Nonpoint Source Loading Rates From Selected Land Uses1

ABSTRACT: Loading rates derived from monitoring natural runoff from selected land uses are compared. Land uses selected for evaluation are construction sites, barnyards, and agriculture (dairying). Runoff volumes, sediment, and nutrient fractions were monitored and expressed as areal loadings for comparison purposes. Sediment yield and total phosphorus (total P) loss was directly proportional to runoff (m³/ha). In decreasing order, the loadings for sediment and total P were as follows: construction site > barnyard > general dairying. Runoff from the barnyard area was approximately 10 times higher in soluble phosphorus and ammonium nitrogen than the other land uses under investigation. Areal loss for nitrate nitrogen was highest from the construction site and was attributed to the higher volume of runoff per unit area. Results show that barnyards in a dairying watershed are potentially a major source of sediment and nutrients, especially those dissolved fractions which have the potential for immediate water quality impacts. Relative to general agricultural land, urban construction sites also appear to be a major source of sediment and nutrients. As with barnyard sites, however, the effect of such sites on water quality likely depends on proximity to surface water bodies and other watershed characteristics affecting delivery ratios of contaminants.     

Deposition of Inorganic Particulate Aerosols to Vegetation - A New Method of Estimating

A new, direct method was developed for quantifying inorganic particulate aerosols trapped by the forest canopy, and for determining the resulting input of elements to a forest ecosystem. The method is based on direct measurements of only six parameters. Using this method, it is possible to determine the load of aerosols trapped by the forest canopy and deposited to leaves, as well as the load of aerosols falling to the forest floor by impaction on plants. It is also possible to estimate the aerosol input of soluble and insoluble elements to an ecosystem. With this new method it has been found that the load of aerosols trapped by the canopy of a mixed forest located in the Rybnik Coal Basin averaged 189.0 kg x ha-1 x growing season-1, or 39.3% of the total inorganic particles reaching the ecosystem. The trapped aerosols provided 13.4 kg x ha-1 of soluble nitrogen and 0.91 kg x ha-1 of insoluble nitrogen over the growing season. At the same time, the input of soluble nitrogen from the atmosphere with rainfall to an open area averaged 13.9 kg x ha-1, and the input of insoluble nitrogen with inorganic dusts averaged 1.4 kg x ha-1.     

沙质滩涂中可溶性油的释放动力学研究

沙质滩涂对石油类污染物的吸附是一种物理吸附过程，在一定的条件下，吸附于沙质滩涂中的石油类污染物又可能释放出来，对滨海环境造成新的污染。在对滨海沙滩（胶州湾）沙质滩涂-水系统石油污染调查的基础上，选择代表性的沙滩进行取样，系统测定不同沙质滩涂对可溶性油的释放动力学过程，并分析了盐度、pH、温度和含沙量对释放作用的影响。结果表明，沙质滩涂对可溶性油的释放动力学曲线符合对数型，即随着时间的延续释放速度逐渐降低，沙质滩涂对可溶性油的释放平衡时间约为10h，沙质滩涂对可溶性油的释放量随盐度和pH的增大而减少，随温度、含沙量和振荡频率的增加而增加。     

水性聚氨酯/UHMWPE纤维防弹复合材料无纬布预浸料成型工艺研究

本文比较了纤维预浸料不同结构形式与防弹性能的关系，并详细研究了水性聚氨酯／UHMWPE纤维防弹复合材料的含胶量、面密度和叠层方式等预浸工艺参数对材料防弹性能的影响，结合弹道实验分析了各因素作用的机制。     

陕南土壤中水溶态硒、氟的含量及其在生态环境的表征

以陕南早古生代地层上发育的土壤为材料,研究土壤中水溶态硒、氟的含量及其与总量、土壤pH值之间的关系,探讨土壤水溶态硒、氟含量在生态环境中的表征作用.结果表明,陕南土壤中水溶态硒、氟的平均含量分别为0.012μg·g-1和0.87μg·g-1,土壤中水溶态硒、氟的含量同其总量之间都存在着显著的正相关关系;在供试土壤pH范围内(5.10—7.52),水溶态硒的含量随pH值的增加先降后升,水溶态氟随pH值的增减而同步增减,其相互间的关系均可用函数方程式定量表达.水溶态硒含量能较好地表征陕南的高硒生态环境,水溶态氟可作为生态系氟质量状况的一个指标,但其指示作用又囿于地域空间的限制.     

不同泥龄MBR中溶解性微生物代谢产物对膜污染的影响

通过4套平行运行的小试膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)研究了不同泥龄下溶解性微生物代谢产物(soluble microbial products,SMP)对膜污染的影响.以多糖、蛋白质表征SMP的含量,并通过三维荧光光谱(EEM)、分子量分布(MW)、红外光谱(FTIR)及扫面电镜-能谱分析(SEM-EDX)技术分析了不同泥龄下SMP的变化.结果表明,各泥龄MBR对氨氮和COD均有较好的去除效果,但SMP的含量以及膜污染程度均随着泥龄的升高而降低.泥龄越低,膜阻力越大,小分子量物质(＜1 000)积累程度越大,低泥龄MBR中蛋白质以及腐殖酸类物质含量较高;扫描电镜-能谱分析(SEM-DEX)结果表明,金属元素更容易在低泥龄MBR中的膜表面堆积.     

灰霾天气期间南京气溶胶的化学组成及光学特性研究

利用2013年6月—12月灰霾天气期间南京城郊气溶胶采样结果,研究气溶胶中水溶性离子的特征和相关性;结合同期城区的大气成分逐时观测资料,分析黑碳的日变化及其与气态污染物的关系;运用光学参量计算模型(OPAC)和辐射传输模型(TUV)研究气溶胶的光学特性及辐射强迫。结果表明:发生灰霾天气时南京城郊主要大气污染物是细颗粒,其中SO2-4与NO-3是最主要的水溶性无机盐离子,NO-3/SO2-4质量比较高,呈现硫酸盐和硝酸盐混合型污染特征。黑碳浓度具有明显的日变化特征,呈双峰型结构。灰霾期间硫酸盐气溶胶在大气层顶和地面造成的平均辐射强迫分别为-10.6 W/m2和-10.8 W/m2,黑碳气溶胶在正午大气层顶和地面造成的平均辐射强迫分别为9.12 W/m2和-29.77 W/m2。     

钙离子对短期膜污染的影响

以处理生活污水的平板膜-生物反应器为依托,通过将进水调配成30、200和500 mg/L 3种不同的钙离子浓度,考察钙离子对短期膜污染的影响。结果表明,随着钙离子浓度的增加,TMP增长趋势变小,膜污染得到缓解;钙离子浓度为200 mg/L时,膜的渗透性最好,而过高的钙离子浓度并不利于降低膜污染。钙离子的投加强化了生物絮凝作用,可以降低SMP和LB-EPS的含量,主要通过降低外部阻力减缓膜污染;投加钙离子也可以增加絮体的大小,较大的絮体形成的泥饼有更好的过滤性,然而过高的钙离子浓度会使无机颗粒的量增加,造成平均粒径下降,将会加重内部污染,进而加剧膜污染。     

杭州市大气细颗粒物中铁溶解度的变化特征及影响因素

采集了杭州市污染天和非污染天的PM_2.5样品,并进一步获取了PM_2.5中可溶铁(FeS)的浓度及%FeS.研究结果显示,采样期间气溶胶中总Fe(FeT)的浓度为(629±296)ng/m³(150～1167ng/m³),FeS的浓度为(51.4±30.5)ng/m³(4.2～90.5ng/m³),%FeS为(7.8%±3.5%)(1.5%～12.9%).污染天PM_2.5、FeT和FeS的浓度均明显高于非污染天,且污染天%FeS为9.3%,高于非污染天的5.1%.本研究发现%FeS的差异主要与Fe的来源和大气酸化过程相关,污染天Fe受交通排放和工业排放等人为源的影响更大,且污染天大气酸化程度更强.     

天津市典型区域PM2.5中水溶性离子污染特征

为了解天津市不同区域PM_2.5中水溶性离子污染特征,于2015年7月、10月及2016年1月、4月,在天津市南开区（简称“市区”）及武清区采集PM_2.5样品,结合气象因素、气态污染物研究,分析了样品中水溶性离子污染特征及来源.结果表明:①天津市市区及武清区PM_2.5中水溶性离子组分主要为二次离子（SO₄2-、NO₃-、NH₄+）;不同区域PM_2.5中二次离子各季节占比略有不同,市区为夏季（54.0%）>秋季（42.5%）>春季（41.3%）>冬季（40.7%）,武清区为夏季（53.0%）>春季（44.6%）>秋季（43.4%）>冬季（33.2%）.②冬季市区、武清区PM_2.5中水溶性离子组成差异较大,其他季节水溶性离子组成相似;夏季市区及武清区颗粒物呈酸性,其他季节均呈碱性,冬季武清区颗粒物碱性强于市区.③不同季节市区及武清区PM_2.5中SO₄2-均以（NH₄）₂SO₄形式存在,NO₃-冬季以NH₄NO₃形式存在,其他季节NO₃-主要以NH₄NO₃和HNO₃形式共存;市区Cl-主要以NH₄Cl、KCl和NaCl形式存在,武清区Cl-主要以NH₄Cl、KCl形式存在.④对市区及武清区来说,均相反应和非均相反应是SO₄2-重要生成途径,均相反应是生成NO₃-的主要途径.研究显示,代表一次排放的机动车源、燃煤源和二次无机粒子混合源对天津市PM_2.5中水溶性离子贡献率最高,工业源和扬尘源对市区的影响较大,农业源对武清区的影响较大.