基于自适应偏最小二乘回归法的CUACE模式污染物预报偏差订正改进方法研究

针对GRAPES-CUACE模式预报的6种常规污染物浓度,采用非线性动力统计-订正方法——自适应偏最小二乘回归法,建立了中国不同地区的CUACE模式预报偏差订正模型,采用多种敏感性试验优选了不同季节各区域的最优自变量组合方案,并对2016年1—3月、11—12月全国342个城市PM_(2.5)浓度预报值进行了滚动订正检验,分析了订正前后PM_(2.5)浓度的时空变化特征,重点分析了该方法在京津冀、长三角、珠三角、川渝地区等关键区域的适用性及其改进效果.结果表明:(1)CUACE模式预报PM_(2.5)浓度普遍低于观测浓度,且与实测值的相关系数较低;CUACE 15 km分辨率模式PM_(2.5)浓度预报效果优于54 km分辨率模式,其中长三角地区改进最显著,珠三角和京津冀次之,川渝地区预报效果较差.(2)订正后的PM_(2.5)浓度更接近于实测值,订正后误差明显减小,相关系数明显提高,而且订正值与实测值的散点集中分布于对角线附近.(3)长三角地区PM_(2.5)浓度订正效果最好,准确率可达72.3%;珠三角地区次之,准确率为66.3%;京津冀和川渝地区订正效果稍差,但准确率亦可达63.6%和62.6%.(4)订正后污染日和非污染日的准确率、相关系数分别提高了57.5%和25.9%、304.8%和15.2%;绝对平均偏差、均方根误差分别减小了38.9%和18.7%、21.8%和8.5%.(5)针对北京、上海、广州、乐山的不同重污染过程,订正后的平均绝对误差分别减小了12.07%、46.63%、36.66%、17.71%,相关系数分别提升了25.86%、22.22%、16.92%、162.5%,说明该订正方法适用于不同地区的不同重污染过程的预报.     

洋浦湾表层海水中多环芳烃的分布特征及来源分析

以海南洋浦湾海域的8个位点为监测对象,采用固相萃取法富集,超高效液相色谱(UPLC)测定表层海水中14种多环芳烃(PAHs)的含量,研究了PAHs的不同季节时空分布特征以及污染来源,并与国内外其他河口及海湾海水中PAHs质量浓度进行了比较。结果表明:洋浦湾海域水体中受到了一定程度的多环芳烃污染,14种PAHs总质量浓度范围为426.52~1 006.30 ng/L,平均总质量浓度为569.95 ng/L,其中萘的浓度最大,占PAHs总量的59.8%。2~5环PAHs分别占总浓度的59.8%、18.4%、20.6%、1.2%,5环在部分采样点中未有检出,6环均未检出。该海域PAHs含量具有明显的季节分布特征,冬季(均值690.70 ng/L)和春季(均值625.66 ng/L)PAHs含量明显高于秋季(均值481.94 ng/L)和夏季(均值481.51 ng/L),其中冬季各样点平均含量最高。旱季水体中PAHs质量浓度明显高于雨季。工业码头和港口PAHs浓度低于渡口、渔港等生活区。采用同分异构体比值法进行污染来源分析,表明春、夏、秋季洋浦湾表层水中PAHs主要来源于石油污染;冬季生活区主要为高温燃烧和石油的混合源,工业区则主要来自石油源。     

CaCl2浓度对土壤吸附西维因的影响研究

以北京交通大学校园草坪种植土为研究对象,研究了CaCl2浓度对西维因在土壤上吸附行为的影响,比较分析了不同CaCl2浓度下土壤对西维因的吸附动力学曲线和吸附等温线。实验结果表明,Elovich方程可以较好地拟合土壤对西维因的吸附动力学曲线。随着CaCl2浓度的增大,从快吸附到慢吸附过程所需要的吸附时间增加。西维因在土壤中的吸附等温线呈非线性特征,Freundlich和Langmuir吸附等温式均能较好地拟合吸附等温线。随着离子强度的增大,土壤对西维因的吸附容量降低。西维因浓度较低时,吸附等温线的线性要优于高浓度时的吸附等温线,进一步证明西维因在土壤上的吸附遵从"两相"吸附模式。     

分光光度法测定水中硝基苯类化合物检出限的优化

对测定水中硝基苯类化合物的锌还原-盐酸萘乙二胺分光光度法进行优化,简化了操作步骤,并将参加显色反应的水样体积由4.0 mL增加至8.0 mL,比色皿厚度由10 mm增加至20 mm,方法推荐检出限由0.20 mg/L降至0.05 mg/L,实验室检出限为0.042 mg/L,改进后的方法对标准样品的测定结果符合要求。     

华北中北部地面运动衰减研究

使用河北省数字地震遥测台网25个台的259条波形记录资料,采用三段几何衰减模型,通过反演得到华北中北部地区剪切波的衰减模型和介质的品质固子Q(f)值,Q(f)=420.8f~(0.384)。研究发现,华北中北部地区的Q值与广东地区很接近,而与其它地区差异较大。     

光电化学协同催化降解孔雀绿的研究

以热氧化法制备的TiO2/Ti薄膜电极为阳极、石墨电极为阴极、饱和甘汞电极为参比电极,设计了一种新型的双槽光电化学协同催化反应器,用离子交换膜连通反应器的两电极槽,考察了pH、孔雀绿初始浓度、连通方式等因素对降解脱色效率的影响,研究了孔雀绿的催化降解过程动力学,并根据其降解前后的紫外-可见光谱的变化,探讨了其催化降解过程.结果表明,初始浓度为30mg·L-1的孔雀绿溶液,在pH=3时,经过120min的光电化学协同催化降解,脱色率可达97.7%;孔雀绿的光电化学催化降解反应属于准一级反应;·OH不仅攻击了其分子内的强生色基团,破坏了大分子共轭体系,而且孔雀绿大分子内的芳香环或具有芳环的中间产物也被氧化降解为小分子化合物.     

氨水洗涤脱除CO2温室气体的机理研究

利用氨水洗涤电厂模拟烟气中的CO2温室气体，在合适的操作条件下，可以实现很高的CO2脱除率(达到95％以上)；当入口CO2体积分数分别为10％、12％、140k，氨水吸收CO2的脱除率超过90％时，进口CO2体积分数对氨水吸收CO2脱除率的影响不大；随着氨水浓度的增加，氨水吸收CO2的吸收速率和达到平衡状态时CO2的脱除率都要增大；氨水洗涤CO2温室气体的动力学研究表明：在实验所涉及的温度区间内，其化学反应符合Arrhenius规律。     

松香基三烯丙酯交联聚合树脂的合成及其对水中Pb（II）、Cd（II）和Cu（II）的吸附性能与机制

以自制的松香基三烯丙酯（triallyl maleopimarate， TAMP）为交联剂，通过悬浮聚合法合成了一种松香基三烯丙酯交联聚合树脂（triallyl maleopimarate-acrylic copolymer， TAMPA），采用红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）、N₂吸附脱附曲线和热重（TG）分析等方法对其物理化学结构及热稳定性等进行表征，采用批量吸附实验探讨了TAMPA投加量、溶液pH、温度、接触时间和离子强度等因素对TAMP树脂对Pb（II）、Cd（II）和Cu（II）重金属离子吸附性能的影响.结果表明，当pH值为2.0~5.0，TAMPA树脂对Pb（II）、Cu（II）和Cd（II）吸附量呈先增大后平缓的趋势，pH=5.0为最大值.随着离子溶液的增加对TAMP树脂去除重金属离子有抑制作用；吸附动力学符合准二级模型；Freundlich等温吸附模型可以较好地描述TAMPA对3种重金属的吸附；吸附热力学结果表明其能自发对相关金属离子进行吸附.以EDTA为洗脱剂，重复再生3次后TAMPA仍有可观的吸附性能.结合XPS和量子化学计算模拟结果，提出了TAMPA对Pb（II）、Cd（II）和Cu（II）的吸附作用机制，主要为重金属离子与材料基体中的C?O氧配位螯合作用.