水纹预警溯源技术在地表水水质监测的应用

针对地表水对污染预警和溯源技术的迫切需求,在南方某水体开展水质指纹预警溯源技术的应用研究。结果表明,该水体的水纹在激发波长230 mm、发射波长340 nm和激发波长280 nm、发射波长320 nm处有2个代表性荧光峰。2个峰的荧光强度与氨氮呈线性正相关。枯水期的荧光强度较高。清华大学已将水纹溯源技术仪器化。在长期在线监测过程中,污染预警溯源仪检测到水情异常并快速确定了污染类型,为环境监管提供了有力的技术支撑。     

上海市浅层地下水在线监测技术要点

地下水在线监测技术可以实现地下水水质的高频监测,是未来发展的重要趋势。梳理国内外地下水在线监测技术研究进展,以上海市典型水文地质特征与环境质量状况为例,探讨地下水在线监测点位布设、指标筛选、监测方式及监测井设计等技术要点。首先,优化监测点位布设,对需要开展高频监测的区域或重点风险源开展在线监测,以代表性点位反映总体地下水环境质量状况。其次,综合筛选监测指标,除常规参数外,优先选取水体中的氨氮、高锰酸盐指数等作为在线监测指标,在具有潜在有机污染的区域,选取水中有机物、水中油等作为有机污染指示性指标。应进一步加强指标之间的相关性分析,为指示性指标的确立提供依据。再次,合理确定监测方式,根据取样方式以及污染源风险等级,设置相应的微型站和小型站。最后,优化监测井设计技术方案,进一步研究不同井管材质对地下水中无机或有机污染物的长期吸附(解吸)作用。     

太湖流域河流入河污染负荷通量与入湖水质响应关系分析——以殷村港为例

以2020年1—12月太湖主要入湖河流殷村港水质自动监测站的监测数据及2020年太湖水位资料为依据,构建了一维水量水质耦合数学模型,建立了入河污染负荷通量与入湖控制断面水质响应关系,以入太湖控制断面殷村港站达Ⅲ类水质水为目标,模拟计算了殷村港站主要污染物入湖水质变化过程。结果表明,殷村港站高锰酸盐指数、氨氮、总磷等水质指标浓度最大值均明显的降低,其中氨氮浓度降低幅度相对较大,主要集中于3—6月;高锰酸盐指数和总磷日均入河污染负荷通量变化相对较小,氨氮日均入河污染负荷通量降低幅度相对较大;殷村港站高锰酸盐指数、氨氮、总磷等水质指标年入河污染负荷削减量分别为24.17,41.43,3.87 t。提出,基于核算出的削减量需进一步结合污染负荷通量过程和污染源溯源分析,确定不同水质指标下入河污染负荷控制方向,为科学合理规划殷村港主要污染物的入河污染负荷总量控制提供科学依据。     

基于OP-FTIR的化工区空气特征污染实测方法研究

应用开放式傅里叶变换红外光谱分析仪(OP-FTIR)对华东地区某化工区周边空气特征污染进行了180 d连续在线监测,建立了污染特征分析、预警评估和污染溯源等体系化监测应用方法,匹配形成了近10项日常数据监控指标的质保质控体系和基于最小二乘法人机结合的谱图解析和数据生成体系,数据误差控制在20%以内。结果表明,通过180 d外场稳定监测,实现了超过40种区域特征污染因子库的建立和实时监控,掌握了乙烯和甲醇等10余种特征污染物的排放规律和主要来源。     

紫外光诱导荧光分析仪结合多元线性回归算法在城市河流常规污染指标监测中的应用

为建立一种针对城市河流水体常规污染指标的快速原位监测方法,首次运用紫外光诱导荧光分析仪对扬州市60条城市河流进行水体三维荧光光谱(EEM)测量,形成了具有多样性的水质样本集合。利用峰值拾取法、相关性分析和主成分分析3种方式从三维荧光光谱中提取溶解性有机物(DOM)污染信息,结合多元线性回归算法(MLR),建立与化学需氧量(COD_Cr)、高锰酸盐指数(I_Mn)、氨氮(NH₃-N)和总磷(TP)4项常规水质污染指标相关的预测模型。研究结果表明,峰值拾取法结合相关性分析可以有效地反映水体EEM中的污染特征和状况,由此建立的4项水质指标预测模型训练集决定系数均>0.82,预测结果与国家及行业标准方法分析值之间具有较低的均方根误差,说明该预测方法具有较好的准确度和精密度,为城市广域水体的高效、原位监测提供了一种有效的解决方案。     

影响总氮准确定量的光谱检测因素

对现行的双波长紫外分光光度法在测定水体总氮中由光学检测本身所产生的影响因素进行了探讨,提出了一种基于三波长的光谱检测总氮量的方法。结果表明,由于仪器信号波动或光散射引起的光谱检测基线上移所造成的误差可以用在NO3-没有吸收的340 nm处的吸光度加以判断,从而用三波长的方法扣除由于光谱基线上移对220 nm和275 nm处吸光度检测的干扰。对2个水样进行同样的光谱检测,以不同的计算公式所得的数据比较可以看出,三波长法明显优于双波长法。三波长法检测重现性相对偏差小于0.2%,其总氮含量的结果要比双波长法高7%～16%。这也解决了人们对总氮含量测定结果总是偏低的困惑。     

辽河水体主要污染指标时空异质性分析

利用1987～2009年辽河干流8个常规监测断面的历年监测数据,通过统计分析确定辽河水质的主要污染指标为化学需氧量(COD)和氨氮,2007年前辽河水质首要污染指标是COD,2008年和2009年氨氮超过COD成为辽河水质污染首要污染指标;分析干流两项指标的时间、水期、空间分布规律,明确给出水质污染重点治理时段和河段.     

基于大数据智能技术的空气质量综合分析系统设计和应用

基于“数字政府”统一框架,设计并建立了基于大数据智能技术的空气质量综合分析系统,集空气质量大数据集成、数据审核、监控报警、综合分析、达标管理、污染溯源功能于一体,建立城市空气质量综合监管数学模型,实现空气质量大数据快速分析及可视化、空气质量预测及评价,可以全方位提升城市环境空气质量综合监测与分析能力,及时、迅速地对城市环境空气质量异常状况作出应对,为环境空气污染精准治理及确保空气站监测数据准确性提供技术支撑。     

骆马湖水体氮污染特征分析

通过对骆马湖2005年水质监测，并结合近几年的监测资料，对结果进行了分析。结果表明，氮是骆马湖水体的主要污染指标之一，主要是总氮、氨氮和硝酸盐氮污染，其主要污染特征是入湖河流、降水、围网养殖和点源带来的污染。针对实际提出了骆马湖整治的建议。     

高效液相色谱法测定化妆品中二苯酮-2、二苯酮-3与甲氧基肉桂酸乙基己酯

采用高效液相色谱二极管阵列检测器同时测定化妆品中二苯酮-2、二苯酮-3与甲氧基肉桂酸乙基己酯,以乙腈和水为流动相梯度洗脱,335 nm为检测波长,以保留时间和紫外光谱特征定性,外标法定量。3种化合物在1.00 mg/L~150 mg/L范围内线性良好,最低检出质量分数均为0.015%,基质加标平均回收率为96.2%~117%,RSD为0.2%~1.0%。     

Assessment of organic pollution of an industrial river by synchronous fluorescence and UV–vis spectroscopy: the Fensch River (NE France)

To rapidly monitor the surface water quality in terms of organic pollution of an industrial river undergoing restoration, optical methods (UV–visible spectrometry and fluorescence) were applied in parallel to classical physical–chemical analyses. UV–visible spectra were analyzed using the maximum of the second derivative at 225 nm (related to nitrates), specific absorbance at 254 nm (SUVA₂₅₄), and the spectral slope between 275 and 295 nm (S _275–295) (related to the aromaticity and molecular weight of dissolved organic carbon). The synchronous fluorescence spectra (wavelength difference = 50 nm) exhibited a high variability in the composition of dissolved organic material between the upstream and downstream sections and also versus time. The principal components analysis of the entire set of synchronous fluorescence spectra helped to define three river sections with different pollution characteristics. Spectral decomposition was applied to the two most upstream sections: five fluorophores, classical in rivers impacted by domestic sewage and related to protein-like (λ _ex = 280 nm) and humic-like fluorescence (M-type with λ _ex ≈ 305–310 nm and C-type with λ _ex ≥ 335 nm), were identified. The irregular shape of the synchronous fluorescence spectra in the most downstream section is likely due to organic pollutants of industrial origin; however, their variability and the complexity of the spectra did not allow the further elucidation of their nature.     

Organic carbon causes interference with nitrate and nitrite measurements by UV/Vis spectrometers: the importance of local calibration

Compared with sporadic conventional water sampling, continuous water-quality monitoring with optical sensors has improved our understanding of freshwater dynamics. The basic principle in photometric measurements is the incident light at a given wavelength that is either reflected, scattered, or transmitted in the body of water. Here, we discuss the transmittance measurements. The amount of transmittance is inversely proportional to the concentration of the substance measured. However, the transmittance is subject to interference, because it can be affected by factors other than the substance targeted in the water. In this study, interference with the UV/Vis sensor nitrate plus nitrite measurements caused by organic carbon was evaluated. Total or dissolved organic carbon as well as nitrate plus nitrite concentrations were measured in various boreal waters with two UV/Vis sensors (5-mm and 35-mm pathlengths), using conventional laboratory analysis results as references. Organic carbon increased the sensor nitrate plus nitrite results, not only in waters with high organic carbon concentrations, but also at the lower concentrations (< 10 mg C L^?1) typical of boreal stream, river, and lake waters. Our results demonstrated that local calibration with multiple linear regression, including both nitrate plus nitrite and dissolved organic carbon, can correct the error caused by organic carbon. However, high-frequency optical sensors continue to be excellent tools for environmental monitoring when they are properly calibrated for the local water matrix.     

庞庄煤矿煤矸石淋溶液对周边水体影响分析

为研究庞庄煤矿张小楼煤矸石堆场淋溶液对其场地和周边地表水、地下水水质影响情况，围绕煤矸石堆场及周边采集13组水样做分析比对。结果表明，煤矸石堆场淋溶液对周边地表水体形成普遍污染，且污染物浓度随着污染距离增加逐步降低，一般化学污染指标主要包括溶解性总固体、硫酸盐、铁、锰、氨氮等，毒理学污染指标包括亚硝酸盐、氟化物、砷，超标倍率约为0.02~5.36。受距离及成井深度等因素影响，地下水体未遭受淋溶液明显的污染和影响。     

Wet weather impact on trihalomethane formation potential in tributaries to drinking water reservoirs

During rain storm events, land surface runoff and resuspension of bottom sediments cause an increase in Trihalomethane (THM) precursors in rivers. These precursors, when chlorinated at water treatment facilities will lead to the formation of THMs and hence impact drinking water resources. In order to evaluate the wet weather impact on the potential formation of THMs, river samples were collected before, during and after three rain storms ranging from 15.2 to 24.9 mm precipitation. The samples were tested for THM formation potential and other indicators including UV254 absorbance, turbidity and volatile suspended solid (VSS). Average levels of THMs increased from 61 μg/l during dry weather to 131 μg/l during wet weather, and then went back to 81 μg/l after rain ended. Wet weather values of THM are well above the maximum contaminant level (MCL) 80 μg/l, set by EPA for drinking water. THM indicators also exhibited similar trends. Average levels increased from 0.6 to 1.8 abs; 2.6 to 6 ntu; and 7.5 to 15 mg/l respectively for UV254, turbidity and VSS. A positive correlation was observed between THM formation and THM indicators. The t-test of significance (p-value) was less than 0.05 for all indicators, and R values ranged from 0.85 to 0.92 between THMs and the indicators, and 0.72 to 0.9 among indicators themselves.     

紫外差示分光光光度法直接测定废水中苯胺

苯胺在不同酸度溶液中具有不同的结构和紫外吸收光谱.以苯胺的酸溶液为参比液,以等浓度的苯胺水溶液为测定液,在280nm处测定苯胺含量.结果表明,当苯胺浓度为1～100mg/L时,吸光度与浓度之间存在良好的线性关系,据此建立了紫外差示分光光度法.该法不需分离可直接测定工业废水中苯胺含量,简便快速,回收率高于96.7％.     

采煤塌陷区水污染源解析研究

应用SPSS17.0中因子分析模型对淮南市潘一矿采煤塌陷水体常规水质指标进行污染源解析，结果得出4种主要的污染源，F1主要代表了氮磷肥引起的农业面源污染、矿井水和浅层地下水的混合污染，方差贡献率为42.991%，F2代表了矿井水污染，方差贡献率为20.180%，F3主要代表了农村污水和矿业废水混合污染，方差贡献率为13.299%，F4主要代表了煤矸石淋溶水污染，方差贡献率为11.546%。     

官厅水库入库断面水质多指标评价与演变特征分析

水体质量状况及其污染特征是流域水污染防治规划和治理措施制定的前提和基础。采用主成分分析和层次聚类分析等多元统计分析方法,选取溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量等10个不同类型的监测指标,综合评价了官厅水库入库断面八号桥2006—2017年丰水期和枯水期水质年际变化特征,识别了不同阶段关键污染指标。结果表明:各年份丰水期(9月)大多数水质指标均优于枯水期(5月),特别是粪大肠菌群和氨氮,但总磷和高锰酸盐指数的差异较小。根据水质指标年际变化情况,可将研究期分为污染严重阶段(2006—2007年)、污染改善阶段(2008—2015年)和污染全面好转阶段(2016—2017年)。大部分水质指标呈现逐年好转的趋势,特别是粪大肠菌群、氨氮和五日生化需氧量,但总磷仍是官厅水库入库河流的重要污染指标。     

磷钼蓝比色法合适工作波长及线性范围的探讨

采用抗坏血酸-钼锑抗混合液作为磷钼蓝比色法测定磷含量的显色剂,形成稳定的显色液后,应用756CRT型紫外可见分光光度计进行600~850nm范围内的波长扫描。结果表明,吸收峰在722.2nm附近,同时,对720nm波长下的吸光度值与不同磷浓度吸收峰下的吸光度值进行比较,两者无显著差异。并且考虑到对于普通型的分光光度计很难做到722.2nm这样精确的调节。所以,可把720nm作为合适的工作波长,且磷浓度在0~1.0mg/kg内呈线性范围。