新安江水库河口区水质及藻类群落结构高频变化

水库库尾区的水环境多变,是水库生态系统突变的重要策源地.为探究大型水库水源地水环境演变特征及其突变的促发机制,以新安江水库为例,通过库尾河口断面18个月水质浮标的高频记录及3 d一次的藻类群落结构人工鉴定数据等,分析了气象水文过程影响下的水库库尾区的水温、溶解氧、浊度及营养盐等环境指标及藻类群落结构的高频变化特征,揭示了降雨、入流及季节温度变化等关键气象水文过程对水库水质及藻类群落结构的影响机制.结果表明:①在27 m深的河流入库区的水体温度和溶解氧存在明显的季节分层,相应水体藻类叶绿素a和营养盐等指标也同步发生分层,水温分层从气温达到14℃以上的3月中旬开始,至气温降至24℃后的10月中旬结束,期间较大降雨和入流多次破坏水温分层;②河道入库区水体氮、磷等营养盐变幅大,总磷浓度变幅为0. 011～0. 188 mg·L~(-1)之间,总氮浓度变幅为0. 75～2. 76 mg·L~(-1)之间,总磷和总氮中的溶解态占比分别为56%及88%,降雨入流对水体营养盐浓度影响巨大,3 d的累积降雨与水体氮、磷浓度显著正相关,3～6月(雨季)的营养盐含量明显高于其他月份(P 0. 001),藻类的季节性增殖反过来也会影响水体总磷浓度;③藻类群落结构及其优势属呈现明显的季节变化,在总体硅藻门类占优的背景下,蓝藻、绿藻、隐藻等在不同季节形成明显峰值,蓝藻在7～10月的夏秋季形成明显的生物量峰值,其峰值形成原因除了高温之外,还与暴雨入流有关.蓝藻主要优势属为束丝藻属(Aphanizomenon spp.)、微囊藻(Microcystis spp.)及颤藻(Oscillatoria spp.)等,绿藻峰值与蓝藻基本同步,优势属为盘星藻属(Pediastrum spp.)和新月藻属(Closterium spp.),隐藻在3～5月形成峰值,优势属为隐藻属(Cryptomonas spp.),硅藻门中的优势属分别为脆杆藻属(Fragilaria spp.)、小环藻属(Cyclotella spp.)、针杆藻属(Synedra spp.)及直链藻属(Melosira spp.)等;④入库流量、温度、水位、透明度、总氮、总磷及氮磷比等均为影响藻类优势属演替的主要因子,秋冬季节的控制因子为气象水文条件,而夏秋季节则受气象水文及营养盐的共同控制.本研究表明强降雨过程能对水库库尾区水环境及水生态系统结构产生巨大冲击,是水库藻类水华发生的可能诱发因子,通过对该过程的规律认识及关键指标监测,能够为水库水源地水质风险提供预警信息.     

基于高频监测的千岛湖湖心藻类时空变化研究

为探究亚热带深水水库藻类时空变化特征,在千岛湖(新安江水库)湖心区布设藻类荧光分析仪(BBE FluoroProbe)浮标,对该区域藻类门类的剖面变化进行为期1年的高频观测.结果表明：在夏季暴雨之后的高温晴热期(7月底至8月底),水库藻类总量出现峰值;不同门藻类的数量峰值出现时间有差异,硅藻门、甲藻门的藻类数量峰值出现在4月底至7月下旬,蓝藻门和绿藻门藻类数量峰值出现在6月中旬至9月初;不同门藻类在垂向上出现数量峰值的深度也不同,绿藻门藻类数量的垂向峰值出现在1 m左右的表层,而蓝藻门、硅藻门、甲藻门的垂向数量峰值出现在3～5 m的次表层.统计分析发现,温度、总磷浓度和光照强度与湖心区藻类细胞密度时空变化显著相关.暴雨过程会对藻类群落结构变化产生两方面影响：一方面会降低温度和光照强度,抑制藻类生长;另一方面会带来大量的营养盐,刺激藻类生长.研究显示：藻类荧光分析仪等高频监测浮标能高效捕捉藻类水华等关键水生态风险过程,能为湖库水源地水质风险提供预警信息;在极端天气事件发生频率增加的气候背景下,应加强对灾害性藻类异常增殖问题的关注.     

基于NARX神经网络的千岛湖藻类短期预测模型构建

局部水域的藻类异常增殖现象逐渐成为千岛湖面临的水环境保护难题. 构建以数据驱动的水华预测模型,实现对重点水域叶绿素a (Chla)浓度短期动态变化的预测,是快速应对潜在水华风险的有效手段之一. 鉴于NARX神经网络在预测非平稳时间序列动态特征方面的优势,以千岛湖国控监测断面小金山2016—2019年Chla的高频时间序列作为研究对象,对Chla剖面数据进行沿深平均、缺失值插补后,分别以连续3 d和连续7 d的Chla浓度作为输入,构建了基于NARX神经网络的藻类预测模型,用于预测未来0.5~7 d Chla浓度的变化,探讨了相关参数设置、训练及评价方法,并针对不同的预见期分析了模型性能. 结果表明:① 模型预测性能稳定,预测值与实测值相关系数保持在0.8~0.9之间,均方误差在15~30之间. ②随着预见期的变化,模型性能不同. 其中,在未来0.5~4 d的预测中,使用连续3 d的 Chla浓度作为输入的预测效果较好;在未来4.5~7 d的预测中,使用连续7 d的Chla浓度作为输入的预测效果较好. 研究显示,该模型可以较为准确地预测未来0.5~7 d的Chla浓度,可为构建以数据驱动的千岛湖水华监测预警系统提供科学依据.      

高频超声降解偶氮染料活性红MX-5B废水的研究

采用高频超声降解偶氮染料活性红MX-5B模拟废水,考察了溶液初始pH值、超声参数、曝气、Fe2+浓度以及多频效应对活性红MX-5B超声降解过程的影响,并初步探讨了活性红MX-5B的超声降解规律.结果表明,酸性条件下,高频超声能有效降解MX-5B,当pH=3.5,f=418.3kHz,P=69W时,反应180 min后,MX-5B模拟废水脱色完全.微量Fe2+与超声空化产生的H2 O2形成类Fenton体系,可强化MX-5B的脱色反应.曝气有利于MX-5B脱色,但影响不大.多频超声对MX-5B的脱色效果优于单频超声处理效果.超声降解MX-5B以自由基氧化机制为主,并遵循表观一级反应动力学.染料分子中的NN形成的共轭发色体系已完全破坏,芳香结构也大部分遭到了羟基自由基的破坏.     

振动离心复合试验系统发展概述

以电动振动台和压电激振器与离心机复合发展为主线,系统总结了以离心机为主体的振动离心复合环境试验系统发展历程以及国内外发展现状,重点介绍了电动振动台与离心机复合的关键技术及难点。最后介绍了振动离心复合环境试验系统发展趋势及展望。     

新型电脱电源的节能应用

目前电脱水器对注聚采出液脱水效果较差,且跳闸现象频繁。本文提出了一种新型电脱水技术,即采用高频脉冲作为电脱水装置电源。经理论分析及现场应用,新型电源比传统电源显著节约能耗,并能适应各种油品的脱水状况,提高脱水效率,是电脱水器装置的一大技术创新。     

高频电感耦合等离子体发射光谱法测定污水中10种元素

试验了高频电感耦合等离子体发射光谱法同时测定污水中Fe、Zn、Cu、Mn、Pb、Cd、As、Ca、Cr和Al等10种低含量元素的方法。方法的检测限能满足污水的测定要求,并具有较好的稳定性。10种元素的相对标准差均<5%,回收率在93%～101%之间。     

高频焊接场所电磁辐射屏蔽与防护研究

焊接过程产生的电磁场对操作人员健康的影响已得到日益广泛的关注,对高频的防护问题,已成为改善劳动条件、保护劳动力的重要课题.在研究焊接生产电磁辐射环境、劳动者健康与安全现状的基础上,通过试验分析了电磁辐射屏蔽效率及导致屏蔽效率差异的因素.通过对不同部门制定的安全限值的比较分析,提出高频焊机安全使用建议.对控制高频焊接场所电磁辐射,尽可能降低从业人员电磁暴露的影响具有重要意义.     

高频气力分选机的风量和给料速度对PCB中多种金属回收率的影响

采用自制高频气力分选机分选废旧电路板粉末(0.125~0.75 mm),通过ICP-AES测定分选产品,研究了风量、给料速度对分选废旧电路板中金属回收率的影响。结果表明:风量对铜、铅、铂、锌、锡的回收率的影响较大。在实际分选回收时,需要选择合适的风量,以免造成金属损失。给料速度存在一个最优区间,在这个区间内,可以得到铜回收率最大值。给料速度对铅、锡、铂的回收率影响较大,在实际分选回收铅、锡、铂的过程中,需结合铜回收率的最优区间选择合适的给料速度,以免造成金属损失;不管研究风量还是给料速度对金属回收率的影响,轻金属铝、镁的回收率都不理想,所以若要分离富集铝、镁须对选后产品进行二次分选,以及在分选过程中选择合适的风量及给料速度,避免其损失。     

基于文献计量的废水生物强化处理领域发展态势分析

生物强化技术是指通过向传统的生物处理系统引入具有特定功能的微生物,增强目标污染物的降解能力,提高其降解速率,从而改善生物体系的去除效能。目前生物强化技术已被广泛运用于难降解有机废水的生物处理,受到国内外学者的普遍关注。基于文献计量学对生物强化的发展态势进行分析,可以系统地总结研究现状与热点问题、评价研究机构科研实力与成果产出。通过对1994—2018年SCI-E和CNKI论文收录情况进行多维度、深层次分析,全面揭示了废水生物强化处理领域的研究现状、重要国家、重要机构和热点研究主题,帮助相关研究者认识生物强化技术的全貌,确立了进一步的研究方向。