大气甲烷碳同位素测试方法及其在雅克拉凝析气田上方大气中的应用

研制了一套与气体稳定同位素质谱仪联机在线分析大气甲烷碳同位素的制样技术,该方法具有精度较高(±0.4×10^-3)、用样量少(200mL)、耗时短(45min)和操作相对较为简便的优点.利用该系统对新疆塔里木盆地雅克拉凝析气田上方大气甲烷的碳同位素组成做了初步测试.结果表明,其大气甲烷碳同位素组成平均值为-45.0×10^-3,相对全球大气甲烷碳同位素平均值明显偏重1.2×10^-3～2.0×10^-3,显示了其甲烷主要来源为深部凝析气藏中的甲烷等气体的渗漏和扩散.并且由于白天日照强,温度高,气田渗漏和扩散到地表的甲烷部分被氧化,因此白天大气甲烷的浓度略低于夜晚,且¹³C_CH4较夜晚偏轻.     

洱海流域农业用地与入湖河流水质的关系研究

采用空间分析和统计分析方法,从综合农业用地和各类农业用地面积百分比两个层次研究洱海流域农业用地与入湖河流水质的关系.结果表明,研究区10个小流域入湖河流水质空间差异性显著,流域西部入湖河流总磷污染严重,北部和南部入湖河流(D3除外)主要污染指标为有机物和氮;流域农业用地面积百分比与入湖河流水质的关系密切,综合农业用地面积百分比与雨季入湖河流高锰酸盐指数、NH+4-N、TN、TP呈负相关,相关系数分别为-0.859、-0.565、-0.693、-0.181,与非雨季高锰酸盐指数、NH+4-N呈负相关,相关系数为-0.384、-0.328,与非雨季TN和TP呈正相关,相关系数为0.221、0.146;各类农业用地面积百分比对入湖河流水质表征作用较强,耕地与TN、TP在雨季和非雨季均呈正相关,与两者的相关系数雨季为0.252、0.581,非雨季为0.149、0.511,耕地与高锰酸盐指数、NH+4-N在雨季和非雨季分别呈正相关和负相关,与两者的相关系数雨季为0.388、0.053,非雨季为-0.137、-0.147,林地与耕地的表现则正好相反,与TN、TP、高锰酸盐指数、NH+4-N的相关系数雨季为-0.526、-0.275、-0.469、-0.155,非雨季为-0.012、-0.100、0.282、0.151,鱼塘对TN和TP的指示作用不显著,草地和园地在雨季与耕地的表现类似,非雨季与耕地的表现相反.可见,洱海流域农业面源治理时应重点加强北部和南部在雨季时耕地、草地和园地的管控.     

高岚河不同降雨径流类型磷素输出特征

通过对三峡水库次级支流高岚河流域不同强降水过程中水量、水质变化过程的同步监测,系统分析了产流过程中不同形态磷素浓度及通量变化的规律,解析场次降雨事件点源和非点源磷素入库负荷.结果表明,"矮胖型"降雨径流变化过程表现出迟滞性,而"尖瘦型"降雨径流为快涨快退;强降雨冲刷产生的泥沙携带大量颗粒态磷进入水体,使得总磷含量迅速增加,溶解性总磷和正磷酸磷浓度略微升高;相对于"矮胖型"降雨,"尖瘦型"强降雨产生的总磷浓度及通量极大值均高于"矮胖型"降雨,泥沙侵蚀效果更为明显;不同雨型下,磷通量与浓度随时间的变化过程和流量的变化过程具有大体一致性;各磷素在强降雨过程中流失非点源污染占90%左右,由于"矮胖型"降雨径流历时较长,非点源总磷负荷贡献率大于"尖瘦型".     

一种面向材料回收和元器件再利用的WEEE回收技术

文章以废旧电脑为例介绍了自主开发的一种面向材料回收和元器件再利用的废旧电子电器产品(WEEE)的回收与再利用技术,详细讨论了该技术的四个关键单元:阴极射线管(CRT)回收,电路板拆解,印刷线路板(PCB)回收和元器件可再利用性测试。该技术通过环境友好的材料回收工艺和电路板的自动化无损拆解可实现最大的材料和元器件回收率,从而实现较高的WEEE回收收益。     

Ac-Co/UiO-66对水中阴离子染料的吸附性能

通过溶剂热法在醋酸改性的条件下制备合成了新型钴掺杂的UiO-66纳米颗粒（Ac-Co/UiO-66）,并采用SEM、XRD和BET分析证实了材料主体结构的合成.同时,以阴离子染料直接蓝、达旦黄和刚果红为目标污染物,系统研究了吸附时间、初始浓度、pH因素对Ac-Co/UiO-66吸附效果的影响.结果表明,吸附进行120 min后3种染料的吸附量趋于平衡,吸附过程均符合拟二级动力学模型,证明化学吸附是主要的速率控制步骤.3种染料的吸附等温数据均采用Langmuir等温线模型拟合效果较好,证明染料分子在Ac-Co/UiO-66上属于单层吸附,直接蓝、达旦黄和刚果红的Langmuir最大吸附容量分别为378.3、525.8、1234.6 mg·g^-1.Ac-Co/UiO-66适合在酸中性环境去除染料.在二元染料体系中发现阴离子染料之间的吸附具有拮抗效应,且染料浓度比的增大会导致染料的竞争效应向独立效应演变.染料的吸附机理涵盖了氢键作用、静电作用及π-π堆积作用力.Ac-Co/UIO-66对直接蓝、达旦黄和刚果红的吸附容量经历4个循环后分别维持在71.2%、65.3%和91.4%.     

滇池流域高分辨率氮、磷排放清单

氮、磷富集是我国浅水湖泊水质恶化和水生态退化的关键原因之一,但以往流域尺度氮、磷排放清单不足以精确识别排放的空间异质性和满足地表过程数值模拟的分辨率要求.为了提高控源减排措施的针对性,以滇池流域为例建立其高分辨率氮、磷排放清单.通过现场调查、采样观测与资料收集,确定各污染源的活动水平和修正排放因子,基于GIS平台核算企业源(工业、第三产业)、生活源(城镇、农村)、城市源(暴雨径流)、农业源(种植业)等7种点源和非点污染源在110个子流域的氮、磷排放量(平均分辨率约5 km×5 km).主要结论包括:①2008年滇池流域氮、磷排放总量分别为10736 t和542 t,且以城镇生活点源为主,占72.7％和42.8％;②氮、磷排放空间异质性十分明显,子流域氮、磷排放总量分别为(97.6±291.7)t(1个标准方差)和(4.93±11.8)t,其中全流域70％的氮、磷排放量仅集中在占流域面积16.2％的10个子流域和37.9％的21个子流域,而排放量最大的是盘龙江上游(氮、磷分别占21.9％和20.2％);③各污染源的排放格局异质性也大,对于氮而言,除了滇池北岸城区和沿流域边界的外围子流域以城镇生活和种植业为最大污染源,东、南、西岸湖盆区大部分则以其他污染源为主;相比而言,磷排放的各子流域最大污染源差异性更大;④通过与传统分辨率结果的比较,高分辨率排放清单能够更为准确甄别排放格局异质性、污染类型等信息,更加有利于明确控源减排的措施、布局和规模.     

中国1991～2018年突发环境事件时空特征及影响因素

探究我国近几十年突发环境事件的时空变化规律和影响因素,能提高突发环境事件风险监管的有效性和精准性.基于1991～2018年31省市的突发环境事件数据,运用空间自相关性和时空地理加权回归模型分析突发环境事件的空间依赖关系和影响因素作用的时空异质性.结果发现：(1)突发环境事件在1991～1994年和2001～2014年两个时间段内存在显著的空间正相关性,且空间集聚性在逐渐增强,即中国省域突发环境事件存在明显的空间依赖特征而并非完全随机状态.(2)突发环境事件存在着非均衡的发展格局,“低-低”类型的省份集中在西部和东北地区,数量增多后减少;而“高-高”类型的省份表现为由东部、南部向中西部转移,数量减少后增多.各省市突发环境事件在空间集聚中的作用不同且不断变化.(3)各影响因素对突发环境事件的作用在不同时期和不同省域具有明显的时空异质性.经济发展水平对突发环境事件的影响表现为“负-正-负”模式;产业结构对突发环境事件的影响表现为“负-正”模式;污染排放对突发环境事件的影响整体来看呈现“正-负-正”模式;环境信访对突发环境事件的发生多表现为正向影响;法制环境对突发环境事件的负向影响在逐渐减弱;...     

基于模糊识别和遗传神经网络的渤海湾叶绿素a预测研究

由于海洋生态系统的高度复杂性和非线性,利用新兴的水信息学技术,包括模糊模式识别、遗传算法、人工神经网络等构建渤海湾叶绿素a预测模型.以渤海湾实测水质数据为依据,利用遗传算法的全局搜索能力优化BP神经网络的初始权值和阈值,从而避免陷入局部最优解,构建GANN叶绿素a预测模型.模型预测的均方根误差为3.81 μg/L,仿真...     

旋线除雾技术的理论建立与应用检验

基于孤立圆柱状纤维对颗粒捕集机理和颗粒运动方程,分别建立了拦截、惯性碰撞以及离心分离除雾效率及其复合机理除雾效率理论表达式。为验证其合理性,实验中采用筒径500 mm双层旋线除雾器,旋线采用直径3 mm聚酯纤维,每层分别布置100根和200根旋线,旋线转速250~800 r·min⁻¹,在水雾中位径20.1 μm、水雾入口浓度约4 100 mg·m⁻³、除雾器断面风速2.5 m·s⁻¹的条件下,当转速500 r·min⁻¹时,每层100根旋线的除雾器总效率约95%,每层200根旋线的除雾器总效率超过98%,表明增加旋线层根数的提效作用显著。根据总捕集效率与分级效率的经验关系式,得出旋线除雾器的分级效率经验预估值,并与所建立的旋线除雾器复合机理分级效率理论值比较,结果表明,旋线除雾器复合机理分级效率理论值与分级效率经验预估值相当吻合,在雾径0~40 μm范围内,双层旋线除雾器分级效率理论值和实验预估值的平均误差小于1.4%。对不同机理的除雾作用进行比较,发现旋线的惯性碰撞效应起主导作用,旋流分离次之,拦截效率极低,当每层200根旋线时,对20 μm雾滴的拦截效率仅2.5%左右,旋流离心分离除雾效率服从指数规律,且是雾径的平方和转速的平方的函数,对较大雾滴的提效作用明显。     

微粒释放对污染物迁移特征的影响

通过砂柱的水敏感性试验,以二价汞离子(Hg2+)和苯酚(C6H5OH)为例,研究了水敏感性过程中微粒释放对重金属离子和有机污染物迁移特征的影响.试验结果表明:单一NaCl溶液淋滤Hg2+污染的砂柱,Hg2+去除率为31.68%,换蒸馏水置换NaCl溶液发生微粒释放,此过程流出Hg2+占总量的67.55%,仅有0.78%的Hg2+残留在砂柱中;同样,在苯酚的去除试验中,上述去除率分别为55.71%和43.43%,残留率为0.86%,即在水力作用和水敏性的共同作用下,砂柱中的Hg2+和苯酚几乎可以被全部去除.单纯的水力作用对两种污染物的去除率差别较大,原因是砂柱中微粒表面带有负电荷,使得带正电的Hg2+被吸附,从而大量滞留于砂柱之中.