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内蒙古半干旱区气溶胶散射特性及影响因素

干旱区研究 2024年第5期41卷 730-741页

作者：叶虎裴浩姜艳丰那庆张立伟内蒙古自治区气象服务中心内蒙古呼和浩特010051 内蒙古自治区荒漠生态气象中心内蒙古呼和浩特010051 内蒙古自治区气象局内蒙古呼和浩特010051 内蒙古自治区气象科学研究所内蒙古呼和浩特010051 内蒙古自治区气象数据中心内蒙古呼和浩特010051 锡林郭勒盟气象局内蒙古锡林浩特026000

利用2020年7月9日至2023年7月8日锡林浩特市散射系数、黑碳(BC)、PM_(2.5)、PM_(10)、SO_(2)、NO_(2)质量浓度以及气象要素观测资料,从气溶胶散射特性的时间变化、概率密度分布、与不同类型气溶胶和气象因子的相关程度等方面展开分析,... 详细信息

利用2020年7月9日至2023年7月8日锡林浩特市散射系数、黑碳(BC)、PM_(2.5)、PM_(10)、SO_(2)、NO_(2)质量浓度以及气象要素观测资料,从气溶胶散射特性的时间变化、概率密度分布、与不同类型气溶胶和气象因子的相关程度等方面展开分析,并针对该地区开展散射系数等级划分。结果表明:(1)该地区气溶胶散射能力整体水平较低,但是春季沙尘输送、冬季及夜晚逆温出现频率较高会造成该地区气溶胶散射能力的明显增强。(2)粒径越小的气溶胶与散射系数的相关程度越高,与散射系数的相关系数大小依次为BC>PM_(2.5)>PM_(10),但同时具有季节差异性,此外秋、冬季硝酸盐颗粒是造成该地区散射能力增强的重要因素,夏、秋、冬季硫酸盐颗粒对该地区的散射能力也具有一定贡献。(3)以相关系数的增幅作为当前气象因素对散射系数的贡献率,得到当前气象因素对散射系数的贡献率在1%~2%之间。

关键词：半干旱区气溶胶散射系数等级划分贡献率内蒙古

基于二次平均状态的土地砾化程度监测评估研究

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干旱区地理 2024年

作者：叶虎裴浩苗百岭姜艳丰徐丽娜贾成朕内蒙古自治区气象服务中心内蒙古自治区荒漠生态气象中心内蒙古自治区气象局内蒙古自治区气象科学研究所

为了从取样、测量到评估分析全流程提高土地砾化程度监测指标-地表砾石覆盖度的监测评估精度，以内蒙古高原西部的阿拉善盟和巴彦淖尔市为研究区，设计不同尺寸的样方，开展二次平均状态取样方法研究。采用地面测量法和测量盘法对比确... 详细信息

为了从取样、测量到评估分析全流程提高土地砾化程度监测指标-地表砾石覆盖度的监测评估精度，以内蒙古高原西部的阿拉善盟和巴彦淖尔市为研究区，设计不同尺寸的样方，开展二次平均状态取样方法研究。采用地面测量法和测量盘法对比确定小样方中砾石覆盖度的最佳测量方法，通过大、小样方平均数和中位数的统计特征分析确定大样方及样地砾石覆盖度的最佳评估方式。同时，探讨了构建“仿生态学”的必要性和初步思路。结果表明：（1）二次平均状态法通过缩减样方尺寸、增加样本数量的方式，使样本更具代表性，且样方尺寸的减小可使测量盘的尺寸随之缩减，有助于进一步提高地表砾石覆盖度测量精度。（2）由小样方到大样方再到样地，数据的离散程度越来越小，右偏及尖峰型分布越来越明显，研究区砾化程度的总体特征越来越凸显，同时大样方及样地的砾石覆盖度、地表单位面积砾石质量相关性较高，说明基于二次平均状态取样的土地砾化程度监测结果具有较高的精确度和稳定性，可用于改进土地砾化程度监测流程及精度，并提高野外工作效率。

关键词：砾化土地地表砾石覆盖度地表单位面积砾石质量二次平均状态仿生态学

光合细菌对活性污泥微生物群落结构及功能的影响

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中国环境科学 2024年第3期44卷 1314-1323页

作者：杨文焕邓子威徐岩王志超李卫平内蒙古科技大学能源与环境学院内蒙古包头014010 黄河流域内蒙古段生态保护与综合利用自治区协同创新中心内蒙古包头014010

构建光序批式反应器(PSBR)处理模拟生活污水,考察光合细菌投加量、pH值、光照强度和溶解氧(DO)对反应器污染物去除性能影响,通过16S r RNA测序技术揭示光合细菌对活性污泥微生物群落结构、功能和氮代谢通路的影响.结果表明:10%光合细菌... 详细信息

构建光序批式反应器(PSBR)处理模拟生活污水,考察光合细菌投加量、pH值、光照强度和溶解氧(DO)对反应器污染物去除性能影响,通过16S r RNA测序技术揭示光合细菌对活性污泥微生物群落结构、功能和氮代谢通路的影响.结果表明:10%光合细菌投加通过促进微生物种间协调功能使PSBR系统CODCr、NH_(4)^(+)-N和TN去除率提高,pH值、光照强度和DO分别为7、5000lux和3mg/L时,PSBR脱氮性能最好.光合细菌提高了活性污泥微生物多样性和丰富度,Proteobacteria菌门和norank_f__Saprospiraceae菌属相对丰度增多.光合细菌促进部分参与硝化过程和反硝化过程的功能基因(amo、hao和nap)和酶(AMO、HAO和NAP)丰度增加,活性污泥的整体氮代谢潜力得到提升.

关键词：光合细菌光序批式反应器群落功能氮代谢

磁性载体MBBR系统对纳米ZnO颗粒的胁迫响应

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中国环境科学 2024年第4期44卷 2093-2102页

作者：高静湉王树超敬双怡吴兆盛杨文焕李卫平内蒙古科技大学能源与环境学院黄河流域内蒙古段生态保护与综合利用自治区协同创新中心内蒙古包头014010

为探究磁性载体移动床生物膜反应器(MBBR)系统对不同浓度纳米ZnO胁迫的响应,构建2组MBBR开展纳米ZnO胁迫实验,通过对比普通与磁性载体MBBR中COD、NH_(4)^(+)-N去除性能、生物膜形貌、微生物群落及功能基因,分析磁性载体对纳米ZnO胁迫下M... 详细信息

为探究磁性载体移动床生物膜反应器(MBBR)系统对不同浓度纳米ZnO胁迫的响应,构建2组MBBR开展纳米ZnO胁迫实验,通过对比普通与磁性载体MBBR中COD、NH_(4)^(+)-N去除性能、生物膜形貌、微生物群落及功能基因,分析磁性载体对纳米ZnO胁迫下MBBR中污染物去除性能及微生物的影响.结果表明:低浓度(5,10mg/L)纳米ZnO对COD、NH_(4)^(+)-N去除无显著影响;高浓度(30,50mg/L)纳米ZnO胁迫后,磁性载体MBBR的NH_(4)^(+)-N去除率分别降低10.57%和12.91%,低于普通载体的14.48%和16.94%.相比于NH_(4)^(+)-N,纳米ZnO胁迫对COD去除影响较小.此外,高浓度(30,50mg/L)纳米ZnO胁迫导致更多纳米ZnO颗粒团聚并吸附于磁性载体生物膜表面,继而改变了生物膜群落结构.在10mg/L的纳米ZnO胁迫下,磁性与普通载体生物膜中微单胞菌属(Micropruina)的相对丰度均有所提高,对该菌属生长起到促进作用.50mg/L纳米ZnO对Micropruina的生长产生明显的抑制,普通及磁性载体生物膜中其相对丰度分别降至0.20%和1.28%.KEGG代谢通路预测表明,高浓度的纳米ZnO改善了细胞膜转运蛋白和细胞活性等功能,降低了碳水化合物代谢、氨基酸代谢、能量代谢、辅助因子和维生素代谢、异种生物降解与代谢的功能.在纳米ZnO胁迫下,磁性载体较普通载体表现出更好的污染物去除性能,削弱了纳米ZnO对微生物的胁迫效应.

关键词：纳米ZnO MBBR 磁性载体群落结构代谢通路

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乌梁素海冰封期砷与环境因子响应及风险评价

中国环境科学 2024年第2期44卷 972-983页

作者：石文静赵心亚刘轶哲李卫平内蒙古科技大学能源与环境学院黄河流域内蒙古段生态保护与综合利用自治区协同创新中心内蒙古包头014010

以乌梁素海为研究对象,分析冰封期冰-水-沉积物多相介质中砷(As)的分布特征,利用高通量测序技术揭示其主要微生物群落,结合理化因子探究乌梁素海冰封期As与环境因子响应关系并识别影响As分布的关键环境因子,同时综合多种方法进行生态风... 详细信息

以乌梁素海为研究对象,分析冰封期冰-水-沉积物多相介质中砷(As)的分布特征,利用高通量测序技术揭示其主要微生物群落,结合理化因子探究乌梁素海冰封期As与环境因子响应关系并识别影响As分布的关键环境因子,同时综合多种方法进行生态风险评价.结果表明,冰封期乌梁素海各点位沉积物中总砷(TAs)浓度均高于河套平原As背景值,平均浓度为背景值的1.7倍;冰-水-沉积物多相介质中As主要为As(Ⅴ),且TAs浓度的最大值均出现在总排干处;综合多相介质中相关性和冗余分析,冰封期乌梁素海中铁是影响As在冰-水-沉积物相迁移的关键环境因子,微生物在其中扮演重要角色,特别是Thiobacillus、norank_f_Steroidobacteraceae和Bacillus等菌属.风险评价结果表明冰封期乌梁素海表层沉积物大都处于轻度污染,但总排干处已经趋向于偏中度污染,且表层沉积物可能发生As的毒性效应风险,冰封期乌梁素海As的潜在生态风险不容忽视.

关键词：乌梁素海冰封期砷环境因子风险评价

水体微塑料丰度与氮代谢功能微生物及基因的响应关系

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环境科学 2024年第6期45卷 3661-3670页

作者：王志超马钰李雅馨月李晨曦高静湉李卫平内蒙古科技大学能源与环境学院包头014010 黄河流域内蒙古段生态保护与综合利用自治区协同创新中心包头014010

微塑料(MPs)作为新型污染物对水体的污染影响已成为研究热点.为探究淡水环境中MPs丰度与氮代谢功能之间的响应关系,以乌梁素海为研究对象,借助蔡司显微镜检测水体中MPs丰度,并利用宏基因测序分析水体中氮代谢功能菌群及功能基因的分布特... 详细信息

微塑料(MPs)作为新型污染物对水体的污染影响已成为研究热点.为探究淡水环境中MPs丰度与氮代谢功能之间的响应关系,以乌梁素海为研究对象,借助蔡司显微镜检测水体中MPs丰度,并利用宏基因测序分析水体中氮代谢功能菌群及功能基因的分布特征,使用相关性分析法对MPs丰度与氮代谢功能微生物和氮代谢功能基因之间的作用关系进行探讨分析.结果表明,淡水环境中MPs对优势菌门中蓝细菌门和厚壁菌门的影响更高,MPs的存在会促进其富集和生长;优势菌属中对分枝杆菌属的促进和对Candidatus_Planktophila的抑制更明显,进一步说明在淡水环境中MPs会通过影响微生物群落而影响氮正常代谢,并且碳氮固定和反硝化等途径是MPs影响氮代谢的重要途径.从氮代谢功能基因角度分析,发现MPs丰度对硝化(pmoAamoA、pmoB-amoB、pmoC-amoC)、反硝化(nirK、napA)和异化硝酸盐还原(nrfA)过程中部分功能基因存在显著影响(P <0.05),并且MPs丰度对氮代谢相同途径不同功能基因的影响存在差异性,因此MPs在水环境中的影响非常复杂,对水环境的危害不容忽视.

关键词：微塑料(MPs) 淡水氮代谢功能微生物功能基因

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聚乙烯微塑料对盐渍化土壤微生物群落的影响

环境科学 2024年第5期45卷 3088-3097页

作者：王志超李哲李嘉辰屈忠义杨文焕李卫平内蒙古科技大学能源与环境学院包头014010 黄河流域内蒙古段生态保护与综合利用自治区协同创新中心包头014010

地膜覆盖保墒已成为盐渍化土壤种植中重要的农艺措施,而盐渍化与微塑料双重胁迫对土壤微生物的影响越来越受到重视.为探究聚乙烯微塑料对盐渍化土壤微生物群落的影响,通过室内模拟盐渍化土壤环境中微塑料污染的方法,探究不同类型(氯盐... 详细信息

地膜覆盖保墒已成为盐渍化土壤种植中重要的农艺措施,而盐渍化与微塑料双重胁迫对土壤微生物的影响越来越受到重视.为探究聚乙烯微塑料对盐渍化土壤微生物群落的影响,通过室内模拟盐渍化土壤环境中微塑料污染的方法,探究不同类型(氯盐类和硫酸盐类)和不同含量(弱、中、强)的盐渍化土壤赋存不同丰度聚乙烯(PE)微塑料(土样干重的1%和4%)条件下对土壤微生物群落的影响.结果表明,PE微塑料会降低盐渍化土壤微生物群落多样性和丰富度,且硫酸盐类盐渍土处理受到的影响更强烈.赋存PE微塑料后不同处理微生物组成基本一致,但其相对丰度会发生变化,硫酸盐类盐渍土处理中各菌群相对丰度的变化较氯盐类盐渍土处理更强;门水平上,变形菌门相对丰度与赋存PE微塑料丰度呈正相关,而拟杆菌门、放线菌门和酸杆菌门相对丰度与赋存PE微塑料丰度呈负相关;科水平上,黄杆菌科、食碱菌科、盐单胞菌科和鞘脂单胞菌科相对丰度随赋存PE微塑料丰度增大而增大.KEGG代谢通路预测显示,赋存PE微塑料会降低微生物新陈代谢和遗传信息等功能相对丰度,硫酸盐类盐渍土对新陈代谢功能的抑制作用强于氯盐类盐渍土,而对遗传信息功能的抑制效果弱于氯盐类盐渍土;新陈代谢功能二级通道中氨基酸代谢、碳水化合物代谢、能量代谢等功能受到抑制,推测新陈代谢功能的降低可能是由于上述二级代谢通路相对丰度降低引起的.试验结果可为微塑料和盐渍化双重污染条件下对土壤环境的影响研究提供理论依据.

关键词：聚乙烯微塑料(PE MPs) 盐渍化土壤微生物组成和多样性功能

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冰雹天气的环境参量及预报模型

干旱区研究 2024年第1期41卷 13-23页

作者：衣娜娜苏立娟郑旭程辛悦蔡敏李慧靳雨晨内蒙古自治区人工影响天气中心内蒙古呼和浩特010051 内蒙古自治区气象科学研究所内蒙古呼和浩特010051

利用1959—2021年内蒙古119个国家站的冰雹观测记录与ERA5再分析数据,对比分析冰雹与非冰雹层结、水汽、特殊温度层高度、垂直风切变及云微观物理量的差异,建立冰雹预报模型,为冰雹的潜势预报提供客观定量的依据。结果表明:冰雹、非冰雹... 详细信息

利用1959—2021年内蒙古119个国家站的冰雹观测记录与ERA5再分析数据,对比分析冰雹与非冰雹层结、水汽、特殊温度层高度、垂直风切变及云微观物理量的差异,建立冰雹预报模型,为冰雹的潜势预报提供客观定量的依据。结果表明:冰雹、非冰雹K指数、假相当位温差、垂直风切变、比湿及云微观结构差异不显著。总指数(TT)>50℃,850 hPa与500 hPa温度差≥28.4℃,大气可降水量≤24 mm,-20℃层高度<7.05 km,-20℃距0℃高度≤3.15 km,以上环境参量阈值可以判别超过70%的冰雹样本,同时,反向条件能判别超过70%的非冰雹样本。基于环境参量的分析,采用Fisher判别方法,利用TT、850 hPa与500 hPa温度差、-20℃距0℃高度、大气可降水量建立冰雹预报模型,模型判别准确率超过80%。

关键词：冰雹降水环境参量冰雹预报模型内蒙古

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鄂尔多斯地区气传花粉与过敏性鼻炎特征分析

中国环境科学 2024年第5期44卷 2766-2776页

作者：郝玉珠郭春燕王佳内蒙古自治区气象服务中心内蒙古呼和浩特010051

选取2017~2022年4月1日~9月30日花粉浓度、AR患者就诊量和气象资料进行统计分析,鄂尔多斯市花粉浓度有两次高峰期,分别是4月1日~4月30日和7月20日~9月10日,其中夏秋季花粉影响较重,AR患者集中爆发在8月.2017~2022年花粉年均浓度呈逐年... 详细信息

选取2017~2022年4月1日~9月30日花粉浓度、AR患者就诊量和气象资料进行统计分析,鄂尔多斯市花粉浓度有两次高峰期,分别是4月1日~4月30日和7月20日~9月10日,其中夏秋季花粉影响较重,AR患者集中爆发在8月.2017~2022年花粉年均浓度呈逐年降低趋势,花粉浓度年超标日数由76d降至38d,而AR患者逐年就诊量未见减少.通过花粉、AR患者就诊量与气象因子等影响研究,结果表明:植被覆盖率与花粉浓度呈正相关,植被指数的花粉贡献率为38.3%,相对湿度越大、日照时数越小、风速越小,植被生长越好,花粉浓度也随之增大,气象因子的影响贡献了46.3%的花粉浓度变化,植被和气象条件是导致花粉浓度变化的主要因子.而花粉浓度的爆发与积温、地表积温、日照时数的累积量有关,积温、地表积温、日照时数需分别达到1958℃、2296℃、757h条件.当花粉浓度致敏阈值达到80粒/1000mm^(2),2d后AR患者出现倍增.基于花粉浓度对AR患者的响应关系,构建花粉浓度变化模型预估患者数量,可为当地医疗、环境部分提前预防提供重要依据.

关键词： AR患者就诊量花粉浓度高峰期花粉超标日数相关性研究