城市植物叶面尘中痕量元素分布特征及其生态风险评价

为了解城市植物叶面尘中痕量元素的分布规律及污染特征,以南京市5个典型区域植物叶面尘作为研究对象,应用ICP-AES(电感耦合等离子体发射光谱仪)对其中As、Cr、Cu、Pb、Zn、Ti、Mn等痕量元素质量比进行测定,并运用地质积累指数法和Hakanson潜在生态风险法评价重金属污染程度和存在的潜在生态风险.结果表明:商业区和交通枢纽区各重金属的质量比均较高,尤其是Pb、Cu污染最为严重;工业区Cu、Zn等重金属污染较为严重;城郊结合部重金属污染相对较轻;风景名胜区部分重金属元素质量比高于南京市背景值.地质积累指数表明,南京市典型区域植物叶面尘重金属As、Cr、Cu、Pb、Zn、Ti存在着不同程度的污染,Pb、Zn和Ti元素污染最严重,已经达到了偏中度污染水平.潜在生态危害指数表明,5个区域的植物叶面尘中重金属潜在生态危害均属于中等风险等级.     

长沙市冬季某商场建筑室内外细颗粒物浓度的实测与分析

对长沙市冬季某商场建筑室内餐饮区、化妆品区、鞋包区、服饰区和室外同步进行了细颗粒物(PM2.5)质量浓度的实测.分析了室内不同功能区、室外PM2.5质量浓度随时间的变化特征,并分析了温度、相对湿度、风速、大气压力对PM2.5质量浓度的影响.结果表明:室外PM2.5质量浓度高于室内;室内餐饮区PM2.5质量浓度最高,其次是化妆品区和服装区,鞋包区最低;室内人为活动和室外污染共同影响着室内颗粒物质量浓度;风速与PM2.5质量浓度相关性较弱,温度、相对湿度、大气压力与PM2.5质量浓度具有较强的相关性.     

露天矿坑飏尘防治用风障结构参数性能影响的模拟分析

基于某露天矿坑飏尘防治用风障工程建立数学和物理模型,探究风障结构参数对风障庇护效果的影响.运用正交试验原理和计算流体动力学软件Fluent对不同风障高度h、风障倾角α和风障厚度d的27组风障工况进行试验,并选取风障后相对平均风速及风障阻力作为考察指标,对试验结果进行直观分析及方差分析,得到不同风障结构因素对其庇护效果影响的显著性大小排序:风障厚度、风障倾角、风障高度.给出了优化型风障并分析了其后沿流水平距离变化时不同高度间相对风速的变化,得出在开孔率和高度相同时,直立风障的庇护效果与风障阻力和风障厚度呈正相关,并当厚度大于12.5 mm时,风障庇护效果缓慢增强,风障阻力却迅速增大.     

矿区植物重金属污染的高光谱特性及其反演模型

植物体内重金属的大量聚集将造成植被叶面反射光谱在特定波段内的特征性变化。以陕西潼关矿区葎草、玉米、苦菜、梧桐典型植被为研究对象,利用ASD Field Spec 4光谱仪采集植物光谱曲线,采用导数光谱、连续统去除法等信息提取方法,分析植物红边位置、红边斜率、植被指数等光谱特征参数与植物样本重金属相关性。选择蓝谷、红边位置等相关性较高的敏感波段,构建矿区两种葎草和梧桐的镉(Cd)、铅(Pb)质量比与其光谱参数定量反演模型。结果表明,葎草、梧桐的Cd、Pb与一阶微分光谱特征相关程度更好,多数符合二次多项式函数关系,然而葎草的Cd符合反函数关系,均方根误差在0.03~0.07。室内试验验证两种植物叶绿素含量与Cd含量负相关,在Pb低浓度时植物的叶绿素含量减少得不明显,随Pb浓度升高,叶绿素含量降低明显。因而植物高光谱特征间接反映植物重金属的含量。     

蒽醌染料的矿化过程及其相关中间产物分析

以茜素绿的Ti O2光催化降解反应为目标体系,运用紫外可见分光光度计对降解过程中不同反应时间的特征吸收进行了测定。根据降解体系特征吸收的变化及可能生成的中间产物特性,选用HPLC-MS测定了反应初期生成的含蒽醌染料母体结构的降解产物,并采用GC-MS继续跟踪分析了降解生成的蒽醌类和邻苯二甲酸类中间产物。运用离子色谱(IC)测定了降解过程中生成的小分子有机羧酸及无机离子。结果表明,茜素绿分子的降解首先是蒽醌染料母体结构的破坏,生成的主要中间产物蒽醌类化合物可被开环氧化为邻苯二甲酸酯类物质,并可继续降解生成甲酸、乙酸和草酸,最终矿化为CO2和H2O。茜素绿分子中的有机硫主要矿化为SO2-4,有机氮则矿化为NO-3和NH+4,其中有机氮的80%以上被还原矿化为NH+4。     

湿地植物芦苇根系分泌物的三维荧光光谱表征分析

针对湿地植物芦苇根系分泌物特性不明确的问题,于北京建筑大学大兴校区人工湖实地采集湿地植物芦苇,在实验室水培后采用三维荧光光谱技术考察了芦苇根系分泌溶解性有机物组成随时间的变化规律。结果表明:芦苇根系可分泌溶解性有机物,使根系周围水体有机碳含量增加;芦苇根系分泌物主要为含芳环结构类色氨酸蛋白物质;随时间延长,三维荧光光谱图出现代表微生物代谢物的荧光峰,推测根系周围出现微生物活动,微生物利用根系分泌物生长繁殖,并将类蛋白物质转化为类腐殖酸物质,产生代谢物,使根际周围溶解性有机物组成发生改变。     

城市化影响因子识别及其对水环境质量的影响分析

城市化的聚集效应引发众多环境问题,尤其会对水环境产生重要影响。城市化对水环境的影响是多种因素的综合结果,通过对城市化主要影响因子的识别分析,探讨城市化对水环境的影响机理。采用因子分析法对合肥城市化影响因子进行识别,结合巢湖西半湖水环境综合污染指数,应用灰色关联分析模型分析合肥城市化主因子对巢湖水环境的影响。结果表明:合肥城市化影响因子主要包括城市规模、产业结构和城市空间;合肥城市化对巢湖西半湖水环境的影响呈增大趋势;1991—2008年巢湖西半湖水环境质量变化的主要驱动因子为产业结构。建议加大区域产业结构调整,改善巢湖水环境质量,促进城市化与水环境质量协调发展。     

兰炭废水中有机污染物组成及其去除特性分析

为了明确兰炭废水中有机污染物的组成及其浓度,采用气相色谱法分析了废水中苯系物、酚类、多环芳烃等有机污染物的分布情况,并对处理过程中上述有机物的去除特性进行了研究。结果表明,在兰炭废水中8种苯系物总质量浓度为111.09 mg/L;14种酚类物质总质量浓度为3350.88 mg/L,其中苯酚质量浓度最高,达到1 333.44 mg/L;废水中检测到5种多环芳烃,总质量浓度为1 335.62 mg/L,其中萘质量浓度高达1328.04 mg/L;邻苯二甲酸二丁酯及吲哚在废水中均能检测到,但未检测到喹啉。物化-生化组合处理工艺对兰炭废水的处理效果良好,其中萃取处理单元对苯系物、酚类物质、多环芳烃的去除效果显著;在生化处理阶段,苯系物、酚类、邻苯二甲酸二丁酯、吲哚、喹啉去除率较高,但多环芳烃的去除效果较差。     

新建电子废弃物拆解厂附近土壤重金属污染评价及其来源分析

为了探究新建电子废弃物拆解厂附近土壤重金属污染水平与同源相关性,对上海某新建(2012年)电子废弃物处理厂附近土壤中的重金属进行了分析,通过电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对土壤中As、Cd、Pb、Cu、Zn 5种重金属元素进行了测定,采用潜在生态风险指数法和地累积污染指数法对污染程度进行了评价。结果表明,除Zn外,该场区附近土壤As、Cd、Cu、Pb质量比的最小值均大于当地化工区土壤的背景值,其中As和Cd的质量比更高,分别为国家二级标准(GB 15618—1995)的1.7倍和1.68倍。评价区土壤重金属的风险指数为392,属于强生态风险,其中Cd的潜在风险指数达到了285,具有很强的生态风险;As的风险指数为83,具有强生态风险;Pb、Cu和Zn具有轻微生态风险,应用地累积污染指数法得到了相似的结果。通过重金属相关性分析得出,5种重金属相互间具有显著相关性,可初步判断均来自电子废弃物拆解生产过程中产生的污染,因此,必须进一步加强电子废弃物拆解过程的污染控制。     

微纳铁尾矿砂吸隔声板的制备及其影响因素分析

为探究大量废弃铁尾矿砂再资源化新途径以解决当今环境污染这一重要问题,并获得隔声兼备吸声功能的新降噪材料,基于废弃铁尾矿砂的再资源化和声学材料的降噪理论,将铁尾矿砂粒径微纳米化,并以不同粒径的铁尾矿砂为基体材料,添加少量羧甲基纤维素(CMC)为黏结剂、SiO2气凝胶为气孔改良剂及短玻璃纤维(GF)为增强剂等成功模压制备吸声和隔声兼备的微纳多孔吸隔声板.通过正交试验考察铁尾矿砂粒径、试样厚度、SiO2气凝胶添加比例、CMC添加比例以及GF添加比例等对试样吸声和隔声的影响.结果 表明,铁尾矿砂粒径为首要影响因素,微纳化可有效提高其隔声量和吸声系数.研究最佳制备条件为:铁尾矿砂粒径为200 nm,试样厚度为20mm,SiO2气凝胶添加比例为12.5％,CMC为2.5％,GF为2％,该条件下试样孔隙率和体积密度分别为34.5％和1.02g/cm3,最大吸声系数可达0.44,平均吸声系数为0.31,平均传声损失隔声量可达到34.1 dB(A).微纳铁尾矿砂材料实现了隔声与吸声兼备的功能.     

基于组合权物元分析模型的地下水水质评价

针对以往地下水水质评价中多采用单一权重法确定各评价指标权重的不足,提出基于主客观组合权重的权重计算模式,并运用权重风险度计算公式选出相对合适的组合权重,再与物元分析理念相结合,构建用于评价地下水水质的组合权物元分析模型。应用该模型对阜新新邱露天煤矿排土场淋溶水的地下水污染区的12个监测点水质进行综合评价。结果表明:研究区的1#～5#监测点水质均达到Ⅱ级以上,符合国家饮用水标准要求;6#～12#监测点水质均受到不同程度的污染,已不能饮用。评价结论与灰色关联分析法和模糊综合评价法所得结论基本一致。     

淡水环境磷的生物有效性评估方法的发展动态

磷在水体中含量较低,但在淡水生态系统中却是十分活跃的生源要素之一,其生物有效性往往是藻类水华的驱动力.本文对水环境中磷的生物有效性评估方法的发展现状进行了综述.目前发展了很多生物有效磷估算方法,但是没有完全认同的标准方法.从实验操作角度来看,藻类培养分析法最适于水样;化学提取法适于沉积物;而氧化铁材料等磷汇方法在水样及沉积物上均比较方便.事实上,生物有效磷概念含糊,是不可准确定量的.然而,为了更有效地评估磷的生物有效性,估算生物有效磷含量又是很有必要的.     

阴/非离子化学剂与糖脂类生物剂复配对煤尘润湿效果影响

为解决糖脂类生物表面活性剂润湿性能差的问题,选取4种化学表面活性剂和3种生物表面活性剂,通过对化学表面活性剂与生物表面活性剂的溶液的表面张力、沉降速度和红外光谱分析,研究化学表面活性剂与生物表面活性剂复配对煤尘润湿效果的影响。研究结果表明：化学表面活性剂与生物表面活性剂复配对煤尘的润湿性存在增强作用,且化学表面活性剂润湿性能越强,复配后对煤尘润湿性的增强作用越好,当二者为阴/非组合时这种增效作用更强,当质量分数达到一定值时,影响减弱。单体与复配的表面张力的线性回归模型表明,在对复配表面张力的影响中化学表面活性剂占主要影响因素。其中化学表面活性剂SDS与生物表面活性剂槐糖脂复配时增效作用最好,表面张力最低为23.04 mN/m,煤尘沉降速度最快为7.70 mg/s。     

改变城市下垫面类型及控制道路尘环境效益评估方法

以天津市为研究对象,提出通过改变城市下垫面类型来控制裸露地面所造成的颗粒物污染.首次引入了相对起尘量的概念,以定量分析改变城市下垫面类型对城市空气颗粒物污染的影响,并进行环境效益的评估.对于道路,提出制定道路积尘量限定标准的建议,并提出了控制道路积尘的环境效益评估方法.     

GIS与数模支持下的油气田环境风险预警系统研究

简要介绍了油气田在建设与生产过程中对环境的影响,构建并开发了基于GIS与数模的油气田环境风险预警系统。系统包含大气污染模拟模型、地表水污染模拟模型和地下水污染模拟模型,实现了环境监测数据的管理、实时监测预警和污染模拟、快速应急响应三大功能。介绍了油气田环境风险预警系统的设计及基本功能,探索了将地理信息系统与数学模型相结合运用于油气田环境风险预警的方法。实践表明,以GIS技术为平台,结合数学模型为辅助进行环境风险预警是可行的。     

石油污染土壤对黄豆生长的影响

通过盆栽实验,研究了不同石油烃质量比对黄豆幼苗叶绿素、丙二醛(MDA)含量和SOD活性的影响;通过田间实验,探讨了石油烃对黄豆生长性状、籽粒品质和土壤中微生物群落的影响.结果表明,石油烃质量比为3 000～5 000 mg·kg-1时,对黄豆幼苗叶绿素质量比、MDA含量和SOD活性无显著影响;质量比达到10 000 mg·kg-1时,叶绿素质量比和SOD活性分别降低10.8%和9.8%,MDA含量增加12.4%.田间实验发现,10 000 mg·kg-1处理对黄豆中粗蛋白质、粗脂肪质量分数和出苗率无显著影响,但对黄豆多数生长性状影响显著,有明显毒害作用.土壤中石油烃质量比达到30 000～50 000 mg·kg-1 时,黄豆株高、单株荚数、肉荚比、百粒重、根重、单株产量、生物量、出苗率、粗蛋白质和粗脂肪质量分数显著下降;苯并[a]芘质量比达到5.32～5.59 μg·kg-1,高于国家食品标准所规定的限量(＜5 μg·kg-1);微生物数量,特别是嗜油菌数量显著增加.     

氢化物诱致金属稳态裂纹扩展数学模型理论研究

在温度和裂尖速度恒定、平面应变和小范围氢化物沉淀条件下,给出了考虑氢扩散、氢化物沉淀、非机械能量流和氢化物/固溶变形等多物理场的耦合效应的数学模型.导出了应力态金属中氢固态溶解度解析表达式,可用于描述不同弹性性态及任意几何形状的氢化物,其中氢化物和金属相假设为具有完全各向异性的力学性态.研究表明,当接近氢化学平衡和临近应力强度因子阈值裂纹扩展时,静水应力平台在临近裂尖氢化物沉淀的区域产生.静水应力平台强烈依赖于远场氢浓度和温度,但几乎与金属材料的屈服强度和硬化特性无关.同一静水应力也在产生氢化物的裂尖后面出现.裂尖场附近的特性用于估计远场氢浓度阈值(而且发现低于此阈值时不会产生氢化物沉淀)和应力强度因子阈值.当归一化应力强度因子接近零时,临近应力强度因子阈值的裂尖场产生,它可由氢化物沉淀区域的常静水应力体现.随着归一化应力强度因子值的增加,裂纹扩展裂尖场从阶段Ⅰ演化到阶段Ⅱ,氢化物沉淀区域的实际尺寸减小并偏离平台水平,裂尖场附近的力学响应基本和金属中不充有氢的工况一致,此时裂尖场强烈依赖于远离裂尖场的氢浓度.     

不同溶剂对化感物质抑藻效果的影响

以铜绿微囊藻作为生物材料,邻苯二甲酸二丁酯和没食子酸作为化感物质,研究了这两种化感物质在不同浓度下对铜绿微囊藻生长的影响,对比了不同溶剂中两种化感物质的抑藻效果.结果表明,低浓度的邻苯二甲酸二丁酯对铜绿微囊藻的生长具有一定促进作用.但高浓度时抑制其生长;没食子酸对铜绿微囊藻的生长具有一定的抑制作用,但浓度的影响规律性并不明显;对邻苯二甲酸二丁酯来说,乙醇溶剂可以增强其对铜绿微囊藻生长的抑制作用,而对没食子酸来说,甲醇溶剂可以减弱其对铜绿微囊藻生长的抑制作用.可见,在化感物质发生作用时,化感物质用量和溶剂种类起着极其重要的作用.     

氯苯对球形红细菌的毒性效应研究

研究不同质量浓度氯苯对光合细菌球形红细菌(Rhodobacter sphaeroides)生长和脱氢酶活性的影响.结果发现,当氯苯质量浓度达到80 mg/L时,即可抑制球形红细菌的生长;当氯苯质量浓度增加到1 000 mg/L时,球形红细菌的生长被完全抑制.球形红细菌脱氢酶活性随氯苯质量浓度增加而明显降低.在此基础上进一步运用化学品对水生生物急性毒性实验的标准方法研究了氯苯对球形红细菌的毒性效应.结果表明,氯苯对球形红细菌生长的安全质量浓度(最低可见效应质量浓度LOEC)为40 mg/L.抑制球形红细菌生长的96 h-EC50为346.7 mg/L.氯苯与球形红细菌的质量浓度-效应方程为y=11.1459-2.416x,R2=0.989 7.对该质量浓度-效应方程进行χ2检验表明,结果符合精度要求,计算出的96 h-EC50真实可靠.