典型城市化区域土壤重金属污染的空间特征与风险评价

随着我国城市化的快速发展,土壤环境面临着较高的生态环境风险.本文以我国南方某典型城市化区域土壤环境作为研究对象,共采集表层(0～20 cm)土壤样品106份,亚表层(20～40 cm) 96份并测定其重金属含量,然后采用内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害法评价其生态风险程度,最后通过空间插值探讨其生态风险空间分布.结果表明,表层土壤Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb和Hg的含量范围分别为2. 87～84. 64、1. 40～56. 00、2. 75～125. 05、15. 05～201. 39、1. 46～89. 92、0. 001～0. 92、15. 29～160. 07和0. 006～0. 52 mg·kg~(-1);亚表层土壤的含量范围为3. 56～75. 14、1. 65～71. 58、3. 28～290. 04、17. 99～296. 94、3. 07～65. 67、0. 02～1. 00、11. 10～97. 59和0. 01～0. 41 mg·kg~(-1).依据农用地土壤污染风险管控标准,表层土壤中Cd、Cu、Pb、As和Zn的超标率分别为71. 70%、40. 57%、4. 72%、3. 77%和0. 94%,亚表层土壤中Cd、Cu、As、Zn、Pb和Ni的超标率分别为72. 92%、39. 58%、6. 25%、3. 13%、3. 13%和1. 04%,可见区域主要重金属污染因子为Cd和Cu,土壤重金属空间分布特征显示超标区域集中在区域北部.基于两种评价结果可以看出,北部地区污染程度和生态风险较高,其中Cd为风险指数偏高的主要驱动因子,风险评价空间分布特征与Cd的含量空间分布特征类似,说明区域土壤Cd污染应该引起重点关注.     

湿热应力对引信老化行为的影响分析

目的弄清某型引信在高温高湿环境下的失效模式,研究高温高湿环境对引信薄弱部件的影响。方法利用ANSYS workbench软件,类比热扩散仿真,建立湿扩散仿真方法。以某型引信为研究对象,开展湿仿真、热仿真、湿-热-机械耦合仿真,根据仿真计算结果,找出薄弱部件,分析其老化失效模式。结果在环境温度为85℃和相对湿度为85%条件下,仿真时长设定为1 h,结果显示,引信内部温度传递基本达到饱和,湿度分布梯度明显,产生的应力集中和变形量最大在涡轮电机外壳,达0.19 mm,并产生了约17 MPa的应力集中,与真实样品出现的失效部位与失效模式高度一致。结论高温高湿环境下,湿-热耦合应力将导致引信出现缺陷,缺陷集中在电机外壳处。     

引信在长期贮存下老化行为的仿真模拟与分析

目的厘清某型引信在贮存14 a后的失效模式,研究温度周期性交变对引信及其薄弱零件的影响。方法利用ANSYS workbench软件,建立基于时间硬化的蠕变仿真方法。以某型引信为研究对象,开展周期性温度交变的蠕变仿真,根据仿真计算结果和实物的对比分析,找出薄弱零件,分析其老化失效模式。结果在每个周期内环境温度循环条件下,仿真时长设定为14 a,结果显示,引信整体蠕变应变率超过1%,平均压紧应力下降21%,松弛稳定性变弱,密封性在一定程度上变差。其中,引信电机外壳、电机扇叶、底部线路对接板为薄弱零件,容易发生失效行为。结论引信贮存在典型西南湿热环境14 a后,周期性温度交变应力将导致引信出现缺陷,缺陷集中在电机外壳、电机扇叶、底部线路对接板处,应重点对这些部位进行防护。     

海绵城市生物滞留带重金属污染特征及风险评价

生物滞留带作为海绵城市重要的净水和渗水措施,在全国海绵城市建设中得到了广泛的应用.为了探明生物滞留带重金属累积、污染和可能存在的环境风险,以全国首批海绵城市建设示范区重庆市悦来新城生物滞留带为研究对象,探讨其重金属含量与空间分布特征,利用污染系数、地质累积指数和潜在生态风险指数进行污染水平和生态环境风险评价.结果表明,悦来新城生物滞留带中除Mn外,Cu、Zn、Pb、Ni和Cd的含量平均值均超出重庆市土壤背景值的4.14、1.77、4.98、1.23和6.51倍.空间分布上,不同功能区域道路旁的生物滞留带重金属含量呈现出较大差异性,工业区道路生物滞留带中Cu、Zn、Mn、Pb、Ni和Cd的含量均显著高于其他区域生物滞留带中的同种类重金属含量（P<0.05）.污染系数和地质累积指数显示重金属的污染水平排序为：Mn相似文献   

快速城市化区域河网沉积物重金属污染风险评价与管控对策

为研究快速城市化区域河网沉积物重金属污染特征和生态风险,调查了研究区域具有代表性的5条河道,共采集了19份表层(0～10 cm)沉积物样品,重点分析Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni和Hg共8种重金属的含量,并评价其生物毒害效应、污染水平和生态风险.结果表明,8种重金属的含量范围分别为:0.29～3.33、6.10～42.40、20.50～149.00、19.60～196.00、15.40～437.00、69.10～560.00、15.80～86.70和0.04～0.61 mg·kg~(-1),其中Cd、Cu和Zn平均含量分别为研究区背景值的28.40、7.20和5.80倍,超当地背景值,情况较为显著.8种重金属含量水平多位于沉积物物质基准值TEC-PEC之间,产生生物毒害效应的可能性不容忽视,63.16%的点位平均可能效应浓度商Q值大于0.5,表明大部分点位中重金属的复合污染已经对底栖生物产生了毒害效应;地累积指数和潜在生态危害评价认为Cd、Cu和Zn的污染水平和生态风险较高,其中Cd对评价结果的贡献率最高.基于以上分析认为,研究区域沉积物重金属污染风险水平较高,其中Cd毒性较大且污染显著,值得重点关注,研究区域重金属污染防治和管理应针对Cd展开.     

我国南方典型城市土壤重金属污染特征及源汇关系分析

工业化和城市化带来的重金属污染问题日益引起关注,其对环境质量、食品安全、人体健康及社会经济的可持续发展构成了严重的威胁和挑战.本文以我国南方典型城市化区域为研究对象,通过采集表层(0～20 cm)、亚表层(20～40 cm)及剖面(0～100 cm)土壤,检测土壤中8种重金属元素(砷、镉、铬、铜、汞、镍、铅、锌)的含量,并对当地95个主要污染物排放企业的空间分布进行调查,对比土壤重金属高检出区的分布特征并进行源汇关系分析.结果发现,该区域整体上以重金属Cd超标率较高,是主要污染物和需要关注的重点,与农用地土壤污染风险筛选值(0.3 mg·kg~(-1))相比其超标率达71.7%.通过对排放源进行分析,确定了电子电镀和染织两个主要排放行业.工业集中区北部8种重金属元素的平均含量水平显著高于其他区域,受工业和农业干扰较少的城市公园土壤重金属含量与土壤本底值接近.As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的高检出区主要集中在北部区域,研究区95个主要污染物排放单位中,72个位于城市北部,主要是电镀和染色皮革行业.进一步研究证明,这些重点排污企业加重了当地土壤中重金属的污染,是当地重金属污染的主要驱动因素.