基于ERT技术的微生物矿化固砂过程监测研究∗

微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术在土体改良方面具有良好的应用前景,同时兼顾了生态环境效益。为了对MICP固砂过程进行实时监测,提出将高密度电阻率层析成像技术(ERT)与MICP相结合的方法,通过开展相应的室内试验,验证方法的可行性。试验过程中,将石英砂填入高度60 mm、直径176 mm的圆柱模具,并在四周设计了16个电极,采用喷洒工艺在砂土表面限定区域进行了三轮MICP处理,利用自主研发的ERT系统对不同处理阶段的试样进行了电阻率测试,对比分析了MICP处理过程中试样内部电性参数的空间变化规律。结果表明:(1)MICP处理过程中,处理区域呈现低电阻率特征,低电阻区的范围与电阻率大小主要与菌液和胶结液在砂土介质中的入渗扩散过程有关。(2)对MICP固化砂样进行洗盐风干后,之前处理区域由低电阻区转变为高电阻区,主要是因为微生物诱导生成的碳酸钙胶结作用导致砂土介质的密实度增大。(3)利用ERT技术可以有效追踪MICP处理过程中砂土内部电阻异常区的形成与扩展,并与MICP固砂过程与固化效果建立联系,说明采用ERT技术监测MICP固砂过程具有可行性,为研究MICP固砂机制和评价固化效果提供了新的技术思路。     

基于BAT-OOPN理论的煤电机组超低排放限值研究

应用由经典Petri网发展而来的面向对象Petri网的理论和方法,将Petri网移植引入绥电超低排放(BAT)工艺中,对绥电超低排放(BAT)数值模拟进行研究。结果表明,在置信水平为99%时,颗粒物、SO2、NOx的浓度正态分布均值置信区间为颗粒物(4.0,4.9),SO2(10.9,14.2),NOx(35.1,39.1);最佳排放质量浓度为:颗粒物1.7 mg/m^3,SO22.0 mg/m^3,NOx19.8 mg/m^3;最差排放质量浓度为:颗粒物7.5 mg/m^3,SO231.0 mg/m^3,NOx47.9 mg/m^3。根据最佳排放浓度指出污染物削减潜力以及绥电减排的空间,可以根据最差排放浓度进行污染源预警;依据仿真结果并结合现有的排放标准,拟定燃煤电厂超低排放限值为颗粒物5.0mg/m^3,SO215 mg/m^3,NOx40 mg/m^3。     

大通湖主要污染物浓度空间分布及其污染来源解析

为了解大通湖主要污染物TN、TP和NH3-N的空间分布特征及污染来源,于2017年9月对大通湖及周边河流进行采样分析。结果表明,大通湖周边入湖河流的ρ(TN)为0. 74～2. 18 mg/L,ρ(NH3-N)为0. 094～0. 874 mg/L,ρ(TP)为0. 02～0. 243 mg/L;湖体ρ(TN)为0. 82～1. 47 mg/L,呈现湖体中间低、四周高的特征,ρ(NH3-N)为0. 14～0. 42 mg/L,但整体差异较大,高值区主要在大通湖西南及东部,ρ(TP)为0. 160～0. 289 mg/L,水质为Ⅴ类或劣Ⅴ类,TP为湖体的主要污染物,湖体的ρ(TP)变化呈现出从四周向中部增加的趋势,高值区主要集中在大通湖正南及湖心处;根据2016年大通湖区域污染源统计及入湖污染物计算,大通湖水环境的TP污染负荷大小排序为农田径流畜禽养殖生活污水工业污染网箱养鱼旅游服务。     

重心转移视角下新型城镇化与生态足迹时空差异及其耦合关系研究——以四川省为例

在生态文明建设理念下,如何实现新型城镇化与生态环境的协调发展已成为我国亟待破解的重大难题。以快速城镇化的四川省为研究对象,运用重心耦合模型,对2005～2015年新型城镇化与生态足迹的时空演变、转移路径及空间耦合特征进行分析。结果表明：(1)四川省城镇化与生态足迹水平均呈现持续增长态势,时空差异明显,新型城镇化水平呈现出盆地中部高,由内至外逐层降低的圈层式分布格局,生态足迹水平呈现出以攀（枝花）成（都）绵（阳）为轴线,西北低、东南高的对称式分布格局;(2)新型城镇化重心持续北移、移动幅度较小、规律性明显,生态足迹重心先南移后向北回撤、移动幅度较大、规律性较差;(3)新型城镇化与生态足迹的空间重叠性呈现先靠近后分离再靠近的波动态势,变动一致性由相反到趋同,空间耦合趋势显著。     

长江流域鄂西四河流大型底栖动物群落结构特征及水质生物学评价

鄂西水系是国家级水源保护区,也是湖北省重要的生态旅游区。为了解鄂西水生态健康状况,于2014年10月~2017年1月不同时段在宜昌国家可持续发展实验示范区卷桥河（J）、清江利川段（Q）、宜昌市水源地黄柏河（H）和丹江口入库河流天河郧西段（T）开展了底栖动物群落特征研究。研究表明：4个河段共采集到大型底栖动物5门8纲18目61科。基于底栖动物指示种耐污性及其丰度占比分析,表明J、Q和T三河流污染程度沿水流方向呈加重趋势,而H水体健康状况整体较好。运用FBI和SIGNAL底栖生物评价指数,显示四条河流健康程度沿水流方向均呈下降趋势,但H变化趋势平缓,结果表明H水体上下游均处于较健康状态,其他3条河流上游或源头水体健康状况良好,下游受到较重污染。对主要环境因子（TP、NH₃-N、COD_Mn和TN）做主成分分析表明,轴1的解释率达到65.1%,表明轴1可以有效表征主要环境压力梯度。FBI和SIGNAL指数与轴1线性拟合度均较高,表明二者在鄂西河流水生态健康评估中可作为快速生物评价指数。     

阳朔典型铅锌矿区流域土壤重金属空间分布特征及来源解析

以广西阳朔县典型铅锌矿为研究对象,对其流域内水系表层土壤中10种金属元素（Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sb、Hg和Pb）含量进行分析测定.综合运用Pearson相关性分析、主成分分析（PCA）和正定矩阵因子分解法（PMF）等多种方法,识别和定量解析污染源及贡献.在168个表层土壤样本分析数据中,土壤中Zn、Cd、Hg和Pb的含量平均值高于国家土壤环境质量标准,Sb、Cd、Cu、Pb和Zn的含量平均值分别比当地背景值高出约1.01、5.50、3.29、9.11和10.67倍,表明重金属在表层土壤中已经富集.土壤重金属地累积指数（I_geo）结果显示,研究区污染最严重的是Hg,其次为Pb、Zn和Mn.相关性分析和主成分分析结果表明,区内表层土壤中金属污染来源较为复杂,且明显受到人为活动的影响.Cu、Zn、Cd、Sb、As和Pb主要来源于采矿活动;Hg、Cr和Ni由土壤母质控制;Mn和Cd主要来源于工矿与农业活动.PMF模型分析结果表明,表层土壤中金属来源分为3种,工矿活动源、自然源和工矿及农业活动复合源的综合贡献率分别为58.0%、13.5%和28.6%.Ni、Cu、Zn、As、Sb、Hg和Pb以工矿活动源为主,贡献率分别为46.9%、89.6%、45.5%、67.8%、99.3%、58.3%和96.8%;母岩矿物风化和降雨冲刷等自然源对Cr的相对贡献率达到44.6%,对Ni和Hg也分别有23.2%和21.0%的相对贡献率;工矿及农业活动的复合源对Mn和Cd的相对贡献率分别达到75.4%和70.4%.     

集成灶火花点火电路的安全性分析与探讨

集成灶作为新型厨房电器,节省空间、大气美观、节能环保,受到越来越多家庭的青睐。与此同时,集成灶结构相对复杂,包含了电气和燃气系统。本文依据国内外标准,对集成灶火花点火电路的安全性进行了分析与探讨,揭示了此类产品可能存在的电气安全风险。     

湛江某海上风电桩基局部冲刷特征研究

海上风电场桩基局部冲刷是工程设计与运行阶段的重要参数之一。基于湛江某海上风电场桩基3次现场局部冲刷实测数据,进行冲刷坑最大深度、冲刷坑半径和冲淤变化特征的分析与研究;根据桩基局部冲刷经验公式,采用工程海域实测海洋水文动力学数据进行最大冲刷深度与冲刷半径的计算,并进行公式计算值的对比与分 析。结果表明:桩基础在防冲刷设施的保护下,3次实测最大冲刷深度基本稳定为4.0 m,最大冲刷深度与桩径之比为0.57。而经验公式的最大冲刷深度与桩径之比均超过了1.1,说明桩基防冲刷设施取得了一定的效果,冲刷坑半径的计算值与现场实测值吻合较好。建议海上风电场在运行阶段进一步加强桩基冲刷坑监测与防护。     

基于丝网印刷电极的电化学传感器在农药残留检测中的应用综述

环境中农药残留具有较强的毒性,其长期残存会对环境生态系统和人类个体产生毒性效应,因而引起科研工作者的关注.目前,传统的色谱分析方法(如气相色谱法、液相色谱-质谱联用法等)是农药残留检测的主要手段,但是存在费时、样本处理复杂、仪器设备昂贵等局限性,因此,迫切需求建立简单、快速、灵敏的农残检测方法.生物传感技术具有诸多优势,特别是其可以简化样本处理/制备过程,实现场地检测,降低检测成本,有望将来取代传统的分析方法.本文主要综述了丝网印刷电极电化学传感器在农残检测中的研究进展.首先,简单介绍了丝网印刷电极及其制备,然后重点介绍了丝网印刷电极电化学传感器在有机磷类、氨基甲酸酯类、除草剂类等三类农药中的应用进展,并分别阐述了以酶、核酸、蛋白、抗体等为分子识别元件的生物传感检测原理,最后对丝网印刷电极的发展进行了展望.     

广州PM2.5污染特征及与气象因子的关系分析

基于2014—2016年广州PM_(2.5)浓度逐时观测数据,研究了广州PM_(2.5)污染变化特征及其与气象因子的关系,确定了影响广州大气能见度的PM_(2.5)浓度阈值。结果表明:(1)2014—2016年广州PM_(2.5)质量浓度平均为32.7μg/m3,广州1月PM_(2.5)污染最重,轻度、中度、重度污染频率合计达20.16%;(2)PM_(2.5)浓度与风速、降水、气温、能见度呈负相关,与相对湿度、气压呈正相关;(3)广州地区在南风的条件下PM_(2.5)浓度最低,风速小于2m/s的偏北风下易出现污染;(4)PM_(2.5)浓度与相对湿度共同影响广州能见度的变化,随着相对湿度的增加,PM_(2.5)浓度的敏感阈值不断减小,通常当PM_(2.5)高于37.3μg/m3时,控制PM_(2.5)对改善城市能见度成效相对缓慢,而当PM_(2.5)浓度低于此阈值时,降低PM_(2.5)将显著提高大气能见度。