基于地理探测器的地表水质影响因素研究——以山西省吕梁市为例

水质变化的影响因素是地表水研究的重要内容.为揭示市域尺度规模的地表水质污染特点及其影响因素,本文以山西省吕梁市为例,通过断面水质评价法对研究区内24个监测断面的地表水质污染状况进行评价.在此基础上,利用地理探测器分析自然因素(包括年均气温、年均降水量、高程)与社会经济因素(包括土地利用类型、人口密度、人均GDP)对2020年吕梁市地表水质的影响与交互作用.结果表明：研究区域地表水质整体状况为轻度污染,部分断面存在中度污染,且在空间上分布不均匀,主要污染指标为■、NH₃-N和TP.地表水质是多种因素共同作用的结果,与自然因素相比,社会经济因素对地表水质的影响更加明显.人口密度、年平均降水量和土地利用类型是吕梁市地表水质的主要影响因素,各因素的影响程度在交互作用后均有所增强.人均GDP和高程在与其他因素交互后为非线性增强,可作为地表水质空间预测模型的辅助因素.     

嘉兴南湖浮游动物群落结构及影响因素研究

通过对嘉兴市南湖及南湖水系16个样点进行调查采样分析,明确了南湖浮游动物群落现状,探讨了影响南湖浮游动物群落结构的主要影响因子。结果显示,南湖水系共检出浮游动物种类49种;优势种有13种,其中轮虫、原生动物、桡足类和枝角类分别有3种、4种、2种和4种。南湖水体中浮游动物总丰度和总生物量均低于7条南湖主要出入湖河流和南湖出入湖口;Margalef物种丰富度指数、Shannon-Wiener物种多样性指数、Pielou均匀度指数分布显示南湖水体浮游动物多样性指数最低,说明南湖水体浮游动物多样性水平较低。RDA分析结果显示,南湖水系浮游动物群落主要受颗粒物含量、总氮以及亚硝态氮等影响,而不同种类浮游动物与水环境因子的相关性也不同。进一步分析表明,悬浮颗粒物含量、水体富营养化水平、水温以及鱼类摄食等均可对南湖水系浮游动物群落产生影响,造成南湖水系浮游动物小型化。     

正渗透膜分离技术及其在水处理中的应用与研究

渗透是一种仅依靠渗透压驱动的分离过程,基于渗透现象发展起来的正渗透膜分离技术,目前在国际上得到了广泛的研究。文章综述了正渗透膜分离过程的基本原理、影响因素以及国际上的应用研究现状,并展望了未来该领域的研究方向。     

包埋固定化微生物厌氧反应器启动特性研究

为克服难降解废水厌氧微生物反应器启动初期生物易流失和启动过程缓慢的缺点,将厌氧絮状污泥进行固定化包埋作为厌氧反应器的接种污泥处理有毒难降解的PTA废水,同时考察固定化细菌在厌氧反应器启动过程中的变化特性.结果表明,经过136 d的运行,反应器在COD有机负荷为3 kg.(m3.d)-1,水力停留时间为3~4 d的运行条件下,PTA废水的COD去除率可以达到75%~85%,且系统具有比较好的稳定性和生物量保持能力.另一方面,胞外聚合物(EPS)的变化、产甲烷菌DNA特异性扩增和包埋颗粒的扫描电镜观察结果表明,虽然包埋载体在一定程度上限制了传质速度,但包埋颗粒中的厌氧微生物在微生物相和数量上都仍有显著的变化和增长.     

基于UHBs的输气管道高后果区泄漏燃爆事故分析

为探究输气管道高后果区中人的不安全行为（Unsafe Human Behaviors,UHBs）对输气管道泄漏燃爆事故发生的影响,结合模糊Bow-tie模型和贝叶斯网络对输气管道泄漏燃爆事故进行分析。构建基于T-S模糊故障树的输气管道泄漏燃爆模糊Bow-tie模型,并转化为贝叶斯网络;从人的不安全行为发生的可能性出发,将不同等级高后果区划分为不同等级人口敏感区;利用专家经验评判法得到不同等级人口敏感区基本事件的先验概率和中间事件的条件概率表;运用贝叶斯网络双向推理算法求解模糊Bow-tie模型。结果表明:随着地区人口敏感等级的提高,输气管道泄漏燃爆事故发生的概率随之增大,发现导致输气管道失效泄漏事故发生的最主要原因为施工破坏,失效原因与EGIG分析的结果基本相符,验证该方法在高后果区输气管道泄漏燃爆事故分析上的可行性,可为输气管道高后果区的安全管理提供决策依据。     

珠江三角洲土地利用变化对特征大气污染物扩散的影响

在珠江三角洲两种下垫面条件下,应用CALPUFF大气污染扩散模式,对特征污染物SO2、SO42-的扩散进行数值模拟,探讨大规模土地利用变化,尤其是城镇建设用地增加,对珠江三角洲地区大气污染物扩散的影响,并通过对4个典型区污染物月均质量浓度变化特征分析,揭示土地利用变化对不同地区的污染物分布的影响机制。模拟结果表明：土地利用变化,尤其是城镇建设用地增加,不利于污染物扩散,污染源下风方向地区受影响较大,污染物质量浓度明显升高,SO2和 SO42-年均质量浓度分别增加14.07%和3.31%;受影响范围、变化幅度与污染源排污强度呈正相关,变化幅度亦与污染源距离远近呈负相关。土地利用变化后,尤其是城镇建设用地增加,四个典型区 SO2月均质量浓度都表现为升高趋势,且冬季 SO2质量浓度升高幅度最大,夏季升高幅度最小,临近污染源密集区的两个典型区SO2月均质量浓度分别增加33.6%和26.3%。土地利用变化不仅改变局地的污染扩散,也会对区域的污染扩散有一定影响,尤其对污染源分布密集区的大气污染物扩散影响强度最大。因此,建议人类在城市化建设过程中尽可能保留自然斑块,消除人工下垫面对污染物扩散的负面影响。     

硫酸盐还原厌氧氨氧化机理及其微生物研究进展

硫酸盐还原厌氧氨氧化（SRAO）是一种在厌氧条件下将氨氮氧化与硫酸盐还原耦合在一起的微生物过程,能够同时实现脱氮除硫且无需额外的电子受体,在废水处理领域备受关注。本文综述了SRAO的反应机理、SRAO功能微生物及其与其他微生物之间的相互作用,分析了目前SRAO研究中存在的不足,指出今后可以从生物信息学和分子生物学等角度,深入探讨SRAO体系中功能微生物之间的相互作用、揭示SRAO体系内N和S的循环途径、解析SRAO体系的内部机理,为SRAO工艺改进和工业应用提供理论支持。     

多相芬顿-活性炭工艺强化饮用水消毒效果

为了考察多相芬顿-活性炭工艺对饮用水中微生物消毒效果的影响,采用中试对活性炭工艺与多相芬顿-活性炭工艺进行了对比研究。该中试对水中溶解性有机物(DOC)、总细菌16S rRNA、三磷酸腺苷(ATP)及胞外多聚物(EPS)含量与性质进行了分析。结果表明,多相芬顿-活性炭工艺能够将出水DOC浓度控制在(0.90±0.11) mg·L~(-1),并使得EPS减少83.2%,降低EPS中蛋白质/多糖(PN/PS)比值,其凝聚性明显下降,在相同氯浓度投加情况下水中微生物16S rRNA基因拷贝数去除量提高了3.5个对数量级,ATP浓度降低为0.016 nmol·L~(-1)。因此,多相芬顿-活性炭工艺明显提高了对有机物的去除能力,显著降低EPS中蛋白质的含量,使得微生物凝聚性变差,微生物更加容易被消毒剂灭活,该工艺强化了饮用水消毒效果。     

京津冀地区矿产资源开发的生态环境影响研究

京津冀地区位于我国北方农牧交错带前缘,坝上、燕山、太行山等地区是区域水源的主要发源地,同样是京津及华北平原的主要生态屏障。对京津冀地区矿产资源开发的生态环境影响进行评价,具有重要现实意义。本文根据京津冀地区矿产资源开发现状、规划空间布局和生态环境特点,综合运用GIS空间分析技术和生态风险理论,从矿产资源的空间布局合理性角度入手,分析京津冀地区矿产资源开发利用的生态环境影响,并以此识别区域内矿产资源开发的生态风险高发区和较高发区。结果显示,京津冀地区矿产资源开发空间布局与燕山、太行山山地水源涵养与水土保持区、坝上高原风沙防护区等生态功能区存在空间重叠,规模性的矿产开发会对区域内的水源涵养、土壤保持、生物多样性维护等生态功能构成持续性影响;高海拔地区的高强度开矿同样会加剧水土流失和荒漠化。天津市滨海区,承德市宽城满族自治县,邯郸市武安市等市县因密集分布了已有的矿产开发企业,并囊括了近期矿产资源开发的众多矿区,矿产资源开发的遗留性问题也比较突出,成为矿产资源开发的生态风险高发区。在生态影响分析基础上,本文提出了有针对性的空间差异性生态保护对策,以期为京津冀地区矿产资源开发布局优化提供技术支撑。     

DNTF合成废水污染分析与治理初探

为了解新型高能量密度的含能材料DNTF合成的废水特性,对合成工艺过程中的污染源进行了分析,对合成过程的实际废水COD、BOD、Cl-、SO24-进行了监测。结果表明,DNTF为多步有机合成产物,合成过程中产生的废液、废水可生化性差。可通过超声空化、铁微电解、吸附等预处理提高可生化性。废水的含盐量很高,对生化影响较大。鉴于废水的酸性很强,用其生产絮凝剂,可以实现以废治废。