The origin of high hydrocarbon groundwater in shallow Triassic aquifer in Northwest Guizhou,China

Original high hydrocarbon groundwater represents a kind of groundwater in which hydrocarbon concentration exceeds 0.05 mg/L. The original high hydrocarbon will significantly reduce the environment capacity of hydrocarbon and lead environmental problems. For the past 5 years, we have carried out for a long-term monitoring of groundwater in shallow Triassic aquifer in Northwest Guizhou, China. We found the concentration of petroleum hydrocarbon was always above 0.05 mg/L. The low-level anthropogenic contamination cannot produce high hydrocarbon groundwater in the area. By using hydrocarbon potential, geochemistry and biomarker characteristic in rocks and shallow groundwater, we carried out a comprehensive study in Dalongjing (DLJ) groundwater system to determine the hydrocarbon source. We found a simplex hydrogeology setting, high-level water–rock–hydrocarbon interaction and obviously original hydrocarbon groundwater in DLJ system. The concentration of petroleum hydrocarbon in shallow aquifer was found to increase with the strong water–rock interaction. Higher hydrocarbon potential was found in the upper of Guanling formation (T₂g³) and upper of Yongningzhen formation (T₁yn⁴). Heavily saturated carbon was observed from shallow groundwater, which presented similar distribution to those from rocks, especially from the deeper groundwater. These results indicated that the high concentrations of original hydrocarbon in groundwater could be due to the hydrocarbon release from corrosion and extraction out of strata over time.

     

北京不同污染天气PM_(2.5)和PM_(10)染毒对大鼠生理病理参数的影响

为探讨北京不同污染天气大气可吸入颗粒物PM_(10)和细颗粒物PM_(2.5)污染对雄性大鼠血常规、氧化损伤、炎症反应和肺组织的影响,将64只雄性8周龄Wistar大鼠随机分为8组,分别为2个对照组(空白组和生理盐水组)和6个染毒组(清洁、雾霾及沙尘暴3种不同天气的PM_(10)染毒组和PM_(2.5)染毒组),每组8只。用2015年3月—5月在北京南海子麋鹿苑采集的清洁、雾霾和沙尘暴3种不同天气的PM_(10)和PM_(2.5)制备悬液,分别采用气管滴入PM_(10)和PM_(2.5)悬液作为染毒组,空白对照组不做任何处理,生理盐水对照组采用气管滴注生理盐水。急性染毒24 h后处死大鼠。采集血液测定18个血常规指标,分析肺泡灌洗液(BALF)中转化生长因子-β1(TGF-β1)、乳酸脱氢酶(LDH)、总抗氧化能力(T-AOC)、白介素-6(IL-6)及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的含量,并在高倍显微镜下观察肺组织和气管病理形态变化。同时,对PM_(10)和PM_(2.5)中的水溶性离子、有机碳/元素碳、16种多环芳烃和7种重金属等元素进行了测定,并分析了各组分与大鼠生理病理指标的相关性。结果表明:清洁、沙尘暴天气的PM_(10)和雾霾天气的PM_(2.5)急性染毒导致大鼠白细胞系参数即免疫力显著下降。污染天气颗粒物染毒后大鼠BALF氧化炎症因子的改变表明呼吸系统受到感染:沙尘暴和清洁天的PM_(10)染毒均显著提高了TGF-β1,雾霾PM_(10)染毒后IL-6和LDH有一定程度升高。3种天气颗粒物染毒对肺和气管造成的组织病理伤害各有特点,但PM_(2.5)伤害程度普遍大于PM_(10)。染毒颗粒物粒径大小,其化学成分类别、浓度是造成大鼠血常规指标变化、氧化炎症反应和组织学病变的可能原因。     

湿式旋转溶蚀器对二氧化硫吸收效率和测量干扰的评估

利用大气细颗粒物水溶性离子在线监测仪(Marga 1S)分别与API 100E和Thermo 43i同时测量环境空气和二氧化硫(SO2)标气,进而评估了湿式旋转溶蚀器对SO2吸收效率及其测量干扰.研究结果显示,基于API 100E和Marga 1S测得的2017年南京市环境空气SO2浓度分别为(17.1+7.7)μg·m-3和(9.6±5.9)μg·m-3,Marga 1S较API 100E低43.8％,当API 100E监测SO2浓度低于25 μg·m3时,API 100E和Marga 1S的相对误差较大,秋、冬季Marga 1S测量结果与API 100E最为接近,夏季Marga 1S测量结果偏低;基于实验室研究发现,Marga 1S和Thermo 43i的相关系数r为0.999,相关性较好,Marga 1S的测量结果偏低,与环境空气结论一致.湿式旋转溶蚀器对SO2吸收效率为82.1％-91.7％,随着SO2浓度逐渐升高,湿式旋转溶蚀器的吸收效率逐渐升高,60 μg·m3附近时吸收效率趋于稳定.高浓度SO2条件下,颗粒态中SO42-残留率介于0.43％-1.34％之间,高浓度SO2对颗粒物SO42-组分监测影响较小.     

Effect of placement angles on wireless electrocoagulation for bipolar aluminum electrodes

A new electrocoagulation process based on bipolar aluminum electrode is proposed. The placement angles of bipolar electrode are key parameter. The numerical simulations support the experimental results. We in our previous study reported the wireless electrocoagulation (WEC) based on bipolar electrochemistry for water purification. One of the most important advantages of WEC is the omission of ohmic connection between bipolar electrode (BPE) and power supply, and thus the electrochemical reactions on BPE are driven by electric field in solution induced by driving electrodes. In this study, the impact of placement angle of bipolar aluminum electrode on WEC was investigated to provide a detailed analysis on the correlations between the bipolar electrode placement angle and bipolar electrocoagulation reactions. The results showed that the WEC cell with a horizontal BPE placed at 0° produced the maximum dissolved aluminum coagulant, accounting for 71.6 % higher than that with a vertical one placed at 90°. Moreover, the finite element simulations of current and potential distribution were carried out along the surface of BPE at different placement angles, revealing the mechanism of different BPE placement angles on aluminum dissolution rates in WEC system.     

长江流域主要干/支流水化学特征及外源酸的影响

为了探究人类活动对长江流域水化学特征的影响,本文以流域内主要干/支流代表断面的采样点为研究对象,分别于2016年丰水期和平水期采集地表水样各13组,通过离子比值法、主成分分析法和化学离子平衡计算法,综合分析水化学特征,并估算碳酸和外源酸参与碳酸盐岩的溶蚀比例.结果表明,水化学类型主要为HCO₃-Ca型,指示流域内水化学的主要影响因素为碳酸盐岩的溶解,在碳酸盐岩风化过程中,碳酸与碳酸盐岩的相对快速风化为主导反应.此外,丰水期和平水期各采样点碳酸溶蚀比例均值分别为60.33%和59.14%,不同采样点的溶蚀比例差值较大,指示外源酸对河流与岩石侵蚀风化过程的影响不容忽视,且阳离子交换对水化学有一定影响,但并不是主要的反应过程.与多年前水文监测初期的数据相比,硫酸和硝酸对岩石风化作用加强,人为因素对长江的水质影响增大.     

基于SPI的西北地区气候干湿变化

干旱是西北地区乃至全国主要的自然灾害之一。论文应用标准化降水指数(SPI)对西北地区近50 a来不同时段的特旱和重旱发生频次及其空间分布进行了计算分析,结果表明:标准化降水指数(SPI)作为一种干旱重建指标,适用于西北地区,也可以作为气候变化的监测指标;降水量的西增东减趋势与干旱频次的西部和东北减少、东南增加相对应,亦即气候变化在某种程度上缓解了新疆北部和青海西部的干旱,但加重了甘肃东南部和陕西中南部的干旱;与气候变化相对应,全西北地区干旱频次有总体下降的趋势,尽管干旱发生的地域持续在改变。     

猪粪中典型类固醇雌激素的固相萃取/GC-MS检测

以猪粪中常见且具有较大潜在危害的E1(雌酮),17α-E2(17α-雌二醇),17β-E2(17β-雌二醇)和E3(雌三醇)为研究对象,建立了猪粪中这4种典型类固醇雌激素的GC-MS(气相色谱-质谱)分析检测方法.着重优化了样品的前处理方法,包括对超声提取剂、超声提取时间、固相萃取淋洗剂、衍生化温度和时间的优化选择.结果表明:在优化的试验条件下,猪粪中的典型雌激素E1,17α-E2,17β-E2和E3检出限分别为8.0,2.5,5.1和3.3 μg/kg,平均加标回收率在92.3%～137.4%之间.      

不同类型生态浮床对富营养河水脱氮效果及微生物菌群的影响

通过设施大棚内容积为1.5 m3的人工模拟池试验,研究了框式与传统旱伞草浮床对富营养河水氮素转化及微生物菌群的影响. 传统浮床是以聚乙烯泡沫板为载体,栽植陆生植物来削减水体氮磷和有机物质等,从而达到净化水质的效果. 框式浮床是以塑料镂空支架为载体,除种植陆生植物外还添加填料等组件的新型浮床. 结果表明:①2种浮床对水体中TN,NH₄+-N和NO₃--N均有显著的去除效果,其中框式浮床和传统浮床的NH₄+-N去除率分别高达91%和86%,TN去除率也分别达到74%和64%,NO₃--N去除率分别为49%和31%. ②2种浮床系统有效地提高了水体中微生物和氮循环细菌总数和种群数量,尤其是框式浮床不同时期均比空白对照高出2～3个数量级. ③氮循环细菌的数量跟水体氮素去除有显著相关性. 其中水体ρ(NH₄+-N)和氨化菌数量呈显著正相关,ρ(NH₄+-N)和硝化菌数量呈极显著负相关,ρ(NO₃--N),ρ(TN)和反硝化菌数量之间呈极显著负相关. ④框式浮床的独特结构使之比传统浮床的去氮能力更强. 其中,填料系统吸附贡献率为8%,植物吸收的去氮贡献为16.5%,微生物系统脱氮则为75.5%;而传统浮床植物系统吸收贡献率为31.8%,微生物系统脱氮贡献率为68.2%. 说明浮床系统中植物吸收只是系统去氮的一种途径,微生物脱氮在2种浮床脱氮途径中占主导作用.      

pH值对SBR单级好氧生物除磷的影响

在2个序批式反应器(R1、R2)中,以合成废水为对象,研究了不同pH值(R1:pH 8±0.2; R2:pH 7±0.2)对单级好氧生物除磷的影响;并通过比较周期中主要储能物质的变化,探讨了产生不同除磷效果的原因.结果表明,R1与R2均具有较高除磷性能, R1与R2中的平均去除率分别为94.9%,83.5%,pH值对SBR单级好氧生物除磷有一定的影响.导致R1具有较高除磷性能的原因是其对聚磷的依赖程度更大.好氧段R1糖原积累量低于R2(R1为1.42mmol/g, R2为1.55mmol/g),但降解量却高于R2(分别为1.41,1.19mmol/g);静置期,R1中糖原无明显变化,R2中则观察到明显的糖原降解.R1与R2均有明显的释磷现象, R1释磷量高于R2(释磷量分别为9.65,7.33mg/L).整个周期中,R1中PHA 无明显变化,而R2中则在好氧段有少量减少,静置期有少量上升.     

烧结烟气活性炭脱硫研究

研究了烧结烟气脱硫剂活性炭的反应原理。根据烧结厂烟气参数,在活性炭烧结烟气脱硫试验装置中,研究了活性炭粒度,烟气温度及活性炭质量对烧结烟气脱硫率的影响。研究结果表明:利用活性炭脱硫效率可以达到95.5%以上,为进一步工业应用奠定了基础。