基于去耦合直接法的兰江流域地表水水质预测方法研究

针对影响因素众多、耦合机制复杂情况下的地表水污染物浓度预测问题,将河道污染物浓度的变化量表示为各种影响因子一阶偏导项和二阶偏导项的线性叠加。其中,一阶偏导项可描述影响因子变化与污染物浓度变化的直接关系,二阶偏导项可描述影响因子之间交互作用对污染物浓度变化的影响。在此基础上,提出了用以模拟地表水污染物浓度的去耦合直接法。采用2014—2016年兰江流域将军岩、低田、半潭、沈村、焦岩5个断面的水文和氨氮、高锰酸盐指数、总氮、总磷4项污染指标逐日实测数据,通过差分法求解了一阶和二阶偏导项,并采用2017—2019年实测数据对模型进行了验证和评价。结果表明：去耦合直接法能够有效预测地表水主要污染物浓度的变化方向和变化量,且模拟结果和实测结果的符合情况较好,4项污染指标模拟值的Nash-Sutcliffe系数为0.479～0.654,模拟值与实测值的偏差为0.070～0.352;汇流区面积增加后,影响因子不确性对污染物浓度的扰动减小,污染物浓度变化的规律性增强,去耦合直接法的模拟精度升高。与SWAT模型的对比分析结果显示,在污染成因不发生显著变化的情况下,去耦合直接法的模拟精度优于SWAT模型。     

大亚湾水体营养盐分布特征及其生态环境效应

2019年秋季和2020年春季在大亚湾海域开展了生态环境现状调查,调查要素包括水温、盐度、pH、溶解氧、化学需氧量(COD)、溶解无机氮(DIN)、磷酸盐(DIP)、叶绿素a等。秋季DIN和DIP平均浓度分别为(5.00±3.36)、(0.31±0.56) μmol/L,春季分别为(3.12±1.97)、(0.13±0.05) μmol/L,春季DIN和DIP含量低于秋季。秋、春季DIN和DIP高值区均位于淡澳河入海口、哑铃湾和范和港湾口以及渔业养殖和港口交汇海域,且呈现自湾顶至湾口逐渐减小趋势,主要受入海径流、外海水入侵、渔业养殖、污水排放等多重因素影响。大部分海域处于贫营养化状态,仅湾顶局部海域为中度富营养化水平。春季叶绿素a平均值为(2.10±1.07) μg/L,大于秋季[(0.83±0.54) μg/L],秋、春季叶绿素a空间分布大体与营养盐相同,即湾顶高,湾中和湾口逐渐降低,秋、春季N/P平均值分别为30.52±20.09和26.68±17.70,湾顶浮游植物繁殖的主要限制因子为磷,湾口的主要限制因子为氮。     

生物表面活性剂及其在环境修复中的研究进展

生物表面活性剂是由微生物分泌的天然产物,由于其物理性质和化学结构与许多人工合成的表面活性剂相似,并且对土壤、淡水、海洋等生态系统毒性较低,因而在环境污染治理方面,特别是在重金属和石油等有机溶剂污染的原位和异位生物修复方面具有极大的应用潜力.主要综述了近年国内外生物表面活性剂在廉价制备、作用机理、环境修复中的研究进展.     

天然锰砂去除水中的砷

天然锰砂是一种廉价、高效的水处理用材料,但尚未用于水中砷的去除。实验研究了反应时间、砷形态、初始砷浓度、温度、溶液初始pH对吸附过程的影响。结果表明,天然锰砂对As(Ⅲ)的吸附能力大于As(Ⅴ)。25℃时,固液比为10 g/L的条件下,天然锰砂对初始浓度为5.0 mg/L的砷溶液吸附过程经72 h基本达到平衡,平衡时对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的去除率分别达到94.5%和85.9%。吸附过程符合Lagergren准一级反应动力学模型和假二级反应动力学模型。相比之下,假二级动力学模型拟合程度更高。对As(Ⅲ)和As(Ⅴ),45℃时的吸附量均大于25℃时。不同温度下,天然锰砂对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附过程更符合Freundlich等温吸附模型。在溶液初始pH为3～10范围内,锰砂对砷的吸附能力受pH的影响较小。实验结果表明,天然锰砂是一种具有实际应用潜力的除砷材料。     

阿尔泰山西伯利亚云杉多种树轮宽度年表研制及其气候响应研究

利用树轮图像分析法,获取了阿尔泰山较低海拔西伯利亚云杉（Picea obovata）的全轮、早材和晚材树轮宽度数据,并建立三种树轮宽度年表。通过对树轮宽度年表统计特征及年表与气候因子的相关分析发现：早材生长对气候变化的敏感性更强,而晚材宽度中含有的气候信息相对较少。三种年表对气候因子的响应结果较为一致,但也存在一定的差异性。水分是研究区树木径向生长的主要限制因子。其中,全轮和早材年表与上年7月至当年6月的总降水量正相关性最高（p<0.01）,晚材年表与当年4月至7月总降水量正相关性最高（p<0.01）。上年降水量的滞后效应对早材生长的影响比晚材更大。滑动相关分析结果显示,降水量对树木径向生长的影响呈减弱趋势。     

水泥、粉煤灰及DTCR固化/稳定化重金属污染底泥

采用水泥、粉煤灰及有机硫稳定剂DTCR固化/稳定化处理重金属污染的底泥,考察固化体的抗压强度及重金属浸出毒性,确定了底泥固化/稳定化的最佳工艺条件。结果表明:仅用水泥固化/稳定化重金属污染底泥,固化体抗压强度随水泥用量的增加而上升,重金属浸出浓度则下降,当水泥∶干底泥质量比为0.6∶1.0时,固化体7 d抗压强度能达到0.99 MPa的标准值;进一步研究发现,水泥∶粉煤灰∶干底泥质量比为0.54∶0.06∶1.0时,重金属浸出浓度有所上升,但7 d及28 d抗压强度仍能分别达到1.2 MPa和2.8 MPa;加入DTCR后,当水泥∶粉煤灰∶DTCR∶干底泥质量比为0.54∶0.06∶0.012∶1.0时,固化体7 d及28 d抗压强度分别为1.1 MPa和2.1 MPa,醋酸缓冲溶液法浸出的Cd、Pb、Zn和Cu浓度分别为0.102、0.189、0.180和0.032 mg/L。     

砷浓度、形态及碳酸氢盐对蜈蚣草吸收砷的影响

为了探讨超富集植物蜈蚣草在处理高砷地下水方面的可行性,研究了水培条件下砷的浓度、形态和碳酸氢盐(HCO-3)对超富集植物蜈蚣草吸收砷的影响。实验中使用了浓度为0.1～100mg·L-1的As(III)和As(V)溶液。HCO-3处理中,HCO-3浓度范围为0.5～20mmol·L-1,As(III)或As(V)的浓度为5mg·L-1。结果表明,在水培条件下,蜈蚣草具有明显的耐高砷特征。当介质砷含量高达100mg·L-1时,砷的去除率可达到80%,且对As(III)的吸收效率高于As(V)。植物体内砷形态研究表明,蜈蚣草体内2种形态砷的含量与外源砷形态有一定的关系,As(V)处理条件下,植物体中的As(V)比例较As(III)处理高。高浓度的HCO-3(20mmol·L-1)处理对蜈蚣草地上部分生物量没有明显影响,但是抑制了地下部分的生长,并且对砷的吸收表现出明显的抑制作用。     

3×300t转炉二次除尘系统改造工程

宝钢股份公司第一炼钢厂除尘系统扩容改造项目中,风量为300万m3/h的转炉二次脉冲布袋除尘器是目前国内冶金行业最大的布袋除尘器改造工程。针对除尘工艺流程、主要设备参数、系统技术优势以及实际运行效果进行了叙述,项目投产后运行良好,车间环境得到有效的改善,烟气排放达标。     

硫酸根离子与聚合铝的反应过程及其产物形态

对不同Al/SO2-4比及碱化度条件下PACl与SO₄^2-的反应过程进行研究,分析了体系中总铝浓度及形态分布变化规律,测定了各沉淀/结晶产物的组成,并对其形貌进行了扫描电镜观察.实验结果表明:碱化度对PACl/SO₄^2-反应体系有较大影响,随着碱化度(B值)的增加,沉淀/结晶的析出速率加快,结果析出物中OH含量逐渐增加,而SO₄^2-/Al比率从0.45～0.30逐渐降低.各聚合铝水解形态与SO₄^2-反应速率上存在明显差异,从而为其混凝优势形态的分离纯化创造了条件.     

延迟焦化含硫污水处理技术

对中国石化洛阳分公司焦化含硫污水存在污水乳化、污水波动量大、污水油含量高、接触冷却塔顶油气分离罐界位计不好用等问题的原因,进行了充分调研分析,并和设计单位结合,采用了先进的含硫污水集成处理系统对装置进行了改造,重点为接触冷却塔加高增设6层塔盘、增设了1000m^3的含硫污水罐、罐内设内罐并采用水力旋液分离、浮油自动收集排油组合装置（罐中罐）,将过去敞开式、功能单一的除油、均质、调节池（或罐）组合为装置化、密闭化、自动化的工艺和设备,改造后污水排放油含量由改造前的几千mg／L降至300mg／L,水质明显改善,同时回收了油品,降低了原油加工损失率,具有良好的经济和社会效益。