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2017年夏季红沿河附近海域溶解态营养元素时空分布特征
高志梅;董明帆;张广跃;杨福霞;姚庆祯;通过2017年7月和8月辽东湾东南部海域两个航次的营养盐的实测数据,对该海域溶解态营养元素的浓度、分布及其主要影响因素进行了分析。结果表明:夏季红沿河附近海域氨氮(NH_4-N)是DIN的主要存在形态,DON是溶解总氮(DTN)的主要存在形态。除NH_4-N外,8月航次溶解态无机营养元素浓度均高于7月,而溶解态有机营养元素浓度则低于7月。各种形态营养元素浓度最高值均位于近岸区,总体来说,近岸区营养盐的浓度普遍高于离岸区,河口区营养盐浓度高于非河口区。由河流输入和人类活动引起的陆源输入对该海域营养盐浓度的高低和分布有重要的影响。水团的运动和生物活动也是影响该海域营养盐分布的关键因素。按照化学计量限制的评估方法,绝大部分海域属于磷限制性海域。人类活动导致陆源营养盐输入是红沿河附近海域营养盐的主要来源,也是其水体营养结构失衡的关键原因所在。
以斑马鱼为疾病模型的小分子药物筛选研究进展
赵呈天;贾硕;张晓丽;斑马鱼具有体积小,产卵量多,发育迅速,胚胎透明等特点,目前已成为一种非常重要的发育生物学模式动物。同时,斑马鱼胚胎体外发育,小分子化合物渗透性强,这些优势使其成为大规模小分子药物筛选的理想模型。近年来,随着以CRISPR/Cas9为代表的基因编辑技术的兴起,大量的转基因斑马鱼和突变体被构建出来,成为模拟人类疾病的良好模型,这些模型被广泛应用于药物筛选的多个方面。利用斑马鱼进行药物筛选,不仅具备高通量、低成本的优点,还能够比较准确的评估药物效果以及药物毒性。本文主要介绍了斑马鱼的特点以及其作为疾病模型在药物筛选中的应用,旨在帮助人们了解斑马鱼药物筛选的研究进展以及阐明斑马鱼在新药研发中的优势。
湿地生态系统影响气候变化的活性气体交换通量的研究进展
刘春颖;丁喜菊;谢丽君;胡静文;栗冰涵;杨桂朋;湿地生态系统是影响气候变化的活性气体的重要"源"或"汇",随着人类活动的增加和气候变化的加剧,湿地生态系统活性气体对全球气候变化的影响越来越受到关注。已开展的研究主要集中于二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N_2O)和二甲基硫(DMS)等活性气体。本文综述了湿地生态系统CO2、CH4、N_2O和DMS的交换通量、时空变化特征以及影响因素。然而,目前对湿地生态系统活性气体的研究还不够系统和深入,对不同类型湿地的活性气体的源汇格局,碳氮硫的耦合作用机制、人类活动和环境压迫的影响等开展系统地研究,才能定量评价其对全球气候变化的贡献,并阐明变化趋势。
夏冬季渤海、北黄海浮游动物群落结构及其与环境因子的关系
卜亚谦;朱丽岩;陈香;董辉辉;孙跃;王超;根据2015—2016年夏、冬两季渤海-北黄海2个航次21个站位浮游动物样品,分析了该海域种类组成、时空分布和物种多样性的变化。并结合现场环境参数,分析了环境因子与群落结构的相关性。结果显示,夏、冬两季共有浮游动物81种/类,其中夏季渤海57种、北黄海45种;冬季渤海30种、北黄海39种。夏冬两季在两个水域均出现的优势种为:中华哲水蚤、小拟哲水蚤、拟长腹剑水蚤、强壮箭虫、桡足类无节幼虫和桡足幼体。渤海夏季平均湿重生物量、丰度和香农-威纳指数分别为858.01mg·m-3、6 310.82ind·m-3和2.994;冬季分别为237.89mg·m-3、264.36ind·m-3和2.591。北黄海夏季平均湿重生物量、丰度和香农-威纳指数分别为772.23mg·m-3、4 343.44ind·m-3和2.64;冬季分别为257.52mg·m-3、1 024.56ind·m-3和2.23。聚类分析结果得出,夏季分为3个群落,冬季分为2个群落。相关性分析表明,影响浮游动物分布的主要环境因子为盐度和浊度。
基于O2/Ar比值估算海洋混合层群落净生产力的研究进展
张桂玲;韩玉;郑文静;秦川;群落净生产力(NCP)是海洋混合层中光合作用和群落呼吸作用的差值,代表了从表层海水向深层海洋输送的最大有机质量,是衡量生物活动对上层海洋碳循环影响的有效指标。海洋混合层的溶解氧浓度主要受物理过程和生物过程控制,而惰性气体氩(Ar)的分布主要受物理过程以及温度和盐度对溶解度的影响,由于O2和Ar具有相似的物理特性,因此氧氩比值(O2/Ar)消除了物理过程对海水中溶解氧的影响,其偏离平衡值的量(ΔO2/Ar)可表征生物过饱和氧,并可据此估算群落净生产力。随着质谱技术的发展,连续走航测定O2/Ar比值技术得到广泛应用并可以获得高时空分辨率NCP分布,因此成为估算海洋混合层NCP的重要方法。本文介绍了基于O2/Ar比值法估算群落净生产力的原理,综述了用O2/Ar比值法估算海洋混合层中群落净生产力的研究进展,探讨了估算模型中存在的不足及解决办法,并对其未来发展方向做了展望。
双酚A及其类似物对哺乳动物和鱼类神经毒性效应及机制研究进展
王蔚;王子豪;张晓娜;双酚A及其类似物双酚S、双酚F、双酚AF和卤代双酚A等双酚类化合物广泛用于生产聚碳酸酯塑料和环氧树脂,生产量大且目前在各种环境介质、食品及人体内均有检出。近年来,研究发现很多神经疾病的发生与双酚类化合物的暴露密切相关,有关双酚A及其类似物的神经毒性日益受到国内外研究者关注。本研究从对动物行为、神经发育、神经递质含量及神经递质代谢等方面综述了双酚类化合物的神经毒性效应及作用机制,为今后进一步探究双酚A类似物的神经毒性作用及其安全性评价提供更多的理论参考。
胶州湾沉积物重金属生物可利用性及生态风险评价
刘群群;孟范平;林怡辰;在模拟双壳类肠胃消化液的弱酸性(pH=4)条件下对胶州湾8个站位沉积物中的重金属进行浸提,探究重金属的生物可利用性,并以改进的平均沉积物质量基准法(SQG-Q)评估重金属的生态风险。浸提结果表明,胶州湾沉积物中各重金属释放量(mg·kg-1)由高到低依次为:Zn(39.21)>Cu(20.88)>Cr(18.32)>Pb(10.69)>As(1.00)>Cd(0.125)>Hg(0.021),释放量较高值多出现在湾西南角的S7站位。沉积物中重金属各形态的释放率由高及低依次为:弱酸溶解态(88.21%)>可氧化态(16.39%)>可还原态(15.95%)>残渣态(1.36%),即重金属的释放主要与弱酸溶解态含量有关。各重金属总释放率表明,Cd在所有重金属中的稳定度最差,而Hg和As则较高。生态风险评价表明,研究区域内除S7、S3站位具有中等程度的潜在不利生物毒性外,其它站位重金属的生物毒性效应均较弱。
全国行业COD和TN污染物产强环境准入基准体系研究
梁生康;王淑萍;张艳军;李克强;李雁宾;杨燕群;王修林;围绕当前中国源头治理与产业转型升级之间脱节严重的突出问题,在编制行业小类污染源全覆盖且取值简便的产强系数等级划分表的基础上,构建全国行业小类农业、工业、服务业和生活源化学耗氧量(COD)和总氮(TN)污染物产强环境准入基准体系,并以青岛市为例,评价污染源产强环境准入基准的可靠性和准确性。通过聚类分组和归并,"全国产强列表手册"编列的3 022个COD和1 734个TN亚小类污染源归一化产强系数都可划分为13个等级。对于"全国产强列表手册"编列的321个COD和133个TN行业小类,产强准入基准等级构成有显著差异,分别有10和12个等级,其中不同等级占比分别是II-2和IV-6最高,V-9和VI-12最低。根据产强系数检验性监测结果按从严标定准入基准表明,对于青岛市254个COD和109个TN行业小类,产强准入基准构成与全国有所不同,分别有10和11个等级,其中分别有77和14个低于全国准入基准等级。根据青岛市陆源COD和TN产污数量比较分析表明,分级比分类产强核算结果平均相差约6%,远远低于产强系数检验性监测偏差(49%)和13等级产强等级内变幅(39%)。这说明,在按"全国行业小类COD和TN污染物产强环境准入基准体系"建立完善中国污染源产强环境准入制度中,不仅按产污数量分级产强核算结果具有相当的准确性,而且按从严标定准入基准的原则也具有相当的可靠性。
基于数字全息显微的海洋浮游生物三维形貌快速重建方法研究
王添;于佳;郭卜瑜;刘惠萍;王姣姣;王金城;针对海洋浮游生物实时探测中,三维形貌特征难以快速获取的问题,本文提出了一种海洋浮游生物三维形貌快速重建的方法。基于离轴菲涅尔数字全息显微系统,通过改进相位恢复方法预消除相位畸变,直接得到正确的相位信息,进而对浮游生物三维形貌重建。该方法不需要进行后期复杂的相位补偿计算,就可以对浮游生物三维形貌进行快速重建,有利于对动态、微小尺寸的浮游生物进行实时探测及分析。论文对青岛近海岸浮游生物桡足类和夜光虫进行了三维形貌重建,分辨率可达到3.5μm。实验结果为离轴菲涅尔数字全息显微系统用于海洋浮游生物原位、实时探测的可行性提供了依据。
两种湍流模型在潮流能水轮机数值模拟中的适用性研究
于晓丽;王树杰;袁鹏;谭俊哲;司先才;在对特定湍流条件下的水平轴潮流能水轮机进行数值模拟时,不同的湍流模型对于计算结果具有一定的影响。为选择合适的湍流模型对所设计水轮机的三维流场进行描述,将采用常用的两方程模型(SSTk-ω与Realizable k-ε)进行数值模拟,得到不同工况下水轮机的性能参数以及水轮机后1.5D处流场的流速、湍流强度分布情况,并进行模型水槽试验,试验值与采用两种湍流模型进行数值模拟得到的仿真值对比表明:在低尖速比工况下,采用SSTk-ω进行数值模拟得到的仿真值比Realizable k-ε更接近试验值,在较高尖速比时,采用Realizable k-ε进行模拟得到的数值更接近试验值;采用两种湍流模型进行数值模拟得到的速度分布具有相似性,但对于湍流强度的预测,SSTk-ω更具有优势。考虑此水轮机的实际工况,选择SSTk-ω湍流模型进行描述更加合理。