哈尔滨市融雪径流中重金属污染空间分布及源解析

根据2018年哈尔滨市融雪径流中重金属(Fe、Pb、Cr、Cd、Hg和Zn)监测数据,结合气象数据,运用暴雨洪水管理模型(SWMM)构建了城市融雪过程水文及水质模型.对各排水口及汇水区融雪径流产出量、单位面积重金属负荷量进行了计算,并在此基础上分析了融雪径流中重金属污染的空间分布特征及主要来源.结果表明:在采集的融雪径流样品中,Fe浓度最大,平均值为4.95 mg·L~(-1);Hg浓度最小,平均值为0.542μg·L~(-1);Pb浓度变化范围最大,在32.14～254.36μg·L~(-1)之间;Hg浓度变化范围最小,为0.038～0.841μg·L~(-1).在空间分布上, Fe、Pb、Cr、Cd和Zn 5种重金属浓度的高值区均分布在人口密集的居民区、商业区及主要交通道路周围.排水口重金属污染产出量与径流量成正比,总产出量FePbCrCdHgZn. Zn产出量由高到低的排放口依次为马家沟、阿什河、松北区排放口、何家沟、道里区排放口和道外区排放口,其它5种重金属产污量总体呈现阿什河马家沟何家沟松北区排放口道里区排放口道外区排放口的趋势.Fe的单位面积负荷总量最大,为2405.94μg·m~(-2);Pb和Cr次之,为36.36μg·m~(-2)和14μg·m~(-2).主成分分析结果表明哈尔滨市春季融雪径流中重金属的主要来源依次为工业源、生活与机动车源和燃煤源,贡献率分别为43.237%、23.598%和12.012%.     

青海湖沉积物重金属分布及其潜在生态风险分析

青海湖是我国最大的闭口咸水湖.近年来随着工农业及旅游业的迅速发展,湖泊受人为活动影响不断增加,引起广大学者关注.为了深入了解青海湖表层沉积物中的重金属分布情况,在调查Zn、 Cu、 Pb、 Co、 Ni、 As、 Cd和Cr这8种重金属含量的基础上,对其赋存形态进行了分析,并对其进行来源解析和生态风险评价.结果表明：（1）青海湖表层沉积物重金属除ω（As）(13.21 mg·kg^-1)和ω（Cd）(0.21 mg·kg^-1)超出环境背景值1.13倍和1.53倍,其余6种重金属均不同程度低于环境背景值,从空间分布来看,除As外其他7种重金属元素空间分布特征极为相似,高值主要分布在湖泊西北部及151码头附近;（2）除Cd外其他7种重金属的主要存在形态为残渣态,而Cd主要以生物有效态形式存在,对水生生物具有较高的潜在生物毒性;（3）结合相关性分析和主成分分析,沉积物中Zn、 Cu、 Pb、 Co、 Ni、 Cd和Cr的来源以自然源为主,As的来源则受到农业生产等人为因素影响;（4）根据潜在风险分析结果,青海湖沉积物重金属整体处于轻微生态危害水平,但...     

2016~2017年采暖期华北平原东部PM2.5组分特征及来源解析

为掌握华北平原东部地区大气细颗粒物(PM_(2.5))的污染特征与来源,本研究对2016年和2017年这2年采暖期衡水市、沧州市、济南市、德州市、滨州市、淄博市和聊城市的大气细颗粒物、组分特征和来源进行对比分析.结果表明,2016年和2017年采暖期该区域ρ(PM_(2.5))日均值分别为137. 23μg·m-3和111. 83μg·m-3,分别超过《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)日均二级标准限值1. 8倍和1. 5倍;水溶性离子质量浓度分别占ρ(PM_(2.5))的53. 32%和47. 04%,二次无机离子(SNA)为主要离子组分; NO_3-/SO_24-比值从1. 35上升至1. 60,同时Cl-浓度下降,表明燃煤源贡献降低;二次有机碳(SOC)在有机碳(OC)中的占比分别为71. 63%和55. 35%,说明该区域二次有机碳占比明显降低;特征元素Fe/Al、Ba/Ni对比分析表明,2017年采暖期机动车源和扬尘源贡献同比上升;后向轨迹结果表明,该区域污染气团主要源于西北方向,但来源于江苏、安徽等地的污染气团携带的颗粒物浓度最高.     

不同隧道坡度与车厢火灾位置情况下烟气蔓延特性研究*

为研究含坡度隧道不同火源位置情况下车厢火灾烟气蔓延特性,采用CFD数值模拟方法,建立全尺寸地铁隧道与列车数值模型,研究车厢不同火源位置情况下火灾烟气纵向温度分布规律,探讨倾斜隧道车厢火源位置对烟气蔓延的影响。研究结果表明:当火灾烟气蔓延处于纵向通风惯性力与热浮力竞争作用控制阶段时,火源位于车厢上游方向时火灾烟气向车厢方向蔓延距离小于火源位于车厢下游方向情况,且随坡度增大,火源位于车厢上游方向烟气逆流长度不断减小,位于下游方向烟气逆流长度不断增大;当纵向通风风速达到2 m/s时,火源位于车厢上下游方向2种情况下,列车车厢方向均无烟气蔓延（逆流长度为0）,此时火灾烟气蔓延将主要由纵向通风控制,隧道坡度无显著影响。     

AOA-SBR系统运行效能及高效聚磷菌的特性研究

为获得聚磷能力突出且抗逆性强的菌株,进一步扩大生物除磷的应用范围,在实验室条件下完成AOA-SBR反应器的启动及运行,基于Illumina Miseq高通量测序技术对反应器各运行阶段样品中的细菌群落结构进行解析,从稳定运行的SBR反应器中分离得到聚磷菌,分别进行菌株的鉴定及其生长聚磷特性研究.结果表明:①反应器的启动及运行后期,各项出水水质指标均达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A水平,系统的除磷率稳定在95%以上.②反应器对于除磷微生物的定向富集作用较强,变形菌门中的不动杆菌属为优势菌群.③共分离得到5株高效聚磷菌,暂命名为LXP1~LXP5,经鉴定分别为假单孢菌属（Pseudomonas）、不动杆菌属（Acinetobacter）、红球菌属（Rhodococcus）、大头茶属（Gordonia）及脂肪杆菌属（Pimelobacter）.④LXP1~LXP5都具有典型的生长曲线和较短的生长周期,生长周期范围为24~36 h;各菌株在好氧条件下的吸磷量均在10 mg/L以上,最大可达30 mg/L.研究显示,实验室条件下AOA-SBR反应器的启动及运行可较好地实现对活性污泥中的除磷微生物定向富集的目的,该试验分离得到5株高效聚磷菌并经鉴定分属5种不同的菌属范畴,其中Rhodococcus、Gordonia及Pimelobacter的菌株为近年来鲜有的从活性污泥中筛选得到的具有较好聚磷特性的菌株.      

秸秆还田和添加生物炭对热带地区稻菜轮作体系中淹水后土壤温室气体排放的影响

热区稻菜轮作系统瓜菜季施肥后大量硝态氮积累,导致后续的水稻季淹水后硝态氮的淋失以及大量N2O排放,使氮素损失以及温室效应加剧.如何提高硝态氮利用率,减少N2O排放成为了亟待解决的问题.试验共设置6个处理:添加200 mg·kg-1(以 N 计,下同)KNO3(CK);添加 200 mg·kg-1 KNO3+2％生物炭(B);添加 200 mg·kg-1KN03和 1％花生秸秆(P);添加 200 mg·kg-1 KNO3+2％生物炭+1％花生秸秆(P+B);添加200 mg.kg-1 KNO3+1％水稻秸秆(R);添加200 mg·kg-1 KNO3+2％生物炭+1％水稻秸秆(R+B),进行114d的25℃恒温淹水培养,来探究有机物料添加对土壤淹水后温室气体排放和氮素利用的影响.结果表明,与CK相比,添加秸秆或秸秆和生物炭配施显著增加了土壤pH(P＜0.05);B和P处理分别显著增加了 41.6％和28.5％的N2O累计排放(P＜0.05),P+B、R和R+B处理分别显著降低了 14.1％、24.7％和36.7％的N2O累计排放(P＜0.05);添加秸秆增加了净温室气体增温潜势(NGWP),增施椰壳生物炭能够显著减缓秸秆对NGWP的影响(P＜0.05),秸秆和生物炭配合施用降低了 NGWP,其中P+B显著降低NGWP(P＜0.05),R+B不显著;添加秸秆或生物炭显著增加了土壤微生物量碳(MBC)(P＜0.05),P+B最高,为502.26 mg·kg-1;秸秆和生物炭配施增加了土壤微生物量氮(MBN),P+B最高.N2O排放通量与pH呈极显著负相关(P＜0.01),与NH4+-N和NO3--N呈极显著正相关(P＜0.01);N2O累计排放量与MBN呈极显著负相关(P＜0.01);NO3--N与MBN呈显著负相关(P＜0.05),说明硝态氮的减少可能被微生物固持,微生物对硝态氮固持的增加也减少了 N2O排放.综上所述,花生秸秆和椰壳生物炭配合施用能够显著抑制N2O排放,增加土壤MBC和MBN,是一种海南瓜菜季后充分利用氮肥,减少氮素损失,减缓N2O排放的一种合理措施.     

河流健康评价在城市河流管理中的应用

建立具有河流水文、河流形态、河岸带状况、水质理化参数、河流生物5类一级指标及17个二级指标的城市河流健康评价指标体系.基于上海市2001～2005年间完成的53份河道整治工程可行性研究报告、丽娃河及张家浜河流监测数据,从河流管理的现状评估、规划、后评估3个阶段,探讨城市河流健康评价方法的应用.现状评估显示,整治前丽娃河流速、河床稳定性、河道护岸形式、大型无脊椎动物、氨氮等指标有待于进一步改善;规划评估表明,当前河流管理规划案例中,对河岸带状况、河流生物群落缺乏足够重视,河流廊道连续性及可达性等尚未得到充分关注;后评估表明,张家浜综合整治在河流水文、河流形态、河岸带状况、水质理化指标、河流生物等方面成效显著,但河道改变、河道护岸形式等个别指标有所降低.在此基础上,从河流健康视角审视河流管理现状,提出河流健康与河流管理的集成框架.     

城市雨水口垃圾污染调查与研究

雨水口既是城市排水管系汇集雨水径流的瓶颈,又是城市非点源污染物进入水环境的首要通道,一旦被垃圾充塞,不仅导致排水不畅甚至水涝,还会对城市水体造成严重的污染。从对北京城区雨水口垃圾的抽样调查分析,和对雨水口垃圾产生的污染模拟实验和量化计算,讨论了我国城市雨水口垃圾问题的严重性和实施有效控制的重要性。     

成都市郊冬季一次大气重污染过程化学组分粒径分布特征

利用惯性撞击式8级采样器(Andersen)于2017年12月15日至2018年1月3日对成都大气颗粒物进行连续采样,结合气象观测资料和气溶胶激光雷达数据分析污染过程水溶性无机离子和碳质气溶胶粒径分布变化特征及气溶胶垂直分布演变。结果表明,二次气溶胶的形成和积累是此次污染过程发生发展的重要原因。NO₃^-和SO₄^2-重污染阶段呈单峰型分布,峰值粒径出现在0.65—1.1 μm粒径段,表明主要由前提物的云内反应生成,沙尘阶段呈双峰型分布,主峰位于3.3—4.7 μm,NO₃^-主要以非均相反应存在于粗粒径段中,SO₄^2-既有来自一次污染源（沙尘、土壤源等）,也有来自二次氧化反应;高湿度下液相反应的加剧,NO₃^-、SO₄^2-和NH₄⁺细粒子峰由0.65—1.1 μm向1.1—2.1 μm粒径段转移。Ca²⁺、Mg²⁺和Na⁺主要集中在粗模态中,自然源对沙尘污染贡献显著;K⁺和Cl^-沙尘阶段呈明显双峰型分布;OC和EC主要呈双模态分布,不同阶段峰值出现的粒径段有所改变。重污染阶段消光系数大值区主要位于1.0 km以下;边界层高度0.5 km左右且伴随有下沉气流,持续的偏东风或偏南风有利于大气增湿及污染物区域输送共同导致此次污染过程污染物持续升高。本研究可为成都市大气颗粒物形成的化学和物理机制的深入研究提供基础资料。     

加速溶剂提取-在线凝胶净化色谱-气质联用法分析检测土壤中多环芳烃

采用加速溶剂萃取作为土壤样品的萃取技术,萃取液浓缩后直接采用在线凝胶净化色谱-气质联用法分析检测土壤中16种多环芳烃.结果表明,16种多环芳烃在1.0-100.0 μg·L-1线性关系良好,线性相关系数均大于0.995.对10.0 μg·L-1标准溶液连续进样8针,相对标准偏差RSD在1.70%-6.27%之间,重复性良好.16种多环芳烃方法检出限范围为0.001-0.030 μg·kg-1（S/N=3）.在加标浓度为0.1、0.5、1.0 μg·kg-1时,16种多环芳烃的加标回收率均在62.5%-113.7%之间,符合日常分析检测的要求.