泾河流域枯水复杂性研究

枯水复杂性作为枯水的重要特征,在枯水研究中具有重要的意义。论文以泾河流域张家山水文站1933—2010年的月径流序列为研究对象,基于距平法和均值标准差法对比确定月枯水序列,基于近似熵（ApEn）分析枯水的复杂性。结果表明：1）年径流在0.01水平下呈现极显著的递减趋势,流域1997年以来发生枯水的频率越来越大。张家山水文站月枯水量上界为 9 369.67×10⁴ m³,1、2和12月径流量小于月枯水量上界的月份比例远大于其他月份的比例,故以这3个月的月枯水组成枯水序列;2）枯水序列的ApEn值为1.059 1,与同期整个月径流序列的ApEn值（1.059 7）接近,说明发生于1、2和12月的15个非枯水月份径流对枯水序列的复杂度影响不大;3）月枯水复杂度在0.05水平下呈现显著的波动递增趋势,与月枯水径流呈显著的负相关关系,但与月降水量不显著相关,表明降水不是枯水径流系统的主要输入,降水量的变化对枯水复杂度的变化不起关键作用,而径流惯性可能是引起枯水复杂度变化的重要因素。     

卫星云图样本集的FCM优化调整与云类判别

基于云类样本的红外-可见光二维灰度空间投影,采用模糊聚类方法调整优化云类样本特征区域,消除采样误差。针对常规模糊C均值聚类(FCM)方法在处理上述问题时表现出的局限性,提出用样本特征均值替代FCM中随机初始中心的改进办法,既避免了常规FCM方法对初始中心敏感的缺陷,又可纠正其聚类结果对云类样本特征结构的歪曲。改进后的聚类结果既消除了采样误差,又保持了云类样本的基本特征属性,基于该判据的分类结果可较为准确地分辨出陆地、水体、低云、中云、卷云和积雨云,分割判别效果符合客观实际。     

铜铝双金属材料对硝基苯废水的还原降解研究

以废旧铝箔为原料,采用化学镀铜的方式制备了铜铝双金属材料(Cu@Al⁰)并应用于硝基苯废水的还原降解。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对制备的材料进行表征,系统考察了镀铜率、初始pH、Cu@Al⁰投加量、硝基苯初始浓度对硝基苯降解效果的影响,最后借助紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和气相色谱(GC)进一步揭示了Cu@Al⁰对硝基苯的还原降解机理。结果表明,金属铜可成功负载在铝箔表面,当铜负载率为3.43%,初始pH=3,Cu@Al⁰投加量为0.50 g,硝基苯初始质量浓度为100 mg/L,反应时间为20 min时硝基苯的降解率可达88.4%,且Cu@Al⁰具有良好的循环利用性能。Cu@Al⁰对硝基苯的降解是从亚硝基苯到羟基苯胺再到苯胺的逐步还原过程,初始pH过高会影响中间产物亚硝苯进一步还原成最终产物苯胺。     

基于环境基尼系数的洞庭湖区水污染总量分配

从社会、经济和自然资源系统的整体效益出发,构建了基于基尼系数的水污染负荷公平分配评价指标体系,并且以贡献系数作为判断不公平因子的依据,结合GIS技术分析洞庭湖区不公平因子分布的空间差异性;利用基尼系数最小化模型,制订了洞庭湖区基于公平性的水污染物总量分配方案. 研究表明:2008年湖区基于GDP和土地面积的总氮、总磷污染负荷基尼系数均大于0.2,超过了基尼系数合理限值,湖区氮磷排放在经济和自然资源方面存在不公平现象;在湖区3个大型污染控制区中,Ⅰ区(中心城市污染控制区)和Ⅲ区(山地丘陵生态保育区)分别具有最小的氮磷土地面积贡献系数和经济贡献系数,是湖区不公平性特征最为显著的2个区域;在优化分配所得的2020年湖区各单位相对于2008年的总氮排放削减方案中,Ⅰ区削减率最高,达8.18％,岳阳市区削减量最大,为865.0 t/a;在相应的总磷排放削减方案中,Ⅱ区(平原农业综合整治区)削减率最高,达9.45％,华容县削减量最大,为78.45 t/a.      

大气颗粒物中汞的赋存形态及其依存条件

于2004—2007年在上海市西南部某采样点使用分级采样器和PM₁₀采样器采集大气颗粒物样品,采用化学序批式提取法分析了颗粒物中的ExPM(可交换汞)、HPM(可溶盐酸汞)、EPM(元素汞)和RPM(剩余汞)4种形态汞的含量. 结果表明:颗粒物中ρ(total-Hg)(total-Hg为总汞)在0.07~1.44ng/m3之间,47.8%集中在粒径<1.6μm的颗粒物中;颗粒物中w(total-Hg)在0.35~6.89μg/g之间,高于煤炭和水泥中的含量; 颗粒物中ρ(total-Hg)在冬、春季较高,夏季较低; PM₁₀中ρ(total-Hg)日变化呈双峰型,然而w(total-Hg)的日变化并不明显.夜间各种形态汞的质量浓度都高于白天.汞的形态受气象条件和污染源分布的影响. 除了2006年春季外,其他年份各季节的w(HPM)基本持平;ρ(EPM)在2005年冬季和2006年春季均出现较高值,分别为0.19和0.17ng/m3. HPM和EPM主要集中在细颗粒物上,而RPM在粒径<1.6μm和1.6~<3.7μm颗粒物中的分布无明显差异. 颗粒物中的ρ(total-Hg)、ρ(RPM)与温度、日温差、相对湿度呈显著负相关,与ρ(SO₂)呈正相关;但ρ(HPM)和ρ(EPM)与这些参数的相关性不同. 这可能与HPM和EPM的来源与大气化学特征有关,其中,HPM易溶解于液相,与对光照依赖性很强的光化学反应有关;而EPM主要取决于一次来源的贡献和气态汞沉积速率.      

1,2-二氯乙烷自然衰减过程中模拟饱和含水层的氧化还原条件变化

为研究自然条件下饱和含水层中1,2-DCA(1,2-二氯乙烷)的自然衰减过程及该过程中含水层氧化还原环境的变化特征,利用室内连续水流土柱模拟饱和含水层,研究生物降解作用对1,2-DCA自然衰减的贡献以及饱和含水层环境条件的动态变化规律. 初始ρ(1,2-DCA)为50 mg/L,模拟地下水流速为450 μL/min,模拟试验连续进行30 d,分别监测ρ(1,2-DCA)和水环境指标. 结果表明,1,2-DCA自然衰减的一级速率常数为0.068 9 d-1,其中生物降解作用的贡献率为6.34%. 1,2-DCA自然衰减过程中,NO₃-首先充当生物降解的电子受体,随后Fe3+、SO₄2-依次发生反应,土柱内部不同高度出现了氧化还原分带,分别是硫酸盐还原带、铁盐还原带、硝酸盐还原带.      

一株脱硫菌的鉴定及其对H2S的降解能力

取污水处理厂有生物活性的污泥,经富集培养、分离纯化得到1株脱硫活性较高的菌株CTD843-T-3,将其载入生物滴滤塔中对H2S进行连续脱硫反应.当最佳反应温度为30℃、pH为6.0、H2S进口浓度为500～3000mg·m-3时,菌株对H2S的去除率可保持在92％以上,H2S最高负荷率可达6.5g·m-3·h-1.通过形态生理特征和16SrDNA序列分析对CTD843-T-3进行鉴定,结果表明该菌株为椭球状,大小为0.4～0.6μm,为革兰阴性菌,属假单胞菌属(Pseudomonas sp.).     

磷锌配施对镉污染石灰性土壤中磷锌镉有效性的影响

为了阐述磷与锌镉在土壤系统中的作用机制,采用室内培养的方法,研究了石灰性褐土在不同镉质量分数处理下磷锌配施对土壤DTPA-Cd、DTPA-Zn及速效磷质量分数的影响.结果表明,土壤中wDTPA-Cd随外加镉质量分数的增加而增加,随施磷质量分数的增加而降低.同时在相同镉质量分数处理下,配施锌能显著降低土壤wDTPA-Cd;土壤中wDTPA-Zn随外加锌质量分数的增加而增加,且随施磷质量分数的增加而增加,而随土壤中添加镉质量分数的增加显著降低;土壤速效磷的质量分数随施磷质量分数的增加而提高,而镉的加入降低了土壤速效磷质量分数,但配施锌能显著提高土壤速效磷质量分数.     

苏州河底泥中重金属的烧结无害化研究

采用有氧烧结法和还原烧结法处理苏州河底泥,研究了底泥中重金属的无害化效果.结果表明,有氧烧结温度900℃以上时,对Cu、Pb、Zn、Cd去除率达40%～65%;烧结温度为500～900℃时,尽管对Cu、Pb、Zn、Cd去除效果不明显,但能有效抑制其溶出.有氧烧结法不仅不能实现Cr的去除,而且会增加Cr的溶出,这是由于有氧烧结过程中Cr(III)被转化为Cr(VI),而底泥对Cr(VI)的吸附能力很有限.还原烧结法则能有效防止底泥中Cr(III)向Cr(VI)的转化,从而抑制包括Cr在内的重金属的溶出.     

唐山市南湖生态示范区景观生态风险评价

经过一系列生态修复工程建立的南湖生态示范区,对唐山市的生态环境具有决定性作用,但作为人工景观其敏感度较高. 根据历史资料、遥感资料、地理信息系统(GIS)和动态监测数据,运用景观生态学原理对该区域进行景观分析和生态风险分析. 以该区域的生态系统为受体,对南湖生态示范区主要生态风险源进行分析和识别,包括干旱、沙尘暴、水土流失和污染. 选择景观生态学中的指数作为风险评价指标,对风险源可能造成的生态系统损失进行度量,并利用层次分析法计算各风险源的权重. 利用GIS将该区域划分为351个斑块,利用综合生态损失度和综合风险源概率,计算各风险小区的风险值,并根据风险值分级,绘制该区域综合生态风险评价图,完成南湖生态示范区景观生态风险综合评价,为该区域生态风险管理对策提供理论依据.