微波强化Fenton体系处理制药废水研究

为了实现高浓度制药废水的处理,采用微波强化Fenton氧化体系对污水进行预处理,考察了微波功率、微波辐照时间、催化剂用量和氧化剂用量对高浓度有机废水中有机物去除效果的影响。来水COD 39 760 mg/L,B/C为0.254,控制微波功率为200 W、微波辐照时间11 min,加入0.6 mol/L的Fe(NO_3)_3催化剂、30%H_2O_2 4 mL/L氧化剂,COD去除率可达62.41%,B/C由0.254升至0.619。实现有机物去除,提高污水可生化性。     

丹江口水库迁建区土壤重金属分布及污染评价

为了解丹江口水库迁建区表层土壤重金属污染水平及其潜在的生态风险,对丹江口水库迁建区表层土壤中6种重金属(Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、As)的含量及空间分布分别进行了研究,并分别采用综合污染指数法和潜在生态危害指数法对其中重金属污染程度及潜在生态危害进行了评价.结果表明,丹江口水库迁建区表层土壤中Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、As的平均含量分别为0.61、23.11、58.25、22.65、58.99、16.95 mg.kg-1;与河南省土壤元素背景值及全国水系沉积物平均值相比,6种重金属元素除Zn外均有一定程度的富集,其中,Cd富集程度最为严重,重金属污染形势不容乐观.Cu、Zn、Pb的空间分布趋势基本相似.与国内典型的水库沉积物中重金属含量相比,丹江口水库迁建区表层土壤中Cd、As的富集程度较严重.6种重金属之间的相关性表明,元素Pb与Cu、Zn两两之间均呈显著性正相关性,Cr与Pb、As之间亦分别呈现显著的正、负相关关系.由2种评价方法可知Cd为丹江口水库迁建区表层土壤中最主要的污染元素,且具有较强的生态危害.     

湖泊疏浚对沉积物再悬浮及磷迁移影响的模拟研究

选择太湖梅梁湾污染沉积物为研究对象,选取夏季和冬季两个典型季节,进行室内模拟试验研究了湖泊疏浚对沉积物再悬浮及磷迁移的影响.结果表明,研究区模拟疏浚20 cm能够有效地抑制沉积物发生再悬浮,冬季疏浚比夏季疏浚抑制效果更好,在扰动过程中夏季未疏浚对照和疏浚水柱总悬浮物(TSS)最大含量分别为初始值的7.0和2.2倍;而冬季未疏浚对照和疏浚水柱分别为24.3和6.4倍.统计分析发现,夏、冬两季模拟试验未疏浚对照和疏浚水柱中总磷(TP)、磷酸盐(PO34--P)含量都与TSS含量变化呈现显著正相关(P<0.05),表明风浪扰动造成大量沉积物再悬浮,并伴随内源磷的释放是水柱中TP和磷酸盐的主要来源.夏季模拟试验疏浚对水柱中TP和磷酸盐负荷控制效果略差,冬季模拟试验疏浚水柱中TP和磷酸盐含量都显著(P<0.01)低于未疏浚对照.利用薄膜扩散梯度(DGT)技术研究了夏季疏浚沉积物-水界面上间隙水中溶解态活性磷(DRP)垂向分布,未疏浚水土界面中间隙水DRP扩散层厚度大于疏浚样,但疏浚样间隙水DRP在水土界面的离子浓度势能大于未疏浚对照样,表明底泥疏浚可以有效地降低疏浚区间隙水中DRP潜在的释放风险,但水动力作用下短期内可能会导致疏浚间隙水中DRP释放.对于太湖这样的大型浅水湖泊,确定最佳的疏浚时令、疏浚深度及疏浚范围至关重要.     

大辽河感潮河段及近岸河口氮、磷的分布及潜在性富营养化

根据2013年8月和11月大辽河感潮河段及近岸河口区水质的实测数据,对水体中不同形态氮、磷含量的季节和空间分布特征进行了研究,并对水体潜在性富营养化程度进行了评价.结果表明,2013年丰水期和枯水期,从大辽河感潮河段至近岸河口区,硝酸盐是水体无机氮存在的主要形态,其约占总无机氮的55%;颗粒态磷(TPP-P)是水体磷营养盐的主要存在形式,其含量占水体磷营养盐的50%以上.空间上,从大辽河感潮河段至近岸河口区,水体的氮、磷形态的浓度表现为逐渐降低的趋势,相关性分析结果显示,水体大多数氮、磷形态与盐度呈显著的负相关关系,说明海水物理稀释相比其它环境因子对水体氮、磷形态空间分布起着主要作用;季节上,大辽河感潮河段及近岸河口区水体氮、磷含量表现为"枯水期丰水期",这主要与感潮河段季节性陆源输入情况不同有关.大辽河感潮河段及近岸河口区水体DIN-N浓度均大于0.30 mg·L~(-1),N/P大于60,均表现为磷限制潜在富营养化水平.     

山地城镇化与资源环境承载力耦合协调发展的时空演变

中国是山地大国,在生态文明建设理念下,如何实现山地城镇化与资源环境承载力的协调发展,已经成为我国亟待解决的重大难题. 基于我国西南地区三省一市(重庆市、四川省、云南省、贵州省)的31个地级市2004—2018年面板数据,运用综合评价法和耦合协调度模型,揭示了山地城镇化与资源环境承载力耦合协调的时空演变特征. 结果表明:①西南地区综合城镇化指数和资源环境承载力均呈稳步增长趋势,二者差距逐渐缩小,但由于发展水平较低,仍处于低度耦合协调阶段. ②在空间格局上,都市圈内城市属于高承载、高发展、中度耦合协调度地区,但重庆市、昆明市以及一些工业型城市由于人口和财富在城市高度集聚,其资源环境承载力显著低于西南地区平均值;以高山大川为界的省际交界地区,由于自然地理上的“分割”,城镇化发育不足,属于高承载、低发展、低度耦合协调度地区. 研究显示,山地城镇化与资源环境承载力之间的耦合关系日趋紧密,应推进以人为本的绿色城镇化道路,使两大系统处于良好的耦合协调状态.      

国家能源供应时空协调——基本概念、理论与方法

能源保障时空协调所表现的是国家或地区能源供应保障系统的整体发育状态。论文分析了国家矿物燃料的空间分布状态及时空协调过程。分析的结果表明:由于矿物燃料资源存在着明显的空间收敛特征,当工业化和城镇化发展不断寻求更高质量能源的消费需求时,国家能源供应保障系统的发育空间便迅速从区域或国家转向全球。换言之,只有在消费需求增长(时间过程)与供应范围有效扩展(空间过程)两者有机协调时国家能源供应保障体系才能获得正常发育。显然,只有在时空两者的发育达到了动态吻合,并具备抵御系统发育抗击各种外部环境干扰能力之时,国家或地区能源供应的保障才可能得以最终实现。     

渤海湾岸线变化(2003—2011年)对近岸海域水质的影响

为研究渤海湾岸线对近岸海域水质的影响,本研究首先阐述了2003、2010和2011年的渤海湾海岸线变迁情况,采用数值模拟的方法研究了由岸线变迁引起的渤海湾水动力条件的变化情况,之后应用综合污染指数法筛选出渤海湾近岸海域的2003、2010、2011年的主要污染指标,并探讨了因岸线变化引起的渤海湾近岸海域主要污染指标污染范围的变化情况.结果表明,与2003年相比,2010年渤海湾的各个港口都有了很大程度的扩张,部分滩涂地区变成陆地;渤海湾余流场的主要变化是天津港北部存在的逆时针余流消失,天津港南部至黄骅港北部间的逆时针沿岸余流有所减小;渤海湾2003、2010和2011的水质的主要污染指标为营养盐类、重金属类的Zn和Pb;渤海湾近岸海域主要污染指标的污染范围有所扩大,污染物高值区有向渤海湾东北海域扩展的趋势.     

湘江衡阳段重金属在水体、悬浮颗粒物及表层沉积物中的分布特征研究

采用ICP-MS研究湘江衡阳段上覆水、悬浮颗粒物、表层沉积物及孔隙水中重金属的含量及分布特征.结果表明,湘江衡阳段主要的重金属污染元素是Cd,上覆水中Cd的平均含量为0.26μg·L-1,高于美国水质基准的持续基准浓度CCC(USEPA2009),已经对部分水生生物表现出潜在的毒性效应;悬浮颗粒物和表层沉积物中Cd的富集含量较高,分别为42.03μg·g-1和29.62μg·g-1,达到加拿大淡水沉积物保护准则最初影响水平TEL的70倍和50倍,其中,从沉积物中取得的孔隙水中Cd平均含量为3.8μg·L-1,该值是CCC的15倍甚至高于最大基准浓度(CMC),已经对部分水生生物表现出实际的急性毒性效应.湘江衡阳段重金属的空间分布特征表现为中下游污染较上游严重,在衡阳水口山地区等污染企业密集区,重金属含量较高,表明人类活动输入已经成为湘江重金属的重要来源.研究结果还表明,悬浮颗粒物及沉积物相作为水体重金属污染物的主要赋存介质,对重金属污染的迁移、沉积、转化及生物富集作用具有决定性的意义,其重要性不容忽视.     

乳状液膜法分离模拟费托反应水精馏塔底液中的醋酸

采用乳状液膜法分离模拟费托反应水精馏塔底液中的醋酸。以Span-80为表面活性剂、环己烷为膜溶剂、石蜡为膜增强剂、NaOH溶液为膜内相制备乳状液膜。实验结果表明,在V(Span-80)∶V(环己烷)=0.03、油内比(乳状液膜的油相与膜内相的体积比)为2.0、乳水比(乳液体积与醋酸水溶液体积之比)为1.0、膜内相NaOH质量分数为3%的最佳条件下,反应12min后醋酸的萃取率可达99%以上,萃余液中醋酸质量分数小于0.01%。