移动监测在城市小尺度污染热点发现中的应用

面向精细化大气环境监测与治理的需求,本文采用基于传感器法的小型化空气污染监测设备,通过车载移动部署的方式,实现城市区域内小尺度污染热点区域的感知发现。以案例城市为例,利用少量车载移动微站,在一周的时间里完成了主城区范围内小空间尺度PM_(2.5)污染热点区域的发现和排查,并从多个视角进行了数据展示,验证了移动监测在针对城市小尺度污染热点快速巡查中的可行性以及应用价值。     

草原流域地下水化学时空特征及环境驱动因素——以内蒙古巴拉格尔河流域为例

为查明内蒙古草原流域地下水水化学特征、成因及其环境意义,选择巴拉格尔河流域为研究对象,以Piper三线图、Gibbs图、主成分分析法（PCA）和内梅罗指数法等对2018~2019年丰水期、枯水期46处92个浅层地下水水样进行分析.结果表明：研究区地下水呈现弱碱性环境,属于淡水,枯水期多数离子含量高于丰水期,空间分布整体呈现出西高东低的特点;地下水水化学类型多样,以HCO₃^–-Ca²⁺·Na⁺型占主导,HCO₃^–-Ca²⁺型、HCO₃^–--Ca²⁺·Mg²⁺型、HCO₃^–-Na⁺型和HCO₃^–-Ca²⁺·Na⁺·Mg²⁺型等多种共存;不同河段枯水期水化学差异不显著,但丰水期地下水离子具空间特征,地下水化学成分来源变化复杂;地下水化学离子主要受岩石风化作用控制,Ca²⁺、Mg²⁺主要来源于碳酸盐、硅酸盐和蒸发岩的溶解,其中碳酸盐占主导,Na⁺、K⁺来自岩盐的溶解;地下水级别较好水居多,其次为较差和良好,极差、优良水占比最小,总体水质偏好;碳酸盐岩石风化、水岩溶滤作用和人类活动是研究区地下水化学特征演化的主要驱动因素.研究成果可为区域草原生态环境保护与恢复、水资源开发利用及流域生态水文研究提供技术参考与依据.     

两种油料作物秸秆生物炭对土壤中铅的钝化修复

随着经济的发展和工业化进程的加快,土壤重金属污染问题日益严重,而利用比表面积大、孔隙结构丰富的环境友好型材料生物炭对重金属污染土壤进行钝化修复具有重要的现实意义。采用人工模拟铅污染土壤进行培养试验,以3%的比例分别施加油菜(Brassica campestris L.)秸秆生物炭(BRS)和胡麻(Sesamum indicum)秸秆生物炭(BFS),研究了两种生物炭对铅污染土壤中Pb形态变化的影响。通过施加生物炭后土壤pH、阳离子交换量(CEC)、土壤有机质(SOM)的变化,结合扫描电镜(SEM)、Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积及孔径分析和X射线衍射(XRD)等表征手段对生物炭进行形貌和结构分析,探讨了两种生物炭对土壤铅的形态转化影响机制,为生物炭修复铅污染土壤提供科学依据。结果表明,与对照组相比,施加BRS和BFS后土壤pH值分别升高了0.79和0.98,CEC分别升高了13.97 cmol·kg~(-1)和15.92 cmol·kg~(-1),SOM分别升高了31.031 3 g·kg~(-1)和36.247 7 g·kg~(-1),但均未达到显著性差异;碳酸盐结合态铅含量降幅最为显著,分别为10.89%和9.7%,可交换态、铁锰氧化物结合态和有机态铅含量略有降低,而残渣态铅含量增幅较大,分别达到了18.01%和17.56%。铅形态变化是土壤pH升高、CEC及SOM含量增加共同作用的结果。可交换态、碳酸盐结合态铅含量与土壤pH、CEC、SOM达到极显著相关。综上,两种生物炭对铅污染土壤具有良好的钝化修复效果。     

镧柱撑膨润土对铅的吸附特性

以钠基膨润土(Na-B)为原料,加入镧柱化剂,采用水热法制得镧柱撑膨润土(La-P),用比表面积、X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等手段对材料进行表征分析,并考察La-P对Pb(Ⅱ)的吸附行为。结果表明:(1)镧柱化剂进入到Na-B层间,起到了增大层间距的作用。(2)La-P对Pb(Ⅱ)吸附的最佳pH为4。(3)Langmuir方程能较好地描述La-P对Pb(Ⅱ)的吸附行为,表明其吸附过程为单分子层吸附,拟合得到的最大吸附量为32.89mg/g,表现了较好的Pb(Ⅱ)去除能力。(4)准二级动力学模型可较好描述La-P对Pb(Ⅱ)的吸附过程,该吸附以化学吸附为主;颗粒内扩散模型表明,La-P对Pb(Ⅱ)的吸附速率受膜扩散和颗粒内扩散共同影响。     

混合部署型网格化大气质量监测系统的设计及数据分析应用

本文提出了一种网格化大气质量监测系统,采用"移动+固定"的混合部署方式,实现对目标监测区域的覆盖监测,充分发挥固定和移动部署各自的性能优势。在中新生态城的实施案例中,依托该网格化大气质量监测系统,我们完成了污染态势的细粒度分析和区域内污染热点网格的统计,展现了此类系统在大气污染监测治理中数据分析的潜力。