基于主体的建模方法在环境学科中的研究进展

基于主体的建模方法(ABM)通过自下而上的仿真模拟,考察系统中微观层面异质性主体的状态和行为特征、主体之间的交互、主体与环境的作用,来表征系统宏观现象的涌现,是进行复杂系统模拟和政策评价的重要工具。本文在大量文献调研的基础上,总结了ABM在水文领域、土地资源管理、大气污染防治及环境政策评价等方面的研究进展,归纳了其在主体设计、交互关系与规则、系统环境特征等建模范式方面的共性,论述了该方法对环境系统建模分析的重要意义。     

土壤中苯并[a]芘和二苯并[a，h]蒽的快速测定及其降解特性研究

建立了加速溶剂萃取-高效液相色谱-二极管阵列检测(ASE-HPLC-PAD)快速测定土壤中苯并[a]芘(BaP)和二苯并[a.h]葸(DBA)的方法.通过提取剂、提取方法的优化,检测波长(BaP、DBA的λmax分别为294.6、295.8 nm)的选择,减少了干扰物的影响,提高了检测灵敏度.土壤中添加BaP、DBA的质量浓度均为0.02～0.50 mg/kg时,其平均回收率均为77.26%～109.56%,相对标准偏差为0.60%～2.74%;土壤中BaP、DBA的最小检测质量浓度分别为2.15、1.10μg/kg.将ASE-HPLC-PAD方法应用于污染场地土壤中BaP与DBA的测定及其降解特性研究表明,BaP与DBA的降解半衰期分别达210、693 d.     

典型有机化工厂污染地块氯代烃分布特征及基于蒙特卡洛模拟的风险评估

以长三角某典型有机化工地块为研究对象,采集651个土壤样品和30个地下水样品,研究氯代烃（CAHs）在环境中的污染程度及其空间分布特征,结合蒙特卡洛模拟方法分析土壤和地下水中CAHs的健康风险概率。结果表明：大部分CAHs浓度呈偏正态分布,浓度随着深度增加整体逐渐降低,土壤和地下水中三氯乙烯的污染程度最严重,污染羽主要集中在地块西南部和西北部。三氯乙烯和氯仿是造成健康风险的主要污染物,土壤中三氯乙烯致癌风险大于10-6的概率为87.2%,危害商大于1的概率为71.76%,氯仿危害商大于1的概率为81.28%。每日土壤摄入量对土壤致癌风险的敏感性最大（31.9%）,皮肤表面黏性系数对地下水致癌风险和危害商的敏感度最大,分别为16.9和23%。吸入室内空气中来自下层土壤的气态污染物是造成土壤致癌和非致癌风险的主要暴露途径,吸入室内来自地下的气态污染物途径是造成地下水致癌和非致癌风险的主要暴露途径。     

基于Hoek-Brown强度准则的隧道围岩松动圈分析

分析松动圈的分布范围对优化隧道支护参数,确保隧道施工安全有重要的理论价值,以弹塑性理论计算为基础,利用H-B强度准则推导了理想状态下围岩松动圈厚度的计算公式。当侧压力系数不等于1时,将实测竖直方向和水平方向的初始地应力分别带入,并考虑实际支护力的影响,得到较为准确的围岩松动圈分布规律。在铜旬高速某公路隧道中该方法计算所得围岩松动圈分布范围与围岩深部位移监测所得结果较为接近,验证了基于H-B强度准则的围岩松动圈计算公式的准确性,为确定围岩松动圈半径提供了新的有效方法。     

除草剂毒草胺在土壤中的吸附和淋溶特性

为研究毒草胺在土壤中的迁移特性,分别利用振荡平衡法和土柱淋溶法测定了毒草胺在不同土壤中的吸附和淋溶特性,并讨论了其影响因素.结果表明,毒草胺在3种供试土壤上的吸附特性能较好地用Freundlich吸附等温线拟合,吸附常数Kd为0.34—2.96 mg1-.nL.nkg-1,很难被土壤吸附,吸附与土壤有机质含量呈显著正相关.毒草胺在土壤中具有较强的淋溶性,淋溶速率：江西红壤〉太湖水稻土〉东北黑土,淋溶性强弱与毒草胺在土壤中的吸附性以及土壤粒径分布有关.     

昆明盘龙江水质变化与河流治理成效的研究

通过对昆明盘龙江地表水在2008年12月和2009年12月进行取样和分析,结果表明:盘龙江水质经整治后有明显改善,2008年只有河流上段水质化学需氧量(CODCr)达到地表水Ⅴ类标准,中、下段水质超标严重,而2009年,自上段到下段,水质都在地表水Ⅴ类以内;2008年,盘龙江水质中溶解氧(DO)只有中、上段达到地表水Ⅴ类标准,而2009年全河段都有大幅度提高,下段水质DO也接近Ⅴ类水标准。两个年度CODCr和DO存在显著性差异。2009年与2008年相比,水中氨态氮、硝酸盐氮、总磷浓度都显著性降低。此外,水中pH值、电导率、氟化物、氯化物和硫酸盐年度间差异不大,都在地表水质标准允许范围内。     

超高效液相色谱串联质谱法对水体中全氟化合物的测定

采用超高效液相色谱串联质谱技术建立了水样中11种全氟化合物的检测方法.方法以ACQUITY UPLC BEH C18为分析柱,甲醇和2 mmol/L 5％甲醇乙酸铵溶液为梯度淋洗液,全氟己酸、全氟庚酸、全氟辛酸、全氟壬酸、全氟癸酸、全氟十一烷酸、全氟十二烷酸、全氟十四烷酸、全氟辛烷磺酸、全氟己基磺酸钾和全氟丁基磺酸钾可以在6min内分离,外标法定量.采用固相萃取作为前处理方法,对比研究了两种淋洗液、3种洗脱液在不同pH值下的添加回收率.在试验条件下,所选取的全氟化合物的最低检测质量浓度为0.011～0.089pg/mL,这些化合物除全氟十四烷酸外,在水样中的平均回收率为72.6％～144.7％,相对标准偏差为1.2％～9.2％.实际样品的检测显示,全氟丁基磺酸钾、全氟辛酸与全氟辛烷磺酸在所测污水中质量浓度较高.     

TiO2/ACF与TiO2/Bi2WO6/ACF材料吸附光催化降解VOCs条件优化及性能评价

通过开展TiO2/ACF与TiO2/BiWO6/ACF材料吸附光催化降解VOCs废气的室内模拟实验,探究反应环境（流量、初始浓度、温度、湿度）对吸附光催化降解效率的影响。结果表明：TiO2/ACF材料的最优降解条件为浓度1000 mg/m3,流量1.2 m3/h,湿度30％,温度33℃;TiO2/BiWO6/ACF材料的最优降解条件 为浓度1000 mg/m3,流量1.2 m3/h,湿度33％,温度34℃;两种材料在最优条件下均具有对高浓度污染物响应速度快、反应平衡后污染物转化率高的特点,TiO2/ACF材料三级反应总体转化率达到81.71％,TiO2/BiWO6/ACF材料三级反应总体转化率达到85.96％。因此,将吸附光催化技术与其他处理技术相结合作为一种预处理方法,针对储罐呼吸气排放源,在实现VOCs初步降解的同时还可以稳定平衡VOCs浓度,具有较好的缓冲、减排效果,该技术工艺流程简单,能耗低,具有很好的应用前景。