基于实测资料海洋内孤立波诊断模型设计

目的基于实测的海洋资料,研究设计海洋内孤立波诊断模型。方法首先对实测的ADCP海洋资料和温度链资料进行质量控制处理,然后利用海洋内波动力学理论和诊断分析技术,建立提取海洋内波特征的诊断模型。结果成功设计了能够提取海洋内波振幅、内波周期、变差流矢量时间序列、内波波致流和内波传播方向的诊断模型。结论该诊断模型通过实测的温度链、潜标、ADCP等连续观测的海洋资料,可诊断出海洋内波周期、内波振幅等特征要素,为实施海洋水文气象保障提供了重要技术手段。     

固相萃取-原子荧光光谱法测定土壤中的砷

采用硝酸-氢氟酸-盐酸体系微波消解土壤并结合On-Guard ⅡH柱去除消解液中重金属,原子荧光光谱法测定土壤中的砷。本方法前处理操作过程简单、省时、省力、酸用量少,砷的加标回收率为94.4％～105.6％,能够满足环境监测分析的要求。     

n(NO3--N)/n(NO2--N)对混培养菌与纯培养菌同步脱氮除硫的影响

在温度30℃、pH为7、硫氮比为5/3、厌氧条件下,对比研究了不同n(NO-3-N)/n(NO-2-N)对荧光假单胞菌和铜绿假单胞菌混培养菌同步脱氮除硫影响.随着n(NO-3-N)/n(NO-2-N)减小,荧光假单胞菌、铜绿假单胞菌对NOx-N去除率逐渐增高,而S2-去除率却依次减少,混培养菌对NOx-N去除效率先增加后趋于平稳.n(NO-3-N)/n(NO-2-N)对混培养菌去除S2-几乎没有影响.荧光假单胞菌能迅速将NO-3-N转化为NO-2-N,但NO-2-N转为N2却相对缓慢,培养液中出现NO-2-N累积;而铜绿假单胞菌将NO-2-N还原N2的能力明显比荧光假单胞菌强,培养液未反应的NOx-N以NO-3-N为主,未出现NO-2-N累积.混培养菌对NOx-N转化的情况介于荧光假单胞菌与铜绿假单胞菌之间.荧光假单胞菌同时获得较高NOx-N、S2-去除的n(NO-3-N)/n(NO-2-N)为5/5,铜绿假单胞菌为10/0,混培养菌为5.0/5.0.混培养菌对NOx-N、S2-的同步去除效果优于单菌株荧光假单胞菌和铜绿假单胞菌.     

三峡库区库中干流及支流水体夏季二氧化碳分压及扩散通量

以三峡库区库中干流以及主要支流——梅溪河为研究区,于2013年5月对该区域水体中溶解二氧化碳分压(pCO2)进行了走航观测.结果表明,夏季梅溪河表层pCO2为6.8~7.5 Pa,三峡库区库中长江干流表层pCO2为201.4~210.2 Pa.在库区干、支流交汇的过渡区水体剖面上,表层水体pCO2最低为53.5 Pa,随着水深增加,pCO2急剧增大,在3 m处达到约210Pa后基本保持不变.通过计算,库区支流梅溪河和库区干流表层水体的CO2释放通量分别为-7.48 mmol·(m2·d)-1和39.58 mmol·(m2·d)-1.结果表明,库区支流梅溪河表现为大气中CO2的"汇",而库区干流表现为CO2的"源",库区干、支流水体在CO2的释放上有显著差异.     

决策偏好对水环境污染物总量分配的影响

总量分配是制订污染物总量控制方案的基础,在总量分配方法中合理性指数法是由各因素组成的多目标分配方法,是一种新方法、新思路.由于各因素之间对应的权重系数通常采用专家打分方法确定,因此,分析主观性对总量分配结果的影响具有十分重要的意义.论文共选取30名不同领域的人员,并进行分组,分别对权重因子进行打分,分析不同类型的人员权重分布的特点及其对污染物总量分配结果的影响.研究结果表明:不同人员的权重因子对污染物总量分配具有一定的影响,对最后的决策结果产生一定的不确定性.从分配总量结果来看,TN、TP平均值分别为1.64万t·a-1、0.12万t·a-1,标准差分别为0.16万t·a-1、0.014万t·a-1,变差系数分别为0.09、0.12;从分组结果来看,管理人员一致性较好,研究人员一致性较差.总体而言,综合考虑不同领域专家的意见是保持总量分配方案的合理性和一致性的有效途径.     

碳纳米管负载纳米四氧化三铁多相类芬顿降解亚甲基蓝

在课题组前期研究的基础上,以碳纳米管(MWCNTs)为载体制备了Fe3O4/MWCNTs复合物并作为催化剂,以染料亚甲基蓝(MB)为降解对象,研究了该催化剂催化H2O2对亚甲基蓝溶液的降解特性及其影响因素,并考察了催化剂的重复使用效果,探讨了催化反应的机理.结果表明,在pH值3~8的范围内,催化反应体系都能有效降解MB,最佳pH值为3.5.随着催化剂投量的增加,MB的降解率明显提高,500 mg·L-1催化剂投量条件下,MB的降解率最高.随着H2O2初始浓度的增加,MB的降解率增加,10 mmol·L-1时MB的降解率最高.溶液中共存的阴离子会降低MB的降解率.在最佳条件,即温度25℃、H2O2浓度10 mmol·L-1、催化剂浓度500 mg·L-1的条件下,0.20 mmol·L-1MB在30 min内的降解率达到99.1%.催化剂重复使用后仍然具有较好的催化活性,说明Fe3O4在MWCNTs表面负载比较牢固,催化剂具有反复使用的能力.催化反应机理是催化剂催化H2O2产生羟基自由基,高活性的羟基自由基氧化MB.     

溴代阻燃剂在中国川藏地区的污染和分布特征

利用气质联用仪(GC-NCI-MS)对中国川藏地区饮用水、表土和青稞样品中PBDEs(包括十溴联苯醚在内)和TBBPA的含量进行了检测,分析了PBDE同系物的分布模式,比较研究了不同区域的溴系阻燃剂(BFRs)的污染水平、可能来源和环境影响因素.结果显示,西藏地区饮用水中均未检出PBDEs和TBBPA.表土样品中∑13PBDEs的含量范围为0.87~10.56 ng·kg-1(以干重计),PBDE主要同系物为BDE-15、209、47和99(所有样品中100%检出),分别占∑13PBDE含量的39.0%、16.5%、10.5%和10.5%.另外,研究发现,土壤中∑13PBDEs与TBBPA的含量显著相关,暗示了它们相似的空间分布,且PBDEs和TBBPA均与TOC值显著相关,PBDEs和TBBPA与海拔高度呈显著线性关系.这表明川藏地区土壤中PBDEs和TBBPA的污染为同一来源,且其含量不仅受TOC值和海拔高度的影响,也可能受与PBDE和TBBPA有关的大气传输、稀释或吸附、沉降多种因素影响.在偏远地区的农作物青稞中检测到了PBDEs和TBBPA,可能是通过大气沉降到农作物表面,被生物富集和吸收.青稞为该地区居民主食的原料,尽管PBDEs和TBBPA的含量非常低,但可能对当地居民健康产生影响.     

滇池表层沉积物对磷的吸附特征

在室内模拟条件下,从滇池表层沉积物对磷的吸附动力学与热力学两个角度出发,研究了滇池沉积物对磷的吸附特征,同时探讨了不同磷形态对磷吸附特性的影响,结果表明:1滇池不同形态磷含量顺序为:有机磷钙(O-P)钙结合态磷(Ca-P)金属氧化物结合态磷(Al-P)残渣态磷(Res-P)可还原态磷(Fe-P)弱吸附态磷(NH4Cl-P);2沉积物对磷的吸附动力学过程分为2个阶段,即快吸附和慢吸附阶段.快吸附阶段主要发生在0~0.5 h内,而慢吸附阶段主要发生在0.5~4 h.滇池沉积物对磷的吸附过程主要在4 h内完成.3外海北部上覆水磷酸盐(SRP)浓度低于沉积物中磷的吸附/解吸平衡浓度(EPC0),可初步判断该区域沉积物有向上覆水体释放磷的风险.4不同区域沉积物磷的最大吸附量(Qmax)和总最大吸附量(TQmax)均以外海南部最大.5沉积物本底吸附态磷含量(NAP)与钙结合态磷(Ca-P)呈显著正相关关系(R2=0.5139,p0.05),而其他吸附特征参数与磷形态之间相关性均不显著.6与洱海、太湖等湖泊相比,滇池沉积物磷的本底吸附态磷(NAP)和最大吸附量(Qmax)均处于较高水平,磷污染较为严重.     

南京夏季城市冠层大气 CO2浓度时空分布规律的观测

城市是CO2重要排放源,直接观测城市中大气CO2浓度对于研究人类活动对大气温室气体的贡献至关重要,而在城市中多个站点、多个高度上观测大气CO2浓度则有助于认识城市CO2浓度的时空变化规律,确定其影响机制.本研究于2014年7月18日至7月25日在南京主城区东、西、南、北和中共5个方位(100 m左右高度),2014年8月3日至2014年8月9日在南京主城区中部站点的3个高度(30、65和110 m)观测CO2浓度.结果表明:1南京主城区垂直方向上CO2浓度存在明显梯度,近地面30 m处CO2浓度受人为活动影响明显,平均值达427.3×10-6(±18.2×10-6)(摩尔分数,下同),高层65m、110 m处CO2浓度混合均匀,平均值分别为411.8×10-6(±15.0×10-6)和410.9×10-6(±14.6×10-6).大气层结越稳定,CO2浓度越高,垂直梯度越大.2南京主城区CO2浓度的水平分布受风和大气稳定度的控制.观测期间盛行东北风向,导致CO2浓度分布整体呈现西南高,东北低的格局,城市主城区上下风向CO2浓度差为7.8×10-6.而且水平风速越大,越有助于将上风向的CO2传输至城市的下风向,CO2浓度差就越小.大气层结越稳定,整体CO2浓度越高.3南京主城区5个站点CO2浓度均有明显的日变化,日最高值出现在交通早高峰期间,谷值在17:00左右,在19:00左右有时会因交通晚高峰而出现次高值.     

公路隧道安全等级研究

我国目前的公路隧道既没有安全等级划分,也没有安全设施设计标准,设计者只能根据经验和认识程度进行设计,运营安全隐患较多.提出了影响公路隧道安全等级的5个因素和4种关系.认为公路隧道安全等级的划分必须同时考虑隧道长度和交通量,隧道长度是一个基础分界指标,交通量是一个可变的动态指标.根据目前我国公路隧道建设的实际状况和技术水平,选取隧道的特征长度分别为0.5 km、1.0 km、3.0 km、5.0 km、10.0 km,隧道的断面交通量按照高速公路的最低要求取为10 000辆/d,将公路隧道安全等级从高到低划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V五个等级,并提出了进行公路隧道安全设施标准研究的基本思路和方法.