不同条件下固液二相流在多孔隙介质中入渗规律

针对生产实际中存在大量二相流在多孔介质中的入渗滞留问题,采用细粒石英砂配置成悬浊液进行砂柱渗透正交模拟实验,研究不同因素对二相流入渗的影响。选定了多孔介质粒径、二相流颗粒粒径、二相流质量分数、水头高度等4项因素,分别取3项水平因子,制定L9(34)正交试验表,然后进行砂柱实验。采用渗透系数变化率ks指标来表征各因素对多孔介质渗透性能的影响程度。结果表明,上述各因素对砂柱渗透系数变化率的影响程度由低到高依次为二相流质量分数、二相流颗粒粒径、水头高度、多孔介质粒径,多孔介质粒径是本实验的主要影响因素。     

滇池疏浚底泥中重金属对蔬菜种植生态安全的影响

滇池疏浚底泥富含蔬菜需求的营养成分,农用可提高土壤保水肥能力,改良土壤的适耕性,有利于植物的生长发育,有一定的增产效果,但可能存在重金属污染问题。通过底泥试验及加入石灰钝化试验,对生菜、白菜、棒菜和萝卜4种蔬菜施用疏浚底泥作为有机肥进行种植,分析底泥农用后其重金属对蔬菜的影响,并进行风险评价。结果表明,盆栽试验中,底泥施用量控制在5%(0.05 kg/kg)内且加入石灰改良后,蔬菜中Cu和Cd含量显著降低,但对Pb、Zn效果不明显。叶菜类蔬菜(生菜、白菜、棒菜)重金属富集能力(BCF)从大到小均表现为Cd、Pb、Zn、Cu,而块茎类萝卜BCF表现为Cd、Zn、Pb、Cu。研究表明,化学致癌物Cd与非化学致癌物Pb、Zn、Cu引起的健康风险均在终身可接受风险水平。     

多模式发展的港口生态承载力演变

生态承载力是区域可持续发展的重要衡量标准,研究港口生态承载力状况并预测其演变趋势有利于港口生态可持续发展。针对现有港口生态承载力研究中生态过程机制、时间动态性考虑不足等问题,引入系统动力学理论,结合港口生态系统的特点,从社会经济、资源、环境3个方面进行因果反馈分析,在此基础上构建港口生态承载力的系统动力学模型。从港口生态供需关系的角度出发,引入生态承载力供需平衡指数,对港口生态承载力状况进行评价。以大连某港区为例,以GDP增长率、环保投资比重、单位吞吐量综合能耗、单位吞吐量水资源消耗量、单位吞吐量COD产生量、单位吞吐量SO_2产生量、单位吞吐量固废产生量作为调控变量,动态仿真自然发展模式、经济快速增长模式、协调发展模式和资源环境保护模式4种港口发展模式下2015—2030年港口生态承载力演变趋势。结果表明:能源消耗是制约该港区生态承载力改善的重要瓶颈,优化港口用能结构、加强港口能源管理有助于改善港口生态承载力;经济资源环境协调发展模式是实现港口生态系统可持续发展的最优模式。     

京津冀化工场地地下水污染修复治理对策研究

京津冀化工场地地下水污染问题突出,严重威胁当地饮水安全和可持续发展,亟待开展修复治理.针对京津冀化工场地地下水污染现状,分析了化工场地地下水污染修复面临的挑战,提出了分区分级的修复治理对策.结果表明:①针对可能存在NAPL(非水相液体污染物)的高风险污染源区,采取高强度修复措施,以实现污染物总量的快速削减;②针对中度污染区,采取单位能耗强度更低的长效修复措施,降低修复成本和二次污染风险;③针对低风险的轻度污染区,采取风险管控措施.结合对典型化工场地地下水污染修复技术的分析,提出的分区分级修复治理对策具有以下特点:①多技术耦合,形成互补效应,可提高修复效率;②节约修复成本,降低二次环境影响;③体现基于风险的原则,避免过度修复.      

城市空气质量监测网络评估方法

通过研究借鉴多个国家/城市的研究实践,提出了城市空气治理监测网络（UAAMNA）评估管理的方法,包括评估思路与流程,评估关键指标,针对不同污染物的评估方法等.以沈阳市及周边6个城市共46个国控监测站点的监测网络为背景,基于2013~2018年日尺度空气质量数据,考虑监测成本,对沈阳市PM_2.5监测网络进行评估,结果表明,沈河区增加1个最高浓度站点,大东区增加1个高人口密度区站点,皇姑区增加1个跨界传输点;在沈阳-铁岭,沈阳-本溪,沈阳-辽阳方向增设跨区域站点.未来建立空气质量监测网络定期评估制度、加强跨区域边界站点布设、实施区分监测点位类型评估、区分污染物类型评估是UAAMN的发展方向.     

点源基于地表水质排放限值制度设计

针对我国点源排放标准不能确保具体点源所排入的水体地表水质达标的问题,借鉴美国点源基于地表水质排放限值的规则和方法的经验,论证我国建立点源基于地表水质排放限值的必要性,提出点源基于地表水质排放限值的制度框架,并提出政策建议：在法规中补充点源基于地表水质排放限值的相关要求;明确点源排污许可证的制定必须要计算点源基于地表水质的排放限值,并采取与已有的排放标准中严者作为点源的排放限值;授权省级政府制定混合区划定法规.     

不同干扰强度下三江平原湿地土壤温室气体排放对冻融作用的响应

为评估季节性冻融作用对不同干扰强度湿地温室气体产生机制的影响,采用静态箱/气相色谱法,原位观测三江平原洪河国家自然保护区内未受干扰的常年积水的小叶章湿地(undisturbed Deyeuxia angustifolia wetland,UDAW)、保护区外受人类活动干扰导致湿地含水量减少的季节性积水的小叶章湿地(disturbed Deyeuxia angustifolia wetland,DDAW)以及由小叶章湿地开垦10年以上的水稻田(rice paddy,RP)的温室气体排放通量,分析季节性冻融作用对3种湿地温室气体排放的影响特征.结果表明:3种湿地在冻融期均有CO₂和CH₄排放,且在春季冻融初期CO₂和CH₄均出现短期的高排放现象,随着冻融温度升高,温室气体排放通量均逐渐增加.其中,CO₂排放通量表现为UDAW > DDAW > RP,CH₄排放通量却表现为DDAW > RP > UDAW;DDAW的CH₄排放速率与冻融温度的相关性最高(P < 0.01,R2=0.647 5),UDAW中二者的相关性最低(P < 0.01,R2=0.424 7).相关性分析显示,DDAW和RP土壤中CO₂与CH₄的排放通量均呈正相关(P均小于0.01,R2分别为0.749 1、0.574 4),而UDAW土壤中CO₂与CH₄的排放通量表现为弱相关(P < 0.05,R2=0.303 8),可见冻融温度会影响CO₂和CH₄的排放通量.季节性冻融作用影响了3种湿地土壤N₂O的排放通量,秋季冻融期UDAW和DDAW表现为N₂O的汇,而在春季冻融期3种湿地均表现为N₂O的源,表明不同干扰湿地N₂O的排放通量对冻融作用的响应不同,但均随土壤温度的升高其排放通量不断增加.研究显示,三江平原的冻融作用降低了湿地温室气体排放,干扰强度越大,冻融作用影响越小,且秋季冻融作用大于春季.      

某轻稀土尾矿库土壤铀、钍污染特征及植物筛选

该研究选择中国北方某轻稀土尾矿库围墙外100 m范围内土壤和植物中铀、钍核素的含量为研究对象,采用野外采样、电感耦合等离子体质谱仪分析、单因子污染指数、富集系数、转运系数、根滞留系数等方法,分析计算该区域5种优势植物(紫花苜蓿Medicago sativa、盐地碱蓬Suaeda salsa、芦苇Phragmites communis、大籽蒿Artemisia sieversiana、波斯菊Cosmos bipinnata)并筛选铀、钍核素的富集植物。结果表明:优势植物铀核素的富集系数为0.01～0.03,转运系数为0.07～0.22,根滞留系数为0.78～0.93。优势植物钍核素的富集系数为0.01～0.08,转运系数为0.03～0.33,根滞留系数为0.67～0.97。该区域5种优势植物富集、转运能力钍核素强于铀核素;富集系数、转运系数均小于1,不是该污染物质的富集植物,不能直接利用当地植物进行土壤铀和钍核素修复,应引种乡土富集植物进行土壤污染修复。     

水杨酸在植物缓解重金属镉胁迫中的作用

重金属污染是全球都面临的重大环境问题。重金属镉(Cd)是威胁有机体最大的重金属之一,它不仅影响植物正常的生长发育过程,还会通过植物的吸收与累积威胁人类及动物的生命健康。因此,缓解重金属Cd对植物的毒害是植物及环境污染研究领域的一项重要课题。水杨酸(SA)是植物体内普遍存在的一种小分子酚类物质。当植物受到生物或非生物胁迫时,SA可以作为一种信号分子参与植物特异性反应的表达过程,提高植物的抵抗能力。SA对植物Cd胁迫的缓解作用已得以广泛研究,文章就内源SA、外源SA对Cd毒性的缓解作用,内在缓解机理方面的研究进展进行综述,并提出了该领域研究出现的问题及未来的研究方向。     

空气注入原位去除鸡粪发酵沼气中H2S

鸡粪厌氧发酵产沼气中H₂S含量高,在发电或提纯制备生物燃气前需要对其进行去除.开展批次鸡粪发酵试验,向发酵瓶中通入微量空气,通过生物氧化作用去除H₂S.试验以连续稳定运行90d的中温厌氧罐出料为接种污泥,通入7~50mL/gVS的空气.结果表明,空气通入显著地降低了沼气中的H₂S浓度,空气通入量为30mL/gVS的实验组平均脱硫效率最高,达到62%.同时,该空气通入条件下累积甲烷产量达到335mL/gVS,相较于空白累积甲烷产量提升了78.6%.通入微量空气的生物脱硫方法具有工艺简单和高效脱除H₂S的应用前景.