长江经济带水足迹与省市规模时空关联格局及驱动因素研究

长江经济带是我国经济发展的主要载体之一，其水资源可持续利用问题也备受关注。为探究该地区水足迹与省市规模15年的时空关联格局，基于脱钩模型和不均衡指数对长江经济带2006～2020年水足迹与省市规模时空关系进行研究，利用时空地理加权回归探究影响区域水资源消耗的因素，并从时空异质性角度展开讨论。研究表明：(1)长江经济带水足迹增长率逐年降低，且各省市水足迹强度与人均水足迹空间分布格局相似。(2)2006～2020年间各省市水足迹与经济规模呈现弱脱钩，但已有6/11省市于“十三五”期间达到理想的强脱钩状态，水资源丰富的省市水足迹与人口规模协调度较好，水足迹与空间规模的发展均衡性与各省市地形地貌有关。(3)省市规模、节水技术、产业结构与水资源管理等因素对水足迹高低产生显著影响，水足迹的驱动因素存在时空异质性，影响力随发展阶段和地区变换而改变。     

煅烧的水滑石同时去除水体中砷和氟

为探讨水滑石类材料对水体中氟、砷离子的同时去除效果,采用共沉淀法合成(Mg∶Al=2∶1)纳米类水滑石(LDHs),用傅立叶转换红外光谱、电子扫描透射电镜、X射线晶体衍射等手段对合成的材料进行了表征,并研究纳米材料在不同初始浓度、pH、吸附时间、阴离子干扰条件下其同时除砷氟性能。结果表明,煅烧后的水滑石(LDOs)对砷最大吸附量为51.02 mg/g,对氟最大吸附量为36.63 mg/g。吸附动力学实验表明,煅烧水滑石对砷的吸附在前6 h内基本完成,对氟的吸附在前10 h内基本完成。砷氟共存溶液保持pH=4~10及pH=6~8时,水滑石分别对砷、氟保持良好的吸附效率。对比不同阴离子对水滑石共除砷氟效率的影响,水滑石除砷速率受到阴离子影响力大小为:HPO2-4CO2-3NO-3Cl-SO2-4;水滑石除氟速率受到阴离子影响力大小为:CO2-3HPO2-4SO2-4Cl-NO-3。材料再生循环利用4次后,对砷和氟的吸附效率均能达到90%以上。实验结果表明,所合成的水滑石是一种优秀的能共除砷氟的吸附剂。     

微气泡曝气O_3/H_2O_2处理RO浓水的效能及影响因素

采用O3/H2O2高级氧化工艺处理炼油厂反渗透(RO)浓水,用溶气泵加压溶气并产生微气泡强化传质,确定装置运行条件,考察气体中臭氧浓度、H2O2/O3初始摩尔比、pH和温度对O3/H2O2处理RO浓水效果的影响,并对RO浓水处理效能进行研究。结果表明,随着气体中臭氧浓度的增加,COD的去除率基本呈线性增加;加入适当量H2O2能提高臭氧氧化RO浓水的效果,H2O2/O3初始摩尔比在0~0.8范围内,COD的去除率先增加后下降,H2O2/O3初始摩尔比为0.5时COD去除率最大;pH从6.84增加到9.01,COD去除率逐渐增大,pH为10.03时COD去除率反而降低;在14~28℃范围内,温度低时,升高温度COD去除率增加较大,温度较高时,升高温度对COD去除率的影响较小。为考察该工艺的稳定性,在H2O2/O3初始摩尔比为0.5、溶液pH为8~9、臭氧浓度为80~100 mg/L、温度为10~28℃条件下,对COD为90~140mg/L的RO浓水氧化处理4~10 h,出水COD维持在39.9~49.9 mg/L,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)》中的一级A标准;去除1 g COD消耗O31.4~3.3 g,消耗O3与H2O2的总氧量为2.2~4.4 g。     

“短命”的小岛

正2013年9月24日,我国西南邻国巴基斯坦地区遭遇了一场7.7级的大地震,造成大量人员伤亡。可是在地震之后,这里竟然出现了一件怪事:该国海岸线附近原本平静的大海上竟然冒出了一座小岛!其实,这样的怪事不止一次地出现过,仅在巴基斯坦附近,1945年、1968年、1999年和2010年都曾在大地震后出现类似的岛屿。2010年11月26日,从海上归来的巴基斯坦渔民向大家报告说:海洋中出现了一个新的岛屿。此后不久,在2011年1月11日,美国宇航局的一颗卫星拍下     

我国流域水生态完整性评价方法构建

流域水生态完整性评价是指通过对水生态系统中不同水生态指标(生物和非生物)的监测以及由数学方法综合形成的综合评价指数,来反映水生态系统完整性状况。近年来,世界各国水环境管理政策发生了变化,开始强调生态保护,重视水体的生态质量。中国现行的常规理化监测指标(如COD、氨氮、BOD5)很难满足水环境管理的需求,难以全面准确地反映水环境质量变化的趋势。因此,在借鉴欧美发达国家流域水生态完整性评价方法的基础上,结合中国目前监测现状以及流域水环境管理需求,构建了包括物理生境指标、理化指标、水生生物指标在内的流域水生态完整性监测与评价方法,以期为中国流域水质目标管理技术体系的业务化运行提供可资借鉴的技术支撑,实现从单一的化学指标监测转向综合的水生态系统监测,实现流域水生态完整性的监测与评价。     

美国排污许可证管理的经验

排污许可证管理是国际通行的一项基本环境管理制度。文章阐述了美国大气排污许可证和水排污许可证的管理模式,包括排污许可证管理类型、法律依据、技术要求、许可内容、监管方式、实施情况等。总结出美国排污许可证管理在管理对象、管理时段、管理内容方面的特点;从法律依据、技术标准、分类管理、制度完善、注重地区性、严惩措施、公众参与监督等方面总结出美国排污许可证实施的特点。为我国排污许可证实现"一证式"排污许可管理提供了借鉴。     

页岩气压裂返排液回用处理装置应用

针对延长气田研制了一套"预处理-氧化絮凝-快速沉降-膜过滤"移动式撬装设备,介绍了设备的原理、组成、技术参数、性能特点和应用效果。现场应用结果表明,该设备处理后的水质不仅达到SY/T 5329─2012《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》要求,而且可用于配置滑溜水和胍胶压裂液,其性能分别满足DB61/T 575─2013《压裂用滑溜水体系》和SY/T 6376—2008《压裂液通用技术条件》的技术要求。该设备既提高了水处理效果,又缩减了处理工艺流程,减小了返排液对周边环境的威胁。     

粉煤灰基层状金属氧化物对水中活性红X-3B的吸附

以粉煤灰(FA)为原料,采用共沉淀法制备了层状双金属氢氧化物(LDH)和层状金属氧化物(LMO,也称LDO),并采用XRD和BET技术进行了表征。比较了FA、LDH、LMO对活性红X-3B染料(X-3B)的吸附效果;考察了LMO吸附X-3B的影响因素,并探讨了吸附机理。XRD表征结果表明,LMO在吸附X-3B后重新恢复LDH层状结构。BET表征结果表明,LMO的比表面积大于LDH。吸附实验结果表明,3种吸附剂对X-3B吸附效果的优劣顺序为:LMOLDHFA;在初始X-3B质量浓度为50 mg/L、LMO投加量为2.0 g/L、吸附温度为25℃、吸附pH为7、吸附时间为30 min的条件下,X-3B去除率可达98.1%;LMO对X-3B的吸附符合Langmuir等温吸附方程,饱和吸附量为129.53 mg/g,且吸附过程可用准二级动力学方程描述。     

铅冶炼水淬渣中金属源释放特征及影响因素

固废中金属源释放机理和特征研究对于环境管理和环境风险防控具有重要意义。采用连续浸出和渗流释放方法，分析了铅冶炼水淬渣中金属元素在不同pH、液固比以及溶解性有机质(DOM)条件下的释放特征。结果表明，铅冶炼水淬渣中含有Cr、Co、Cd、Ni、Mo、Zn等重金属，Al、Li含量也较高。液固比影响金属释放率，总体上液固比越大释放率越大。金属种类和释放率受pH影响显著，在pH=4.5时有Cd、Zn、Mo和Ni溶出；而在pH=7.0时只有Mo溶出，累积释放率也低于pH=4.5时。在相同pH下DOM促进了Mo释放。在实际场景中，应加强含金属类固废全生命周期的风险管控。     

降雨入渗条件下双层非饱和土边坡渐进性破坏数值分析

为了研究降雨入渗引起的双层非饱和土边坡的破坏机理，提出了渗透变形水-土-气三相耦合的有限元数值分析方法。计算程序中通过采用合理的非饱和土弹塑性本构模型，使其可描述双层非饱和土边坡在降雨入渗时的渗透-变形耦合力学特性变化，进而更加清晰明了地阐述非饱和土边坡的破坏机理。以2层不同湿密度的非饱和砂土边坡的模型实验作为研究对象，采用所提出的数值计算方法对不同降雨强度(50、100 mm/h)与双层坡角(59°和68.3°)等4个工况进行了数值模拟分析。与试验结果对比可知，数值模拟结果可以很好地再现试验观测现象，包括不同工况下的孔隙水压力变化、破坏时间。计算结果表明：1)由于2个土层的透水系数有所差异，水在2个土层之间的水分迁移较为缓慢。2)坡角越小(59°)或者降雨强度越小(50 mm/h),边坡破坏所需要的时间越长。3)在降雨过程中塑性破坏是从边坡左侧的坡趾附近开始，逐渐延伸至坡顶，最后形成一条贯穿整个边坡的塑性剪切带。4)边坡左侧的土体整体沿着滑动带向下滑动。在降雨强度较大(100 mm/h)的情况下，边坡滑动的规模相对较小。