固相萃取-气相色谱法测定水中硝基氯苯类化合物

建立固相萃取-气相色谱法测定水中15种硝基氯苯类化合物的方法。选用HLB柱为固相萃取柱,选用环己烷∶丙酮(3∶1,V∶V)混合溶剂作洗脱剂,得到方法检出限为0.011～0.040μg/L。空白水样加标回收率为73.6%～119%,相对标准偏差为6.1%～13.9%,精密度和准确度良好。对成分不复杂的实际水样进行测定,加标回收率为64.1%～118%,相对标准偏差为5.8%～15.6%,该方法能够基本满足成分不复杂的环境水体中痕量硝基氯苯类化合物的测定。     

新型生物可渗透反应屏障技术修复简易填埋场壤中流

为实现山地丘陵地区简易垃圾填埋场壤中流的原位阻控与修复,开发了一种小型生物-可渗透反应屏障。首先基于单因素-正交和响应曲面实验优化吸附填料配比,再进一步优化了固定化填料和支撑孔隙填料配比,最后获得屏障材料配方：高渗透系数反应屏障和低渗透系数反应屏障配比分别为：活性炭∶陶粒∶沸石∶膨胀珍珠岩∶水泥∶石英砂为4.8∶2.9∶3.8∶2.1∶9.2∶2.7和4.8∶2.9∶3.8∶2.1∶9.2∶0。在此基础上基于槽实验研究了布置间距和级数对效果的影响,屏障最佳布置型式为高-高-低-低4级布置,前2级和后2级之间采用0间距布设,两组之间采用间距/厚度=6的方式进行布设。在适用性验证中,化学需氧量和总氮的去除率分别为72.88%±6.91%和64.30%±13.91%。扫描电镜结果表明屏障呈现多孔结构,有利于污染物吸附和微生物附着生长;红外光谱结果表明使用后的屏障氮/有机物相关官能团吸收峰均增高,且后2级屏障的吸收峰均明显高于前2级屏障;微生物分析结果显示前后2组屏障分别形成了独特的群落结构,前2级屏障以具有潜在氮代谢功能菌 (40.98%) 和难降解有机物降解菌 (22.19%) 为主,后2级屏障则仅以具有潜在氮代谢功能菌 (62.58%) 为主。总体而言,填埋场壤中流内的难降解有机物在前2级反应屏障主要通过微生物代谢作用降解,在后2级屏障则主要通过吸附作用去除;而含氮污染物在前后2级屏障均被微生物代谢降解,且后2级屏障脱氮效果更佳。     

一种嘌呤类荧光探针对土壤中钴离子检测性能的研究

合成了1种基于香豆素和嘌呤衍生物的高效且易于制备的荧光探针CMP,并对该探针检测土壤中的钴离子（Co²⁺）相关性能进行测试。实验结果表明,探针CMP在4-羟乙基哌嗪乙磺酸（HEPES）缓冲溶液（pH 值=7.4）中对Co²⁺表现出高灵敏度、高选择性和快速响应（＜1min）,且一旦与Co²⁺结合后,可以观察到探针CMP溶液的颜色从黄色变为粉红色。探针CMP检测Co²⁺的最佳pH值为7.0~11.0。通过荧光滴定实验,计算出探针CMP的检出限为0.26 mg/kg。对土壤和沉积物标准样品进行测定,测定结果均在标准值范围内,相对标准偏差（RSD）为1.3%~2.7%,具有较高的准确度和精密度。该方法具有高选择性和高灵敏度,适用于高效、快速、准确地检测土壤中Co²⁺。     

铁路隧道施工期冰块降温技术研究

为优化高地温隧道施工使用冰块降温时冰块用量和布置参数,基于凝固融化理论,建立隧道通风+冰块降温数值模型,以体积分数为研究指标,探究隧道中冰块用量、比表面积和放置高度对冰块本身融化速率的影响;对比分析不同工况下隧道温度场演变特征,得出降温效果最佳的冰块降温方案。结果表明:冰块用量从1 m³/侧增加到2.5 m³/侧,隧道内平均温度降低8 ℃;比表面积为6×10^-6 m²/g 的薄壁式冰块融化速率是比表面积为5 ×10^-6 m²/g的块状冰块的1.6倍;冰块位置抬升2 m后,相同时间隧道内温度相较于未抬升工况多降低2 ℃左右;选用1.5~2.5 m³/侧薄壁式冰块抬升2m放置的冰块降温方案,可在隧道施工中获得显著的降温效果。     

二甲双胍改善瓦斯爆炸肾损伤的试验研究

为明确瓦斯爆炸肾损伤的特点以及二甲双胍（MET）的治疗效果,并探讨其可能的作用机制,将大鼠随机分为正常对照组（NC组）、瓦斯爆炸肾损伤组（SW组）和瓦斯爆炸肾损伤+MET治疗组（MET组）,利用真实巷道建立瓦斯爆炸大鼠肾损伤模型,检测肾功能,观察肾脏组织学变化及凋亡相关分子的表达变化,并检测腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）和PGC-1α的表达情况。结果表明：瓦斯爆炸肾损伤组织学表现为肾小球和肾小管明显充血和水肿,伴肾功能异常;MET能够改善肾功能,减轻肾损伤,可能是通过激活AMPK及其下游分子PGC-1α,抑制细胞凋亡实现的。     

考虑精细地形的尾矿库溃坝外泄泥流运移规律研究

为更科学地开展尾矿库风险评价,提升库区下游防减灾能力,首先引入光滑粒子流体动力学(SPH)方法,使用无人机(UAV)遥感技术获取的高分辨率地形数据,研究尾矿库溃坝外泄泥流在下游精细地形上的运移规律;然后以华东某尾矿库为研究案例,分析泥流流动状态及关键指标。结果表明:案例中,溃坝发生 15 s 内,泥流覆盖坝脚处,以超12 m/s流速向沟谷内流动,受沟谷地形影响,流速峰值升至15 m/s以上;该尾矿库溃坝模拟结果受地形因素主导,大量高速流动泥流迅速聚集在沟谷,且影响扩散范围较广;流速、冲击力及淹没深度指标分析显示,下游苗圃、厂房面临较高风险。通过UAV遥感技术可获取库区及周边精细地形图片,具备分辨率高、时效性强、自动化程度高等优势。考虑精细地形的SPH溃坝模拟方法具备可行性与推广价值。     

乡村振兴下水权改革的节水效应及对用水效率的影响

水资源作为社会经济发展、社会群体生存不可或缺且无法替代的生态资源要素之一,赋予水资源商品属性,不仅能够增强水权的排他性,提高水资源价值,更能通过市场机制充分优化水资源配置,提高水资源配置效率和效益,实现水资源节约与经济发展的“双赢”局面。水权改革试图通过明确水权、建立水权交易市场等途径促进农业节水、优化水资源配置。那么,水权改革是否能有效促进农业节水？是否能有效改善用水效率？对这一问题的研究不仅有助于理解水权改革与乡村振兴的关系,同时对水权改革在国家层面的推行提供政策依据。基于此,文章在理论分析水权改革对农业节水及水资源配置影响机制的基础上,利用中国30个省份（未包括西藏及港澳台地区）2003—2019年17年的长期面板数据,构建双重差分模型,验证水权改革的节水效应及对用水效率的影响。结果显示：①双重差分法（DID）回归结果显示,水权改革对农业灌溉节水面积具有显著的正向影响,对万元GDP用水量具有显著的负向影响,且国家级水权试点的政策效果要高于省级试点。②双重差分回归结果在进行平行趋势检验、排除其他政策干扰、安慰剂检验等一系列稳健性检验后,回归结果依旧具有稳健性。③异质性回归结果证实地区水资源禀赋、农业依赖度、市场化程度等会差异化水权改革的政策实施效果。由此建议在全国层面推广水权改革的过程中,不仅应缓解水权交易中信息不对称、委托代理等问题,还要积极引导地区间、行业间、用水户之间开展多种形式的用水权交易,以优化水资源在行业间的配置效率。在完善水权改革相关政策时,应充分考虑到省份间资源禀赋、产业倾向和市场化程度等差异,探索制定差异化初始水权分配、水权交易市场管理办法。     

基于氨氮实测结果的水质自动监测系统数据质量分析

为提高水质自动监测数据质量,在地表水水质自动监测系统实际监测运行环境中,基于统计分析方法,探讨水质自动监测日常运行维护质控手段对运行维护质量监督考核结果的影响,探索提高水质自动监测质控考核结果合格率的运行维护质控技术要求。结果表明：零点漂移检查、量程/跨度漂移检查对水质自动监测质控考核结果虽无显著影响,但却是保障水质自动监测数据质量的基础;水质自动监测仪标准物质核查结果相对误差的合格判定标准由±10%加严至±6%时,水质自动监测仪标准物质核查、实际水体样品比对测试、实际水体样品加标回收率测试及盲样考核结果的合格率均显著提升;标准物质核查合格率由74.6%~77.9%提升为98.4%~100%,实际水体样品比对测试的合格率由62.5%提升为75.9%,实际水体样品加标回收率测试的合格率由75.0%提升为87.5%~100%,盲样考核合格率由75.0%提升为100%;标准物质核查及实际水体样品比对测试相对误差均不服从正态分布,且数据分布为正偏态分布;实验所用水质自动监测仪器可能存在负偏离的系统误差,手工比对实验环节对实际水体样品比对测试结果也可能存在一定干扰。综合上述结果,在进行水质自动监测仪器设计和选型时,应消除可能的系统偏差;在开展实际水体样品比对测试过程中,应加强对比对实验相关环节的质量监督和检查;在水质自动监测系统运行维护时,应采用更严格的标准物质核查结果相对误差合格判定标准,以提高和保障自动监测数据质量。相关研究成果可为水质自动监测系统运行维护采取的质量控制措施和评价标准的制定提供技术支持。     

倒置A/O工艺处理城市生活垃圾渗滤液过程中关键元素的物料流向

针对无锡市某生活垃圾渗滤液处理厂采用的倒置缺氧好氧（anoxic/oxic,A/O）工艺,分别构建了碳（以化学需氧量计,COD）、氮、磷等关键元素平衡系统。进而,通过对各生物处理单元进出水中碳、氮、磷等主要指标的跟踪监测,研究了系统中关键元素碳、氮和磷物料的流向。在此基础上分析了该垃圾渗滤液处理系统去除碳、氮、磷效率,并提出优化工艺参数策略。结果表明,生物处理单元对碳和氮的有效去除率分别为59.66%和53.60%,通过剩余污泥排出的磷为54.80%。实际工艺操作参数分析表明,可通过降低硝化液回流比和硝化罐溶解氧浓度,进一步提高系统中生物单元对碳、氮和磷的处理效率。     

TiO2/PANI/Fe3O4光催化磁流体的全流态合成及其光催化和磁回收性能

以Fe3O4磁流体为磁核,经微乳液聚合包覆聚苯胺后制成催化剂载体,再采用低温水热法合成TiO2并使其负载于载体表面,不经过烘干、研磨等步骤,在全程流态的情况下制备出具有复合结构的TiO2/PANI/Fe3O4光催化磁流体。用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶红外分光光度计（FT-IR）、振动样品磁强计（VSM）对样品的物相组成、形貌、表面性质和磁学性质进行了表征。以苯酚为模拟污染物,评价其光催化活性;通过自制的磁回收装置,考察其磁回收特性。结果表明：在表面活性剂以及微乳液聚合法的作用下,合成反应过程中的团聚现象得到有效的抑制。在不经过烘干、研磨的条件下,制备出了颗粒均匀、催化活性和磁回收性能良好的TiO2/PANI/Fe3O4光催化磁流体。不仅简化了合成的步骤,同时也避免了研磨等物理作用对催化剂结构的破坏,为光催化磁流体的合成提供了新的思路。