黄河下游河道输沙用水量研究

从上游来水来沙状态、下游河道输沙目标、下游河道水流输沙能力和水利枢纽调控调度4个层次分析了黄河下游河道输沙用水效率。根据1950－1997年期间的实测资料，分别讨论了黄河下游不同河段在自然、受控、复杂和异常状态下的输沙用水量。在各种状态下根据河道和输沙特性的差异，分别按照均衡和平衡输沙目标计算了下游河道输沙用水量。在设定输沙目标下，以年内不同时段水流挟沙能力为依据，对比了可能提高输沙用水效率的不同调控方案，例如在汛期或7－8月输送全年泥沙的方案等，以便减少黄河下游输沙用水量并缓解黄河水资源的紧张趋势。这些方案有可能通过水利工程枢纽的调控来实现，为此中给出了不同状态下均衡、平均输沙用水量可调控的阈值。     

假单孢菌PKE117木素过氧化物酶的酶学性质及基因克隆

对纯化得到的假单孢菌PKE117的胞外木素过氧化物酶的酶学性质进行了初步研究,发现其最适pH为5.0,最适温度为30℃,以藜芦醇为底物,在25℃,pH3.0的琥珀酸钠缓冲液中与底物反应时的Km值为(0.277±0.0008)mmol/L,vmax为(0.049±0.001)mmol.mg-1protein.min-1。根据LiP已知保守序列设计引物,提取质粒,扩增得到一条199bp的DNA片段lip1和一条563bp的DNA片段lip2,序列比对结果显示与已报道的白腐真菌过氧化物酶基因的同源性不是很高。核苷酸翻译后的氨基酸序列比对结果发现,LiP1与Pycnoporus sanguineus的漆酶的同源性达到100%,与Mycobacteriumbovis的木素过氧化物酶的同源性达到80%;LiP2与Arabidopsis thaliana的过氧化物酶同源性达到100%,与Hordeum vulgare的过氧化物酶1同源性为75%。     

胞外聚合物对Pb2+和Cd2+吸附行为研究

利用改良离心法从好氧颗粒污泥中提取胞外聚合物(EPS),并研究其对重金属废水中Pb2+和Cd2+的吸附行为。结果表明,EPS对Pb2+和Cd2+具有很强的吸附能力,吸附行为符合Langmuir等温式,拟合得到的最大吸附量分别可达534.76和478.47 mg/g。Pb2+和Cd2+在EPS上存在竞争吸附,EPS对Pb2+的吸附选择性更强。Cd2+对EPS吸附Pb2+有一定的抑制作用,但Pb2+的存在对EPS吸附Cd2+具有显著的抑制作用。傅立叶红外光谱(FT-IR)和三维荧光光谱(EEM)测定表明,实验提取的EPS含有大量疏水和亲水性基团,因此可通过络合作用、离子交换、螯合等多种作用与重金属发生强结合。对重金属起主要吸附作用的是存在于EPS蛋白质组分中的—COOH,—NH2,—CH2—,—OH及—C=O官能团。研究表明,EPS吸附Pb2+的主要机理为离子交换和络合作用,而对Cd2+的吸附则主要通过络合作用完成。     

基于宏观经济优化模型的区域污染负荷分配

提出了基于宏观经济优化模型的区域污染负荷分配方法，该方法利用宏观经济模型计算工业行业污染负荷产生总量，并利用基于区域环境容量的行业区域合理性分布原则对行业污染负荷进行二次分配得到了污染控制单元污染负荷总量，在此基础上对各单元工业污染负荷进行等比例削减，将工业污染负荷允许排放总量控制在基准年的目标总量上，实现了经济优化基础上的污染负荷公平分配，从而更好地体现了效益原则与公平原则的要求，以深圳市为例的研究表明，运用该方法进行污染负荷分配总体上明显优于现有的环境规划，由此也使周边海水水质得到改善。     

真菌对重金属Pb(Ⅱ), Cd(Ⅱ), As(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)耐受性的比较研究

从两种不同土壤环境中筛选获得19 株真菌, 并对其重金属耐受性进行比较分析。其中, 从重金属污染严重的湖南水口山有色金属矿区土壤中筛选获得17 株真菌, 经鉴定分别属于曲霉属、木霉属、青霉属和镰孢属; 从重金属污染较轻的廊坊经济开发区绿化用地中筛选获得2 株真菌, 经鉴定均为黑曲霉。研究重金属对不同土壤环境中分离的真菌的最小抑制浓度(MICs), 分析菌种、生存环境、重金属浓度等因素对真菌重金属耐受性的影响, 探讨真菌耐受高浓度重金属的机理。研究表明, 从矿区分离获得的真菌中, Aspergillus niger PTN84 等可耐受144 mmol/L Pb(Ⅱ), A. terreus PTN21, A. flavus PTN29 和Trichoderma asperellum PTN1 可耐受36 mmol/L Cd(Ⅱ), Fusarium sp. PTN12, A. terreus PTN21 和T. asperellum PTN1 可耐受36 mmol/L Cu(Ⅱ), Fusarium sp. PTN12 可耐受72 mmol/L As(Ⅲ), 整体上其重金属耐受能力高于文献报道的菌株, 在重金属土壤修复方面具有潜在的应用价值。     

吸附树脂负载锰氧化物去除水中镉和铜

以大孔吸附树脂SD300为载体, 采用原位高锰酸钾氧化还原法将锰氧化物负载其上, 制备了新型锰氧化物?吸附树脂复合材料Mn-SD300, 并对其吸附水中Cd²⁺和Cu²⁺的性能进行了研究。TEM, XRD以及XPS的分析结果表明, 负载的锰氧化物以MnO₂的形态存在。静态吸附实验结果表明Mn-SD300对Cd²⁺和Cu²⁺具有良好的吸附性能。吸附行为均符合准一级动力学模型(R²>0.99)和Langmuir吸附等温线模型(R²>0.99), 温度为303 K时, Mn-SD300对Cd²⁺和Cu²⁺的饱和吸附容量可分别达到76.92 mg/g和142.86 mg/g。在高浓度竞争离子Ca²⁺, Mg²⁺和Na⁺共存的情况下, Mn-SD300对Cd²⁺和Cu²⁺的吸附选择性要强于传统阳离子交换树脂D001。     

水体中磺胺甲恶唑在BDD电极体系中的电化学氧化机理

以磺胺甲恶唑(SMX)为研究对象, 采用掺硼金刚石薄膜(BDD)电极电化学氧化法, 研究电流密度和电解质溶液对其降解效果的影响; 用循环伏安扫描和GC-MS测定中间产物, 提出SMX降解的机理。结果表明,BDD电化学氧化SMX的最佳电流密度为20 mA/cm², 最适电解质溶液为0.05 mol/L Na₂SO₄, 此外, 可在50分钟内实现100%的SMX去除, 且去除过程满足一级反应动力学方程。低电流密度下, SMX可发生直接电化学氧化,通过苯胺基失去电子生成二聚物; 高电流密度下, SMX以间接?OH氧化为主, 可能的降解途径有两条, 分别为?OH攻击导致S-N键断裂和?OH攻击杂环使得苯环开裂, 生成小分子羧酸, 最终矿化成CO₂, H₂O以及无机离子。     

受损河流的生态修复

基于人类与河流关系的发展与变化,划分了原始自然、工程控制、污染治理和生态修复等4个阶段,以此为前提来分别审视不同阶段河流系统诸功能与河流健康之间的关系,分析各个阶段河流治理与生态修复的基础。伴随着社会经济的发展和人类对河流系统的粗放式开发利用,许多河流系统都受到了严重损害。受损河流的修复需要对多目标、多层次、多约束条件的复杂系统进行优化,对河流功能及其阈值和受损状况准确把握,在此基础上提出不同阶段河流治理和生态修复的方法和技术。     

土地利用/土地覆盖变化研究进展

土地是人类生存和发展不可替代的、不可再生的重要物质资源．在对全球环境变化研究领域的土地利用/土地覆盖变化研究背景、大型研究计划和研究重点进行回顾的基础上,系统分析了各类土地利用变化的模拟、预测、解释和和优化决策模型,比较了这些模型在应用上的优点与局限性,指出了针对中国特有的社会制度、自然条件、经济高速发展与土地匮乏等问题开展土地利用区域模型研究的意义．     

黄河流域土壤侵蚀快速评估

在前期研究的基础上,将基于最小图斑的土壤侵蚀快速评估方法应用到黄河流域土壤侵蚀的评估中,建立了土壤侵蚀特征指标(EI)与土壤侵蚀强度E之间的判别分析关系,并根据判别函数判断EI的归属类别,从而获得每个图斑的土壤侵蚀强度.经敏感性分析,说明评估结果是稳定可靠的.应用表明,土壤侵蚀特征指标能够较好地表征流域土壤侵蚀强度;土壤侵蚀快速评估方法在实际应用中具有明显优势,不仅对输入数据和参数要求相对较低,而且能够提高模型的评估效率.