空气中的致病菌引发的流行性疾病严重威胁人类生命安全.近年来,光催化微生物灭活技术作为一种广谱高效、安全稳定、持久耐热、不易产生耐药性、杀菌彻底的方法受到广泛关注.光催化反应中产生的活性氧物种(reactive oxygen species,ROS)在光催化抗菌中发挥着不可替代的作用,但特定类别ROS的产生和杀菌机制的研究较少,尚未有综述对其进行系统概述.本文重点从光催化半导体的能带结构与特定ROS(·O-2、·OH、H2O2)氧化还原电势的关系综述了三种自由基的产生机制,从氧化能力、存在寿命、主要作用对象等方面简要讨论了自由基对细菌造成氧化损伤和功能失调的具体过程,另外还涉及ROS的检测方法和抗菌性能评价方式,进一步对光催化抗菌技术在环境消杀领域的应用前景进行了展望.
稀土被称为"工业维生素".随着稀土元素使用日益增加,导致其在土壤广泛分布并不断积累.土壤中稀土元素的地球化学过程已成为全球关注的热点.本文通过检索土壤环境稀土元素方向研究文献,综述土壤稀土元素迁移-富集机制的研究进展,识别土壤稀土元素主要来源,探讨土壤稀土元素的含量分布、分馏特征和赋存相态,以及稀土元素迁移富集和分馏的影响因素,分析稀土元素对土壤理化性质、动物、植物和微生物等产生的生态效应,以及对人体健康的潜在威胁,提出土壤稀土元素未来研究的关键问题和方向.相关认识有助于理解和掌握稀土元素在土壤中的迁移和归趋,并为稀土污染防治提供理论依据.
以汾渭平原典型城市——咸阳为研究区域,利用地面空气质量监测数据和欧洲中期天气预报中心(ECMWF)发布的第五代全球气候再分析资料数据集(ERA5),分析了咸阳市2018-2020年3 a采暖期污染物浓度变化特征和不同污染程度下的气象条件,采用统计学方法分析各项污染物浓度与气象因素间的相关性,使用多元线性回归模型评价各气象因素对PM2.5浓度的影响程度,使用二元Logistic回归分析气象因素对PM2.5超标风险的影响.咸阳市采暖期首要污染物以细颗粒物(PM2.5)和可吸入颗粒物(PM10)为主,采暖期超标最多的污染物为PM2.5,超标天数逐年递减;PM10的日变化呈"双峰双谷"型,PM2.5的谷值出现在17:00且夜晚浓度较高.颗粒物浓度与相对湿度呈正相关,与风速、边界层高度、温度、气压呈负相关.多元线性回归预测模型显示PM2.5浓度预测值与实测值变化趋势保持一致,预测值的波动频率比实测值大,预测准确率为51.54％;二元Logistic回归模型显示:除相对湿度外,其他气象因素对PM2.5超标情况都是保护因素,边界层高度每增高1m,日均浓度超标风险降低0.7％;相对湿度每升高1％,日均浓度超标风险升高5.3％;温度每升高1℃,日均浓度超标风险降低19.8％;气压每升高1hPa,日均浓度超标风险降低9.7％.以上研究结果揭示了咸阳市采暖期主要气象因素对空气污染的影响程度,为我国北方城市今后的空气污染治理提供科学依据,为相关政策制定提供理论参考.
本研究建立了长白山红松和臭冷杉的全轮、早晚材密度年表,并分析了2个树种的树轮密度变化特征及其与平均气温、平均最高气温、平均最低气温和降水量的相关关系.结果表明:两树种树轮密度变化具有一致性.红松树轮密度对气候变化更加敏感,而臭冷杉树轮密度变化相对稳定.两树种树轮密度年表与平均气温和平均最低气温整体呈显著正相关,而与平均最高气温和降水量的相关性相对较弱.其中,生长季早期(4-5月)的平均最低气温可能是影响树轮密度变化的主要因素.响应面分析结果表明:随着生长季早期的平均最低气温上升,两树种早材密度与平均最低气温呈现先减弱后增强的响应趋势,而与生长季早期的降水呈现先增强后减弱的响应趋势.滑动相关分析显示:随着气候变暖,两树种树轮密度年表均对生长季晚期(9-10月)平均气温和生长季早晚期平均最低气温的正响应显著增强,而对生长季晚期平均最高气温的正相关减小,与降水的响应相对稳定.臭冷杉的树轮密度年表对上年12月平均最高气温和当年4月平均最低气温的响应出现显著的正负转换现象.
气象干旱是影响人类社会最严重的气象灾害之一,且对中纬度干旱半干旱地区的危害更为显著.为探究气候变化背景下我国甘肃地区干旱事件的时空分布,首先根据甘肃1969-2018年月值气象资料计算标准化降水蒸散指数(SPEI),通过游程理论提取干旱事件.随后采用REOF旋转正交分解将研究区划分成5个气候子区,并以每个子区为单位,基于B-G分割算法细致对比各子区不同时间尺度干旱事件的变化特征和演变趋势.最后,采用相关性分析探究各子区干旱事件的驱动因素.主要结论有:(1)研究区干旱累积历时呈微弱增加趋势(0.475 d·(10a)-1)并存在19 a的主周期,干旱强度呈先缓和再加剧趋势,尤其是2000年后干旱加剧显著,并呈现出西北部干旱减轻、东南部干旱加剧的空间变化趋势.(2)REOF分解的前五个模态累积贡献率为53.06％,主要的空间分布模态为:全区一致型模态和南北反向分异模态.将研究区分为5个干旱子区:河西地区、河东中部地区、河东东部地区、乌鞘岭地区和河东西部地区.(3)河西地区自1988年以来气象干旱显著缓和(P＜0.01);河东东、中、西部地区存在不同程度的干旱加剧趋势(0.120·(10a)-1、0.129·(10a)-1、0.072·(10a)-1,P＞0.05);乌鞘岭地区在1975年以后气象干旱显著缓和(P＜0.01),形成了干旱缓和与加剧变化的分水岭区域.(4)季节上,河西地区仅夏季呈缓和趋势;河东东部地区春季呈显著干旱化趋势,而秋季相反;河东西部地区春夏两季气候干旱化趋势明显而秋冬两季相反;河东中部地区和乌鞘岭地区季节变化呈明显一致性,前者四季均呈干旱化趋势,且春季干旱化最剧烈,后者四季均呈缓和趋势,且冬季最明显.(5)研究区气象干旱受当地气候因子和环流因子因素的共同影响,河西地区和河东西部地区对气温的响应明显而河东中、东部地区则对降水量的响应明显;乌鞘岭地区对日照时数的响应明显;NAO指数对研究区夏季气象干旱存在重要影响而ENSO事件(厄尔尼诺-南方涛动)对研究区春秋两季(尤其是春季)气象干旱存在重要影响.
