长江口及邻近海域春夏季有色溶解有机物时空分布特征及主要影响因素

利用三维荧光光谱(EEMs)-平行因子(PARAFAC)分析技术对长江口及邻近海域春季(2015年3月)和夏季(2015年7月)有色溶解有机物(CDOM)的荧光组成及分布特征进行分析.共识别出2类4个荧光组分,即类腐殖质组分C1(370/495nm)、C2(330/405 nm)、C3(365/440 nm)及类蛋白质组分C4(295/345 nm).春夏季各层4个荧光组分分布模式基本一致,从长江口到邻近海域逐渐降低.春季类腐殖质组分的高值区分布在长江口内,而类蛋白组分高值区位于南槽附近区域,表层的CDOM主要来源于陆源输入和人类活动;中层荧光强度值比表层低,受陆源影响减弱;底层荧光强度值比中层略高,是由沉积物再悬浮造成的.各荧光组分在岱山县附近海域均有一个较高值,这与岛上的居民活动有关.夏季荧光组分高值区与春季相似,各层荧光组分值接近,说明夏季研究区域水体混合较均匀.春夏季腐殖化指数(HIX)在长江口较高,而生物指数(BIX)在邻近海域较高.将4个荧光组分(C1~C4)、吸收系数(a355)与盐度(S)、溶解有机碳(DOC)、总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素a(Chl-a)、溶解氧(DO)做冗余分析.结果表明,4个荧光组分(C1~C4)与总氮(TN)、总磷(TP)主要受陆源输入、人类活动的影响,溶解有机碳(DOC)受陆源与海源的共同影响.本文利用三维荧光光谱-平行因子分析(EEMs-PARAFAC)技术结合多元统计方法解析了CDOM组成,清晰揭示了长江口及邻近海域CDOM的来源及主要影响因子,可为河口海域生源要素海洋生物地球化学研究提供有益的补充.     

湿地基质及阴极面积对人工湿地型微生物燃料电池去除偶氮染料同步产电的影响

本研究采用人工湿地型微生物燃料电池处理偶氮染料X-3B,实现降解偶氮染料同步产电的效果.为了构建性能最优的人工湿地型微生物燃料电池(CW-MFC)系统,本研究主要从湿地基质和阴极面积两个方面研究系统构型对去除X-3B同步产电的影响,提高系统性能.研究表明以粒径10 mm、孔隙率30%的小石子作为湿地基质构造的CW-MFC系统微生物生物量最大,去除X-3B效果最好,脱色率高达92.70%,但其产电性能最差.较小的粒径和孔隙率使底层微生物生物量增加,促进X-3B的去除,但随着湿地基质粒径和孔隙率的减小,导致阴阳极营养物质不足,系统传质阻力增加,抑制了系统产电性能.X-3B的去除效果随着阴极面积的增加而提高直到阴极面积为594 cm~2时取得最大脱色率99.41%.当阴极面积继续增加时,CW-MFC系统产电性能上升趋势趋于平缓,X-3B去除效果呈现下降趋势,这是因为阴极反应过快导致更多的阳极电子输送到阴极用于产生电流,与X-3B发生反应的电子减少,阳极成为提高CW-MFC系统性能的限制因素.     

北运河水体中荧光溶解性有机物空间分布特征及来源分析

利用激发发射矩阵荧光光谱(EEMs)并结合平行因子分析(PARAFAC),研究了北运河荧光溶解有机物(fluorescent dissolved organic matter,FDOM)的荧光组分及其空间分布特征,并对各河段FDOM的来源进行了分析.结果表明,北运河水体FDOM的组分中,代表类腐殖物质的组分含量较多,占总荧光强度平均比例的76.18%,而类蛋白质物质占23.82%.各组分荧光强度与氮、磷等污染物呈显著相关关系,说明FDOM与氮、磷等元素的迁移转化有关系;溶解性有机质呈现出明显的空间分布格局,从上游到下游为先降低后升高.上游区域的FDOM含量受工业废水和沿岸农业径流的影响,溶解性有机质含量较高;中游区域主要受少量生活废水排放的影响,溶解性有机质含量较低;下游区域FDOM来源于周边畜禽养殖废水、生活污水、乡镇工业废水和农田退水等,该区域类蛋白物质的相对丰度明显增加,溶解性有机质含量最高.污水处理厂出水中DOM的含量较高,表明污水处理效果有待进一步提高.     

磷石膏改良基质中As和F在蔬菜内富集和迁移特征

为了查明改良磷石膏是否可作为农作物耕种地,选取白菜、菠菜、叶用芥菜和上海青种植在改良磷石膏基质上,分析了As和F在四种蔬菜中的富集及迁移特征。结果表明:As和F在蔬菜中的含量范围分别为0.27～1.56mg/kg、79.14～265.65mg/kg,均超过《农产品安全质量无公害蔬菜安全要求》。As和F在蔬菜中的富集系数分别为0.07～0.25、0.23～0.44。叶用芥菜和白菜地下部位中As和F迁移显著,而上海青和白菜地上部位中As和F迁移显著。总体而言,As在蔬菜中迁移规律表现为地下部位>地上部位,F在蔬菜中迁移规律表现为地上部位>地下部位。改良后的磷石膏不适宜于种植蔬菜。     

风险评价指数矩阵方法的研究和应用

对风险评估技术常用的几种风险分析方法进行分析、比较,指出风险评价指数(RAC)矩阵风险分析方法更适合石油环境和油田现场,并应用这种方法对某油田进行风险评价分析.     

The electron density distribution in pyridinium and bipyridylium compounds and its relevance to their adsorption by expanding lattice clays

Abstract

Charge distributions in 1, 1'‐ethylene‐2, 2'‐bipyridylium (diquat), 1,1'‐dimethyl‐4,4'‐bipyridylium (paraquat) and 1‐methylpyridinium organocations were calculated by a Complete Neglect of Differential Overlap semi‐empirical quantum mechanical procedure. The data show that the positive charges in the organocations are distributed around the molecules and are greatest in the positions ortho and para to the heterocyclic nitrogen atoms. Earlier interpretations of the mechanisms of adsorption of paraquat and diquat by soils and clays assumed that the charges were located in the heterocyclic nitrogen atoms. Here some consideration is given to the influence of the charge delocalizations on the processes of adsorption by montmorillonite and vermiculite clay preparations.     

黔西北煤矿煤层气的开发及其环保正效益

在综述煤层气对于煤矿安全生产以及环境危害的基础上,从保护环境、缓解能源紧张、延长煤层气的产业链、减少瓦斯危害等多个角度综合分析了煤层气开发所带来的巨大效益,并以黔西北煤矿为例,叙述了煤层气的资源量现状及其地质特征等基本情况。简述了目前我国煤层气的开发现状,并提出了四条增产措施,这些措施必将对推动贵州省经济与环境的可持续发展,加快贵州省工业强省步伐起到积极作用。     

基于多目标优化的危险化学品运输模式探讨

近年来,危险化学品在运输过程中的事故越来越多,危害也越来越大,人们关于运输的安全意识也越来越强烈。本文介绍了多目标遗传算法、多目标优化、多目标进化以及他们之间的关系,并将多目标优化问题与危险化学品运输紧密联系起来,建立基于多目标优化的危险化学品运输模式。通过对危化品公路运输的问题描述以及约束条件（包括运输人员、押送人员、运输车辆、监督部门等等）的确定,把该问题转化成为拥有多目标的数学模型,最后利用网格法对危险化学品运输多目标优化进行求解,把多目标问题转化成为多个相互联系的2目标问题,通过减少目标函数边界的方法进行优化。通过这样求解的多目标问题,能够保证运输路径最短、费用最低、安全性最佳,为危险化学品运输安全提供技术支撑。     

基于风险的城市埋地燃气管道安全评价模型及应用

城市埋地燃气管道一旦失效会产生泄漏,甚至引发火灾爆炸等事故,造成人员伤亡和财产损失等严重后果,影响社会稳定,因此其安全运行十分重要。由于城市地下环境的复杂性,使得埋地燃气管道失效的因素多种多样,且具有模糊性;由于城市地面状况各异,所以构成失效后果的因素也具有不确定性。文章以某市在役燃气管道为例,使用模糊数学语言表达了埋地燃气管道的失效可能性和失效后果,采用模糊综合评价模型对燃气管道的失效可能性和失效后果进行了评价,并以美国石油协会(API)风险矩阵表征了埋地燃气管道的风险等级,得到不同管道单元的风险级别和管道单元数,根据不同的风险等级采取不同的策略或措施,完善管道的完整性管理,降低管道的使用风险,确保城市燃气管网的正常安全运行。     

Quantification of the interactions between Ca,Hg and extracellular polymeric substances (EPS) of sludge

The interactions between metals (Ca²⁺ and Hg²⁺) and extracellular polymeric substances (EPS) extracted from the aerobic and anaerobic sludge in wastewater treatment reactors were investigated using a combination of zeta potential measurement and 3-dimensional excitation–emission matrix (EEM) fluorescence spectroscopy with parallel factor (PARAFAC) analysis. Results show that Ca²⁺ had no substantial effects on the EEM fluorescence spectra of the EPS, but their zeta potentials increased with the increasing Ca²⁺ dosage. However, Hg²⁺ had a significant effect on the EEM fluorescence spectra of the EPS, while their zeta potentials seemed not to be affected by the dose of Hg²⁺. The interactions between Hg²⁺ and EPS were elucidated using the fluorescence quenching with PARAFAC analysis, while the interactions between Ca²⁺ and EPS were evaluated by the zeta potential technique. The binding constants for Hg²⁺ and EPS were two orders of magnitude higher than those for Ca²⁺ and EPS, suggesting that the binding mechanisms between Ca²⁺ and EPS were different from those between Hg²⁺ and EPS. The results might be useful for understanding the roles of EPS in bacterial self-protection against heavy metals and the aggregate formation mechanisms through ionic bridging interactions.