利用道南膜技术(DMT)研究土壤中重金属自由离子浓度

采用近年新发展起来的一种研究重金属自由离子浓度的方法———道南膜技术,研究了采自我国不同地区的11种耕层土壤中Cd、Zn、Pb和Cu的自由离子浓度.结果表明,道南膜技术测定的Cd、Zn自由态浓度与WinHumicV模型计算结果吻合较好,测定的Pb和Cu自由态浓度稍高于WinHumicV模型计算结果.同时,采用Sauv啨提出的吸附腜投匀芙馓妥杂商闹亟鹗艚蟹治?结果表明,溶解态Zn、Cu和Pb以及自由态的Zn、Cu受土壤的污染程度(重金属总量)、土壤pH和溶液中溶解性有机碳控制.     

基于存储示波器的PS/2键盘电磁截获研究

计算机键盘有用信号电磁截获的传统方法是基于宽带接收机完成的,这种方法较复杂且需要较多的设备和空间。为使键盘截获技术向小型化和实用化过渡,提出了使用基于软件无线电的解码技术及基于存储示波器全频谱远场截获。首先,基于频谱对比的方法对有用信号的频段进行初判,然后对截获的全频域信号中包含有敏感信息的频段基于软件无线电的方法进行带通滤波和解调。最后,使用一种能够精确判别按键信息的解码方法,通过预先设计的程序来实现信息的截获。实验结果表明计算机键盘有用信号电磁截获实现实用化和小型化是有一定可行性的,并且能够得到比较精确的结果。     

四川省不同类型山洪灾害与主要影响因素的关系

以四川省为例,在明确溪河洪水及其引发的滑坡、泥石流三类山洪灾害分布格局的基础上,构建概念模型,分析降雨、地形、人口资产易损性等引发山洪灾害的基本因子和土壤、河网密度、土地利用等一般因子对不同类型山洪灾害的影响程度,并比较它们的异同。结果表明:(1)四川省山洪灾害主要分布在盆周山区、川西高原和横断山脉一带;(2)如果3项基本因子可以解释山洪灾害空间分布100%的变化,则它们对三类灾害的影响程度分别为:溪河洪水,降雨59%、地形28%、人口资产13%;泥石流,降雨15%、地形73%、人口资产12%;滑坡,降雨48%、地形34%、人口资产18%;(3)总体上,泥石流灾害对地形、岩性、土地利用等下垫面因子的依赖更高,而溪河洪水和滑坡灾害受降雨要素的影响更大。     

沿海滩涂垦殖对土壤氮总转化速率的影响分析

滩涂湿地在吸收、转化和滞留氮、磷等营养元素方面具有重要功能。选取江苏东部沿海典型滩涂区,分别对垦殖时间为0、3、6、17、30、60 a的沿海滩涂进行采样,对相应的土壤氮总转化速率指标进行实验测定。结果表明,滩涂垦殖后,表征氮素活化过程的指标,如总矿化率、总硝化率、净矿化率和净硝化率等有所增加,而有利于氮固持的铵态氮同化率指标无显著变化,硝态氮同化率指标变慢;围垦期限超过30 a后,各氮总转化速率指标渐趋稳定。相关性分析表明,净矿化率、总矿化率、铵态氮同化率、净硝化率、总硝化率与围垦年限呈显著正相关(p<0.01),相关性系数分别为0.966、0.929、0.819、0.800、0.798;硝态氮同化率与围垦年限呈显著负相关(p<0.01),相关性系数为-0.685;除铵态氮外,全氮、硝态氮、pH值、有机碳均与各氮总转化速率指标呈显著相关关系(p<0.01)。滩涂垦殖后土壤理化性质指标的改变带来土壤氮总转化速率的变化,一定程度上破坏了土壤氮生态系统平衡。     

达里湖表层水体浮游细菌群落结构的夏-冬季节差异

为探索寒旱区湖泊在夏季非冰封开放、冬季冰冻近封闭等状态差异下表水中典型理化指标和浮游细菌群落结构差异,利用2018年7月和2019年1月采集的内蒙古达里湖41个表水(冰)样品,基于16S rRNA高通量测序和典型理化指标含量分析,讨论了浮游细菌群落结构特征及其对氮(N)和磷(P)元素等理化指标的夏-冬季节差异的响应.首先,夏季表水(夏水)中N和P及电导率(EC)等指标参数相对含量明显高于冬季(包含冬季表水-冬水和湖冰-冰体),且Proteobacteria、Actinobacteria和Cyanobacteria等构成夏水、冬水和冰体中广泛存在的优势浮游细菌门类(相对丰度大于1％).不过,夏水中优势浮游细菌门类数量明显多于冬水和冰体,如Deinococcus-Thermus、Tenericutes和Firmicutes等仅在夏水中为优势菌门;其次,夏-冬季环境条件差异,特别是冬季"冰-水"内部状态改变,不仅引起表水富营养化程度明显差异,还导致优势细菌门类对N和P等营养元素及EC、溶解氧(DO)、冰厚(thickness)和化学需氧量(COD)等理化指标变化产生差异性响应.整体上,虽然聚类及分型结果将样品主要分为冰、水两种类别,且冰体中各理化指标参数对优势菌属相对丰度变化的影响最显著,但冰体优势菌属主要受到结冰过程引起的湖泊内部环境(如不同形态P元素迁移和冰厚等)变化的影响,而冬水和夏水优势菌属则受到外部环境[如水深(depth)和溶解性总固体(TDS)等]变化的影响较为明显.     

基于iLME+Geoi-RF模型的四川省PM2.5浓度估算

高分辨率PM2.5空间分布数据对动态监测和控制PM2.5污染具有重要意义.选取Himawari-8气溶胶光学厚度(AOD)、ERA5气象再分析资料、DEM、土地利用数据、夜光遥感数据、增强型植被指数和人口数据等作为估算变量,使用改进的重采样法进行数据匹配,并提出改进的线性混合模型(iLME)结合地理智能随机森林(Geoi-RF)构建组合模型估算PM2.5浓度.结果表明:①在选取的估算变量中,气溶胶光学厚度、气压、温度、相对湿度和边界层高度是影响2016年四川省PM2.5浓度的重要因素,其相关系数分别为0.65、0.58、0.55、0.54和0.35.②iLME+Geoi-RF模型精度相较其他模型有较大提升,模型拟合Rl2、RMSR 和 MAE 分别为0.98、3.25 μg·m-3和 1.98 μg·m-3,交叉验证 R2、RMSR 和 MAE 分别为0.89、7.95 μg·m-3和4.81μg·m-3.该模型可获取更高精度的四川省PM2.5时空分布特征,为区域空气质量评估、人体暴露风险评价和环境污染治理提供更加合理地科学参考.③2016年四川省PM2.5浓度存在显著的季节性差异,各季节PM2.5浓度大小关系为:冬季＞秋季＞春季＞夏季.2016年四川省月均PM2.5浓度总体上呈先降后升的"V"型趋势,最小值在6月,最大值在12月,8月和11月有微小起伏.在空间分布上四川省PM2.5浓度总体上呈东高西低和局部污染程度较高的特点,高值区主要分布在城市快速发展和人口密集的东部地区,低值区主要分布在经济发展落后和人口稀疏的西部地区.④虽然不同模型估算出的PM2.5浓度整体分布基本一致,但iLME+Geoi-RF模型能更准确有效地估算本研究区污染的空间分布.     

基于高分辨率在线测量的轻型汽油车含氧挥发性有机物排放模型构建

机动车排放的含氧挥发性有机物(OVOCs)具有较高的大气反应活性,但在线测量识别其高分辨率排放特征的研究仍处于起步阶段,缺乏计算和预测OVOCs排放特征的模型工具.本研究利用质子转移反应飞行时间质谱仪(PTR-TOF-MS)与离子/分子反应质谱仪(IMR-MS),在简易瞬态测试工况下对轻型汽油车排放甲醛、丙酮和乙醇等8种OVOCs组分进行了在线测量.结果表明,OVOCs组分受工况变化影响显著,国Ⅰ～国Ⅴ车辆排放过程中OVOCs排放峰值相对于怠速阶段的增幅分别为183％、105％、56％、92％和244％,同时随着排放标准从国Ⅰ升级到国Ⅴ,含量较高且作为特征组分的甲醛、丙酮和甲醇排放量的降幅分别为90.9％、93.3％和93.7％,但乙醇排放相对稳定.国Ⅰ～国V排放标准下轻型汽油车8种OVOCs总量排放因子分别为12.5、10.2、5.4、4.2和1.6 mg-km-1,总体减排幅度87％.本研究发现OVOCs排放率与比功率(VSP),排放因子与修正碳燃烧效率(MCE)密切相关,将不同排放标准车辆的VSP与排放率和MCE与基于里程的排放因子(EFs)进行拟合,分别建立了一阶线性函数关系.提出了修正碳燃烧损失率(MCL)这一概念,并得到简化的MCL与排放因子的正比例函数关系,从而阐明了OVOCs排放因子的决定性因素.基于VSP和MCL建立的OVOCs排放模型可以计算和预测轻型汽油车在不同热运行状态下的排放率和排放因子,从而为准确评估OVOCs排放贡献和建立排放源清单提供有效工具.     

蜂窝状ZSM-5型分子筛对丙酮和丁酮吸附性能研究

测定了蜂窝状ZSM-5型分子筛(honeycomb ZSM-5 molecular sieve)对丙酮以及丙酮和丁酮双组分体系的吸附性能,考察了相对湿度、浓度、气流比速等对其吸附性能的影响,并由Wheeler方程计算了相关的吸附性能参数.结果表明,气流相对湿度对丙酮的吸附性能无明显影响,该材料具有良好的疏水能力;在低浓度范围内,该材料对丙酮的动态饱和吸附容量随浓度的提高而增加,但在高浓度范围内(>9 mg·L-1),其动态饱和吸附容量维持在一定的水平上不再增加;利用其对丙酮和丁酮吸附能力的差异,该材料可以用于丙酮和丁酮的吸附分离.     

长江重庆段两江水相、间隙水和沉积物中邻苯二甲酸酯的分布与分配

对长江重庆段两江水相、间隙水和沉积相中5种邻苯二甲酸酯(PAEs)的分布与分配进行了研究.结果显示水相中PAEs含量为53.2 ～343.0 ng·L-1,间隙水中为916.8～7517.1 ng·L-1,沉积相为1787.0 ～5045.9 ng·g-1,间隙水相PAEs含量高于水相;比较两江PAEs分布,支流嘉陵江污染程度高于长江干流;邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯(DEHP)是水体和沉积物中的主要污染物,在间隙水相存在明显富集,这两种污染物在水相中的含量低于地表水质量标准;黏土是影响沉积相中PAEs分布的重要因素,有机质含量对其影响较小;沉积物-间隙水间的lgKoc值与lgKow不相关,DBP在沉积物和间隙水间的分配接近平衡,邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)有由沉积相向间隙水相迁移的趋势,DEHP则由间隙水相向沉积相迁移.与国内外其他地区相比,研究区PAEs含量处于中等偏下水平.     

傀儡湖供水口围栏挡藻效果及数值模拟

2010年4月和9月对傀儡湖供水口水源地阳澄湖湖区进行了调查,通过调查确定了傀儡湖供水的流速并在此基础上建立了3维数值模型,模拟了傀儡湖供水口的流场特征,采用粒子追踪模式模拟藻类漂移,分析了藻类的主要堆积趋势,从而为改善傀儡湖供水质量提供理论依据.