Visual Modflow模型在地下水污染模拟预测中的应用研究

选取中国东北部某地级市地下水源地补给区,研究地下水运动规律及水中所含污染物迁移转化规律,结合气象、水文、地质、水质等资料,在地下水水均衡计算的基础上,应用地下水有限差分软件Visual Modflow建立了地下水水流水质预测模型,并校正模型.提出的建议对研究区地下水多为战略用水,多属风险防控区,其次是需加强地下水环境准入,以生态红线标准管理,以及加快落实工业污染源、垃圾填埋场等污染防治责任.通过模型预测出未来一定时间段内的地下水流及水质变化情况,为当地政府提出地下水污染防治对策和措施提供了理论依据.     

Zn系LDHs负载改性石英砂和沸石对Cr(Ⅵ)吸附效果对比及其作用机理研究

为提升人工湿地常用填料对受污染水体中Cr(VI)的吸附性能,采用水热-共沉淀法在碱性条件下制备了Zn系LDHs涂层负载改性沸石和石英砂填料,并运用场发射扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和BET等手段对改性前后填料的表面形态和化学成分进行了表征.最后,通过等温吸附试验、动力学吸附试验、吸附热力学试验对Zn系LDHs改性填料和天然填料的Cr(VI)吸附效果及其作用机理进行了对比研究.结果表明,通过Zn系LDHs涂层负载,沸石和石英砂对Cr(VI)的吸附类型由以物理吸附为主的多分子层吸附向以化学吸附为主的单分子层吸附转换,有利于吸附水中的Cr(VI);热力学相关参数ΔS~00,ΔG~00,ΔH~00,表明对Cr(VI)的吸附是自发放热过程.相比于天然沸石和石英砂,Zn系LDHs负载改性沸石和石英砂的表面物化性状发生明显变化,最大饱和吸附容量明显提高,尤其是石英砂的最大饱和吸附容量从21 mg·kg~(-1)提升到125 mg·kg~(-1).改性同种天然填料时,ZnAl-LDHs负载改性的效果更佳;而相对于天然沸石的改性,Zn系LDHs负载改性能更有效地提高石英砂对Cr(VI)的吸附能力.因此,本实验中ZnAl-LDHs负载改性石英砂可推荐用于实际人工湿地中Cr(VI)的去除.     

Zn-LDHs覆膜改性麦饭石对Cd(Ⅱ)吸附性能及其作用机理研究

采用水浴共沉淀法在碱性条件下制备两种Zn系层状双金属氢氧化物(Zn-LDHs),并对天然麦饭石进行覆膜改性得到Zn-LDHs覆膜改性麦饭石.运用能谱分析仪(EDS)配合场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)检测改性前后麦饭石,及吸附试验后ZnFe-LDHs覆膜改性麦饭石的形貌和元素变化;采用X射线衍射仪(XRD)对天然麦饭石和ZnFe-LDHs覆膜改性麦饭石的结构进行表征;通过等温吸附试验、解吸附试验、吸附动力学试验、吸附热力学试验、不同pH值条件下的吸附试验和竞争离子吸附试验,探究Zn-LDHs覆膜改性麦饭石对Cd(Ⅱ)的吸附效果及其作用机理.结果表明,Zn-LDHs覆膜改性麦饭石对Cd(Ⅱ)的吸附性能显著提升,其中ZnFe-LDHs覆膜改性麦饭石饱和吸附容量(2500 mg·kg~(-1))较天然麦饭石(714.29 mg·kg~(-1))提高了3.5倍;吸附时间、pH值和温度条件均对吸附容量产生影响;Zn-LDHs覆膜改性麦饭石吸附过程更符合Langmuir等温模型、准二级动力学模型、Elovich模型,为均匀的单分子层化学吸附,而天然麦饭石吸附过程符合Freundlich等温模型和准一级动力学模型,吸附类型为非均匀多分子层物理吸附;Zn-LDHs覆膜改性麦饭石热力学参数ΔG~θ0,ΔH~θ0,ΔS~θ0,说明Zn-LDHs覆膜改性麦饭石对Cd(Ⅱ)的吸附是自发放热过程,天然麦饭石吸附则为自发的吸热过程.研究结果可为ZnFe-LDHs覆膜改性麦饭石有效应用于生态工程除Cd(Ⅱ)提供理论依据和技术参考.     

Effects of humic acid fractions with different polarities on photodegradation of 2, 4-D in aqueous environments

Four fractions (A, B, C, and D) of humic acids (HAs) were separated based on the polarity from weak to strong. UV-vis absorption and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis show that the fractions C and Dpossessedmore aromatic C=C content. The influences of HAs and their fractions on the photolysis were investigated by the photodegradation of 2,4-D solutions under simulated solar light irradiation. The degradation rate of 2,4-D was found to decrease in the presence of bulk HAs or their fractions especially at high HAs concentration. The fractions of strong polarity C and D retarded the degradation rate more than the fractions of weak polarity A and B. This could be attributed to the different absorption intensity of the four HAs fractions in the order of D ⩾ C > A > B, and the stronger π-π electron donor-acceptor interactions between the strong polar fractions and 2,4-D.     

无机添加剂对PVDF/PMMA/TPU中空纤维共混膜结构与性能的影响

采用相转化法制备纳米氧化物PVDF/PMMA/TPU共混中空纤维膜。测定共混膜的纯水接触角和黏度、并经扫描电子显微镜、共混膜的超滤实验和拉伸实验分别对不同添加剂膜的亲水性能、微观结构、超滤性能和机械性能进行了分析。结果表明,纳米氧化物的加入使膜的性能有明显的改善,其中无氧化物、添加SiO2、TiO2、Al2O3的PVDF/PMMA/TPU复合膜对牛血清白蛋白的截留率分别为28.7%、65.8%7、1.4%和79.6%,同时添加无机氧化物的膜水通量也较未添加无机氧化物的膜有所提高;而且无机氧化物的加入还能改善膜的亲水性能和机械性能。     

商场工作人员自我效能感与火灾时行为的结构方程模型分析*

为充分发挥商场工作人员在火灾风险下的疏导作用,提高疏散效率。引入火灾安全意识、行为选择动机、火灾认知能力为中介变量,研究商场工作人员自我效能感与火灾时的有利行为、不利行为之间的关系,构建结构方程模型;对西安市某大型商场212名工作人员进行问卷调查,运用Amos24.0软件进行分析。研究结果表明:自我效能感主要通过火灾安全意识、行为选择动机、火灾认知能力对商场工作人员发生火灾时的行为产生影响,这3个中介变量对商场工作人员发生火灾时的有利行为呈显著正相关,对不利行为呈显著负相关;火灾认知能力对商场工作人员发生火灾时的有利行为影响最大,行为选择动机对商场工作人员发生火灾时的不利行为影响最大。研究结果可为商场火灾安全疏散管理提供有效依据,对商场火灾疏散具有重要意义。     

北京市居民家庭水—能消费活动碳核算及影响因素分析

本研究以北京市海淀区和通州区1320份居民家庭水—能消费行为调查问卷为样本,采用参数估算方法,核算了家庭洗澡、做饭、清洁、制冷供暖四类主要水—能消费行为的人均用水量、用电量、用气量和碳排放量,运用统计检验识别了不同人群的主要消费行为、碳排放特征,利用回归分析方法分析了不同人群的各种消费行为碳排放量的影响因素。研究结果显示,北京市居民家庭水—能耦合行为相关的人均用水量为26.9 m~3/a、电耗为254.1 k W·h/a、燃气消耗量为27.8 m~3/a,分别约占家庭全年消耗/排放总量的65.6%、31.8%和50.4%。水—能耦合行为相关总碳排放量包括居民家庭能耗直接碳排放量和水耗的水资源生产和处理过程间接碳排放量。案例地区居民家庭水—能耦合相关总碳排放量为376.7 kg CO_2/a,占家庭总量的40.1%,其中间接碳排放量为36.1kg CO_2/a,远低于直接碳排放量。这一结果说明城市水、能资源和碳排放协同管理需要重点关注消费端。从消费行为来看,家庭用水量中洗澡和做饭占比最高;用电量中不同季节行为差异较大,冬季洗澡用电占比最高,夏季制冷用电占比最高;各个行为的碳排放量在不同季节也有显著差异,其中冬季和春秋季洗澡碳排放量较高,夏季制冷碳排放量较高;高用水量人群洗澡和做饭行为的用水量绝对量和占比均较高,高碳排放人群的洗澡碳排放绝对量和占比均较高。从影响因素来看,洗澡行为变量对总碳排放量的影响作用高于做饭和清洁行为。研究表明,关注不同类型居民家庭的水—能耦合关系及相应的碳排放,尤其是洗澡和制冷行为,是家庭碳减排高关注度的优先领域。     

印染末端废水中全氟化合物的污染特征、影响因素及风险评价

全氟化合物（Perfluorinated compounds,PFCs）常被作为织物整理剂和表面活性剂应用于纺织印染行业,通过末端处理排放进入水体环境,对生态安全产生直接影响.本研究采集我国长三角地区58家纺织印染厂的调节池原水和末端排放尾水样品,建立固相萃取-超高效液相色谱串联质谱法（SPE-UPLC-MS/MS）对8种短中链全氟化合物（C4~C8）进行分析,探明印染废水PFCs的污染特征.结果表明,8种目标化合物在废水样本中检出率为38.9%~100.0%,原水中PFCs浓度为29.37~4518.27 ng·L^-1,末端尾水中PFCs浓度为8.82~3995.76 ng·L^-1,其中PFOA是首要的污染物.传统的废水处理工艺对短中链全氟化合物有一定去除作用,去除率最高可达79.9%.Kruskal-Wallis检验发现PFOA、PFHpA及PFHxA在以化纤为原料的生产过程中残留水平显著高于其他材料.Spearman相关性分析及主成分分析显示,官能团结构、碳链长度和前体物质降解是影响其来源的主要因素.生态风险分析结果表明,PFOA和PFOS的风险商值均小于1,尚未达到对生态环境和水生生物具有风险的水平.     

冬季黄东海一氧化碳的分布和海-气通量研究

为探究海洋中一氧化碳（CO）的排放对全球碳循环的意义,于2019年冬季采用顶空法对黄海和东海CO的分布和海-气通量进行了研究.结果表明,调查海域大气中CO的体积分数为239×10^-9~941×10^-9,平均值为（588±155）×10^-9.大气中CO体积分数最高值出现在北黄海近岸站位,最低值出现在东海南部,整体呈现黄海高、东海低的特点,且表现出明显的由近岸向外海降低趋势.表层海水CO浓度为0.39~2.80 nmol·L^-1,平均值为（1.23±0.45） nmol·L^-1.表层海水CO浓度高值区出现在东海东部,低值区出现在东海南部,受太阳光辐射和水团影响较大.CO的垂直分布上,浓度最大值一般出现在表层,随深度增加呈现逐渐降低的趋势.表层海水中过饱和系数α为0.99~8.67,平均值为2.61±1.42.CO海-气通量的变化范围为-0.05~41.38 nmol·m^-2·h^-1,平均值为（9.80±9.70） nmol·m^-2·h^-1.表层海水中CO浓度大多是过饱和的,表明冬季黄海和东海是其上方大气的源.这些数据对于估算全球碳排放具有重要作用.