低渗透石化污染场地多相抽提修复效率的数值模拟

借助TOUGH3/TMVOC软件对华北地区某典型污染场地进行模型概化,模拟再现了挥发性有机化合物（VOCs）在层状低渗透性介质中的运移和分布特征;同时,设置了不同情景的多相抽提方案,分析了渗透率对多相抽提技术（MPE）去除效率的影响.结果表明,VOCs在该介质中主要以非水相液体（NAPL）相形式存在,且NAPL相饱和度最大值位于泄漏点以下的含水层;对于不同深度的分层抽提情景,当最大抽提深度为-9.25m时,介质中质量分数最大的NAPL相VOCs能够被有效去除,总有机物去除率达89.8%.同时,多相抽提作用能促进吸附相VOCs解吸,降低介质中吸附相VOCs含量;抽提结束一段时间后,介质中残留的液相、吸附相VOCs含量增加,成为潜在的地下水二次污染源.当层状介质渗透率整体降低时,MPE技术去除效率随之降低,且低渗透层中残留的NAPL相VOCs难以抽出,导致总有机物去除率降低.     

种稻年限对盐碱土微量元素及水稻产量和品质的影响

为加快推进种稻改良盐碱地示范推广,以宁夏银北前进农场盐碱地稻田为研究区域,试验设计种植1、2、5、10、15a水稻处理,研究不同种稻年限对盐碱土壤pH值、全盐和有机质、5种微量元素(Fe、Mn、Cu、Zn、B)含量及水稻产量和品质的影响。结果表明:与种稻1 a相比,连续种稻5-10 a对水稻成熟期土壤pH值和全盐量的下降幅度、有机质含量的增加幅度影响较大。种稻1 a条件下土壤pH值和全盐量较种植前仅下降了0.09、0.03%,有机质含量较种植前仅增加了2.0 g·kg~(-1),而种稻5-10 a条件下,对应的pH值和全盐量下降了0.22-0.24、0.07%-0.1%,有机质含量增加了3.9-5.0 g·kg~(-1);不同种稻年限对盐碱土壤中5种微量元素含量的影响程度不同,连续种稻2 a条件下水稻成熟期土壤Fe和Cu含量较种植前分别提高51.7%、68.7%,连续种稻15 a下两种元素含量的增幅为46.9%、59.3%,连续种稻15 a较连续种稻2 a土壤Fe和Cu的增幅下降了4.8%、9.4%。连续种稻5 a下水稻成熟期土壤B、Mn和Zn含量较种植前分别增加240%、24.6%和82.2%,但连续种稻15 a下的增幅分别为150%、20.6%和69.5%,连续种稻15a较连续种稻5a土壤B、Mn和Zn含量的增幅分别下降了90%、4%和13.7%;不同种稻年限影响水稻产量及其构成因素,连续种稻5 a显著增加水稻产量(P0.05),产量高达11 475 kg·hm-2,种稻年限过长(15 a)显著降低产量(P0.05),相比连续种稻5 a,减产率达24.8%;此外,不同种稻年限对稻米品质的影响主要体现在整精米率、垩白度、垩白粒率上,连续种稻5 a稻米整精米率较种植1 a增加5.2%,垩白粒率和垩白度分别较种植1 a下降20%、2.4%,稻米品质达到2级,连续种稻15a对垩白粒率和垩白度的影响不明显(P0.05),但明显降低稻米精米率和整精米率(P0.05),精米率和整精米率较种稻5 a分别下降4.7%和37.8%,稻米品质降为等外级别。综上,连续种稻5 a土壤微量元素含量及水稻产量和品质表现最优。研究结果可以为盐碱地改良种稻年限的确立和合理配施微肥提供科学依据。     

裂隙介质中Pu迁移的连续时间随机游走模拟

为更准确地模拟核素的非菲克迁移行为并寻求一种更合理的建模方法,根据一维裂隙岩柱中Pu(钚)迁移试验资料,利用基于不同联合概率密度的连续时间随机游走(CTRW)模型和传统对流-弥散方程(ADE)对Pu迁移的穿透曲线(BTC)进行了过程模拟,对比分析了ADE模型、CTRW-TPL模型、CTRW-TPLA模型和CTRW-ETA模型的拟合程度及适用性,进而选择出最优的模型对不同胶体浓度下Pu在裂隙介质中的迁移进行模拟研究.结果表明,相较于传统ADE模型,参数拟合后考虑吸附作用的CTRW-TPL模型能有效地描述非菲克迁移行为特征,CTRW-ETA拟合过程更易实现,但能为迁移行为的刻画提供的信息较少.研究还发现胶体的存在显著提高了Pu在裂隙介质中的迁移性,但胶体浓度超过某个临界值后,随着浓度升高Pu的迁移性反而减弱,在CTRW理论框架中,该过程表现为表征广义运移速度和弥散系数的参数值先增大后减小,而介质对溶质颗粒的平均吸附率先减小后增大.     

磷酸三(2,3-二氯丙基)酯阻燃剂对稀有鮈鲫的毒性效应

为研究新型阻燃剂磷酸三(2,3-二氯丙基)酯(TDCPP)的毒性效应，以稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)为实验生物，采用半静态实验方法，分别进行96 h和28 d的染毒，研究TDCPP对稀有鮈鲫的急性毒性和慢性毒性效应，并通过对稀有鮈鲫脑组织中与神经纤维的生长、发育、轴突再生等相关基因mRNA表达量的检测，初步探讨了TDCPP的神经毒性作用。结果表明：TDCPP对稀有鮈鲫的96 h-LC₅₀为2.99(2.20～3.38) mg·L^-1，根据化学物质对鱼类毒性分级标准TDCPP属于剧毒性。经0.9、1.5、2.1和2.7 mg·L^-1 TDCPP染毒28 d，与对照组相比，暴露组稀有鮈鲫肝脏及脑组织中SOD和GSH-Px的活性均受到抑制，且随着TDCPP的暴露浓度增加，其抑制作用显著增强；暴露组稀有鮈鲫脑组织中与神经纤维的生长、发育相关的微管蛋白α/β、神经丝NF-M以及关键蛋白GAP-43等基因的mRNA表达量，与对照相比均发生显著下调。可知，TDCPP暴露可以诱发稀有鮈鲫神经毒性作用。     

不同缓冲区的土地利用方式对地表水水质的影响：以海河流域天津段为例

探明土地利用方式与水质的关系对改善地表水环境具有重要意义.基于2021年天津市16个国家地表水水质监测站的月数据及土地利用数据,利用GIS空间分析和数理统计方法研究不同尺度缓冲区的土地利用方式对地表水水质的影响.结果表明：①研究区土地利用类型以建设用地、耕地和水域为主,对河流水质影响显著.除水温（WT）和pH外,耕地、建设用地和水域与各水质指标均呈负相关;林地和草地与溶解氧（DO）和总氮（TN）呈正相关,与其他水质指标均呈负相关.②水质指标在不同季节表现出明显的空间差异.pH、DO与TN浓度在旱季较高,而高锰酸盐指数、氨氮（NH₄⁺-N）与总磷（TP）浓度在雨季较高.③冗余分析（RDA）结果表明,800 m缓冲区土地利用对旱季水质变化具有最大的解释能力（50.4%）,而3 000 m缓冲区土地利用可以最大程度解释雨季水质变化情况（49.6%）;从旱雨季的平均解释率来看,3 000 m缓冲区是天津市土地利用对水质指标的最佳影响尺度（50.0%）;④偏最小二乘回归（PLSR）分析可知,3 000 m缓冲区内建设用地、耕地和水域是影响地表水水质变化最显著的地类.旱季大多数水质指标PLSR模型的预测能力比雨季强.在旱季,除WT和pH外,其余水质指标均受耕地的影响最大.在雨季,建设用地对WT和NH₄⁺-N浓度的影响最大,其余水质指标的最重要影响因子仍是耕地.研究表明合理规划河流或湖库3 000 m内的土地利用方式有利于改善地表水水环境质量.