基于EMD-HHT可定位长输天然气管道第三方破坏事件监测技术*

为适应目前管道安全监测需要,满足对扰动信号分类监测的实际需求,提出1种基于希尔伯变换和经验模态分解（EMD-HHT）的信号特征提取技术,利用基于φ-OTDR分布式光纤传感系统采集振动信号,通过EMD+HHT区分算法对管道沿线振动事件进行分解并提取6个典型特征向量,各特征事件数据经过EMD后选取IMF3为最终提取特征向量的原始数据,BP神经元网络可有效识别机械破坏、敲击破坏、车辆经过、人工挖掘、动力干扰5种事件。研究结果表明:在长输管道信号识别中,BP神经网络对5类事件平均识别率高达98.6%,该技术分类识别5类事件扰动信号,能够达到较高准确性,并且误报率平均在1.3%,能较好满足现场安全实时监测需求。研究结果对长输油气管道附近第三方破坏扰动信号分类监测具有一定参考意义。     

4,4'-DDT全生命周期暴露对大型溞(Daphnia mag-na)生长、生殖、心率、行为、存活及基因转录的影响

大型溞(Daphnia magna)慢性毒性测试的毒理学数据是美国环境保护局水质基准(water quality criteria,WQC)制定中非常重要的数据来源,用以推导能有效保护水生生物的化学污染物浓度阈值.以往的研究表明,在部分生命周期暴露的基础上得出的最低观察效应浓度(lowest observed effective concentration,LOEC)有时会高于在大型溞全生命周期暴露时的LOEC.因此,对于一些具有生物富集性和环境持久性的化学污染物而言,由部分生命周期测试的毒理学数据推导出的水质基准在全生命周期暴露后是否仍然会对水生生物产生毒性效应尚未明确.为此,本研究选取美国环境保护局WQC文件中的污染物4,4'-滴滴涕(4,4'-DDT)为受试化学污染物,其基准连续浓度(criteria continuous concentration,CCC)为测试浓度,开展模式生物大型溞全生命周期暴露实验,检测4,4'-DDT在大型溞不同生命阶段对其生长、生殖、心率、行为、存活及基因转录的影响.研究发现,美国环境保护局WQC文件制定的4,4'-DDT的CCC对大型溞全生命周期的生长、生殖、存活都没有产生显著性的影响,但是在不同生命阶段对于其心率和行为有显著性的毒性效应.基因转录结果表明,4,4'-DDT在生长阶段和死亡阶段分别显著性改变了大型溞与免疫功能和细胞信号传导功能相关代谢通路中基因的转录.此外,随着暴露时间的延长,其心率参数的LOEC从第21天的1 ng·L-1降低至第32天的0.1 ng·L-1,说明即使在0.1 ng·L-1暴露条件下仍然能够观察到4,4'-DDT对大型溞的毒性效应.因此在对一些持久性环境污染物作环境风险评估与环境基准制定时,全生命周期毒性测试也应得到适当的考虑.     

典型四环素类抗生素的预测无效应浓度和风险评估

四环素类抗生素是一类广谱抗生素,对生态环境存在潜在风险.本研究以四环素和土霉素为研究对象,根据欧盟现有化学物质风险评价技术指导文件(TGD),推导不同环境介质中四环素和土霉素的预测无效应浓度(PNEC),并采用风险商值(RQ)法对我国部分地区水质、淡水沉积物和土壤的暴露风险进行评估.结果 表明,我国水质、淡水沉积物及土壤中四环素的PNEC值分别为0.115 μg·L-1、423 μg·kg-1(湿质量)和57 μg· kg-1(湿质量);土霉素的PNEC值分别为4.93μg·L-1、1.78x104 μg·kg1(湿质量)和3.16×103μg·kg-1(湿质量).淡水沉积物风险区域主要集中在海河,土壤风险区域主要集中在山东省、四川省彭州市、辽宁省沈阳市等,部分区域点位存在潜在的生态风险.研究结论可为四环素类抗生素的生态环境风险评价提供科学依据.     

太湖流域河流入河污染负荷通量与入湖水质响应关系分析——以殷村港为例

以2020年1—12月太湖主要入湖河流殷村港水质自动监测站的监测数据及2020年太湖水位资料为依据,构建了一维水量水质耦合数学模型,建立了入河污染负荷通量与入湖控制断面水质响应关系,以入太湖控制断面殷村港站达Ⅲ类水质水为目标,模拟计算了殷村港站主要污染物入湖水质变化过程。结果表明,殷村港站高锰酸盐指数、氨氮、总磷等水质指标浓度最大值均明显的降低,其中氨氮浓度降低幅度相对较大,主要集中于3—6月;高锰酸盐指数和总磷日均入河污染负荷通量变化相对较小,氨氮日均入河污染负荷通量降低幅度相对较大;殷村港站高锰酸盐指数、氨氮、总磷等水质指标年入河污染负荷削减量分别为24.17,41.43,3.87 t。提出,基于核算出的削减量需进一步结合污染负荷通量过程和污染源溯源分析,确定不同水质指标下入河污染负荷控制方向,为科学合理规划殷村港主要污染物的入河污染负荷总量控制提供科学依据。     

乙酰丙酮荧光法在线监测环境空气中的甲醛

我国现行环境空气中甲醛的标准测定方法普遍难以满足当前大气监测中对痕量浓度水平甲醛的监测需要。在乙酰丙酮分光光度法的基础上改进得到的乙酰丙酮荧光法具有更低的检出限和更高的灵敏度,适用于大气中痕量浓度水平甲醛的监测。基于乙酰丙酮荧光法设计了甲醛在线监测系统,并对其主要性能指标进行了评估测试。测试结果显示,该系统的吸收效率为98.9%~100.1%,检出限为0.045 4×10^-9,精密度为0.44%,线性误差为-0.55%,线性范围为0.0~80.0×10^-9,响应时间为282 s,单日零点漂移为-0.04×10^-9~1.33×10^-9,单日跨度漂移为-0.90×10^-9~3.45×10^-9。测试结果表明,其各项性能指标均能满足当前对大气环境中痕量浓度水平甲醛的监测需求。     

液液萃取-气相色谱/串联质谱法测定水中五氯酚及其钠盐

采用液液萃取处理水样,用气相色谱-串联质谱法测定样品中五氯酚及其钠盐,通过优化测定条件,使方法在1.00μg/L~500μg/L范围内线性良好。检出限和定量限分别为1.00μg/L和5.00μg/L,空白水样五氯酚钠3个质量浓度水平的加标回收率为89.8%~98.4%,5次平行试验测定结果的RSD为5.5%~10.7%。     

响应面法优化测定水体中微囊藻毒素

针对水体中低浓度微囊藻毒素(MC-RR和MC-LR)的富集、淋洗、洗脱等前处理环节,采用单因素响应面优化法探讨微囊藻毒素前处理的最佳条件。结果表明:采用体积分数为25%的甲醇水溶液能够取得最佳淋洗效果,由One Factor设计优化得到体积分数为75%的甲醇水溶液作洗脱剂,MC-RR和MC-LR最佳回收率为89.4%和90.7%。方法在0.100 mg/L~5.00 mg/L范围内线性良好,MC-RR和MC-LR的检出限分别为0.07μg/L和0.04μg/L,实际水样加标回收率分别为80.6%和84.9%,平行测定结果的RSD分别为1.6%和2.4%。     

截污后晋江水质季节变化分析与评价

通过统计2019年晋江石砻断面水质周报数据,分析该断面水质指标季节变化,并用单因子指数法评价其水质.结果表明:pH值全年变化范围为6.68-7.54,季节均值顺序为秋季＜冬季＜春季＜夏季;DO全年变化范围为5.0 mg/L-9.7 mg/L,春冬季高于夏秋季;1Mn全年变化范围为1.5 mg/L-3.4 mg/L,春夏季略高于秋冬季;NH3-N全年变化范围为0.08 mg/L-0.51 mg/L,表现为春冬季高,夏秋季低;TP全年变化范围为0.042 mg/L-0.169 mg/L,表现为春季最高,夏冬季次之,秋季最低;Cr(Ⅵ)全年稳定在0.002 mg/L.单因子评价法显示,晋江总体符合Ⅲ类水质标准;使用t检验法发现,TP与NH3-N显著相关,可能是由于二者受到相同污染源的影响所致.     

国产颗粒物自动监测设备在成都的应用探讨

颗粒物是环境空气质量监测的重要指标,随着环境空气自动监测网络不断完善,颗粒物监测设备型号尤其是国产设备在不断增加。实验选取2种典型国产颗粒物自动监测设备与成都地区站点进口颗粒物自动监测设备进行比对,从仪器设备性能和监测数据质量等方面进行全面分析,探索新型国产颗粒物自动监测设备在成都地区应用的可行性,为今后颗粒物自动监测设备选型提供参考。     

基于GIS的页岩气开发生态环境数据管理系统设计

分析了数据管理系统在生态环境领域的应用现状,以及页岩气开发生态环境数据的特性和管理需求,提出了基于地理信息系统和关系型数据库有效集成的数据管理系统框架,实现对页岩气开发区域水环境、土壤环境、环境空气及污染源负荷在时间和空间尺度的分析与评价,指出大数据、物联网技术的运用是系统发展的重要方向.