业的非低碳行为处以高额罚款时,无论物流企业创新低碳技术的成本是多少,博弈系统最终都能达到最优状态;碳税税率是加速物流企业低碳转型的有效手段,在物流企业收敛于低碳策略的系统稳定状态中加快其向低碳策略演化的速度;仅依靠碳税无法维持物流企业保持低碳行为,博弈系统理想状态由多重因素影响,碳税税率同样在物流企业收敛于非低碳策略的系统稳定状态中加快其向非低碳策略演化的速度.     

高效絮凝菌的培养条件优化

从呼和浩特市污水处理厂筛选分离了1株高效絮凝剂产生菌YS2,通过培养条件优化试验确定了该菌株产絮凝剂的最佳培养条件:碳源为蔗糖、氮源为脲、N/C为2.5∶1、初始pH值为6.0、培养温度为30℃。絮凝试验表明:该菌株产生的生物絮凝剂对高岭土悬浊液有良好的絮凝效果,絮凝率达到95%。絮凝活性分布试验表明其絮凝活性全部存在于离心沉降物中,而上清液没有絮凝活性。16S rDNA测序鉴定其为克雷伯氏菌G。     

Microbial detoxification of metalaxyl in aquatic system

Four microorganisms, Pseudomonas sp. （ER2）, Aspergillus niger （ER6）, Cladosporium herbarum （ER4） and Penicilluim sp. （ER3）, were isolated from cucumber leaves previously treated with metalaxyl using enrichment technique. These isolates were evaluated for detoxification of metalaxyl at the recommended dose level in aquatic system. The effect of pH and temperature on the growth ability of the tested isolates was also investigated by measuring the intracellular protein and mycelia dry weight for bacterial and fungal isolates, respectively. Moreover, the toxicity of metalaxyl after 28 d of treatment with the tested isolates was evaluated to confirm the complete removal of any toxic materials （metalaxyl and its metabolites）. The results showed that the optimum degree pH for the growth of metalaxyl degrading isolates （bacterial and fungal isolates） was 7. The temperature 30℃ appeared to be the optimum degree for the growth of either fungal or bacterial isolates. The results showed that Pseudomonas sp. （ER2） was the most effective isolate in metalaxyl degradation followed by Aspergillus niger （ER6）, Cladosporium herbarum （ER4） and Penicilluim sp. （ER3）, respectively. There is no toxicity of metalaxyl detected in the supematant after 28 d of treatment with Pseudomonas sp. （ER2）. The results suggest that bioremediation by Pseudomonas sp. （ER2） isolate was considered to be effective method for detoxification of metalaxyl in aqueous media.     

不同扰动方式对底泥/水系统中生物有效磷的影响

为了解底泥扰动对水体磷迁移转化的影响,通过模拟试验研究了底泥不同扰动方式(间歇扰动、持续扰动)下上覆水中生物有效磷(BAP)及其组成的变化规律.结果表明,间歇扰动作用下,在24～216h和216～624 h之间,BAP分别稳定在0.09mg·L-1和0.052 mg·L-1.显著低于初始状态(0.679 mg·L-1);持续扰动作用下,BAP在第6 h达到最大值(2.437mg·L-1),随后下降,24h后稳定在0.759mg·L-1.但其组成以颗粒态生物有效磷(BAPP)为主(超过93%).间歇扰动作用下,溶解性总磷(TDP)占BAP的百分比下降了约10%,而无扰动试验中,该值有所增加.说明扰动促进了TDP向BAPP的转化,降低了水体富营养化的直接风险.     

纳米Ni/Fe双金属去除水溶液中直接耐酸大红4BS的研究

采用纳米Ni/Fe双金属对直接耐酸大红4BS(DFS-4BS)染料进行去除研究.考察了不同反应参数对DFS-4BS去除效果的影响.结果表明,在pH值5.0,30 ℃,DFS-4BS质量浓度100 mg/L,纳米Ni/Fe质量浓度8 g/L和反应4 h的优化条件下,DFS-4BS的去除率达89.5%. 动力学研究表明,纳米Ni/Fe对DFS-4BS的降解符合伪一级反应动力学方程,表观速率常数Kobs为6.3×10-3 min-1,半衰期为110.02 min.纳米Ni/Fe对实际废水中的DFS-4BS去除率为71.2%.     

东平湖底泥重金属形态分析及污染现状评价

采集了东平湖13个主要监测点的底泥,测定、分析了东平湖底泥中的部分重金属质量比及形态分布,并对底泥重金属污染现状进行评价.结果显示,底泥中4种重金属Zn、Cu、Pb、Cd的质量比分别为84.55～161.82 mg/kg、12.77～30.68 mg/kg、30.64～69.26mg/kg、3.51～16.98mg/kg.运用潜在生态危害评价对底泥中重金属的质量比进行评价,结果表明,Cd污染最严重,13个采样点的潜在生态危害系数均高于320,属于极强生态危害;Cu、Zn、Pb的潜在生态危害系数均低于40,属于轻微生态危害.4种金属污染由大到小的顺序为Cd、Pb、Cu、Zn.东平湖底泥中Cu、Zn、Pb的形态以残渣态为主,因而重金属在底泥中的稳定性高,Cd酸溶态含量较高,容易释放到水体,造成二次污染.     

天津滨海新区非点源污染负荷量估算

非点源污染过程复杂,结果不确定性大.为研究天津滨海新区非点源污染负荷,应用Johnes输出系数模型,在对非点源污染源统计分析的基础上,确定非农业人口、农业人口、大牲畜、猪、羊、家禽、水产养殖、农用地、建设用地和未利用地10种类型的非点源污染源,进而对天津滨海新区进入水体的非点源污染负荷进行估算,并就不同污染源对各种污染物的贡献情况分区域进行分析,计算等标污染负荷,确定主要的污染物和污染源.估算结果显示.对于天津滨海新区非点源总等标污染负荷,塘沽的值最大,大港次之,汉沽最小.1997-2008年,天津滨海新区非点源BOD、COD和TN负荷的最小值均出现在2000年,分别为6 546.59t、29 677.29 t和6 115.56 t;最大值均出现在2006年,分别为7 570.55t、33 431.32t和6 561.75t.TP负荷的最小值出现在1998年,为638.00 t;最大值仍然出现在2006年,为680.78 t.NH3-N负荷在12年间呈上升趋势,最小值出现在1997年,为4 452.98t;最大值出现在2008年,为476.08 t.多种污染物的最大值出现在2006年,这与当年非农业人口数昔增长较快,同时畜禽养殖数量和水产养殖面积又下降较慢有关.而1998年和2000年的水产养殖面积和非农业人口数量相对偏小,这造成了很多污染物在这两年呈现最小值.等标污染负荷的计算结果表明,主要的非点源朽染物为TN、NH3-N和TP,主要的非点源污染源为非农业人口、建设用地和水产养殖.