不同保水固沙措施对沙培番茄生长和基质环境的影响

针对我国荒漠化危害严重,不利于植物种植等系列问题,以番茄为试验材料,结合纸膜、保水剂、生物基固沙剂等不同保水固沙措施,分析各处理下基质的理化性质以及番茄的生物学性状,以探明各处理对沙地环境的改善效果及对番茄生长的影响,为沙漠的防治及沙产业的发展提供参考。结果表明:瓦楞纸处理显著提高了番茄果实的有机酸、可溶性糖含量,分别比CK高27. 78%、8. 87%,其pH值比CK高0. 89,速效氮含量是CK的40倍;牛皮纸处理20~40 cm含水量比CK高73. 40%;保水剂处理可明显促进根系的生长发育,其根长、根直径以及体积分别比CK高16. 25%、29. 17%、56. 58%,番茄可溶性固形物含量比CK高7. 17%,沙子的比重和总孔隙度分别比CK高12. 88%、38. 35%,但容重比CK低6. 88%;生物基B处理可明显提高果实内可溶性糖含量,比CK高15. 53%,可显著提高沙子中的速效钾含量,比CK高55. 99%,有机质含量比CK高10. 91%;生物基A处理对番茄的株高有明显的促进作用,比CK高19. 81%,叶绿素含量比CK高8. 24%,番茄根系的总长比CK高45. 95%,叶片净光合速率是CK的1. 66倍,蒸腾速率以及气孔导度都相对较高,果实内可溶性固形物以及可溶性糖的含量分别比CK高6. 33%、8. 87%,容重比CK高3. 33%,速效氮含量是CK的16倍。通过主成分分析,生物基A的综合得分最高。因此,生物基A处理对促进番茄生长发育以及改善沙地生态环境效果最显著。宁夏回族自治区“十三五”重大研发项目(2016BZ0902);;“十二五”国家科技支撑计划项目(2014BAD05B02);;吴忠国家园区专项(2016BN05);;宁夏回族自治区科技创新领军人才项目(KJT2017001

Nitrogen isotope characteristics of NOx from typical pollution sources and its application in PM2.5 apportionment in the Bohai Sea

近年来，在我国经济快速发展的同时，大气污染问题日益凸显，尤其是在京津冀等经济较为发达的地区，细颗粒物（Fine Particles, PM2.5）污染频频出现。环渤海地区坐拥众多工业大省和一、二线城市，成为我国雾霾问题最为严重的区域之一。在我国的大力治理下，PM2.5污染源在一定程度上得到控制，但二次过程形成的PM2.5占比越来越大，且硝酸盐（NO3-）的比例明显升高。了解PM2.5的来源是制定污染控制策略的关键，因此需要对PM2.5中的二次成分进行合理分配。本研究利用稳定同位素溯源技术，基于本地氮氧化物（NOx）的氮同位素（δ15N）源值探究PM2.5中的NO3-的来源，并以此为约束条件，对渤海大气PM2.5的二次颗粒物源进行再解析，旨在从同位素角度深入认识环渤海地区大气污染来源，为制定NOx和PM2.5减排控制措施提供理论依据。 为了弥补δ15N-NOx本地源值的不足，本研究选取民用燃煤、生物质燃烧、道路机动车和船舶4个典型排放源作为渤海大气NOx的主要来源，开展δ15N-NOx源值的实测工作。民用燃煤和生物质燃烧源排放δ15N-NOx平均值分别为+5.46 ± 1.80‰和+6.27 ± 4.98‰，分别受到不同烟煤挥发分和生物质类型的影响。道路机动车源排放δ15N-NOx的值分布范围很广（-18.8 ~ +6.43‰）并且趋于负值，平均值为-8.66 ± 5.34‰。液化石油气（Liquefied Petroleum Gas, LPG）汽车尾气δ15N-NOx平均值显著高于汽油车和柴油车，烧轻柴的机动车排放高于重柴；行驶过程中的δ15N-NOx值高于启动时的δ15N-NOx值；此外，δ15N-NOx值随排放标准的提高和脱硝措施的装备而显著增加。船舶尾气排放的δ15N-NOx基本均为负值，分布在-35.5 ~ +6.50‰之间，所有样品的δ15N-NOx平均值为-18.4 ± 12.0‰，远低于机动车排放。散货船排放尾气δ15N-NOx平均值显著高于渔船，且小额定转速、大额定功率容易带来较高的δ15N-NOx值；以燃料油为能源的船舶运行状态排放δ15N-NOx平均值最高，其次是轻柴和重柴；在主机的不同负荷状态中，机动和巡航工况的船舶主机排放δ15N-NOx值较为接近，高于低速巡航和停泊工况；辅机排放δ15N-NOx平均值高于主机。 本研究在2014年夏季至2018年春季对北隍城岛大气PM2.5开展长期观测，期间PM2.5质量浓度平均值为77.0 ± 52.3 μg/m3，日均浓度变化范围为11.6 ~ 328 μg/m3，并呈现明显的春冬季节高，夏秋季节低的季节特征。有机碳（OC）与元素碳（EC）在PM2.5中占比18.7 ± 16.2%和6.38 ± 4.89%，浓度的最高值和最低值分别出现在冬季和夏季，与PM2.5浓度的季节特征相符。水溶性离子占PM2.5质量浓度的40.7 ± 24.9%，其中NO3-在采样期间的平均浓度位居第一，夏季较高的NO3-/nss-SO42-比值说明当时机动车和船舶的贡献较高。正定矩阵因子分解（Positive Matrix Factorization, PMF）模型的源解析结果显示，二次颗粒物源对采样期间北隍城岛PM2.5的贡献最大且占有明显主导地位（28.4%），其次为机动车排放（23.3%）和生物质燃烧（18.8%），前3个源累计贡献达到70%以上；剩下的船舶排放（12.1%）、煤炭燃烧（9.13%）、工业污染源（4.97%）、海盐（2.80%）和铬工业（0.455%）贡献较低。 北隍城岛大气PM2.5中δ15N-NO3-的变化范围在-3.09 ~ +50.9‰之间，平均值为+8.64 ± 6.28‰；不同的季节δ15N-NO3-水平差异较大，冬季较高的δ15N-NO3-值可能与气温和冬季燃煤取暖有关。δ18O-NO3-平均值为+75.9 ± 10.9‰，最高和最低值同样出现在冬季和夏季。贝叶斯模型解析出燃煤源对北隍城岛NO3-贡献最大（42.5 ± 11.3%），其次是生物质燃烧源（17.8 ± 9.61%）、船舶（14.7 ± 7.37%）和机动车尾气排放（14.0 ± 5.64%），生物土壤源贡献最低，为6.44 ± 2.55%。在季节变化上，冬季环渤海地区的集中供暖使得燃煤源贡献明显增加，其他源贡献均有下降；生物质燃烧源和生物土壤排放源呈现出夏高冬低的季节特征，移动源在四季的贡献相似。 基于线性回归方法，得到二次颗粒物源与化石燃料燃烧、机动车排放、船舶排放和农业相关排放源的回归系数分别为0.292、0.293、0.226和0.588，进而将二次颗粒物源分配到除海盐外PMF结果的其他6个源中。最终，PM2.5合理地重新解析为7个来源：煤炭燃烧、生物质燃烧、海盐、船舶排放、铬工业、机动车排放和工业污染源，贡献率分别为14.7%、30.7%、2.80%、16.7%、0.556%、29.3%和5.25%。此时生物质燃烧赶超机动车尾气排放，成为PM2.5的最大贡献源，二者贡献率非常接近；其余的来源贡献大小顺序没有发生改变

典型源排放NOx的氮同位素组成及其在渤海PM2.5溯源中的应用

近年来，在我国经济快速发展的同时，大气污染问题日益凸显，尤其是在京津冀等经济较为发达的地区，细颗粒物（Fine Particles, PM2.5）污染频频出现。环渤海地区坐拥众多工业大省和一、二线城市，成为我国雾霾问题最为严重的区域之一。在我国的大力治理下，PM2.5污染源在一定程度上得到控制，但二次过程形成的PM2.5占比越来越大，且硝酸盐（NO3-）的比例明显升高。了解PM2.5的来源是制定污染控制策略的关键，因此需要对PM2.5中的二次成分进行合理分配。本研究利用稳定同位素溯源技术，基于本地氮氧化物（NOx）的氮同位素（δ15N）源值探究PM2.5中的NO3-的来源，并以此为约束条件，对渤海大气PM2.5的二次颗粒物源进行再解析，旨在从同位素角度深入认识环渤海地区大气污染来源，为制定NOx和PM2.5减排控制措施提供理论依据。 为了弥补δ15N-NOx本地源值的不足，本研究选取民用燃煤、生物质燃烧、道路机动车和船舶4个典型排放源作为渤海大气NOx的主要来源，开展δ15N-NOx源值的实测工作。民用燃煤和生物质燃烧源排放δ15N-NOx平均值分别为+5.46 ± 1.80‰和+6.27 ± 4.98‰，分别受到不同烟煤挥发分和生物质类型的影响。道路机动车源排放δ15N-NOx的值分布范围很广（-18.8 ~ +6.43‰）并且趋于负值，平均值为-8.66 ± 5.34‰。液化石油气（Liquefied Petroleum Gas, LPG）汽车尾气δ15N-NOx平均值显著高于汽油车和柴油车，烧轻柴的机动车排放高于重柴；行驶过程中的δ15N-NOx值高于启动时的δ15N-NOx值；此外，δ15N-NOx值随排放标准的提高和脱硝措施的装备而显著增加。船舶尾气排放的δ15N-NOx基本均为负值，分布在-35.5 ~ +6.50‰之间，所有样品的δ15N-NOx平均值为-18.4 ± 12.0‰，远低于机动车排放。散货船排放尾气δ15N-NOx平均值显著高于渔船，且小额定转速、大额定功率容易带来较高的δ15N-NOx值；以燃料油为能源的船舶运行状态排放δ15N-NOx平均值最高，其次是轻柴和重柴；在主机的不同负荷状态中，机动和巡航工况的船舶主机排放δ15N-NOx值较为接近，高于低速巡航和停泊工况；辅机排放δ15N-NOx平均值高于主机。 本研究在2014年夏季至2018年春季对北隍城岛大气PM2.5开展长期观测，期间PM2.5质量浓度平均值为77.0 ± 52.3 μg/m3，日均浓度变化范围为11.6 ~ 328 μg/m3，并呈现明显的春冬季节高，夏秋季节低的季节特征。有机碳（OC）与元素碳（EC）在PM2.5中占比18.7 ± 16.2%和6.38 ± 4.89%，浓度的最高值和最低值分别出现在冬季和夏季，与PM2.5浓度的季节特征相符。水溶性离子占PM2.5质量浓度的40.7 ± 24.9%，其中NO3-在采样期间的平均浓度位居第一，夏季较高的NO3-/nss-SO42-比值说明当时机动车和船舶的贡献较高。正定矩阵因子分解（Positive Matrix Factorization, PMF）模型的源解析结果显示，二次颗粒物源对采样期间北隍城岛PM2.5的贡献最大且占有明显主导地位（28.4%），其次为机动车排放（23.3%）和生物质燃烧（18.8%），前3个源累计贡献达到70%以上；剩下的船舶排放（12.1%）、煤炭燃烧（9.13%）、工业污染源（4.97%）、海盐（2.80%）和铬工业（0.455%）贡献较低。 北隍城岛大气PM2.5中δ15N-NO3-的变化范围在-3.09 ~ +50.9‰之间，平均值为+8.64 ± 6.28‰；不同的季节δ15N-NO3-水平差异较大，冬季较高的δ15N-NO3-值可能与气温和冬季燃煤取暖有关。δ18O-NO3-平均值为+75.9 ± 10.9‰，最高和最低值同样出现在冬季和夏季。贝叶斯模型解析出燃煤源对北隍城岛NO3-贡献最大（42.5 ± 11.3%），其次是生物质燃烧源（17.8 ± 9.61%）、船舶（14.7 ± 7.37%）和机动车尾气排放（14.0 ± 5.64%），生物土壤源贡献最低，为6.44 ± 2.55%。在季节变化上，冬季环渤海地区的集中供暖使得燃煤源贡献明显增加，其他源贡献均有下降；生物质燃烧源和生物土壤排放源呈现出夏高冬低的季节特征，移动源在四季的贡献相似。 基于线性回归方法，得到二次颗粒物源与化石燃料燃烧、机动车排放、船舶排放和农业相关排放源的回归系数分别为0.292、0.293、0.226和0.588，进而将二次颗粒物源分配到除海盐外PMF结果的其他6个源中。最终，PM2.5合理地重新解析为7个来源：煤炭燃烧、生物质燃烧、海盐、船舶排放、铬工业、机动车排放和工业污染源，贡献率分别为14.7%、30.7%、2.80%、16.7%、0.556%、29.3%和5.25%。此时生物质燃烧赶超机动车尾气排放，成为PM2.5的最大贡献源，二者贡献率非常接近；其余的来源贡献大小顺序没有发生改变

代食品运动中微藻的科研与生产

20世纪50-60年代，代食品运动在一定程度上推动了食品科技的发展，但也存在明显的问题。当时以中国科学院为代表的国家科研力量开展多种代食品的开发、利用和推广，其中以微藻中的小球藻、栅藻和扁藻的相关工作最具代表性。本文回顾微藻的科研与生产概况，分析食品科技发展中存在的基础研究不足、食品工程水平低、土法加工安全性差等问题及其时代局限性

基于节点调度策略的能量有效覆盖算法

对监测区域进行有效地覆盖以及最大限度延长网络生存周期是无线传感器网络研究的重点课题之一。为此,提出了一种基于节点调度策略的能量有效覆盖算法,该算法通过泊松分布模型构造节点概率密度公式,依照节点密度公式对所关注的目标进行有效覆盖;另一方面,通过节点自身状态调度机制更新以及对邻居节点进行匹配调度的动态转换,使得传感器节点剩余能量与节点消耗能量趋于平衡,从而达到延长网络生存周期。仿真实验结果表明,该算法可实现对监测区域的有效覆盖,同时优化了网络资源的配置,延长了网络生存周期

我国近海船舶氮氧化物排放及其 源贡献评估研究进展

Controlling NOx emission from offshore ships is one of the important means to improve air quality in port cities. The quantitative impact of NOx emission from ships on air quality is limited by the lack of NOx emission factors of localized ships in China, and it is difficult to improve in a short term. In order to provide quantitative source apportionment for air pollution control, this project will choose about 20-25 test vessels according to attribute information of ships, such as engine speed, ship age, engine power, fuel type, and etc in Bohai Sea, and measure the nitrogen isotopic composition of NOx (δ 15N-NOx) in operation states of cruising, cruising at low speed, maneuvering and berthing. The project will screen main parameters influencing the change of δ 15N-NOx from the ship property and operation status data, and use the main influence parameters to express the change of δ 15N-NOx . This project will calcu late the representative value of δ 15N-NOx at typical berthing / maneuvering (Tianjin new port) and navigation (channel) area based on the main influence parameters of ships over Bohai Sea by automatic identification system. Taking PM2. 5 samples near Tianjin port and main channel of Bohai Sea as examples, this project will use isotopic traceability model and receptor model to quantitatively evaluate the impact of NOx emission from ships on air quality. The finding will provide theoretical basis for understanding the source of air pollutions from the perspective of isotopes

Online automatic collection and enrichment system for atmospheric inorganic nitrogen components

本实用新型涉及大气无机氮成分收集技术领域，具体地说是一种大气无机氮成分在线自动收集富集系统，其中超纯水水箱与气相物质水溶液储存箱通过设有控制阀的管路连通，超纯水水箱与颗粒相物质水溶液储存箱通过设有控制阀的管路连通，气相物质水溶液储存箱与第一离子交换树脂管通过设有控制阀的管路连通，颗粒相物质水溶液储存箱与第二离子交换树脂管通过设有控制阀的管路连通，淋洗液储存箱分别通过设有控制阀的管路与第一离子交换树脂管入液管路和第二离子交换树脂管入液管路连接，第一离子交换树脂管输出端管路和第二离子交换树脂管输出端管路均设有出液阀。本实用新型可以高时频地自动收集和富集大气中无机氮成分，便于开展氮同位素分析

The invention discloses an optimization method for analyzing an ammonium salt source in atmospheric particulate matters based on nitrogen isotopes

本发明涉及基于氮同位素的大气颗粒物中铵盐来源解析的优化方法。该方法同时考虑由于大气环境中氨气‑铵盐转化的氮同位素分馏以及氨气和铵盐的大气沉降所引起的大气颗粒物中铵盐的氮同位素变化，计算大气颗粒物中铵盐氮同位素值与源排放氨气氮同位素值之间的差值，将该差值输入同位素混合模型(如MixSIAR、MixSIR等)中，解析各类排放源对大气颗粒物中铵盐的贡献比例。优点是，更加客观地反映各类排放源对大气颗粒物中铵盐的贡献比例，计算效率高，操作简单