微波-超声法预处理油泥浮渣试验研究

针对炼油厂油泥浮渣处理难题,采用微波-超声工艺对油泥浮渣进行预处理,并对反应产物进行分析。通过L₂₅(5²)和L₁₆(4³)正交试验分析了微波-超声共同作用对油泥浮渣去除率的影响,优化了微波时间、微波功率、超声时间、超声温度、超声功率等工艺参数。结果表明：微波-超声对油泥浮渣中石油类的去除率较高,在微波时间为4 min、微波功率为252 W、超声时间为40 min、超声温度为70℃、超声功率为50 W的条件下,除油率和回收率分别达到53.23%和31.03%;温度、时间、功率等参数对油泥浮渣中原油去除率的影响依次递减;经微波-超声处理后的油泥浮渣泥颗粒之间的空隙变大,污泥表面变粗糙,质地变松散,油泥紧密黏合的状态被打破,石油烃组分C₁₂-C₃₇的含量均明显下降。     

浅层地下水升降对菜地土壤剖面硝化/反硝化微生物丰度的影响

为揭示湖泊近岸浅层地下水升降对菜地土壤剖面硝化与反硝化功能微生物基因丰度的影响,以洱海湖滨带菜地土壤剖面为研究对象,通过模拟地下水升降过程,分析了水位升高(S1)、水位降低(S2)及落干(S3)过程中土壤剖面AOA-amoA、AOB-amoA、nirK、nirS、nosZ基因丰度的变化特征,探讨了功能基因与土壤环境因子的耦合关系.结果表明:S3阶段的土壤剖面AOA-amoA和AOB-amoA基因丰度显著高于S1和S2;S1阶段的土壤剖面nirK、nirS、nosZ基因丰度均显著高于S2和S3.AOA-amoA基因丰度显著高于AOB-amoA基因丰度,nirS基因丰度显著高于nirK、nosZ基因丰度;不同取样时期的土壤剖面AOA-amoA、AOB-amoA、nirK、nirS、nosZ基因丰度均表现为A层B层C层D层.水位升降对土壤剖面AOA-amoA、AOB-amoA、nirK、nirS、nosZ基因丰度有显著影响,且AOA-amoA和nirS基因对水位升降更敏感,分别在硝化与反硝化作用中占主导地位;pH、有机碳(SOC)、全氮(TN)为功能基因AOA-amoA、AOB-amoA的环境驱动因子,而功能基因nirK、nirS、nosZ的环境驱动因子为土壤含水量(W)、铵态氮(NH~+_4-N)、硝态氮(NO~-_3-N)、TN、SOC、pH.该研究结果可为揭示浅层地下水升降过程中菜地土壤剖面氮素循环的微生物学机制提供科学依据.     

突发性客流地铁站点的疏散设计优化研究

为提升突发性客流地铁站点疏散效率,以武汉市某地铁站为研究对象,采用数值模拟方法,分析不同期间节点下的疏散状况,选择最不利的典型工况(节假日A3)进行特征分析。研究结果表明：站台层拥堵时间大于站厅层拥堵时间,站台层疏散口为疏散瓶颈区;对站台层疏散口的位置与朝向进行调整,优化后疏散效率提高9.3%;验证合理增加高选择度站厅层出入口宽度等优化措施效果,发现以上策略具有一定可操作性和推广性,研究结果可为定量评估地铁站疏散能力提供参考。     

添加腐殖酸对猪粪/玉米秸秆厌氧发酵中铜、锌钝化效果的影响

针对畜禽饲料添加蓝矾或称胆矾(CuSO₄·5H₂O)、皓矾(ZnSO₄·7H₂O)等重金属化合物，引起畜禽粪便重金属污染风险，本研究通过构建以猪粪/玉米秸秆为发酵原料、腐殖酸为钝化剂的发酵系统，考察添加腐殖酸对猪粪/玉米秸秆厌氧发酵过程中产气量、重金属(Cu、Zn)形态变化及沼渣光谱特性的影响.结果表明，添加的腐殖酸对猪粪/玉米秸秆厌氧发酵产气具有显著促进作用，添加腐殖酸样本组(编号：F1、 F2、 F3)较未添加组(编号：CK)的累积产气量分别提高了19.81%、 28.44%、50.25%；通过BCR提取法分析沼渣中的Cu、Zn形态动态变化，显示添加腐殖酸有利于Cu、Zn的有效态向稳定态转化，F3中Cu、Zn有效态转化为稳定态的效果最佳；显著性分析表明F3中Cu、Zn的钝化效果最佳，Cu、Zn的钝化效果分别为58.72%、17.95%，显著优于其他处理组；腐殖酸对Cu的钝化效果整体优于Zn;FTIR结果显示，厌氧发酵后各处理组沼渣中碳水化合物、脂肪族化合物等有机物分解、减少，芳香族化合物等腐殖质...     

实验室叶绿素a浓度测定

浮游植物是海洋和湖泊的一级食物链,是原生产力的指标,而浮游植物是由水体中的一种色素通过太阳光光合作用引起生化反应的结果,这种在海洋和湖泊中的色素称为叶绿素a,所以,海洋学家和湖沼学家通常以叶绿素a的浓度来评价原生产力。所以,弄清沿海及湖泊的叶绿素a浓度的时空分布及变化规律,对于生态研究有重要意义。目前,科学家采用各种手段调查叶绿素a浓度的分布,如早期的船走样采水样实验室测定,发展到船走航式测试,目前,已发展到应用航空和航天遥感技术测量等。但诸类测量中都离不开实验室一定量水样的叶绿素a浓度来作为标定其它类型资料,以建立它们之间的相关关系式。我们对杭州西湖水和东海沿岸31个站位水样中的叶绿素a进行了测量、分析、发现测量的一致性、精度等都十分理想。     

固城湖及出入湖河道表层水体、沉积物和鱼体中有机氯农药分布及风险评估

为研究固城湖环境中有机氯农药(organochlorine pesticides,OCPs)时空分布、来源与生态风险,采用GC-μECD定性定量分析了固城湖及其出入湖河道12个监测点夏、冬两季水体、沉积物和鱼类体内19种OCPs的含量.结果表明,固城湖表层水、沉积物和鱼类中(以干重计)有机氯农药总量范围分别是26.74～48.12 ng·L~(-1)、 9.01～35.34 ng·g~(-1)和13.39～124.29 ng·g~(-1).水中有机氯农药污染特征表现为夏季含量高于冬季,出入湖河道高于养殖塘和湖区;沉积物中季节性污染特征不明显.从组成特征上看,夏、冬两季水体、沉积物和生物体内19种OCPs均有不同程度地检出,均呈现以HCHs和DDTs为主的污染特征,其中,夏冬两季各监测点表层水和沉积物中HCHs以α-HCH为主,占HCHs总含量的21%～42%;表层水中DDTs以p,p′-DDD为主,占DDTs总含量的30%～76%,沉积物中以p,p′-DDT为主,占DDTs总含量的68%～93%.分析固城湖环境中OCPs来源,根据异构体比值,可以推断环境中HCHs和DDTs主要来源于近期新的农药输入,且主要发生厌氧分解.生态风险评价显示,固城湖水体中OCPs的健康风险不大,沉积物中的有机氯农药残留量有一定的生态风险.固城湖各监测点所采生物样均在可接受的潜在致癌风险范围内.     

上海大气颗粒物中无机离子的粒径分布及其季节变化

为深入理解上海大气颗粒物的污染特征和来源,于2016年8月—2017年4月使用微孔撞击式采样器(MOUDI)采集了上海市不同季节18μm以下11个不同粒径段的大气颗粒物样品44套,采用双通道离子色谱对颗粒物中Cl-、NO-3、SO2-4、Na+、NH+4、K+、Ca2+、Mg2+等无机离子组分进行了定量分析,研究了主要离子的浓度、粒径分布及其季节变化特征.结果表明,1.8μm的细颗粒中离子总浓度平均值在春、夏、秋、冬季采样期间分别为13.46、4.97、6.72和16.54μg·m-3,存在显著的季节变化,1.8μm的粗颗粒中离子总浓度平均值分别为4.65、3.78、5.90和4.14μg·m-3,季节变化不明显.上海大气颗粒物中SO2-4和NH+4呈单峰型粒径分布,峰值粒径由夏季的0.32～0.56μm逐渐转变为冬季的0.56～1.0μm,说明夏季时SO2-4的形成方式以气相/非均相反应为主,而冬季时以云过程为主;冬、春季时NO-3以细颗粒态为主,而夏、秋季时在3.2～5.6μm的粗颗粒出现峰值,夏、秋季较高的大气温度使得硝酸铵的气-粒平衡更偏向于气态,细颗粒态硝酸铵的浓度较低,硝酸气体与碳酸盐或海盐反应生成的粗颗粒态硝酸盐的比例因而大幅增加; K+主要存在于细颗粒中,峰值粒径为0.32～0.56μm,夏、秋季时3.2～5.6μm的粗颗粒中有较高浓度; Cl-以粗颗粒态为主,而冬、春季时在0.32～0.56μm和0.56～1.0μm的颗粒物中出现峰值,燃煤等人为过程为其主要来源.阴、阳离子平衡分析表明,除夏季外,上海的大气颗粒物呈现微弱的酸性,但0.056～0.32μm细颗粒中阴离子有明显的缺失,未定量的有机酸及浓度过低时离子色谱响应的非线性可能是导致0.056～0.32μm细颗粒中离子平衡发生显著改变的原因.研究结果可为上海大气颗粒物来源及形成机理研究提供重要的信息.     

上海不同功能区夏季PM2.5中生物质燃烧贡献的解析

为了解生物质燃烧对上海夏季PM_(2.5)的贡献及评估大气光化学氧化对左旋葡聚糖浓度的影响,在上海的4个不同站点同步采集了PM_(2.5)样品,应用气相色谱-质谱联用仪和离子色谱仪分析了典型生物质燃烧示踪物脱水糖和水溶性钾离子的浓度,采用示踪物产率法估算了生物质燃烧对PM_(2.5)质量及其中有机物的贡献,分析了左旋葡聚糖浓度与大气臭氧浓度的相互关系.结果表明,上海夏季PM_(2.5)中左旋葡聚糖的浓度在不同站点间差别较小,平均浓度为44.2 ng·m~(-3);水溶性钾离子浓度与左旋葡聚糖之间存在显著相关性(r=0.88),平均浓度为0.45μg·m~(-3),85%以上的钾离子为非海盐、非矿物质来源,即主要来源于生物质燃烧;基于左旋葡聚糖和钾离子的示踪物产率法估算的生物质燃烧对夏季上海PM_(2.5)中有机碳的贡献有显著差别,分别为6.0%和19.2%,左旋葡聚糖的光化学降解是导致这一差别的主要原因;左旋葡聚糖与生物质燃烧源钾离子的浓度比(LG/K■)与大气臭氧浓度之间存在显著的负相关关系,说明大部分的左旋葡聚糖会随着大气氧化性的增强而被降解.     

徐州市城区土壤pH值分布特征研究

利用地统计学方法结合GIS空间分析技术,对徐州市城区表层土壤(0¹0 cm)pH的空间变异特征进行了深入研究。结果表明,土壤pH变幅为6.4710 cm)pH的空间变异特征进行了深入研究。结果表明,土壤pH变幅为6.47⁸.48,不同区域差异较大。数据组服从正态分布,半方差函数的最佳理论模型为球状模型,块金系数为21%,变程9 500 m。由市中心向外,土壤pH呈低-高-低变化。自然因素对土壤酸碱度起主导作用,但人为因素的影响已较为明显。