Comparison of dissolved organic matter fractions in a secondary effluent and a natural water

This research compared the structural and chemical characteristics among dissolved organic matter (DOM) fractions within the same source and among different origins. Samples taken from the Taiping Wastewater Treatment Plant (TWTP) (Harbin, China) and from the Songhuajing River (SR), Heilongjiang Province, China were chosen to represent waters containing DOM of wastewater origin and of natural-water origin, respectively. DOM was fractionated using XAD resins into five fractions: hydrophobic acid (HPO-A), hydrophobic neutral (HPO-N), transphilic acid (TPI-A), transphilic neutral (TPI-N) and hydrophilic fraction (HPI). The SR fractions were more UV-sensitive and more reactive with chlorine in formation of trihalomethanes (THMs) than the TWTP secondary effluent (TSE) fractions. The aromatic character peaks in the Fourier-transform infrared (FT-IR) spectra of SR fractions were clearer than those of TSE fractions. On the other hand, the peaks of carbohydrates in TSE fractions were more prominent in comparison with SR fractions. In addition, the amide-2 peak was present in the spectra of all the five TSE fractions but not visible in the spectra of SR fractions. The fluorescence results showed that SR DOM fractions contained more fulvic acid-like fluorescent compounds while TSE DOM fractions had higher amounts of protein-like fluorescent components.     

武威黄羊河剖面始新世湖相沉积物粒度端元组分及其沉积机制

为了解武威地区晚始新世湖相沉积粒度分布特征并提取古气候环境演变信息,本文利用一般化的Weibull 分布函数的参数化端元分析方法（EMMA）,结合沉积相、谢帕德三角分类图以及中值粒径、标准偏差等粒度参数,对武威地区黄羊河剖面湖相沉积物粒度数据进行分析。结果表明：黄羊河剖面沉积物主要以细粉沙、极细沙和细沙为主。剖面沉积物各粒级组分垂向含量变化曲线分为三个阶段,沉积相依次对应氧化浅湖亚相 — 滨湖亚相 — 扩张湖亚相。结合各粒级组分含量垂向变化特征,剖面自下至上一定程度上指示气候由湿润转为干旱化的过程。剖面粒度数据反演得到3个端元（EM）,其中EM1可能指示风力高空远距离悬移搬运来的黏土以及区域风力搬运的粉沙组分;EM2可能指示地表径流作用下河流水动力搬运入湖的沉积物;EM3 可能代表洪水作用沉积的粗颗粒跃移组分或湖泊经二次扰动再沉积的粗颗粒组分。     

XDLVO理论解析不同离子条件下海藻酸钠微滤膜污染

应用extended Derjaguin-Laudau-Verwey-Overbeek(XDLVO)理论定量解析海藻酸钠微滤膜污染中界面微距作用力,探讨不同离子条件对膜污染影响的主控机制.结果表明,对于亲水性膜表面,范德华力促进膜污染,极性作用力阻碍膜污染;而对于疏水性膜表面,范德华力减缓膜污染,极性作用力加速膜污染.海藻酸钠与微滤膜接触时双电层作用力对膜污染贡献相对微弱.离子强度及钙离子对海藻酸钠微滤膜污染的影响主要是通过改变极性作用力来实现的.较高的离子强度会降低极性作用力的排斥性或升高极性作用力的吸引性,从而加重海藻酸钠微滤膜污染.虽然钙离子使出水通量急速下降,但钙离子的存在使得物理清洗效率提高.不同离子条件下初始阶段及后期阶段污染趋势K分别与膜-海藻酸钠粘附自由能及海藻酸钠-海藻酸钠粘聚自由能具有良好的线性相关性,表明XDLVO理论适用于描述不同离子条件下海藻酸钠微滤膜污染行为.     

基于水资源调度的平原河网区城市河道氮迁移转化研究

研究平原河网区城市河道在水资源调度过程中的水文特征和理化特征,探讨基于水资源调度的城市河道氮素形态与组成;在实验模拟条件下,研究基于水资源调度的城市河道沉积物NH+4-N释放过程.结果表明,研究河段在水资源调度作用下水深日变化过程明显;以农历月为单位,水资源调度可以分为轻度置换阶段和深度置换阶段;沿调水路径河道上覆水DO有下降趋势,高锰酸盐指数则呈现升高趋势;沿调水路径上覆水NO-3-N浓度逐渐减少,NH+4-N浓度显著升高;DO与高锰酸盐指数是影响上覆水NO-3-N、NH+4-N浓度的主要因素;沉积物内源NH+4-N释放是上覆水NH+4-N的一个重要来源;水资源调度显著影响(P<0.05)上覆水NH+4-N浓度,对沉积物内源NH+4-N的释放影响不显著(P>0.05).     

盐碱区不同开发年限水田温室气体排放规律及影响因素

以吉林省前郭盐碱水田区为研究对象,采用野外采样和小区试验相结合的方法,监测水稻生长期土壤温室气体(CH4和N2O)排放、土壤p H和土壤有机碳(SOC)变化,分析水田温室气体排放规律及其影响因素.结果表明,水田N2O排放季节变化特征明显并呈现3个峰值,肥料的施入提供了更多的反应底物,对水田N2O的排放量影响显著.在淹水条件下,N2O的主要来源于反硝化过程,而排水后,硝化作用则占据了主导地位.CH4排放呈现单峰,在水稻生长旺盛的分蘖期,稻田较深水层以还原环境为主,为产生CH4的微生物提供了适宜的条件,进而导致CH4排放呈高峰值;土壤p H对N2O和CH4排放的影响不明显,但土壤SOC含量与CH4的排放规律呈现显著正相关.     

畜禽粪便堆腐过程中有机碳组分与腐熟指标的变化

以牛粪、菌糠、鸡粪等为材料按照两种比例调配为混合基质,在添加或不添加发酵启动剂的条件下在发酵罐中进行为期38 d的堆肥发酵试验,研究4种处理方式下畜禽粪便腐解过程中有机碳及其组分的变化,同时通过综合发芽指数(GI)评判腐解物料的腐熟度,确定GI与有机碳组分的关系.结果表明,添加发酵启动剂可以加速有机物质的降解,使水溶性有机碳和有机酸的含量下降(比初始值含量分别下降了41.85%、85.18%),促进类富里酸向胡敏酸转化,使畜禽粪便达到快速腐熟.在两种物料配比下,较高比例的牛粪不利于堆肥物质的分解和腐熟.根据达到腐熟要求的标准(GI0.8),当TOC357.27 g·kg-1,DOC7.00 g·kg-1,FA6.45 g·kg-1,腐解后期物料的红外光谱在1020 cm-1、1427 cm-1出现较为尖锐的峰值,即碳酸盐和硝酸盐含量增加,且草酸大幅度下降时,可以认为有机物料达到完全腐熟.当牛粪、菌糠、鸡粪的混合体积比为1∶1∶1时,在添加发酵启动剂条件下有机物料在腐解29 d时达到以上腐熟指标.     

内蒙古境内部分地表水放射性水平研究

本文根据国家水中放射性元素检测方法和相关的技术规范,监测了内蒙古自治区境内部分地表水中的铀（U）、钍（Th）、镭（Ra-226）、总α和总β的剂量,并与内蒙古自治区本底数据和文献监测数据比较。结果表明,内蒙古境内部分地表水中放射性核素均在内蒙古自治区环境本底调查范围之内,与文献监测值比较基本一致,并低于国家限制浓度,生产生活使用该处地表水是安全的。     

基于物质流分析的大学校园投入产出研究

本文通过物质流分析方法,测度和解析北京大学校园物质输入和输出情况,以及支撑校园的资源和能源在时空的变化及消耗强度。在此基础上,分析校园需求强度,并筛选需求变化较大的输入项作为研究单元,深入研究影响该需求的驱动因子,探讨该输入项与科研产出间的定量或半定量关系。研究表明,北京大学校园系统的总输入量和输出量基本维持在35万吨和22万吨左右,输出占输入量的平均比值为63%;输入项中用电变化最为明显,且与人数、设备量和建筑面积呈多元线性关系。在生态文明成为国家意志的当今社会,随着建设世界一流大学的步伐不断加速,大学节能降耗的压力也将逐渐增加,在未来绿色校园建设过程中,用电需求应予更多关注。     

某化工区典型高污染过程VOCs污染特征及来源解析

使用在线色谱观测了冬季某化工区典型雾霾污染时段VOCs污染特征,同时应用PMF模型对化工区VOCs来源进行分析.结果表明,观测期间VOCs主要组分是甲苯、二甲苯、C3~C4烷烃和氯仿等,有机硫组分是化工区异味的主要来源之一.2个高污染时段内主要污染因子为异丁烷、正丁烷、丙烷和丙烯腈这4种组分.VOCs和NOx具有夜间高而白天低的日变化特征,体现了其主要受化工区排放源的影响.O_3的日变化特征反映出明显的光化学反应过程,表明由于化工区VOCs排放影响,虽时处冬季,区域仍受到较明显的光化学污染影响.PMF解析得到6个因子,分别表征合成材料、涉硫工艺与废水处理、工业有机溶剂使用和石化工艺,排放贡献率分别是48.0%、24.0%、14.7%和13.3%.化工企业的废水处理单元为区域异味的重要来源之一.     

南京北郊大气颗粒物的粒径分布及其影响因素分析

在南京北郊使用FA-3型9级采样器对2014年1~11月颗粒物的粒径分布进行了采样分析.首先将FA-3与中流量分级采样器(KC-120H)和环境保护局在线监测仪器的同期监测结果进行对比,数据相关系数均在0.95以上,对细粒子FA-3分别偏低13.9%和16.6%,而对PM_(10)偏高15.2%和13.3%,但采样偏差在大气采样可接受范围之内,说明其可以对大气颗粒物进行准确分级和采样.南京北郊颗粒物污染严重,PM_(1.1),PM_(2.1)和PM_(10)的年平均浓度分别为(65.6±37.6)、(91.0±54.7)和(168.0±87.0)μg·m-3,污染以细粒子为主,且大部分在1.1μm以下;颗粒物粒径呈双峰分布,峰值位于0.43~0.65μm和9~10μm粒径段;中值粒径为1.83μm,为积聚模态污染.颗粒物粒径分布在冬季细粒径段较高,春季粗粒径段较高,夏季细粒径段降低并不明显,粗粒径段明显低于其他季节;颗粒物浓度的昼夜变化在粗粒径段差异很小,在细粒径段基本表现出夜晚大于白天的特征.除了夏季,降水对各个粒径范围的颗粒物都有清除作用,且在细粒径段表现得更为明显;霾发生时随着霾等级的加重,0.43~2.1μm粒径段颗粒物浓度逐渐增加,该粒径段颗粒物质量浓度与能见度呈显著负相关.以相对湿度70%为界,颗粒物粒径分布发生了明显变化,湿度大于70%后,小于0.43μm粒径段颗粒物质量浓度显著降低,而0.43~2.1μm粒径段明显上升,颗粒物的吸湿增长应是主要原因.南京北郊的气团来源可以分为四类,其中西北方向快速输送的气团最为洁净,细粒径颗粒物浓度明显低于其它方向;本地和周边近距离输送的气团污染最重,粗细粒径颗粒物浓度都较高,其传输距离短,风速小,发生污染的概率最大,达到73.9%,对南京市的空气污染贡献较大.