壳聚糖改性生物炭的制备及其对水溶液中Cd2+的吸附机制

以猕猴桃枝为原料,壳聚糖作为胺基表面改性剂,制备了一种绿色环保、对环境中重金属有良好吸附效果的功能性生物炭材料.采用批量吸附实验研究了改性前后生物炭的吸附性能.借助SEM-EDS、FTIR 和XPS表征方法,分析了改性前后生物炭的形貌结构和官能团变化,探究了其对溶液中Cd²⁺的吸附机制.结果表明,改性后的生物炭表面,引入了羟基（—OH）、羰基（—C=O）和氨基（—NH₂）等基团,显著提高了吸附性能,对Cd²⁺的吸附量较改性前增加107.12%.Lagergren准二级动力学模型和Langmuir等温吸附方程能较好地描述吸附过程,说明吸附速率由材料表面活性位点决定,吸附过程以化学吸附为主.对Cd²⁺的吸附机制主要是配位作用、表面沉淀作用、离子交换作用和阳离子—π键作用,吸附过程为自发的吸热过程.经过5次吸附-解吸循环后,改性后生物炭对Cd²⁺的吸附容量仍保持在初始吸附量的80%以上,表现出良好的可重复利用性.研究成果体现绿色化学的理念,所制备的壳聚糖改性生物炭可应用于镉污染水体和土壤的修复.     

泰兴生态市建设的实践与思考

本文从泰兴生态市建设实际出发,总结了生态建设的指导思想、生态建设规划的原则、生态功能区的划分,展示了黍兴生态市建设的成果;并依据当前的形势,提出了一些建设生态市工作的建议。     

五氯苯酚对原生动物群落的毒性研究

五氯苯酚(PCP)是一种曾被广泛使用的木材防腐剂、杀菌剂和除草剂,目前已经造成了世界范围内土壤和水体的污染.以生物曝气池原生动物群落为靶生物对五氯苯酚进行了12小时急性毒性试验研究,结果表明,此原生动物群落急性中毒的最大无致死和最小全致死浓度范围是0.4￣40mg·L-1,半数致死浓度为2.40mg·L-1.在PCP染毒条件下,原生动物群落结构表现出简单化趋势,随着PCP浓度的增加,原生动物种类越来越少.肉足类原生动物对PCP耐受能力最差,鞭毛类稍强,纤毛类耐受能力最好,且PCP浓度越大,其耐受优势越明显.     

非平稳性条件下淮河流域极端气温时空演变特征及遥相关、环流特征分析

在全球升温的背景下,为掌握淮河流域极端气温的时空变化特征及其变化规律,以提高淮河流域对极端气温灾害的应对能力。以淮河流域1961～2016年149个气象站点、太平洋气候因子和NCEP/NCAR再分析数据为基础,利用优化的非平稳性(Transformed-Stationary)极值分析方法、空间Ward-like层次聚类分析方法、M-K趋势分析和经验正交函数分析方法(Empirical orthogonal function)对淮河流域极端气温进行分析。结果发现:(1)年最高气温在1960和2000s为增加趋势,2000s后增加趋势不显著;从1970～1980s,年最高气温呈减小趋势;年最低气温在1960s呈下降趋势,1970s以后年最低气温呈增加趋势;(2)年最高气温重现期对应的温度多数站点表现出非平稳态并显著上升,增幅达1.5℃。年最低气温均呈现上升趋势,在1978年前后出现上升的拐点,在2000年前后暖化现象有所减缓。年最高气温距离海洋越近,上升趋势越显著;年最低气温则相反。(3)不同重现期年最高气温显著增加趋势,主要分布在淮河的东北部和东南部地区,中西部地区呈显著减小趋势,年最低气温的空间分布恰好与其相反。(4)北太平洋海温异常显著的影响着淮河流域的7、8月极端气温的变化,淮河流域的极端气温的非平稳变化有着与西太平洋和北太平洋显著正相关关系,与东太平洋呈显著负相关关系。淮河流域12～1月气温异常与渤海海温异常同步、与厄尔尼诺或拉尼娜同步变化;7～8月温度异常与12～1月的温度异常结果相反。环流特征分析表明,淮河流域冬季暖化现象受到东北地区暖化的影响;7～8月温度的变化主要由青藏高原低压和蒙古低压在逐年减弱而改变环流特征造成,东南区域极端高温增加,西部区域降水增多、极端高温的降低。     

化工园区应急物资需求决策模型研究

为实现化工园区高效应急救援,针对化工园区应急物资需求及特点,从基本物资需求量、应急物资消耗量、应急物资损耗量3个方面,构建化工园区应急物资需求优先级指标体系;基于TOPSIS方法对各应急物资需求进行重要性分级排序,设计求解出应急物资需求量的BP神经网络预测模型。以化工园区历史事故案例进行分析,结果表明,BP神经网络应急物资需求预测结果和实际应急物资需求量相差很小,结合TOPSIS方法后的应急物资需求分级决策方案,能有效辅助应急物资的组织和调度,最大限度地发挥应急效用。     

白马湖水污染特征及其成因分析

为揭示白马湖水污染特征及其成因,在历史监测数据收集的基础上,于2016年11月初对白马湖25个采样点的水质指标进行了分析。结果表明:近年来白马湖水质波动较大,2010~2014年期间,白马湖水体水质总体处于Ⅳ类;2015年好转为Ⅲ类;2016年又下降为Ⅴ类。白马湖水体富营养化综合指数(TLIc)呈显著增加趋势,由最初的轻度富营养化水平演变到目前的中度富营养化水平(TLIc:66.66)。采样期间,白马湖水体主要以氮污染物为主,其次是磷污染物和耗氧污染物。湖泊水体污染程度依次为:北部湖区东部和中部湖区南部湖区。湖水中总氮(TN)约83%以溶解性总氮(TDN)的形式存在,氨氮(NH+4-N)占TDN的65%,其次是NO3--N(25%);总磷(P)约60%以溶解性总磷(TDP)的形式存在,正磷酸盐(PO3-4-P)占TDP的55%左右。北部湖区TDN/TDP比值最高(50.51±19.16)(p0.05),P是北部湖区藻类生长的限制因子;中部、东部和南部湖区TDN/TDP比值均已适应藻类生长。陆域外源污染源输入是引起白马湖水质空间异质性和水质下降的主要因素,湖内水生植被消亡和水产养殖污染引起的生态功能退化也是造成白马湖水质下降的一个原因。研究可为当下白马湖水质演化研究及水环境治理提供新的理论基础。     

1996~2013年长江经济带工业发展过程中的大气环境污染效应

大气污染物排放及影响因素研究,是引导区域减排实现可持续发展的重要依据。利用Tapio脱钩模型测度了1996~2013年长江经济带11个省区工业经济增长与工业废气、工业二氧化硫、工业烟粉尘3个指标之间的脱钩程度,并利用LMDI分解模型对大气污染物排放变化特征进行了影响因素分解。结果表明：（1）长江经济带11个省（市）的工业废气排放量呈持续上升的趋势,且工业废气排放量的“热”点区域主要集中在东部地区,工业二氧化硫和烟粉尘两种大气污染物排放量总体呈现“先增加后减少”的趋势,状况有所改善。（2）长江经济带工业废气排放整体经历了从扩张性负脱钩到相对脱钩发展的趋势,表明经济发展的同时带来工业废气排放的污染同步增长。经济发展效应和能源效率效应是促使工业废气排放的主要因素。（3）长江经济带的工业二氧化硫和烟粉尘排放整体上经历了从相对脱钩向绝对脱钩发展的趋势,经济发展均是造成各地区两种污染物排放量增加的主要原因,技术效应和能源效率是各地区两种污染物减排的重要影响因素。未来,在大气污染物的减排控制过程中,需加强产业结构、能源结构的调整,也需坚定依靠技术进步推动能源使用效率的提高,并且注重各省市间的减排差异和防范污染产业的区域转移。关键词： 长江经济带;经济增长;大气环境;脱钩分析模型;LMDI分解模型     

有色冶金区土壤-蔬菜系统重金属污染特征及健康风险分析

采用对应采样方法研究大冶有色冶炼厂周围地区土壤、蔬菜中Cd、Cu、Pb和As的含量,并对蔬菜重金属污染状况、富集能力及健康风险进行了分析。结果表明,研究区土壤重金属污染严重,Cd、Cu、Pb和As平均含量分别达5.28、193.37、93.83和36.56 mg/kg,分别为湖北省对应元素土壤背景值的31.06、6.30、3.51和2.97倍,表现为以Cd为主的多种重金属共同污染。与《食品中污染物限量》(GB2762-2012)标准比较,蔬菜中Cd和Cu含量的样本超标率分别为68%和6%,而As、Pb的含量均不超标。蔬菜中重金属富集能力的排序为:CdCuAsPb,叶菜类蔬菜对Cd、Cu、Pb和As的富集系数均高于非叶菜类蔬菜。土壤和蔬菜重金属综合质量指数达10.07,为重度污染。研究区人群通过蔬菜摄入As、Cd的目标危险系数均大于1,存在As、Cd暴露的健康风险;成人和儿童食用蔬菜而摄入重金属的TTHQ分别为2.11~5.06和2.78~6.64,儿童比成人遭受的健康风险更大,并且距离冶炼厂越近,所遭受的健康风险越大。蔬菜中重金属的复合污染已使大冶有色冶炼厂周围居民面临潜在的健康风险。     

大型储液罐的抗震性能分析及复合支座隔震研究

大型常压储液罐在地震作用下所受破坏将带来巨大的经济损失与次生灾害。为获取大型储液罐在地震作用下的响应并分析对其采取隔震措施后的效果,利用精细化有限元方法,建立了大型立式储液罐的模型,计算其振型,然后计算在不同储液量时,不同地震动作用下的储液罐地震响应,随后引入隔震支座,计算了隔震后的结构特性及地震响应,分析了隔震效率。结果表明,不同地震动作用下储液罐的地震反应有明显差异,随着储油量增加,其地震响应增大,满罐时的储液罐根部截面应力超过空罐时的2倍。利用铅芯橡胶隔震支座与滑动支座组合隔震后,能为结构带来较好的隔震效果,且随着储油量的增加,隔震效率随之增加,最大接近50%。     

基于小波变换和极点对称模态分解对近断层多脉冲地震动的联合分析研究*

提出一种基于连续小波变换和极点对称模态分解的针对分析非线性非平稳类型的近断层多脉冲地震动信号的联合方法,并介绍了该方法的基本原理和分析优势。利用Matlab平台编制了联合分析程序并针对台站实际地震记录进行了实例分析,得到本征模态函数及瞬时频率,并与经验模态分解方法和小波分解方法分解结果对比。结果表明:(1)该方法不需要人工设定优筛分次数以及分析频率范围;(2)通过方差比率分布曲线能够自适应地确定最优筛分次数,并给出全局最优均值曲线;(3)通过直接积分法能够确定本征模态函数的瞬时频率,直接积分法和Hilbert方法的分析结果基本吻合,但直接积分方法在分析效率方面更突出;(4)实例地震动信号在得到的脉冲能量最强方向上的速度时程幅值较原记录的两个水平向速度幅值增大了50%;(5)该方法针对实例地震动在能量最强方向上抽取的脉冲分量峰值与原信号相差仅0.56%。