污泥不同脱水方法的实验分析及脱水机理探讨

为进一步认识污泥脱水的机理,寻找更为有效的污泥脱水方法,提出了一种新的污泥中水分存在形式的划分方法,同时进行了自重、离心、盐溶液渗析脱水3种实验,并利用光学显微镜和扫描电镜等手段,对原状污泥与3种脱水后污泥的微观结构进行形态学及定量分析。自重、离心、盐溶液渗析脱水后污泥的最终含水率分别为89.4%、78.0%、28.4%,且不同脱水方式会影响污泥的微观结构,进而影响脱水效率;污泥中微生物、絮团、褶皱、裂隙及物质成分等方面是污泥中水分难以脱除的重要原因。污泥在不同的脱水阶段,水分的存在形式不同,脱水的难易程度也不同;脱水程度越高的脱水手段,其脱水后污泥的结构越紧密,孔隙率及等效孔径明显降低,可通过减小污泥内部孔隙的方式进一步提高脱水效率。     

响应面优化A .f菌次生矿物光催化水中直接黑38降解的研究

在单因素试验的基础上,根据Box-Behnken中心组合设计原理,以pH、次生矿物投加量和光催化降解时间为自变量,以降解脱色率为因变量,采用响应面法优化A .f菌次生矿物光催化降解直接黑38 (DB38)的工艺条件。结果表明,在DB38质量浓度为30 mg/L时,A .f菌次生矿物/草酸催化体系pH为2.86、次生矿物投加量为0.38 g,光催化降解为0.321 h时,DB38脱色率达99.74%,重现性和可预测性较好。     

粤北大宝山AMD水-表层沉积物的重金属分布特征及其影响因素

粤北大宝山铁铜多金属矿床的尾矿富含硫化物矿物,在化学和生物氧化作用下,产生pH5的酸性矿山废水(AMD).本文对大宝山槽对坑、铁龙AMD的10个采样点的表层沉积物进行物相和微观形貌分析,测定水样和表层沉积物中Pb、Cu、Mn、Cr等重金属离子的含量,讨论pH与次生矿物对重金属元素在水-表层沉积物分布差异的影响.结果表明:AMD的表层沉积物的次生矿物主要由铁、锰的氢氧化物、铁矾类矿物、羟氧硫铅矿和偏砷酸氢铁矿组成,其中含铁次生矿物具有一定的空间演化特征.水-表层沉积物的重金属浓度空间分布差异主要受pH和次生矿物组合控制.水的重金属含量总体是随着pH的降低而增大,且Pb、Cu、Mn具有显著相关性.羟氧硫铅矿是Pb的主要沉淀方式;水钠锰矿的析出沉淀影响Mn、Pb、Cu的沉降率;水铁矿、针铁矿、施威特曼石控制低pH环境中Cu的沉降行为;针铁矿、黄钾铁矾、施威特曼石是水溶液中Cr的强力清除剂.     

1961—2010年新疆生长季节指数时空变化特征及其农业响应

在定义生长季节长度(GSL)、生长季节开始时间(LSF)以及生长季节结束时间(FFF)三个生长季节指数的基础上,采用模糊聚类、稳健回归及Mann-Kendall非参数检验等方法分析新疆1961—2010年生长季节指数时空变化特征,并针对作物生长季节指数变化对区域农业生产的影响进行了深入探讨。结果表明:新疆20世纪90年代中期,GSL变化幅度很大,低纬地区生长季节受低温影响较小,而随纬度上升,中高纬地区生长季节受低温影响越大。生长季节长度的变化与秋季低温(生长季节结束时间)变化情况紧密相连,全疆生长季节长度在80%的保证率下,较多年平均生长季节长度缩短5~14 d。生长季节长度的延长,会导致净初级生产力以及年蒸散发总量上升,继而影响水文、生态系统以及生物地球化学过程。     

衡山冻雨金属元素污染特征和来源解析

冻雨是冬春季节常见的灾害性天气,在我国主要分布在南方山区。冻雨在到达地表前以过冷水形式存在,是一种特殊的降水类型,其化学特性鲜见报道。2015年12月—2016年3月在南岳衡山气象站(海拔1265.9 m)收集了38个冻雨样品,使用电感耦合等离子体质谱分析了其中25种金属元素的浓度,并运用正定矩阵因子法受体模型解析了其来源。结果表明：冻雨中25种金属元素的浓度变化范围达7个数量级(2×10^-4—4×10³μg·L^-1),且大部分元素的浓度随着冻雨温度和pH的降低而增加。26%的冻雨样本受东北气团的影响,地壳元素浓度较高;而来自西南气团的冻雨样本占38%,重金属污染较重;南部气团(36%)携带的元素浓度相对较低。与国内外其他高山站点观测结果相比,衡山冻雨中金属元素的浓度水平整体上高于雨水但低于云水。通过富集因子分析发现,冻雨中Sb、Se、Cd、As、Zn和Pb等重金属明显受到人为源的影响,呈严重富集特征。源解析结果表明燃煤对冻雨化学成分的贡献最大(占31%),二次源、扬尘、工业排放和生物质燃烧的贡献分别为30%、18%、1...     

基于临界水深法的单沟泥石流启动降雨量推算

以汶川县七盘沟为研究对象,在高精度遥感影像的支持下,通过对七盘沟的实地勘察,收集汇总了七盘沟泥石流的基础数据(松散堆积体属性、泥石流容重等)。应用临界水深法,结合七盘沟的实际情况,逆向推求七盘沟泥石流启动的临界降雨量。研究发现:汶川县七盘沟流域共查明117处松散堆积体,其临界水深介于0.18~11 m之间,松散堆积体的临界启动值为0.1~6.9 m/s,启动降雨量处于0.1~174 mm之间。本研究结果与七盘沟实际情况基本吻合,可为单沟泥石流监测和预警预报系统的建设和完善提供一定参数指导。     

百脉泉泉群泉水氢氧稳定同位素时空变化特征

研究泉水氢氧稳定同位素时空变化特征,探究泉水的补给来源,对水资源管理及旅游业可持续发展具有重要指导意义。以百脉泉泉群为研究区,通过分析降水及泉水中的氢氧稳定同位素特征,获取了本地大气降水线、泉水同位素时空变化特征及蒸发线,并探究了百脉泉泉水的补给来源。结果表明：大气降水中δ²H的波动范围为-151.55‰δ¹⁸O—-4.28‰,δ¹⁸O的波动范围为-19.93‰δ¹⁸O—-0.52‰,δ²H和δ¹⁸O在时间上的分布规律相似,均呈现双峰状(“M”型),本地大气降水线(LMWL)为：δ²H=7.58×δ¹⁸O+4.17。百脉泉泉水的δ²H的波动范围为-65.23‰δ¹⁸O—-37.01‰,δ¹⁸O的波动范围为-8.99‰δ¹⁸O—-4.04‰。泉水δ²H—δ¹⁸O均落在本地大气降水线上或...     

黄土水分场光纤原位监测及非饱和渗透系数估算

土壤含水率和渗透系数的原位测定是研究黄土高原地区各类地质灾害机理的重点和难点。应用基于AHFO的含水率测量方法,对降雨条件下黄土地基的水分场动态分布进行原位监测;以含水率监测结果和土水特征曲线为基础改进传统瞬态剖面法,估算蒸发条件下黄土的非饱和渗透系数。结果表明:①土壤中的水分运移受重力、吸力梯度和大气蒸发力的综合控制;降雨后黄土中的水分循环主要发生在浅层,降雨量较大时,土壤剖面呈现出干湿交替的现象;降雨量较小时,水分入渗到一定深度即向上部运移排泄;②改进的瞬态剖面法可以避免含水率分布函数和吸力未知所带来的计算误差,实现蒸发作用下黄土的非饱和渗透系数估算;③非饱和渗透系数计算值与平均含水率成正相关关系,但离散性较大,其误差主要来源于土壤性质的空间变异性和蒸发作用的滞后性;④该研究成果为降雨入渗模型的建立提供了精确的含水率和渗透系数,可广泛应用于黄土高原地区的原位试验研究。     

珠海金鼎工业园地下水水质演变及其对水污染防控的提示

以珠海金鼎工业园这一典型的滨海工业园为研究对象,对比分析了工业园建成后不同时期(2005—2007与2015—2022)园区地下水环境监测数据与稳定氢、氧、氮等多种环境同位素数据,探讨了该园区浅层地下水水质时空演变特征,分析了园区地下水水质的超标问题与诱因,并识别了园区地下水、主要离子与无机氮等成分的来源,明确了该浅层含水层特征指标对海水入侵的指示,为滨海工业园区地下水污染的管控提供了科学依据。     

广州市不同产业阶段的耕地变化与驱动力

广州市1980-2002年间产业发展可分为两个阶段，即工业化中期（1980-1993年）和工业化后期（1994-2002年）。在这两个产业发展阶段，耕地数最变化存在较大差异：耕地年均减少工业化中期大于后期，变化速度则是后期大于中期，利用效益后期明显优于中期。利用相关分析和主成分分析方法，得出人口增长、经济发展、城市化进程、农业产业结构调整、交通发展是广州市1980-2002年间耕地数量变化的主要驱动力，在不同产业阶段各驱动因子存在差异，其中农业比重、实际利用外资、城市化、客运量等因子差异较为明显，从而导致了不同时期耕地数量变化的差异性。