基于高光谱技术的土壤镉污染分级评价研究

提出一种利用高光谱技术进行土壤镉污染分级评价的方法。以FieldSpec 3地物光谱仪采集厂矿区土壤光谱反射率175份,随机分成校正集（135份）和检验集（40份）。光谱经小波去噪和标准归一化（SNV）处理后,以主成分分析法（PCA）降维。将降维所得的前5个主成分数据为输入变量,分别采用Fisher线性判别、Byes逐步判别、模糊模式识别、BP-ANN判别以及SVM 5种方法建立了土壤镉污染分级评价模型,并利用40个未知样对模型进行检验。结果表明：Fisher线性判别准确率为77.5%,Byes逐步判别与模糊模式识别预测为80.0%,BP-ANN模型预测精度为82.5%,SVM模型预测精度最高,达85.0%。说明采用高光谱技术进行土壤镉污染分级评价是可行,其中SVM是建模的优选算法。     

富营养水体浮游植物群落对新型生态浮床的响应

通过围隔水泥池模拟试验,研究了富营养化水体中浮游植物群落对新型组合型生态浮床系统净化水质的响应. 每隔2周对水体中各水质指标、浮游植物及浮游甲壳动物群落进行检测,结果显示:①3种不同覆盖率(以浮床面积计)处理下,组合型生态浮床对氮、磷的去除率表现为39%覆盖率>26%覆盖率>13%覆盖率. ②3种覆盖率下水体中的浮游植物群落结构复杂性和生物多样性指数均显著高于空白对照组,其中,26%和13%覆盖率对浮游植物生物量的抑制效果比39%覆盖率好;同时,26%覆盖率比39%覆盖率水体中的浮游植物生物多样性指数要高,群落结构更复杂,随后是13%覆盖率处理. ③浮游植物生物量的变化与浮游甲壳动物表现出明显的相反时间趋势. 尽管26%覆盖率对氮、磷的去除量不是最大,但却更利于形成较为稳定的浮游植物群落结构,促进水体生态系统的平衡与健康发展;浮游植物生物量与营养盐的显著相关性及与浮游甲壳动物的相反时间趋势显示,生态浮床对浮游植物群落的改善可能是通过营养盐的上行效应与浮游甲壳动物的下行效应等因素得以实现.      

含水煤体失稳破坏电荷感应规律试验研究

为研究含水煤体失稳破坏过程中电荷感应规律,探寻应用电荷感应法监测煤矿突水灾害可行性,利用自主研制的电荷传感器对含水煤体单轴压缩过程进行电荷信号监测,分析煤体压缩过程中应力及电荷信号变化规律。试验结果表明:烘干煤体和含水煤体单轴加载过程中均有自由电荷产生,电荷信号呈脉冲状波动,通过分析含水煤体电荷信号变化规律同时统计煤体峰值强度前电荷脉冲数及脉冲宽度,从水通过削弱煤体强度进而影响电荷信号;Stern双电层中形成流动电荷,增强了煤体电荷信号;水的存在增加了煤体破裂面自由电荷存留时间三个方面总结了水对煤体电荷的影响机理。     

腐蚀缺陷管道评价标准保守性对比分析

针对标准SY/T6477-2000和标准API RP579-2007 中腐蚀缺陷管道评价判据问题,研究了标准中各项判据及其算法,计算了不同评价标准对于同一腐蚀缺陷的评价结果,并对比分析了不同参数变化情况与评价结果保守性关系。结果表明,不同评价标准所得的缺陷管道判据参数值之间存在差异,即各评价标准的保守性不同,不同评价标准适用于不同的均匀腐蚀或局部腐蚀缺陷管道情况。以此有效防止使用标准时造成差错,同时为今后相关标准的修订尽可能提供有益的帮助。     

Whole pictures of halogenated disinfection byproducts in tap water from China’s cities

When bromide/iodide is present in source water, hypobromous acid/hypoiodous acid will be formed with addition of chlorine, chloramine, or other disinfectants. Hypobromous acid/hypoiodous acid undergoes reactions with natural organic matter in source water to form numerous brominated/iodinated disinfection byproducts (DBPs). In this study, tap water samples were collected from eight cities in China. With the aid of electrospray ionization-triple quadrupole mass spectrometry by setting precursor ion scans of m/z 35, m/z 81, and m/z 126.9, whole pictures of polar chlorinated, brominated, and iodinated DBPs in the tap water samples were revealed for the first time. Numerous polar halogenated DBPs were detected, including haloacetic acids, newly identified halogenated phenols, and many new/unknown halogenated compounds. Total organic chlorine, total organic bromine, and total organic iodine were also measured to indicate the total levels of all chlorinated, brominated, and iodinated DBPs in the tap water samples. The total organic chlorine concentrations ranged from 26.8 to 194.0 μg·L^–1 as Cl, with an average of 109.2 μg·L^–1 as Cl; the total organic bromine concentrations ranged from below detection limit to 113.3 μg·L^–1 as Br, with an average of 34.7 μg·L^–1 as Br; the total organic iodine concentrations ranged from below detection limit to 16.4 μg·L^–1 as I, with an average of 9.1 μg·L^–1 as I; the total organic halogen concentrations ranged from 31.3 to 220.4 μg·L^–1 as Cl, with an average of 127.2 μg·L^–1 as Cl.     

微生物絮凝剂MBF TS-1的表征

对筛选的一株絮凝剂产生菌Bacillus TS-1所产絮凝剂MBF TS-1采用UV- vis吸收光谱、FT-IR光谱、糖类颜色反应、动物急性毒性实验等进行了化学组成分析、表征和理化性质检测.结果证实,该絮凝剂为安全无毒、分子量为105-106的弱酸性多糖类物质,属环境友好型微生物絮凝剂.     

四川省水资源生态足迹与生态承载力的时空分析

根据水资源生态足迹的基本原理和计算模型,对四川省2001-2009年水资源生态足迹、生态承载力进行分析。结果表明,在2001-2009年间四川省人均水资源生态足迹总体上呈上升趋势,万元GDP生态足迹呈下降趋势,水资源利用率在逐步提高;干旱灾害对水资源生态承载力影响较大,四川省历年水资源生态承载力均大于生态足迹,存在一定的生态盈余,水资源可持续开发利用情况较好。四川省水资源存在严重分布不均的现象,经济较为落后,对水资源需求量较小的西部高原地区水资源丰富,水资源生态盈余较大;经济较为发达,对水资源的需求量大的东部盆地地区水资源量小,生态盈余较低,在绵阳、遂宁、内江、自贡等地出现生态赤字,水资源利用呈现不安全状态。水资源生态足迹的变化与社会经济发展密切相关,应该充分考虑四川省水资源的时空分布情况,调整产业结构,合理调度、利用水资源,促进四川省整个社会经济的持续发展。     

基于定位栏试验的奶牛粪便中雌激素含量特征

为探究奶牛粪便中雌激素含量特征,采用定位栏试验收集奶牛粪便样,采用超高效液相色谱串联(UPLC-MS/MS)法对粪便中4种天然雌激素(雌酮;17α-雌二醇,17β-雌二醇,雌三醇)和2种人工合成雌激素(17a-炔雌醇,己烯雌酚)的含量进行测定,结果表明:6种雌激素的检出率居于8.33％～98.89％之间,4种天然雌激素...     

应急监测中便携式顶空/GC-MS法测定水中VOCs的初步研究

通过对实验室加标水样和实际水样的测定,研究了便携式顶空/气相色谱-质谱法(GC-MS)与吹扫捕集/GC-MS法测定水中VOCs的性能比较,探讨了利用Loop环测定水中高浓度VOCs的准确度. 结果表明:便携式顶空/GC-MS测定水中54种低浓度VOCs的检出限略高于吹扫捕集/GC-MS系统,准确度和精密度分别为67.4%～136%和9.08%～19.80%,均满足环境应急监测分析的要求;利用Loop环,便携式顶空/GC-MS可对水中高浓度级(mg/L)VOCs进行较为准确地测定,回收率为100%～149%;复杂的实际样品基本不干扰便携式顶空/GC-MS的测定,与吹扫捕集/GC-MS法相比,二者对实际水样的测定结果相对偏差小于20%;便携式顶空/GC-MS在水污染事故现场可得到基本准确的结果,可为事故后续处理提供有效的数据支持.      

沈阳地区地表水、浅层地下水及沿岸土壤中苯

对沈阳地区主要地表水(浑河、细河、蒲河、沈抚灌渠)及其沿岸地下水和土壤中苯系物(BTEX)的污染特点和分布特征进行了研究.结果表明:细河和沈抚灌渠地表水中BTEX检出率较高(33%～67%),苯和甲苯是该区域的主要污染物,ρ(苯)和ρ(甲苯)分别为<0.30～24.90和<0.30～354.00 μg/L;地表水检出的BTEX均未超过《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)的限值(1 510 μg/L). 细河两岸的浅层地下水在一定程度上受到BTEX的污染,苯和甲苯的检出率分别为25%～33%和13%～25%,二甲苯和乙苯检出率较低(0～20%). 彰驿镇19个监测井中有2个浅层地下水监测井中的ρ(苯)超过GB5749—2006限值(10 μg/L),夏季ρ(苯)最大值为236.00 μg/L. 沿岸附近土壤中5种BTEX全部被检出,检出率均高于相应的河水. 研究区包气带土壤层虽具有良好的防污性能,但也具有储存和阻碍BTEX挥发和降解的负面效应,对当地的生态系统和人类健康构成了潜在的威胁.