城市污水二级处理出水中不同种类PPCPs的臭氧氧化效果与机制研究

研究了臭氧氧化对城市污水二级处理出水中15种典型药品和个人护理品（PPCPs）的去除效果及O₃分子氧化和·OH自由基氧化的贡献.结果表明,PPCPs的臭氧氧化去除效果与其亲核官能结构特性相关,芳香胺结构为主的PPCPs易降解,烷基胺结构为主的PPCPs可部分降解,亲核特性较弱的双键为主的PPCPs难降解;在臭氧投加量为5.5 mg·L^-1条件下,这3类PPCPs的去除率为分别为大于95%、57%~68%和39%~57%.臭氧氧化过程中,O₃分子氧化和·OH自由基氧化均起重要作用.易降解PPCPs的氧化机制以O₃分子氧化为主,贡献率为82%~91%;可降解和难降解PPCPs的氧化机制以·OH自由基氧化为主,贡献率分别为48%~71%和66%~94%.二级出水中臭氧氧化过程中,UVA₂₅₄去除率可呈单线性或分段线性指示PPCPs的去除效率.     

城市开发强度与资源环境承载力协调分析——以珠三角为例

党的十八大以来,习近平总书记提出要加快构建生态文明体系,协调生态环境保护与城市开发,积极开展国土空间规划与生态修复工作。广东省新一轮生态文明建设规划提出,要根据地区资源环境承载能力,把环境损害、生态效益等指标纳入发展综合评价体系,打造珠三角绿色生态城市群。通过构建城市开发强度及资源环境承载力指标体系,选取珠三角九市作为研究对象,运用耦合协调模型量化可持续发展水平并揭示各子系统的相互作用,制定能增强承载能力的有效路径。结果表明：（1）研究区城市开发强度对比明显,都市圈特征日益显著。其中,深圳（0.9224）开发程度最强,肇庆（0.0548）程度最弱。（2）资源环境承载力按驱动因子分为自然拉动型及经济拉动型,分别通过自然优势和社会经济投入巩固综合承载力。（3）区域内过半城市生态经济系统濒临失调。受经济因素驱动,广州、深圳协调程度相对较高。（4）应对区域内三种不同的协调发展状态,为各类城市制定因地制宜的生态修复方案。     

辽中地区供暖期前后PM_(2.5)质量浓度变化特征分析

以2014-2016年辽中地区供暖期及水泥错峰生产期为例,分析了PM_(2.5)质量浓度的时空变化特征。重点按有水泥生产无供暖、有水泥生产有供暖、无水泥生产有供暖3个特征时段,进行了同期不同年的纵向对比和同年不同期的横向对比分析,以及PM_(2.5)与NO_2、SO_2的相关性分析;此外,还以沈阳为例,进行了研究期间气流的后向轨迹分析。结果表明:(1)辽中地区供暖期间细颗粒物排放量显著增加,但水泥错峰生产措施可有效降低细颗粒物浓度;(2)研究期内PM_(2.5)质量浓度与NO_2、SO_2呈正相关,NO_2尤为显著,体现了燃油及燃煤对PM_(2.5)的重要贡献;(3)后向轨迹分析揭示受冬季西北风影响,沈阳大气污染物的输送路径主要为途经内蒙东北部、吉林西北部的高风速轨迹,以及途经渤海海域的低风速轨迹。     

不同土地利用类型土壤重金属生态风险与人体健康风险

采集龙口市北部平原区5种土地利用类型表层土壤,检测5种重金属(Cu、Pb、Zn、Cd和As)的含量.在初步了解土壤重金属污染状况的基础上,利用调整评估阈值以后的Hakanson潜在生态风险评价模型和修正参数后的健康评估模型,评价该区由土壤重金属引起的潜在生态风险和对人体健康带来的风险.结果表明,本研究中的5种重金属含量均超过背景值;Cd元素的潜在生态风险高而复杂,在水浇地、果园和裸地中主要为二级风险,城市工业用地和采矿用地以重度风险为主,As元素在每种地类中一级和二级风险基本相当,其余3种重金属各地类的轻微风险面积占比都在70%以上; 5种元素的综合生态风险在除裸地外的地类中多为三级风险,城市工业用地及采矿用地四级风险的面积占比相对较大;该区5种土壤重金属对人体健康存在非致癌和致癌风险,成人和儿童由Pb元素引起的非致癌风险以经口摄入为主要途径,且致癌重金属As对这两类人群的致癌风险的暴露途径亦是经口摄入.     

冷原子荧光法测定土壤中总汞的研究

土壤中总汞含量与土壤的形成过程,利用情况以及环境变迁有密切关系.底土中总汞的质量份数含量通常在2～10×~(-9)范围,而表土则高达10～10×10~(-9).土壤中总汞含量差异如此悬殊,因此其测定方法应视含量而加以选择,常用的双硫腙比色法,无焰原子吸收法和冷原子荧光法,均适于高含量RK汞的测定.但由于试样中共存元素干扰严重,必须进行繁琐的化学预处理,给测定带来麻烦.我们针对江苏省站提供的两种总汞量保证值在5～16×10~(-9)范围     

混合多目标遗传算法求解地下水污染修复管理模型

为了提高多目标遗传算法Pareto解的局部最优性,本文将快速非支配遗传算法(NSGAII)与一种迭代式的局部搜索算法(Hill Climber with Step,HCS)相结合,开发了一种新的混合多目标遗传算法NSGAII-HCS.利用CONV1和ZDT6两个经典的多目标优化函数对NSGAII-HCS的性能进行测试,与传统的多目标算法NSGAII相比,CONV1得到的Pareto锋面与真实Pareto最优解锋面的平均距离由5.49减小到1.74,ZDT6则由0.16减小到0,表明NSGAII-HCS在保证解多样性的前提下,能使解接近或收敛到真实的Pareto最优解锋面.最后,将NSGAII-HCS与地下水流模拟软件MODFLOW和溶质运移模拟软件MT3DMS相耦合,并应用到一个理想的二维地下水污染修复管理模型中,结果分析表明该方法可为地下水污染治理提供多样的和收敛的Pareto管理策略,是一种稳定可靠的多目标优化方法.     

含引流通道的气-液聚结过滤材料的性能试验

针对空气中油雾的净化问题,对聚结纤维滤料的织物构造提出了一种优化设计。将纤维细度为2μm和6.5μm的不锈钢(SS)纤维滤料及相对应纤维细度的玻璃(G)纤维滤料分别构成内含4个垂直引流通道的多层复合滤料,用气-液聚结过滤性能试验台进行对比测试,计算分析引流通道的构建对滤料捕集效率、阻力特性及品质因数产生的影响。结果表明,在滤层内加插金属网隔片建立若干垂直引流通道对滤料阻力特性有着显著影响,其过滤性能有所改善。在相同条件下,含引流通道的滤料到达阻力稳态阶段需时更长,而且上升过程中瞬时阻力最多可降低30%~50%,品质因数可提高50%~70%。     

无机沉淀对土壤有机质吸附疏水有机污染物的影响

土壤有机质对疏水性有机污染物的吸附解吸是影响其在土壤中迁移、转化和归趋的重要因素之一。老化是有机污染物和土壤等介质长时间相互作用的结果,它影响着污染物的生物有效性。已有的老化研究注重有机污染物被土壤等介质吸附隔离的机制,很少考虑土壤等吸附剂自身演化对有机污染物吸附的影响。本文通过无机沉淀处理方法来模拟自然环境过程吸附剂自身的演化对土壤有机质吸附能力的影响,从而证明吸附剂自身的变化也是影响老化效应的一个重要因素。结果表明,不同无机沉淀包裹和填充的碱提土样品比原始碱提土样品具有更小的吸附能力,同时无机沉淀处理后的样品的吸附性能随着无机沉淀离子浓度增加而降低。这可能是无机沉淀覆盖碱提土样品的内外表面积和填充碱提土样品的微孔所引起的,同时也可能是无机沉淀占据了吸附有机污染物的高能点位所致。     

大连湾和大窑湾表层沉积物病毒分布特点

为了揭示近岸沉积物环境中的病毒-细菌关系,以及探讨病毒对污染环境的响应,本研究利用SYBR Green I染色计数法,分别对2012年5月(春季)、8月(夏季)和11月(秋季)大连湾和大窑湾表层沉积物中的病毒和细菌丰度进行了检测。结果表明:大连湾表层沉积物病毒丰度的季节变化表现为夏季春季秋季,最高值1.59108VLP/g(湿重)出现在夏季;最小值1.53106VLP/g出现在春季。平面分布春季为湾中 湾顶 湾口,夏季和秋季分布特点为湾中 湾口 湾顶。病毒和细菌有显著相关性(R2=0.80,n=20)。而大窑湾表层沉积物病毒丰度的季节变化则变现为夏季秋季春季,最高值7.08107VLP/g出现在夏季,最小值1.16106VLP/g出现在春季。大窑湾区域分为湾内和湾外,3个季节的平面分布均表现为湾外湾内。病毒和细菌的关联性较大连湾差(R2=0.50,n=12)。大连湾及大窑湾表层沉积物病毒与细菌之比分别为4.12和4.09。两个海湾沉积物病毒分布有所差异,可能与沉积物环境有关系,有待进一步研究。     

铜、锌对小麦的联合毒性及其预测模型研究

利用溶液培养实验,研究了不同Ca浓度和Cu/Zn配比下,Cu、Zn对小麦的联合毒性;基于毒性单位模型(TU)和生物配体模型(BLM),建立了Cu-Zn对小麦的联合毒性预测模型TUfmix-BLM.结果表明,随着溶液中Ca浓度增加,单一Cu和Zn的毒性均明显减弱.不同Ca浓度、不同Cu/Zn浓度配比下(1∶50、1∶200、1∶800),Cu-Zn联合毒性均表现为加和作用.基于Cu、Zn单一毒性的BLM络合常数,结合TU模型,预测了CuZn对小麦的联合毒性.与单独利用TU模型相比,TUfmix-BLM预测的RMSE从13.06减小到10.01,R2从0.89增加到0.94,表明TUfmix-BLM模型可以很好地预测Cu-Zn的联合毒性.