海南岛干季化学风化产物输出及其控制因素

根据2014年1月实测的海南岛昌化江径流化学组成,运用物质平衡法和相关分析法估算化学径流组成的来源和控制因素,探讨流域化学风化产物HCO_3~-和溶解性硅(DSi)的输出及生态环境意义。结果表明昌化江流域水体呈中偏弱碱性,化学径流组成阴离子以HCO_3~-为主,阳离子以Ca~(2+)、Na~+为主。其中,77.30%的离子源于流域内硅酸盐岩的化学风化,1.38%的离子来源于碳酸盐岩风化,大气沉降对化学径流的贡献为5.45%,人类活动对干、支流化学径流的贡献分别为15.90%与21.04%,差异显著(P0.01)。地貌条件、岩性及径流深度是影响流域化学径流组成的关键因素。昌化江流域干季输入南海的HCO_3~-和DSi量分别为2.12×10~8 mol、1.38×10~8 mol,是南海海洋生态系统初级生产力的主要物质来源之一,在南海生态系统物质循环预算中不可忽视。     

屋顶绿化二氧化碳减排效益的研究

屋顶绿化不仅能够美化城市环境,而且对城市二氧化碳减排具有一定作用。文章利用自行设计的熏气装置对几种常见屋顶绿化植物进行CO2熏气实验,测定其对CO2的吸收速率和影响因素;实验结果表明,红叶石楠、红继木和石榴等绿化植物对CO2具有显著的吸收能力,其中红叶石楠的吸收速率最高,达7.058 L/(m.2d),绿化植物对CO2的吸收速率受屋面温度影响较大,温度超过34℃时吸收速率快速减小;在实验观测基础上,结合武汉城市区域气候特征、建筑物荷载能力、屋顶绿化可用面积等信息,分析得到武汉市进行规模化屋顶绿化之后,每年可吸收转化CO21.696×106t,相当于一个194 MW火力发电厂一年的CO2排放量,屋顶绿化的发展前景较可观。     

基层环境监测工作的实践与思考

环境监测作为环境保护工作的重要组成部分,直接为环境管理和制定地区经济发展规划等提供决策依据。在当前基层环境保护工作中,环境监测往往被忽视,在实际工作中处于被动局面,其职能没有得到充分发挥,在一定程度上影响了环境保护工作的正常开展,也难以满足可持续发展的要求。     

冻胀力效应下寒区圆形隧洞稳定性的弹塑性分析

为探讨冻胀力效应对寒区圆形隧洞围岩稳定性的影响,基于考虑冻胀力影响的寒区圆形隧洞稳定性分析模型,采用内边界应力条件(σ_r|_r=r1=σ_r1)推导广义Hoek-Brown强度准则下寒区圆形隧洞塑性区的径向应力、切向应力以及塑性区半径、松动圈半径的弹塑性解。并以实际工程案例为背景,对比分析已有研究方法(即采用外边界应力条件计算),验证内边界应力条件计算方法的可行性和优越性。结果表明：地质强度指标、岩体常数、单轴抗压强度、扰动系数、隧洞开挖半径、冻胀力对寒区圆形隧洞围岩塑性区径向应力、切向应力以及塑性区半径、松动圈半径均有明显影响。其中扰动系数影响比较显著,理想爆破情况(D=0.7)与不考虑扰动情况(D=0)相比较,计算结果相对误差达到32.2%～55.8%。冻胀力的影响非常显著,冻胀力从0增大到1.02 MPa,计算结果相对误差可达到507.1%。如果忽视冻胀力影响会严重低估塑性区的径向应力和切向应力以及高估塑性区范围和松动圈范围。     

海南马袅湾水动力状况及水交换特性分析

本文建立了马袅湾三维水动力模型,并用水位、流速和流向等实测资料进行验证,分析马袅湾不同特征时刻的流场特征,构建水交换关联矩阵模型,计算马袅湾海域与毗连外海的水交换周期。为弄清养殖区内的海水去向和来源,进一步将马袅湾划分为包括养殖区在内的12个海区,计算湾内各海区的水交换周期。结果表明,马袅湾湾口流速明显高于湾内流速,最大流速约为1.1 m/s,湾内流场在大潮落急和涨急时刻分别呈明显的顺时针和逆时针的涡旋结构。马袅湾海域与外海交换的能力表现为大潮大于小潮的特点,大潮半交换周期平均约为8.2 h,小潮半交换周期约为21.1 h,且湾口海域水交换能力最强,半交换周期小于1 h。养殖区与毗连琼州海峡的海水交换最为显著,与其邻近的湾内一侧海区有一定的水交换过程,但几乎不与马袅湾湾底海域发生交换,表明养殖区选址合理。     

制药废水生化处理后的深度处理方法比较研究

随着制药废水排放标准的提高,对制药废水进行深度处理是实现其达标排放的有效途径之一。试验比较了絮凝、高级氧化、吸附、超滤等方法对生化处理后的高浓度制药废水深度处理效果,结果表明:4种方法中,只有活性炭吸附对废水COD、浊度、色度、氨氮等都具有较好的去除效果,COD去除率最高能达到62%,可实现达标排放。     

镍/铁和铜/铁双金属降解四氯乙烯的研究

选用镍 /铁和铜 /铁双金属对四氯乙烯 (PCE)进行脱氯试验 .结果表明 ,双金属系统对四氯乙烯有明显的脱氯作用 ,且脱氯反应符合准一级反应动力学方程 ,双金属在降解PCE的过程中 ,无三氯乙烯 (TCE)、二氯乙烯 (DCE)和氯乙烯 (VC)等中间产物形成 ,与零价铁系统相比 ,双金属系统对PCE的降解速率有明显提高 ,尤其是Ni/Fe双金属 ,反应速率常数kSA从 0 1 2 89ml·m- 2 ·h- 1 提高到 0 3697ml·m- 2 ·h- 1 ,Cu/Fe双金属的反应速率常数kSA为 0 2 2 79ml·m- 2 ·h- 1 .无论是哪种反应介质 ,在制备过程中干燥与否对脱氯速率都有很大的影响     

华北平原农田硝态氮淋溶率和淋溶负荷估计

由于化肥过度施用且强度逐渐增加,华北平原氮淋溶问题日趋严重且造成了地下水污染风险.利用1991年以来公开发表的文献中290 组农田NO₃^--N 淋溶试验样本(淋溶率和10个影响因素),基于Bayesian递归回归树模型初步建立了华北平原农田NO₃^--N淋溶迁移过程统计模型.以2008年为例,基于华北平原县域合成氮肥、复合肥施用量和1 km×1 km的影响因素和土地利用(耕地)数据,最终得到1 km×1 km的华北平原农田NO₃^--N淋溶率和淋溶负荷及其不确定性水平.初步结果表明:①模型校准和验证R²分别达到0.832和0.829,模拟结果相对可靠;②华北平原耕地NO₃^--N的淋溶率具有显著的空间分异,其中位值为15.4%(R₅₀为12.6%~18.2%),其主要影响因素为土壤TN量、施N量、灌溉比例与降雨量的比值等;相应地,2008年淋溶负荷和淋溶量分别为995.1 Gg·a^-1(833.4~1156.7 Gg·a^-1);③NO₃^--N淋溶率较高的区域集中在太行山脉以东、黄河附近以及苏北的县(区、市),淋溶负荷贡献最大为河南(~37.7%)、江苏(~24.8%)和河北(~21.6%).     

北京和上海市居民冬夏两季饮用水消费习惯

饮用水是人体暴露于有毒物质的重要暴露源,为了定量描述饮用水中污染物对暴露人群所造成的危害,世界各国的科学家们对饮用水的健康风险评价做了大量的研究.通常,健康风险评价需要污染物毒理学数据和暴露人群的暴露剂量数据.目前,针对很多的有毒污染物,国际上已经建立了应用于健康风险评价的毒理学数据库,同时积累了大量可用的有效数据.而对于暴露人群的暴露剂量数据,则是健康风险评价所要研究的重点.正确估计暴露人群的暴露剂量需要消费者提供大量的消费信息.例如,暴露人群每天消费的饮用水水量.美国环保局(EPA)认为成人每天消耗的饮用水水量为2L·d-1,此外,饮用水的消耗量会随着暴露人群的身体活动状况和所处环境状况(温度,湿度等)的改变而改变.目前,许多研究都是关于饮用水消费信息的,总体来讲这些研究结果基本上与美国环保局所采用的饮水消耗数据相一致.需要说明的是中国居民有完全不同于西方人的饮用水消费方式,如果在进行中国居民饮用水健康风险评价过程中应用美国环保局的假设会带来较大的不确定性.饮用水健康风险评价工作在我国开展并不多,尤其缺少中国居民饮用水消费习惯的数据库.这些客观条件使得在我国进行饮用水健康风险评价时只能从基础做起,积累有效的数据.本研究以北京和上海两座城市居民为研究对象,2002年到2004年分冬夏两季分别进行了4次饮用水消费习惯调查.研究采用随机入户方式(2004年至2005年),与中央电视台-索福瑞联合调查有限公司合作进行.参加调查的家庭从中央电视台入户收视率调查的基础数据库中随机抽取,在抽取过程中兼顾了不同城区、年龄结构、知识结构、收入水平等因素.研究表明,北京和上海居民冬夏两季的日均饮水量分别为2.2L·d-1、1.7L·d-1、2.0L·d-1和1.8L·d-1,这一结果和美国环保局的假设基本一致.同时本研究考察了性别、年龄、职业和季节对应用水消费习惯的影响.研究表明,日均饮水量随年龄的增加有增加的趋势,这一趋势在北京的夏季调查中趋势明显(p=0.01);男性的日均饮用水量大于女性,在上海冬季和夏季调查中均存在显著的差异(冬季:p=0.01;夏季:p=0.04);季节也同样影响被访者的日均饮水量,但是在4次调查中均未发现显著性差异.在北京冬季和夏季的调查中均发现了工作地点对饮用水消费习惯的显著影响(夏季p=0.01和冬季p=0.00).研究同样考察了居民饮用水消费类型,调查结果表明,煮沸后的自来水是中国居民最主要的日常饮品(上海夏季:58.3%;上海冬季67.9%;北京夏季:42.7%;北京冬季:60.0%).同时消费桶装纯净水的被访者也占有相当的比重(上海夏季:36.2%;上海冬季:24.7%;北京夏季:30.7%;北京冬季:60.0%).研究同时表明,在中国居民的日常生活中牛奶和豆奶已经成为重要的日常饮品.极少量的居民(北京夏季:10.7%;北京冬季5.7%;上海夏季1.2%;上海冬季0.6%)有直接饮用自来水的习惯.研究表明滞留水(在自来水水管中滞留6h以上的自来水)是对人体健康影响最大的水,而在我们的调查中,中国居民几乎不直接饮用滞留水.当前,饮用水健康风险评价在世界范围内蓬勃展开,但是这一技术在我国还处于起步阶段.本研究作为饮用水健康风险评价的前期工作,为其在中国的进一步发展提供了基础性的数据.     

介孔二氧化钛/导电碳毡光电极制备及其苯甲醛降解机理分析

基于表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为液晶模板,以四氯化钛为钛源,导电碳毡为载体,通过超声波辅助水热法(ultrasound-assisted hydrothermal method, UH)制备介孔二氧化钛/导电碳毡复合体材料(mesoporous titania/conductive carbon felt, MPT/CCF) (UH-MPT/CCF),为了探讨其结构与光电催化活性,直接采用水热法制备介孔二氧化钛/导电碳毡(H-MPT/CCF)和无孔二氧化钛/导电碳毡(no porous titania/conductive carbon felt, NPT/CCF)复合体材料,利用XRD、XPS、SEM、TEM、TG-DTA、N2吸附-脱附等方法对样品结构进行表征,以气相苯甲醛为目标降解物,研究UH-MPT/CCF的光电催化性能及其对气相苯甲醛的降解机理。结果表明,UH-MPT/CCF材料通过介孔化增加了活性中心(·OH和Ti3+),通过CCF的负载提高了对目标降解物的吸附富集,通过偏电压促进光生电子-空穴对的分离,在这三方的协同作用下UH-MPT/CCF对苯甲醛在100 min内降解率为83.9%,分别是H-MPT/CCF、NPT/CCF和P25/CCF的1.38、1.75和2.38倍。气相苯甲醛光电催化降解产生的主要中间产物是苯、1,3-己二烯-5-炔,以及少量的3,3,5-三甲基环己烯、2,3-二甲基-1,3-庚二烯、3-甲基-3-环己烯-1-醇等。根据GC/MS分析结果,进一步提出了气相苯甲醛的降解机理。