基于非恒定流的污染物迁移扩散随机模拟

针对目前大部分河流都受到不同程度污染的现状,研究了基于非恒定流的污染物迁移扩散随机模拟方法。通过一维非恒定流数值计算和流场模拟,得到了水库开闸放水后下游各个断面的水位、流量、流速等数据,并以此为基础,利用蒙特卡洛法对水库开闸放水前后下游典型断面的COD和NH3-N等进行污染物迁移扩散随机模拟,并将模型应用于文峪河下游。结果表明,文峪河水库开闸放水后,COD和NH3-N的污染带长度和宽度均有不同程度的减小,污染带向排污一侧岸边集中。研究成果可为解决河流污染现状与水库调度提供参考。     

基于实验模拟的广州市餐饮油烟VOCs排放特征及风险评估

随着城市餐饮行业的快速发展,餐饮源已逐渐成为大气挥发性有机物（VOCs）的主要来源之一。为深入了解广州市餐饮油烟的排放特征,科学制定广州市餐饮源的减排对策,在实验室搭建烹饪平台模拟烹饪过程,探讨不同油温、食用油种类和菜系类型对烹饪油烟排放VOCs组分的影响,并采集广州市典型商圈川菜馆、湘菜馆、粤菜馆、越南菜馆4家餐馆排放的餐饮油烟废气,利用气相色谱质谱仪分析研究4家餐馆油烟废气VOCs组分特征。结果表明：不同食用油、不同油温和不同菜系下所产生的VOCs浓度及组分特征存在较大差异。烹饪油烟VOCs的排放质量浓度与温度呈正相关。东南亚和川菜烹饪方式产生的油烟VOCs均以羰基化合物为主,而油炸类烹饪方式（炸薯条）则以羰基化合物和烷烃类同为主导。炸薯条、东南亚菜和川菜烹饪油烟VOCs的羰基化合物中,乙醛占比突出。乙醛在猪油油烟中占比最高（60.4%）,其次是花生油（53%）。对比环境空气样品,部分醛类物质（丁烯醛、甲基丙烯醛、苯甲醛、戊醛和己醛）在餐饮油烟VOCs中均有检出。结合实验模拟和外场监测结果表明,静电式的油烟净化器可以有效去除乙醛。苯系物在餐饮油烟废气中检出浓度的最小值均高于周边环境样品。4家餐馆中仅湘菜馆的油烟废气中苯的致癌风险＞10^-4,有显著致致癌风险。建议应依据餐饮油烟VOCs关键组分和污染类型,对餐饮行业进行规范科学的管理。     

基于“三生”适宜性的县域土地利用冲突识别与分析

精准识别潜在土地利用冲突有利于预警权衡和协调冲突用地,有利于科学进行国土空间规划。以“三调”修正数据为基础,基于生产、生活、生态视角,构建高植被覆盖率县域生产、生活、生态即“三生”适宜性评价模型与土地利用冲突识别矩阵,并选取横峰县进行实证分析。结果表明:（1）横峰县“三生”适宜性用地的空间分布与面积构成差异显著,且存在明显的空间叠加特征,暗示着研究区土地利用存在冲突;（2）从潜在冲突识别的结果来看,土地利用适宜区、冲突激烈区、冲突中度区、冲突一般区及冲突微弱区面积占比分别为64.02%、9.66%、17.19%、1.66%、7.48%;（3）各个冲突类型区空间分布、表现形式的差异性决定了冲突和解的对策也需因地制宜。研究结果可为相关及类似县域的国土空间规划提供理论参考。     

厦门市填海造地的遥感PCA识别及其驱动机制研究

基于遥感主成分分析(PCA),论文提出一种快速、准确及经济地识别填海造地时空分布的新方法。并以厦门市港湾地区为例,将1993与1996年,1996与1998年,1998与2001年,2001与2003年、2003与2006年共6期遥感影像融合后经PCA分析得出5个时间段内填海造地的空间分布信息,并结合相应阶段的城市发展战略进行分析。选取工业总产值、人口、港口货物吞吐量等统计数据作为填海造地行为的社会经济驱动因子进行回归分析,得出政策导向、工业的快速发展以及人口的增加等是厦门港湾地区填海造地的主要驱动因素。最后提出基于驱动机制和未来情景分析的港湾地区填海造地优化调控的政策建议。     

不同接种物启动Anammox 反应器的性能研究

采用上流式生物膜滤器(UBF)研究了以厌氧颗粒污泥和反硝化污泥作为接种物启动厌氧氨氧化(Anammox)反应器的性能.结果表明,2 种接种物均能成功启动Anammox 反应器.启动过程可分为菌体自溶阶段、活性迟滞阶段、活性提高阶段和活性稳定阶段.这种启动过程的阶段性特征符合Logistic 方程.以厌氧颗粒污泥启动Anammox 反应器,菌体自溶阶段较长(49d),活性迟滞阶段较短(8d),基质去除速率最高可达2090mg/(L·d);以反硝化污泥启动Anammox 反应器,菌体自溶阶段较短(3d),而活性迟滞阶段较长(36d),基质去除速率最高可达1030mg/(L·d).分别以负荷提升前后的基质去除速率、基质去除率以及出水基质浓度的变化情况作为效能指标评价2 个反应器运行的稳定性,以厌氧颗粒污泥作为接种物启动Anammox 反应器的稳定性能明显占优势.在高负荷率下运行,以反硝化污泥作为接种物启动的Anammox 反应器较易失稳.根据启动过程的阶段性和反应器运行的稳定性,对Anammox 反应器采取相应的调控对策可促进启动过程的顺利进行.     

区域环境中三氟乙酸富积多相传质模型研究

建立了描述挥发性有机物在大气、水、土壤和底泥等环境中动态分布的多相传质模型,并用于分析长江流域江苏段及太湖水系区域内三氟乙酸(TFA)在各环境相中的分布. 采集实测数据约300个,比较实测值与模拟值,对模型的可靠行进行验证. 建立了检测环境中微量TFA前处理及方法. 结果表明:多相传质模型能够正确描述研究区域内环境中的TFA分布. 在给定排放量变化规律的前提下,预测未来10年内研究区域环境水体中ρ(TFA)将接近100 ng/L,接近现阶段欧美发达国家主要水体中的ρ(TFA).      

基于空间插值方法的中国南方酸雨时空分布格局模拟及分析

酸雨时空动态变化监测一直是环境治理所需的重要信息. 在我国南方酸雨“两控区”(酸雨控制区和二氧化硫污染控制区)1991—2001年酸雨观测站年降水pH数据的基础上,采用反距离加权(IDW)、普通克里格(OK)和基于样条函数的ANUSPLIN等3种方法进行酸雨空间插值模拟,并进行验证. 对比分析了3种方法酸雨插值结果与实测值的统计误差、预测标准误差和相对误差区间分布,以及依据插值结果得出的酸雨分布图层. 结果表明:反距离加权法和普通克里格法仅能反映酸雨水平方向上的分布特点,而ANUSPLIN法由于加入了地形作为协变量因子,可很好地反映酸雨空间分布的地形变异特点,更合理地体现了酸雨时空分布特征. ANUSPLIN法插值结果表明,酸雨严重区主要分布在四川盆地、长江以南广大地区,酸雨强度沿长江向西北及北方地区有不断扩大的趋势.      

纳米ZnO对嗜热四膜虫的生态毒性研究

为评价纳米ZnO的生态安全性,研究了其对嗜热四膜虫(Tetrahymena thermophila)的水生生态毒性. 显微成像表明,嗜热四膜虫食物泡是摄取纳米ZnO的主要部位. 低ρ(纳米ZnO)对嗜热四膜虫的增殖具有促进作用(即“兴奋反应"),其中100 mg/L时促进作用最明显,随着ρ(纳米ZnO)的进一步增加,其对嗜热四膜虫增殖的促进作用逐渐减弱. 随着时间的延长,“兴奋反应"逐渐减弱. 纳米ZnO能降低嗜热四膜虫的超氧化物歧化酶活性,且ρ(纳米ZnO)越高,抑制效应越强. 纳米ZnO使嗜热四膜虫自由基清除能力下降,可能是其产生毒害作用的主要原因之一.      

Cu~(2+)和Pb~(2+)存在下改性玉米秸秆对Cd~(2+)的吸附

以丙烯腈改性的玉米秸秆为吸附剂,对水体中的Cu2+,Pb2+,Cd2+进行吸附,用双组分竞争模型和LCA模型对实验结果进行拟合,结果表明:改性玉米秸秆对三种重金属离子的吸附能很好地符合Lang-muir方程,相关性(R2)分别为0.98,0.95和0.98,最大吸附容量分别为9.34,31.8和12.7mg·g-1;在Cu2+和Pb2+存在下,改性玉米秸秆对Cd2+的吸附受到明显的抑制,且随Cu2+和Pb2+浓度的增大抑制作用加强;在低浓度时,该吸附材料优先吸附顺序为:Cu2+＞Pb2+＞Cd2+,高浓度时为:Pb2+＞Cu2+＞Cd2+.