厌氧条件下砂壤水稻土N2、N2O、NO、CO2和CH4排放特征

了解厌氧条件土壤反硝化气体(N2、N2O和NO)、CO2和CH4排放特征,是认识反硝化过程机制的基础,并有助于制定合理的温室气体减排措施.定量反硝化产物组成,可为氮转化过程模型研发制定正确的关键过程参数选取方法或参数化方案.本研究选取质地相同(砂壤土)的两个水稻土为研究对象,通过添加KNO3和葡萄糖的混合溶液,将培养土壤的初始NO-3和DOC含量分别调节到50 mg·kg-1和300 mg·kg-1,采用氦环境培养-气体及碳氮底物直接同步测定方法,研究完全厌氧条件下土壤N2、N2O、NO、CO2和CH4的排放特征,并获得反硝化气态产物中各组分的比率.结果表明,在整个培养过程中,两个供试土壤的N2、N2O和NO累积排放量分别为6~8、20和15~18 mg·kg-1,这些气体排放量测定结果可回收土壤NO-3变化量的95%~98%,反硝化气态产物以N2O和NO为主,其中3种组分的比率分别为15%~19%(N2)、47%~49%(N2O)和34%~36%(NO);但反硝化气体产物组成的逐日动态均显现为从以NO为主逐渐过渡到以N2O为主,最后才发展到以N2为主.以上结果说明,反硝化气体产物组成是随反硝化进程而变化的,在以气体产物组成比率作为关键参数计算各种反硝化气体产生率或排放率的模型中,很有必要重视这一点.     

世界煤炭资源流动的时空格局及成因分析

基于1990-2016年的统计数据,采用场理论研究世界煤炭资源流动的时空格局变化及其成因,揭示近30年来世界煤炭资源的流动状态及其演变过程。研究结果显示：（1）2016年世界煤炭的输出总量达12.25亿t,比1990年增加了10.13亿t,年均增长6.98%,其中澳大利亚、印尼和俄罗斯等是主要的煤炭输出国,印度、日本、中国和韩国是主要的煤炭输入国;（2）以场理论的位势、流场分布、流动迹线角度分析,世界煤炭资源的流动以北美洲、中南美洲和非洲为源流场,以欧洲及欧亚大陆、中东和亚太为汇流场,在澳大利亚—东亚、印尼—东亚/印度之间形成主要运输航线;（3）资源空间分布、供需匹配程度、空间距离、市场因素和国家政策等是煤炭资源流动的主要动因。研究发现：虽然中国煤炭储量丰富,但是煤炭消费数量庞大,仅可维持72年,必须重视煤炭的进口和储备工作。该研究对于中国科学制定产业政策具有重要价值。     

天津蓟运河故道消落带土壤种子库特征与土壤理化性质分析

为确定蓟运河故道消落带土壤种子库特征与土壤理化性质之间的关系,开展土壤萌发试验并测定了土壤理化性质. 结果表明:①土壤物种呈3个聚类组,聚类组1分布在土壤含水率为50%~100%、w(全盐)为0.8~1.4 g/kg的区域,聚类组2分布在土壤含水率为40%~50%、w(全盐)为0.4~0.8 g/kg的区域,聚类组3分布在土壤含水率为25%~40%、w(全盐)为0.2~0.4 g/kg的区域;②土壤w(有机质)、w(全盐)和含水率对土壤种子库物种的分布影响较大,而w(速效K)、w(速效N)、w(速效P)和pH对其影响不大;③随着土壤w(全盐)、含水率的增加及w(有机质)的减少,土壤种子库物种中一年生植物所占比例呈增加趋势,二年生植物比例先减少后增加,多年生植物比例先增加后减少;④随着土壤w(全盐)、含水率的增加以及w(有机质)的减少,消落带土壤种子库的Shannon-Wiener指数和Margalef丰富度指数呈下降趋势,而生态优势度和Pielou均匀度指数随着水位的降低有增大的趋势. 研究得出天津蓟运河故道消落带土壤种子库特征与土壤理化性质有重要关系,适当地进行人为管理和调控对土壤环境的改善及土壤种子库多样性增加有积极作用.      

基于改进的SPAR-H化工实验室人因可靠性分析

近年来化工实验室事故屡禁不止,其中人的不安全行为是导致事故发生的主要原因.为评估实验人员可靠性,进一步管控化工实验室人的不安全行为,基于标准化工厂人因可靠性分析(SPAR-H)方法,结合化工实验室人因失误的特点,确定了更加适用于化工实验室的人因可靠性分析方法.首先依据"S-O-P"认知模型对人因失误类型进行划分;然后基...     

表面改性在废塑料浮选分离中的研究

塑料制品在服役过程中易于老化,且交叉应用场景多,导致产生大量的混杂废塑料。浮选是分离混杂废塑料的重要方法,其主要依靠表面改性来实现分选。物理表面改性包括火焰处理、沸腾处理、轻度热处理等。化学表面改性分为两类,第一类为润湿剂表面改性,常用润湿剂包括单宁酸、羧甲基纤维素钠以及木质素磺酸盐等;第二类为化学方式处理表面改性,如氨水、高锰酸钾、次氯酸钠等预处理方式。本文总结了前述表面改性方法在废塑料浮选分离中的研究与应用。     

安徽省O3浓度时空分异及其驱动因素研究

基于2017—2018年安徽省132个空气质量监测站点的O₃浓度观测数据及各月份的气象与前体物排放数据, 采用空间自相关分析、地理探测器等方法分析安徽O₃浓度的时空分异及其驱动因素. 结果表明:安徽O₃浓度的峰值出现在5月和6月, 超标率分别为31.4%和42.8%. O₃浓度整体呈空间集聚特征, 高值区主要出现在安徽东北部的蚌埠、宿州、淮南和滁州4市, 低值主要分布在皖南山区. 气象要素是安徽省O₃浓度格局形成的主控因素, 其中6月的边界层高度(q=0.644)、近地面太阳辐射(q=0.597)和风速(q=0.571)的影响最大, 且呈正向影响, 风速的增大和边界层高度的增加可能使得输入性污染增加. 降雨量(q=-0.532)和相对湿度(q=-0.559)呈负向影响, 且降雨带的移动是影响安徽夏季O₃分布格局的一项关键因素. 本地前体物排放对安徽O₃浓度的影响受到气象要素的驱动, 在夏季呈正向, 而冬季呈反向, 其中CO的影响相对较大. 6月气象要素与本地前体物排放的双因子交互驱动对O₃浓度的空间分异具有增强作用. 边界层高度和近地面太阳辐射与本地前体物的组合解释力均大于0.7, 在不利的气象条件下, 应进一步加强对本地前体物排放的管控.     

超临界水氧化法处理制浆黑液

造纸黑液是较难处理的工业废水。以工业纯氧为氧化剂,采用自制的间歇式超临界水氧化系统对麦草制浆黑液进行处理,根据实验数据分析了超临界水氧化过程中不同反应温度,时间,氧气浓度对该废水COD处理效率的影响。实验结果表明,选定合理的实验参数,COD去除率可达99.8%。     

自净作用下渤海海域COD环境容量研究

为测算自净作用下我国渤海COD环境容量,按地理特征将渤海水域划分为莱州湾、渤海湾、辽东湾以及渤海中部4个分区,从水动力交换扩散和化学降解两个方面入手,一方面利用各分区水半交换周期分别求得COD的扩散能力,另一方面利用COD衰减规律得到其降解能力,综合后得到各分区在不同水质标准下COD的环境容量.研究表明,渤海各湾水域COD浓度和环境容量各不相同,其中,莱州湾水质属于较清洁,在此区间内还有26%的环境余量;渤海湾水质属于轻度污染,在此区间内还有5%的环境余量,辽东湾水质属于较清洁,在此区间内还有88%的环境余量.     

基于遥感的长江中下游城市群高温热浪风险评估

由全球气候变暖以及快速城市化引发的极端高温热浪事件频发现象已经影响到人类的生产和生活。利用多源卫星遥感数据和社会经济统计资料,构建基于"高温危险性-社会经济脆弱性-风险适应性"的高温热浪风险评估体系,获取2017年长江中下游城市群250 m分辨率的典型高温热浪事件风险评估结果。结果表明:热浪风险等级高值区主要分布在城市群中心城市以及其他城市中心城区,主要是较高的城市高温和社会经济脆弱性共同作用结果,围绕中心城区向外扩散,风险等级呈逐渐降低趋势。大城市虽具有更好的高温适应性,但离应对城市化导致的高温危险性和脆弱性还显得不足,从高风险区域面积来看,长三角城市群热浪风险高于长江中游城市群,主要与城市化水平以及人口聚集程度有关。通过多源遥感信息,获取高分辨率的城市群高温热浪风险空间分布特征,能为城市化过程中城市有效应对高温风险,加强区域防灾减灾提供科学参考。     

Synergistic effects of sodium hypochlorite disinfection and iron-oxidizing bacteria on early corrosion in cast iron pipes

• The early corrosion process in the cast iron pipes was investigated. • The increase of NaOCl (<0.75 mg/L) accelerated the cast iron corrosion. • Biocorrosion caused by IOB could be divided into three stages in the early stage. • Synergistic and antagonistic effects exist between residual chlorine and IOB. Corrosion in drinking water distribution systems (DWDSs) may lead to pipe failures and water quality deterioration; biocorrosion is the most common type. Chlorine disinfectants are widely used in DWDSs to inhibit microorganism growth, but these also promote electrochemical corrosion to a certain extent. This study explored the independent and synergistic effects of chlorine and microorganisms on pipeline corrosion. Sodium hypochlorite (NaOCl) at different concentrations (0, 0.25, 0.50, and 0.75 mg/L) and iron-oxidizing bacteria (IOB) were added to the reaction system, and a biofilm annular reactor (BAR) was employed to simulate operational water supply pipes and explain the composite effects. The degree of corrosion became severe with increasing NaOCl dosage. IOB accelerated the corrosion rate at an early stage, after which the reaction system gradually stabilized. When NaOCl and IOB existed together in the BAR, both synergistic and antagonistic effects occurred during the corrosion process. The AOC content increased due to the addition of NaOCl, which is conducive to bacterial regrowth. However, biofilm on cast iron coupons was greatly influenced by the disinfectant, leading to a decrease in microbial biomass over time. More research is needed to provide guidelines for pipeline corrosion control.