基于三维荧光光谱——平行因子分析技术的蠡湖CDOM分布特征

利用三维荧光光谱(EMMs),并结合平行因子分析法,研究了蠡湖水体中有色可溶性有机物(CDOM)的分布特征及其来源,并探讨了不同组分荧光强度与其他水质因子间的相关性.结果表明,蠡湖水体中CDOM主要由2个荧光组分组成,分别为类色氨酸荧光组分C1(225,280/335)和类腐殖质荧光组分C2(250,300/435),并且C1和C2对总荧光强度的贡献率分别75.70%和24.30%.空间上C1和C2荧光强度自东向西依次递减,呈现东蠡湖高于西蠡湖、沿岸区高于湖心区的趋势.荧光指数(FI)、生物源指数(BIX)和腐殖化指数(HIX)都显示蠡湖水体CDOM来源于自生微生物、藻类等新近自生源,整体呈现弱腐殖质特征.相关性分析表明,CDOM与N、P元素的迁移转化密切相关,并且对透明度有重要影响.     

邻菲哕啉活化催化褪色光度法测定环境水体中痕量铜（Ⅱ）

根据邻菲啰啉活化痕量铜（Ⅱ）催化溴酸钾氧化甲基紫褪色反应,建立了催化褪色光度法测定痕量铜（Ⅱ）的新方法。讨论了介质、试剂用量、反应温度、反应时间、活化剂和共存离子的影响,确定了最佳试验条件。结果表明,在25mL溶液中,72℃恒温反应15min,加铜（Ⅱ）和不加铜（Ⅱ）的吸光度差值与铜（Ⅱ）质量浓度间的关系在铜（Ⅱ）质量浓度为2．40×10^-3～5．12×10^-2mg／L时呈线性关系,符合比尔定律;该新方法的测定波长为578nm,铜（Ⅱ）检出限为2．40×10^-3mg／L,用于环境水体中痕量铜（Ⅱ）的测定,最大相对标准偏差为3．14％,加标回收率为96．0％～105．0％,对比《水质铜的测定二乙基二硫代氨基甲酸钠分光光度法》（GB／T7474—1987）相对误差低于6．00％。     

亚甲基蓝褪色催化动力学光度法测定痕量Cu^2＋

研究了在聚乙二醇-200（PEG-200）活化下,Cu^2＋催化H2O2氧化亚甲基蓝的褪色反应,建立了亚甲基蓝褪色催化动力学光度法测定痕量Cu^2＋的方法。在25mL容量瓶中,加入1．00mL pH为11．68的氨水溶液、2．00mLH2O2溶液（质量分数15％）、1．00mL亚甲基蓝溶液（质量浓度0．20mg／mL）、3．00mL PEG～200溶液,76℃恒温反应5min后冷却,测定吸光度,根据加Cu^2＋溶液和不加Cu^2＋溶液的吸光度差值与Cu^2＋质量浓度绘制了工作曲线,并由试样的吸光度差值确定痕量Cu^＋含量。该法的测定波长为664nm,检出限为5．4×10^-6 g／L,最大相对标准偏差为2．58％,回收率为97．5％～104．5％。     

NH_4~+在孔隙型地热水中的运移机制研究

以河南省新近系明化镇组热储层细砂为多孔介质,在水温40℃条件下,分别以Br-、NH4+为示踪剂开展室内土柱实验并采用CXTFIT2.1软件进行数据拟合研究其运移机制。首先通过Br-的穿透实验确定了土柱的运移参数,然后讨论了NH4+的运移机制。研究结果表明:填充土柱的弥散度为0.492 cm,较高的弥散度值与40℃的水温及填充土柱在一定程度上的非均质性有关。实测的NH4+的穿透曲线能和双点位吸附溶质运移模型预测结果较好地吻合。岩土对氨氮的阻滞系数较大为72.5,并且溶质的吸附存在速率限制步骤,这主要是因为低的达西流速及岩样中含有阳离子交换量极高的蒙脱石粘土矿物成分。     

丹江口库区土地利用格局与水质响应关系

为探究山地丘陵地区不同土地利用类型对流域水质的影响,利用2014年丹江口库区流域Landsat 8遥感影像数据(分辨率为30 m)和14条入库河流的水质数据,以库区14个小流域为基本研究单元,采用流域分割和多元统计分析相结合的方法研究土地利用类型对入湖河流水质的影响.结果表明:丹江口库区14条直接入库河流ρ(COD_Cr)、ρ(TN)、ρ(NH₄+-N)和ρ(TP)年均值分别为14.98、4.06、1.32和0.17 mg/L,可将其划分为3组,即清水保育型、轻污染防控型和重污染治理型,各组之间的显著性差异指标为ρ(COD_Cr)、ρ(NH₄+-N)、ρ(TN)和ρ(TP).冗余分析显示,建设用地对14条主要入库河流水质指标的影响最大,尤其是对重污染河流ρ(TN)、ρ(COD_Cr)和ρ(COD_Mn)的影响较大,应划为蓝线优化开发区;耕地对清水保育型和轻污染防控型河流ρ(TN)和ρ(TP)的影响较大,并且对ρ(TN)的影响大于ρ(TP),划为黄线控制区;林地有助于削减水体污染物,是流域主要清水产流区,划为红线保护区.      

玄武湖上覆水间隙水和沉积物中的重金属分布研究

为了研究湖泊中重金属的分布情况及其潜在迁移趋势,以南京市玄武湖为对象,分析了该湖上覆水、间隙水和沉积物中的Fe,Mn,Ba,Zn,Ni和Cd等重金属的含量。结果表明,上覆水和间隙水中的金属浓度呈相同的分布顺序:Fe>Mn>Cd>Ba>Zn>Ni;而沉积物则具有不同的分布顺序:Fe>Mn>Ba>Zn>Ni>Cd。同种重金属在三者间的分布顺序为:沉积物>间隙水>上覆水,表明了该湖中的重金属有从沉积物向上覆水扩散的趋势。统计分析结果表明,上覆水、间隙水和沉积物中的金属浓度之间没有发现明显的相关性;但多数金属与Fe、Mn存在明显的浓度相关性,表明了Fe和Mn在湖泊系统的金属地球化学循环过程中起重要作用。     

生物铁泥的Fe（Ⅲ）还原能力及影响因素

以生物铁泥和普通活性污泥为对象,在不同碳源及兼氧/厌氧条件下采用实验室恒温培养的方法考察了不同活性污泥的Fe（Ⅲ）还原性能。研究结果表明,不同活性污泥Fe（Ⅲ）还原能力相差较大,生物铁泥的Fe（Ⅲ）还原性能明显优于普通活性污泥,在兼性厌氧与严格厌氧条件下,分别是普通活性污泥的1.87倍和1.76倍;碳源对生物铁泥的Fe（Ⅲ）还原影响较小,而对普通活性污泥的Fe（Ⅲ）还原过程呈现出较明显的负影响;在实验控制的兼氧/厌氧条件下,2种活性污泥厌氧条件下Fe（Ⅲ）还原能力均大于兼氧条件。为活性污泥Fe（Ⅲ）还原过程的工程实际应用提供了理论依据。     

铵态氮在非正规垃圾填埋场土壤中的赋存特征

应用连续分级提取法,对重庆市某非正规垃圾填埋场污染土壤中铵态氮的赋存形态进行分级测定,研究了各形态铵的赋存特征及影响因素。结果表明：土壤总铵量在116.32 ~ 241.66 mg·kg-1之间,平均值为（164.13±24.98） mg·kg-1,水溶态铵、可交换态铵和固定态铵的平均含量分别为（10.93±3.64）、（7.08±3.46）、（146.12±24.11） mg·kg-1;3种形态铵占总铵的比重大小为固定态铵 > 水溶态铵 > 可交换态铵。受雨水冲刷及淋滤影响,铵态氮有在下游点位积累的趋势。水溶态铵含量与有机碳含量、氧化还原电位呈极显著相关,与pH、粉粒含量及粘粒含量显著相关。可交换态铵与土壤氧化还原电位在垂直剖面上变化趋势一致,并与土壤粘粒含量呈极显著的负相关。固定态铵含量与土壤中粘粒含量呈极显著的正相关,与砂粒含量呈显著的负相关。     

岱海水体氮、磷时空分布特征及其差异性分析

通过2018～2019年调查数据及历史相关监测资料,分析了岱海上覆水中氮、磷时空分布特征及主要影响因素,并探讨了氮形态、磷形态的时空分布差异性.结果表明,岱海上覆水总氮和总磷常年处于较高水平,尤其是总氮浓度明显高于全国其他湖泊.岱海上覆水总氮浓度在3.29～4.99 mg·L^-1之间,平均值为(3.93±0.33)mg·L^-1;总磷浓度在0.063～0.163 mg·L^-1之间,平均值为(0.111±0.023)mg·L^-1.上覆水中总氮和总磷浓度在春季、夏季呈现湖心深水区明显高于周边,秋季呈自东向西递减的趋势,而在冬季则呈现南部浅水区高于北部区域的趋势.上覆水中氮和磷营养盐均以溶解态为主,溶解态总氮和溶解态总磷占总氮和总磷的比例高达86.62%和77.84%,且溶解态氮以硝态氮为主导、溶解态磷则以有机磷为主要形态.研究中发现,湖水浓缩和内源营养盐释放是造成水体高总氮和总磷的主要原因,建议结合工程措施进行内源治理和生态修复,以防止水质进一步恶化.     

天然超细针状羽绒粒子对染料的吸附性能

采用超细粉体加工设备制备了天然超细针状羽绒粒子,考察其对模拟染料废水溶液中酸性大红3R、直接耐酸大红4BS、还原大红R的吸附性能,探讨了pH、吸附剂用量等因素对染料吸附的影响。实验结果表明,超细羽绒粒子是一种针状介孔吸附材料,具有连续的孔径分布和发达的孔结构。染料溶液pH为3.0,超细羽绒粒子用量5 g/L时吸附效果最好。对吸附数据进行Langmuir、Freundlich、Tempkin以及D-R吸附模型线性拟合,得出超细羽绒粒子对3种染料的吸附规律最符合Langmuir等温吸附方程,其理论最大吸附容量分别为137.55、108.11和87.72 mg/g。对吸附能计算发现,超细羽绒粒子对酸性大红3R、直接耐酸大红4BS以及还原大红R的吸附是化学吸附过程。研究表明,超细羽绒粒子是一种最具有应用潜力的吸附印染废水中有毒有机染料的高效吸附剂。