双酚A(BPA)被认为是一种内分泌干扰物,广泛应用于环氧树脂以及聚碳酸酯塑料生产,因其对人体潜在的危害,在很多人体接触的材料中被限制使用,其他双酚类化合物作为其代替品不断涌现,但其结构和特性相似,双酚类化合物均不同程度地存在雌激素活性和毒性。伴随我国经济快速发展,对双酚类化合物的需求不断增加。作为重点关注的新污染物之一,双酚类污染物在我国居民人体暴露以及不同环境介质中的来源和分布情况值得深入研究。调研了近10年(2014—2024)发表的文献,系统总结了双酚类污染物在我国多种环境介质(地表水、沉积物、土壤)中的来源和分布规律、居民人体暴露情况和健康风险,并提出了双酚类污染物防治方案与政策建议,以期为我国双酚类污染物的环境风险管控与环境治理提供参考依据。
黄河三角洲是黄河与海洋的交互作用在多个时空尺度上反复叠加形成的动态平衡湿地系统。由于黄河流路的频繁变动,黄河三角洲湿地经历了快速形成—发育—蚀退/演替—消亡/残存的往复演化历程。在高强度人类活动与气候变化的多重胁迫下,黄河三角洲面临着一系列问题,包括水沙变异、植被退化、物种入侵、格局破碎、功能退化等。目前存在的众多生态问题产生于黄河三角洲湿地的演化过程中,同样存在多个时空叠加影响的特征,基于单一时段、局部点位、孤立要素的生态保育与修复策略对减缓黄河三角洲湿地生境破碎化、生物多样性减少、生态系统退化问题的局限性日益显现。因此,通过综述黄河三角洲生态保护与修复大量文献,阐释生物与非生物干扰因子对滨海湿地生态功能产生的关键生态组分、结构、过程的影响机制,明确多重胁迫下滨海湿地多功能系统的稳定模式,提出保育、修复、调控一体的综合优化体系,发展多尺度关联、多过程协同的保育与修复措施,为解决该地区的生态系统退化问题提供新思路。
油田土壤的石油污染问题严重威胁区域环境安全和人类健康。利用生物技术修复油田污染土壤具有生态性、经济性和高效性等优势。综述了不同类型生物技术应用在油田土壤修复中的研究进展。通过阐述生物修复技术在油田污染土壤中的应用原理和方法,分析和评价了微生物修复、植物修复及其与表面活性剂、化学氧化和电动修复等多种技术的联合应用模式,强调了效果评估在生物修复中的重要性。该研究对生物修复技术在油田土地质量提升和生态环境恢复领域中的推广与应用具有重要指导意义。
水下三维成像激光雷达在海洋资源开发中具有重要作用,但现有系统普遍存在体积庞大、功耗高等问题。基于此提出一种基于光子计数技术的小型化解决方案,采用单点测距与二维扫描结合的三维成像方案,研发紧凑型水下光子计数三维成像激光雷达。通过优化光路与机械设计,研制出直径 165 mm、长 340 mm 的小型化系统,显著提升便携性与水下适应性;基于现场可编程门阵列(FPGA)设计双轴同步扫描控制方法,实现纳秒级扫描精度,确保发射脉冲与被测目标点精准匹配。在实验室水槽验证了系统具有明显优于3.1个衰减长度的探测能力。利用该系统对推进器模型进行水下三维成像,验证了系统具有厘米级的测距精度,其兼容性强,可集成于多种水下移动平台,在海底地形测绘、水下文化遗产探测、水下目标识别等领域具有应用潜力和发展前景。
煤气化渣是煤化工生产的固体废弃物之一,在固体废弃物中占据重要比例。综合利用煤气化渣的天然属性(高比表面积、孔容积)及构成特性(富含碳元素)等特点,采用机械球磨法将煤气化渣与常规光催化剂二氧化钛(TiO2)进行复合,拓宽TiO2的光响应范围,并以染料废水为处理对象,评价其光催化性能。通过对复合材料进行X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)等表征,探索了TiO2/煤气化渣复合材料催化降解亚甲基蓝溶液的最佳工艺条件。结果显示,在可见光的条件下,TiO2/煤气化渣复合材料的光催化体系降解效率优于锐钛矿TiO2、P25型TiO2(P25)和煤气化渣/P25的效果,其中质量比为90∶10的TiO2/煤气化渣复合材料效果最佳。经红外表征及自由基猝灭实验发现,羟基自由基作为重要的活性物种参与到了光催化降解亚甲基蓝反应中。同时,煤气化渣与TiO2通过Ti—O—Si键进行有效结合,拓宽了TiO2的光响应范围,增加了材料的接触面积。与锐钛矿TiO2相比,其催化效率提高了4.96倍。催化降解效率在循环三次后仍可稳定维持在90%以上,说明TiO2/煤气化渣复合材料具有优异的降解效率和稳定性。
山东省“无废城市”建设的主要任务之一是推动制定山东省固体废物污染环境防治地方性法规,完善固体废物资源化利用地方标准体系。梳理分析了2023年山东省大宗工业固体废物的产生量、综合利用量、产生行业情况。同时调研当前我国各省(区)大宗工业固体废物资源化利用地方标准建设现状,分析总结出目前山东省在大宗工业固体废物资源化利用地方标准体系建设存在的问题,有针对性的提出资源化利用地方标准建设的对策建议,以推进山东省大宗工业固体废物污染防治,完善山东省大宗工业固体废物资源化利用地方标准体系建设。
中尺度涡在海洋中无处不在,其对海洋能量传输和物质运输发挥着关键作用,目前常见的中尺度涡观测方式主要有卫星遥感和浮标示踪两类,不同观测方式具备不同的观测角度及尺度,因此形成的中尺度信息标准不一、各有特点。该文基于不同来源的三套中尺度涡数据集,提出一种两次融合策略,生成了一套南海中尺度涡融合数据,并分析了2014—2018年南海中尺度涡中心空间分布情况。结果表明,融合数据有效地解决了单一观测方式获得的中尺度涡信息存在的过度识别、漏判、误判等问题,能更好地体现出南海区域中尺度涡空间分布广泛、气旋涡与反气旋涡显著局部聚集、气旋涡与反气旋涡分区明显等特点。南海中尺度涡融合数据可以为跟踪中尺度涡轨迹、推演中尺度涡三维结构、理解海洋中尺度现象及环流等研究提供可靠的数据支撑。
营养盐通量清单的构建为了解其在海水养殖体系中的归趋提供科学依据,从而促进近岸海域环境的可持续发展。该研究对浙江沿海地区(宁波、台州、温州、舟山)的陆域海水养殖区尾水中氮磷营养盐质量浓度进行实地采样检测。结果显示养殖区1 018个采样点的排口尾水中总氮质量浓度主要集中在0.015~36.000 mg/L,总磷质量浓度主要集中在0.005~2.860 mg/L;总体上,超过90%的样品低于浙江省《海水养殖尾水排放标准》的二级排放标准。采用化学分析法和排污系数法两种方法用于估算区域陆域海水养殖尾水氮磷通量。化学分析法结果显示总氮和总磷的年排放通量分别是2 969.2 t和83.6 t。三四季度的总氮和总磷通量均占到全年通量的84.4%,该时段处于当地海水养殖收获期,排放量集中,并且受洋流和长江冲淡水等作用的影响,应注意防范水体富营养化发生。化学分析法估算结果低于排污系数法的4 634.3 t/a和801.4 t/a,该研究认为绝大部分氮磷进入排口附近的底泥。底泥氮磷负荷持续输入会增加二次释放风险,提升临近海域发生富营养化的潜在风险。
贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)、苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)和耐寒短杆菌(Brevibacterium frigoritolerans)是3种典型的植物耐盐根际促生细菌(ST-PGPR),具有缓解植物盐胁迫等作用。为优化这3种菌株的生长与增殖营养条件,采用单因素实验方法研究了不同碳氮元素数量比(碳氮比,nC/nN)对其生长和增殖的影响。结果显示,3种菌株在碳氮比为3.25~6.00范围内均可生长繁殖,且不同碳氮比对其增殖有显著影响,其中对贝莱斯芽孢杆菌繁殖的影响最显著,苏云金芽孢杆菌次之,耐寒短杆菌的影响最小。当碳氮比为4:1时,贝莱斯芽孢杆菌增殖数量最多,活菌数量可达6.2×108 CFU/mL;苏云金芽孢杆菌在碳氮比为4∶1时增殖数量最多,活菌数量为5.1×108 CFU/mL;耐寒短杆菌在碳氮比为5∶1时增殖数量最多,活菌数量为3.5×108 CFU/mL。综上,贝莱斯芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌增殖最佳的碳氮比为4:1,耐寒短杆菌增殖最佳的碳氮比为5:1。
药物及个人护理品(PPCPs)残留作为一类新兴有机污染物,其组分具有内分泌干扰性、伪持久性及生态毒性。鉴于其在医疗、畜牧及化妆品等行业的广泛应用,近年来,PPCPs在地表水、地下水、工业污泥乃至牛奶等食品中被频繁检出,引发人们对其安全性的高度关注。然而,由于PPCPs在实际样品中残留浓度极低,且存在复杂的基质效应,其直接定量分析面临诸多困难。因此,在进行仪器分析前,需借助行之有效的样品前处理方法对PPCPs进行富集分析。首先系统介绍了PPCPs的危害与污染现状,并对双酚和非甾体抗炎药这两种典型PPCPs的污染情况展开详细说明。其次列举了几种样品前处理技术,结合新型吸附剂材料,展示其在PPCPs分析检测中的应用,同时探讨新型吸附材料的发展趋势。最后总结PPCPs在分析检测过程中可能遇到的障碍和挑战。
针对分布式供能系统对动态制氢速率的快速响应需求,通过沉淀-水热法制备了Ru/Ce-Al催化剂,解决氨分解制氢单元在变载工况下的动态稳定性难题。采用X射线衍射(XRD)、NH3-TPD(程序升温脱附)及H2-TPR(程序升温还原)等表征手段,揭示Al3+掺杂CeO2与Ce/Al化学计量比对载体氧空位演化的系统调控机制,并考察其氨分解制氢性能。研究表明,Al3+掺杂诱导Ce-Al-O固溶体形成,通过强金属载体相互作用优化载体表面氧空位分布,促进活性金属钌(Ru)的分散。Ru/3Ce-Al催化剂在空速15 000 h-1、525 ℃反应条件下实现93%的氨转化率,其宽温区(500~550 ℃)展现出的均衡反应性能,防止高温反应过快导致催化剂烧结,在100 h的实验中催化剂氨转换效率达91.8%。基于该催化剂构建氨氢燃料电池供能系统,在2 kW工况下,功率、电压和电流波动分别为2.3%、1.1%和0.6%;且在0.22 kW→0.45 kW→0.22 kW阶跃负载测试中,系统功率、电流均可快速响应,验证了其在复杂环境下的动态响应能力与运行稳定性。
海洋碳通量在全球碳循环中扮演着至关重要的角色,对气候变化的研究和预测具有重要意义。随着遥感技术的快速发展,激光遥感因其高空间分辨率、高精度和实时监测能力,逐渐成为海洋碳通量研究中的重要工具。该文综述了海洋昼夜碳通量激光遥感的研究进展,主要包括激光遥感技术在海洋碳通量监测中的应用原理、发展现状以及面临的挑战,并展望了未来该领域的发展趋势。
海面风场是海洋环境的重要参量,对洋流、海洋气象和气候环境的分析与预测起到至关重要的作用。为评估卫星遥感海洋风场产品的精度,了解产品的误差分布,采用卫星遥感技术与海洋浮标测量数据相结合的方法,对卫星遥感的海面风场反演产品进行真实性检验。选取2013—2022年的美国国家资料浮标中心等4个浮标列阵的浮标数据,经数据处理、时空匹配后,选取平均偏差、均方根误差和相关系数等指标对欧洲气象卫星组织(EUMETSAT)的MetOp系列气象卫星高级散射计(advanced scatterometer,ASCAT)数据反演风场的质量进行评估。统计结果表明,卫星反演风场与海洋浮标测量的风速、风向之间的相关系数分别为0.929、0.867,风速标准差0.889 m/s,风向标准差约22.168°。经过对比分析,美国国家资料浮标中心站点处的风速风向标准差相对稳定。基于海洋浮标数据的卫星风场真实性检验研究,可为评估卫星遥感反演风场的精度,驱动卫星载荷设计与反演算法的迭代升级,提升气象预报、气候研究、海洋工程和灾害预警的准确性。
水质作为支撑人类社会可持续发展的关键自然资源,其监测与评估对于水环境保护和生态平衡的维护至关重要。遥感技术,凭借其远距离探测的特性,展现出快速、高效、广覆盖及高精度的技术优势,尤其适用于大范围、动态的水环境监测。近年来,我国在遥感卫星技术领域取得了显著进展,国产高分卫星系列的成功部署与高质量数据的持续产出,为水质监测领域带来了新的机遇。系统性地梳理并归纳了国产高分卫星系列数据在水质监测中的应用现状,特别是关键水质参数的遥感反演技术,并提出了未来研究的方向,包括多源数据融合技术、算法与模型的优化以及理论模型的研究,可为今后国产卫星水质监测的发展和研究提供参考。
悬浮泥沙质量浓度是衡量河口水环境质量的重要指标,能够影响水体透明度、浑浊度、近岸海域生态环境及岸线稳定性。基于Google Earth Engine遥感云计算平台对1984—2024年黄河口及其邻近海域的悬浮泥沙质量浓度进行数据统计,探讨其时空分布及变化趋势,并分析其演化过程的主要驱动因子。研究表明:41年间,研究区悬沙浓度总体呈下降趋势,低悬沙浓度水体的比例逐渐增加,高值区逐渐向近岸集中,主要呈现于渤海湾南部和莱州湾西南沿岸,表现出条带状分布特征;通过Theil-Sen Median斜率估计和Mann-Kendall趋势分析,得到清坝水道与人工出汊悬浮泥沙质量浓度显著增加,清水沟道悬浮泥沙质量浓度显著减少,渤海湾和莱州湾总体呈微上升趋势;人为影响后的黄河口悬沙质量浓度表现出显著变化,每次改道后,原河口质量高浓度区萎缩,改道后的河口高质量浓度区向近海扩展。
人参皂苷是西洋参中重要的活性成分，其含量与西洋参品质密切相关。受地理环境影响，不同产地西洋参中人参皂苷的含量不同。本研究基于液相色谱-质谱联用技术建立了7种主要人参皂苷成分的定量分析方法，并对国内外27批次西洋参样品进行含量测定。研究发现，人参皂苷Rb1、Re、Rg1、Rd、Ro和拟人参皂苷F11在加拿大产西洋参中的含量均最高。人参皂苷Rb1、Rg1、Rd、Ro在美国产西洋参中的含量均高于国内3个产区（吉林、山东、辽宁）。山东产西洋参中人参皂苷Re和拟人参皂苷F11均高于美国产西洋参。稀有人参皂苷Rg3在国内吉林和辽宁产西洋参中的含量高于美国和加拿大。该研究揭示了国外和国内产西洋参中7种人参皂苷含量的差异，为西洋参的质量控制及质量标准的提升提供了技术支撑。
以有机酸类成分提取率为指标,通过单因素实验考察提取温度、提取时间、料液比、粉碎粒径等因素对水提法提取结果的影响;以温度、时间、料液比为因素,通过Box-Behnken设计建立响应面模型优化金银花中有机酸类成分的提取工艺参数。 结果表明,金银花中有机酸类成分最佳提取工艺为:提取温度72 ℃,提取时间90 min,料液比1 g∶40 mL。在此条件下,有机酸类成分的提取率可达5.16%,与理论值的相对误差为0.96%。
药物性肝损伤(drug-induced liver injury,DILI)是最常见的药物不良反应之一。基于计算生物学和人工智能模型探索中药复方不良反应的物质基础和作用机制,对于提升临床用药安全性具有重要意义。检索复方首乌地黄丸(CPRP)的化学成分及靶点信息和DILI相关靶点,构建CPRP-DILI蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络包含362个节点和1 518条相互作用关系;GO分析表明CPRP-DILI在分子功能主要涉及对化学物质、化学刺激、有机物的反应等,细胞组分定位于细胞外、细胞质膜部分、细胞表面等,生物过程涉及酶、蛋白、小分子及信号受体结合等;KEGG信号通路涉及PI3K-Akt、MAPK信号通路等;miRNA调控网络涉及的关键miRNA包括hsa-mir-34a-5p、has-mir-155-5p;两个核心子网络的HubGene包括AKT1、CTNNB1、MAPK3、HIF1A、JUN、TP53、STAT3;关联临床药物主要为抗肿瘤药、非甾体抗炎药、免疫抑制剂等;预测CPRP中大黄素、大黄酸、没食子酸等14个DILI高风险化合物。复方首乌地黄丸中的化学成分可能影响易感人群某些生物途径,干扰肝脏血管新生和自噬平衡,从而减慢肝脏修复进程加重肝损伤,并可能与嘧啶类抗肿瘤药、非甾体抗炎药、免疫抑制剂等具有交叉肝毒性,提示临床与上述药物联用需要谨慎。
为了研究可溶性膳食纤维缓解便秘的作用和机制,在便秘模型小鼠上,通过16S rRNA测序、气相质谱联用仪以及定量聚合酶链反应和免疫印迹方法,从肠道微生态相关的菌群分布、代谢产物短链脂肪酸、肠道上皮屏障等多个方面,探讨了可溶性膳食纤维缓解小鼠便秘的作用和分子机制,并在人体试验中确证了可溶性膳食纤维对便秘的缓解作用。研究发现,可溶性膳食纤维显著缓解了小鼠和便秘人群的便秘症状,其作用机制包括:增加小鼠肠道中副拟杆菌和联合乳杆菌属等益生菌的数量;促进乙酸等短链脂肪酸生成;显著提高了维护肠道屏障的完整性的肠道紧密连接蛋白基因和蛋白的表达。研究结果表明可溶性膳食纤维通过产生短链脂肪酸、改善肠道菌群和肠道屏障,对小鼠和人群均具有良好的缓解作用。该结果进一步确证了可溶性膳食纤维在便秘人群中的应用价值,为肠道研究和产品开发提供了科学依据。
利用大孔树脂、MCI柱色谱、凝胶柱色谱和制备液相等对绵萆薢化学成分进行研究。通过1H-NMR、13C-NMR、ESI-MS等波谱方法鉴定分离得到的化合物结构,从绵萆薢中分离得到10个化合物,分别鉴定为3个芳香族化合物:diosniponol C(1)、3,5-dihydroxy-4,4'-dimethoxybibenzyl(9)、覆盆子酮(10);2个皂苷类化合物:甲基原薯蓣皂苷(2)、原纤细薯蓣皂苷(6);3个二芳基庚烷类化合物:(3R,5R)-3,5-dihydroxy-1,7-bis -(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-heptane 3-O-β-D-glucopyranoside(3)、(3R,5R)-3,5-dihydroxy-1,7-bis(4-hydroxyphenyl)heptane 3-O-β-D-glucopyranoside(4)、(3R,5R)-3,5-dihydroxy-1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-7-(4-hydroxyphenyl)heptane 3-β-D-glucopyranoside(5);1个生物碱类化合物cyclo(l-Pro-l-Leu)(7);1个甾醇类化合物:β-谷甾醇(8),其中化合物(3~5)、(7)、(9)为首次从绵萆薢药材中分离得到。本研究对绵萆薢70%乙醇提取物化学成分进行系统性分离,丰富了绵萆薢化学成分组成,为绵萆薢的综合开发利用奠定基础。
利用地表水与海洋地形卫星(SWOT)的L2级低速率专家级数据,采用格网法计算交叉点位置,定量分析了自交叉点不符值大小,并通过定量分析探索了交叉点时间差、交叉点距离、离海岸距离、纬度等因素对不符值的影响。结果表明,大多数区域的不符值集中在-0.2~0.2 m之间,数据一致性较好,但在特定区域出现较大的不符值。进一步分析发现,交叉点之间的距离对不符值影响较小,靠近海岸线的不符值较为离散,随着距离海岸线的增加不符值逐渐减小并趋于稳定;在高纬度区域,不符值也有所减小,时间差对不符值的影响则表现出一定的离散性,而在一定范围内(2 km),交叉点之间的距离对交叉点不符值影响不大。研究结论为改进SWOT卫星测高数据的精度和可靠性提供了科学依据。
无人船是一种新型的无人多功能海洋监测平台,路径规划作为其核心技术,在其运行中发挥着至关重要的作用。随着海上交通密度持续增长和航行安全标准升级,传统的路径规划方法在复杂环境适应性不足问题愈发严重。该研究针对双向RRT*算法在无人船路径规划中的局限性,提出多维度改进方案,建立基于环境特征感知的自适应步长调节机制,设计了关键节点筛选策略,最后使用贝塞尔曲线对产生的路径进行平滑处理,生成更加符合无人船运动学要求的平滑曲线。仿真结果表明,改进后的双向RRT*算法相比传统双向RRT*算法具有更高的节点生成效率,更优的整体性能和更平滑的路径。
在“双碳”目标下石油化工等高碳排放企业进行低碳转型,降低碳排放已成为重要发展趋势,其中油气损耗在石化行业总能耗中占比较大。针对目前方法无法依据油气损耗数据变化规律自动识别高值点环节的问题,提出了一种基于过阈值模型的油气损耗高值点环节自动识别方法。对胜利油田某采油区的35个环节进行油气损耗核算。依据核算数据尖峰厚尾的分布特征,利用过阈值模型分割油气损耗数据中的尾部数据并拟合其概率分布函数,依据3σ原则识别概率分布函数中对应的油气损耗高值点环节。结果确定高值点阈值为869.34 m3/d,高值点环节识别准确率为0.986,相较于其他传统方法,该方法识别结果更准确,有利于损耗治理工作的高效展开。
海平面上升和人为活动显著改变滨海湿地潜水水文条件。针对植物种子持久性如何响应潜水水文条件变化的问题,以黄河三角洲湿地芦苇(Phragmites australis)、盐地碱蓬(Suaeda salsa)、灰绿藜(Chenopodium glaucum)和鹅绒藤(Cynanchum chinense)4种资源植物种子为实验材料,通过室内模拟方法,基于平均萌发时间、萌发力指数和生活力指数3个指标,研究在湿润和淹水2种潜水水位、4个潜水盐度梯度以及干燥条件下的种子持久性差异。结果显示,3个指标评估种子持久性基本具有一致性。不同植物种子持久性对潜水水位和潜水盐度的响应并不完全相同。干燥和淹水生境的种子持久性均优于湿润生境,其中,芦苇、盐地碱蓬和灰绿藜种子在淹水生境的持久性显著优于湿润生境(P<0.05)。潜水盐度对种子持久性的影响随潜水水位变化而变化,湿润生境下,基于萌发力指数和生活力指数,盐地碱蓬、灰绿藜和鹅绒藤种子持久性随潜水盐度升高而增强,但淹水生境下不存在上述变化趋势。该研究将为黄河三角洲湿地退化植被恢复提供理论依据。
生态效应评价是生态环境损害鉴定评估中的关键问题,也是生态损害赔偿和修复的重要依据。通过文献调研,系统分析了生态环境损害鉴定中的生态效应评价指标与方法、损害鉴定路径。通过案例探讨,证实了所构建模型在科学评估污染物对生态系统服务价值方面的有效性,还为其他地区开展类似研究提供了方法借鉴和实践启示,具有重要的理论和应用价值。针对当前存在的问题,提出了在生态评价方法优化、技术体系完善、跨部门协同机制构建以及专业人才队伍建设等方面的改进建议。该论文提出的原则和对策,旨在提升生态评估的科学性与精准性,推动生态环境损害鉴定评估标准体系的完善,并为未来相关领域的研究提供参考。
掌握近海海洋养殖规模及其分布变化有利于近海区域养殖管理、规划与生态保护。基于遥感手段,利用哨兵二号A/B(Sentinel-2A/2B)卫星影像数据,通过U-Net深度学习模型自动提取,并结合人机交互修正,准确获取了2016—2024年黑泥湾海带筏架养殖区的空间分布。分析结果表明:近9年来,黑泥湾海带养殖区面积呈现“技术驱动扩张—政策调控收缩—适应性波动”三阶段演变,空间分布呈现“南北集聚—中部管控”的稳定格局。研究揭示了黑泥湾筏式海带养殖区在技术革新、政策调控与自然条件耦合作用下的时空演变特征,为具有相似养殖模式与环境特征的海湾养殖区的养殖规划、动态调整与生态管理决策优化提供了科学依据。
生态环境损害赔偿制度是推进黄河流域生态保护和高质量发展的关键制度。以黄河流域下游山东省段9个地级市2 371个生态环境损害赔偿案件为研究对象,剖析该地区案件特征,并运用LMDI模型解析案件影响因素,明确主要驱动因素的作用方向与程度,为黄河流域下游生态环境损害防控提出策略。研究表明,黄河流域下游地区大气污染的案件占比最高,达75.6%;案件赔偿强度与生态环境损害成本率是抑制案件数量增长的主要因素,其中德州市案件赔偿强度抑制效应最为显著,贡献度为-993.71%,济南市生态环境损害成本率抑制作用最强,贡献度为-301.96%;经济发展水平和人口数量对案件数量增长起正向驱动作用,但人口数量的贡献度较小,其中济宁市经济发展水平正向驱动作用最强,贡献度为23.71%。基于此,可通过促进经济绿色转型、赔偿模式多样化等措施来控制生态环境损害。研究成果有望为黄河流域下游生态环境损害赔偿制度实施提供有益借鉴。
随着经济社会的快速发展,环境污染和生态损害问题日益严峻,在习近平生态文明思想的指导下,我国开始了生态环境损害赔偿制度的构建并取得显著成效。生物多样性是人类生存发展的基础,环境污染是导致植物多样性丧失的重要原因。该研究从植物损害的角度出发,分析了污染环境行为对植物损害鉴定评估工作的影响,探讨了当前鉴定评估中存在的主要难点,包括因果关系判断、损害实物量化和损害价值量化等问题。详细讨论了植物损害鉴定评估的关键环节,并提出了加强基础研究、创新损害评估技术和完善损害评估体系等建议。旨在提高植物损害鉴定评估工作的科学性和准确性,对于构建生态环境损害鉴定评估标准体系、维护公众环境权益以及推动生态文明建设具有重要的理论和实践意义。
白绢病是危害鱼腥草生长的重要病害之一。为明确引起鱼腥草白绢病的病原菌,对湖北当阳地区患白绢病鱼腥草进行组织分离,并对其进行形态学和分子生物学鉴定,同时以分离的病原菌为靶标筛选拮抗木霉菌株。结果表明分离获得的病原菌为罗氏阿太菌(Athelia rolfsii),通过平板对峙共筛选出3株抑菌率大于95%的木霉菌,其中棘孢木霉QT21918具有菌丝重寄生及溶菌现象,其挥发性和非挥发性代谢产物的抑菌率分别为38.21%和50.54%,离体叶片实验显示,该菌株对病斑扩展的抑制率为67.7%。盆栽实验表明同时接种棘孢木霉QT21918和病原菌以及先接种棘孢木霉QT21918 7d后再接种病原菌的防治效果最好,防效都为100%。以上结果表明棘孢木霉QT21918对鱼腥草白绢病具有一定的生防潜力。
分析不同场景PPP-B2b动态定位性能不仅对用户有重要的参考价值,也有助于BDS-3的应用推广。通过开展船载和车载动态实验,深入分析了BDS-3的PPP-B2b服务在不同场景下的动态定位性能,实验结果表明:以德国亥姆霍兹波茨坦地学研究中心(GFZ)公布的后处理产品为参考,PPP-B2b产品的轨道改正数精度可达分米级,钟差改正数精度可达亚米级。车载PPP-B2b实验中,BDS-3系统B1/B2频点的平均多路径效应(MP-RMS)为41.3 cm,全球定位系统(GPS)L1/L2频点平均MP-RMS为52.2 cm;BDS-3/BDS-3+GPS两种系统组合在水平及竖直方向的定位精度分别为10.3/5.6 cm、10.5/4.9 cm。船载PPP-B2b实验中,BDS-3 B1/B2频点平均MP-RMS为52.5 cm,GPS L1/L2频点平均MP-RMS为70.4 cm;BDS-3/BDS-3+GPS在水平及竖直方向的定位精度分别为22.5/9.7 cm、12.0/5.1 cm。海洋动态环境下多路径效应对PPP-B2b动态定位性能的影响整体略高于车载动态环境。
微生物燃料电池在生物电产生和生物修复方面应用前景广阔,其工作过程对酸碱度变化十分敏感。因此,在线pH监测对于优化微生物燃料电池的性能至关重要,现有的pH计难以满足这一特殊需求。设计了一种基于电化学原位合成石墨烯修饰丝网印刷电极的新型伏安式pH传感器。通过表面偶联氢键载体茜素番红花醇SE,可在pH4.0~9.0的范围内实现良好的pH传感线性度,灵敏度每pH单位的电极电位变化达70.7 mV。读数周期可控制在15 s内。该研究成功演示了在利用近海活性污泥构建的海水基微生物燃料电池中的原位长时pH动态监测,并获得理想结果。特别地,通过氢键载体的掺杂提高了石墨烯界面上的质子扩散速率,从而实现了伏安式pH传感器性能的改善。同时,研究发现该策略在参比系统的改进方面存在巨大空间,有望进一步改善该技术的长时传感性能。该方法为微生物燃料电池的未来开发提供了一种长时原位在线pH监测的新思路。
大姜根腐病是大姜种植中危害较大的一种土传病害,主要由镰刀菌属引起,发病时能够引发大姜的严重减产甚至绝产。从大姜种植区土壤中分离获得了34株有抑菌活性的木霉,根据抗生作用、拮抗系数与产孢能力筛选得到了高效拮抗尖孢镰刀菌大姜专化型(Foz)的木霉菌株3株:TW20111、TW20321和TW20323。通过形态学观察和分子生物学鉴定,TW20111为深绿木霉(Trichoderma atroviride),TW20321和TW20323均为哈茨木霉(Trichoderma harzianum)。采用温室盆栽实验和田间小区试验检测了3株木霉对大姜根腐病的防治效果,温室盆栽条件下哈茨木霉TW20321防效最好,达86.33%,且对大姜株高有显著的促生效果;田间小区试验发现3株生防木霉菌株的两两复配效果显著高于单独施用,其中TW20111+TW20321联合施用的防效最高,为68.90%,对大姜株高和单株产量的促进作用也最好,分别较对照组提高了19.31%和27.43%。该研究为研发有效防治大姜根腐病的新型生物农药提供了依据。
为提高微藻中油脂产率,对小球藻进行超声波诱变育种。在超声波40 kHz、100 W、20 min的条件下通过诱变筛选了10株(M1~M10)诱变株,并进一步筛选获得了M2、M5和M7共3株能够稳定遗传的高产油脂藻株,对其进行生物量、油脂产率及占比、叶绿素质量浓度及占比、蛋白质质量浓度及占比的检测。研究结果表明,M2、M5和M7的生物量分别为0.384、0.379、0.443 g/L。M2、M5和M7的油脂产率分别为14.70、13.34、25.11 mg/L,均高于野生型(WT)的9.38 mg/L。相比WT,诱变株叶绿素质量浓度分别提高14.41%、3.01%、10.24%,诱变株蛋白质质量浓度分别提高7.30%、10.52%和13.66%。该研究对生物柴油工业化生产具有重要借鉴意义。
黄河流经的九省(区)是我国经济社会发展的重要支撑区域,其绿色低碳与数字经济的协同共进对我国实现“双碳”目标及经济高质量发展有着全局性的战略意义。以2013—2022年黄河九省(区)为研究对象,从资源消耗、污染排放、治理成效、通信能力、互联网普及程度、信息产业发展程度6个维度构建数字经济与绿色低碳系统评价指标体系,利用熵权法、耦合协调度模型、障碍度模型和灰度预测分析两者时空耦合关系及障碍因素。结果表明:黄河九省(区)绿色低碳水平有显著提升,整体趋势呈现“上游绿色低碳水平<下游绿色低碳水平<中游绿色低碳水平”的空间分布格局,数字经济系统评价指数存在区域间的不平衡,呈现出自上而下逐级递增的趋势。数字经济与绿色低碳系统耦合协调度整体呈现稳步上升的趋势,黄河九省(区)整体状态从濒临失调过度为初级协调状态。进一步分析发现,信息产业发展程度是耦合协调的主要障碍因素,黄河流域数字化信息产业发展不足严重制约数字经济与绿色低碳协调发展。通过灰度预测可知,2025—2029年黄河九省(区)的数字经济与绿色低碳系统耦合状态将稳步上升至中级协调水平。最后针对性的提出促进黄河九省(区)绿色低碳与数字经济耦合协调发展、推动其迈向更高发展阶段的建议,以期为该地区可持续发展提供科学依据和决策参考。
为解决能源短缺的问题,余热资源的回收和利用受到越来越多的重视,其中工业低品位余热尤为突出。传统整体式余热吸附床传热缓慢、升温不均等问题严重影响和制约了余热存储的效率,由此提出了一种错位交叉吸附床,利用热化学水合盐储热的方法对低品位余热进行回收。结果表明,该吸附床的储热速率是传统吸附床的3倍。在传热方面有效抑制了吸附床前后部分材料受热时长不均的问题;在传质方面,多方向传质能减少水蒸气与材料的接触时间,规避了水蒸气与储热材料二次水合的条件。因此,错位交叉吸附床具有独特的热传质优势,本研究为废弃余热回收的吸附储热吸附床的设计和改进提供一种新的思路。
为探寻西洋参绿色栽培的有效生物防治资源,针对威海地区栽培西洋参根腐病,开展病原菌种类鉴定与高效生防木霉筛选工作。研究运用组织分离法,结合形态学观察及双基因(ITS/TEF1-α)系统发育分析,对西洋参根腐病病原真菌进行分离鉴定;借助柯赫氏法则测定其致病性;利用qPCR技术定量分析发病与健康西洋参根际土壤中主要病原菌的丰度差异;通过平板拮抗实验与盆栽实验筛选生防木霉菌株。结果表明,从西洋参根腐病病根组织共分离出125株真菌,其中镰孢菌属占比达70.91%,为优势属。经鉴定,腐皮镰孢(XYS-1)、尖孢镰孢(XYS-2)、层出镰孢(XYS-33)和交链格孢(XYS-44)这4株真菌体外接种可引发西洋参根腐病。qPCR分析表明,发病根际土壤中腐皮镰孢、尖孢镰孢和交链格孢的丰度分别比健康植株高出42.35%、13.80%和33.44%。此外,筛选出的木霉菌株HB20111、KZ23651、QT20747对相应病原菌抑制效果良好,抑制率分别为66.94%、76.00%和65.20%。温室盆栽实验进一步证实,接种木霉能提升西洋参株高、根鲜重、叶绿素含量和根系活力,降低根腐病发生率。该研究明确了威海西洋参根腐病病原菌种类,筛选出具有生防活性的木霉,为该地区西洋参根腐病的绿色防治奠定了重要基础。
海水叶绿素a传感器广泛应用于海洋现场生态监测中,用来观察海水中叶绿素a质量浓度的变化,但测量结果容易漂移。为了获得高质量的海水叶绿素a观测数据,对海水叶绿素a传感器性能评估方法进行了研究。利用荧光素钠标准品作为参考标准物质,从响应线性范围、准确性、精密度、稳定性等4个方面研究了海水叶绿素a传感器的性能评估方法,结果表明,传感器的荧光信号与荧光溶液的质量浓度呈正相关关系,利用其拟合后的标准曲线计算得到传感器的示值误差、实验标准偏差,通过控制相关系数可以确定传感器的线性响应范围,利用同一传感器在不同时期的重复性实验数据考察了传感器的稳定性,从计量角度实现了传感器的特性评估。在响应线性范围(0~200 μg/L)内,传感器的误差最大不超过2.00 μg/L,相对实验标准偏差不超过0.20%,在2021—2022年传感器比较稳定,其中试验过程中移液精度保持不变是保证结果准确的关键因素。
高速公路交通事故严重影响道路的安全性与畅通性，精准预测事故持续时间是提升事故应急响应效率、减轻交通拥堵及降低二次事故风险的关键。提出了一种基于深度置信网络（DBN）与遗传算法（GA）的自适应参数优化模型，用于预测交通事故持续时间。收集了2020—2022年间山东省高速公路的交通事故数据，涵盖了包括道路属性、时间属性和环境属性在内的16个影响变量；通过引入斯皮尔曼相关性系数和箱型图，分析各影响变量与事故持续时间的相关性，确保所选变量的有效性与显著性。在此基础上，实验结合各类交通事故数据，构建了基于GADBN的自适应参数优化预测模型，该模型融合遗传算法的全局搜索与优化能力，显著提升了DBN模型的预测精度。为验证模型的有效性，实验选取SVR（支持向量回归）、RBF（径向基函数）、XGBoost（极限梯度提升树）和DBN等算法模型进行结果对比，并选取平均绝对百分比误差（δMAPE）和均方根误差（δRMSE）作为评价参数。实验结果表明，GADBN模型在δMAPE和δRMSE指标上的表现分别为16.49%和9.12，优于其他对比模型，验证了该模型的有效性与实用性。
基于微小RNA（microRNA，miRNA）高通量测序技术，探讨芪藤消浊颗粒对慢性肾小球肾炎（chronic glomerulonephritis，CGN）大鼠肾小球组织miRNA表达的影响。SD大鼠随机分为正常组、模型组和芪藤消浊颗粒组（n=3），尾静脉注射阿霉素制备CGN模型，连续灌胃芪藤消浊颗粒30 d，采用HE染色观察大鼠肾小球组织病理学影响，miRNA测序技术鉴定差异表达的miRNA，预测其相关mRNA、GO和KEGG富集分析。HE染色结果显示，与正常组相比，模型组大鼠肾小球基底膜增厚，炎性细胞增多，芪藤消浊颗粒干预后，肾小球基底膜和炎性细胞浸润均明显改善。miRNA测序结果显示，与正常组相比，模型组筛选出28个差异表达miRNA；与模型组相比，芪藤消浊颗粒组筛选出28个差异表达miRNA。3组交集共鉴定出12个差异表达miRNA，预测其mRNA，取交集后鉴定出8个核心mRNA。GO主要富集树突棘维持的负电压、谷氨酸门控钙离子通道活性等；KEGG主要参与Rap1、cAMP和RAS信号通路等。qRT-PCR结果显示，3组大鼠肾小球组织差异miRNA的表达水平与测序结果趋势相一致。芪藤消浊颗粒可能通过调控miRNA的表达，进而调控Rap1、cAMP、RAS等信号通路发挥防治CGN的作用。
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