水生态监测技术路线选择与业务化运行关键问题研究

“十二五”期间,中国流域治理将由行政区管理向流域水生态管理转变、由水质达标管理向生态健康管理转变.在实施水生态功能分区的基础上,科学开展水生态监测和评价是实现流域水质目标的重要基础工作.对水生态监测技术路线选择与业务化运行关键问题进行研究,包括水生态表征及监测指标选择、水生态质量参照点的确定及评价分级标准的确定、水生态评价方法的确定以及水生态监测业务化运行体系构建.     

Fenton氧化/混凝沉淀协同处理腈纶聚合废水

采用Fenton法处理湿法腈纶聚合废水,考察了H2O2投加量、Fe2+投加量、p H和反应时间等因素对氧化和混凝作用去除废水污染物的影响,并分析了废水可生化性和特征污染物的变化。结果表明,Fenton法可以有效去除废水中有机污染物,在初始p H为3.0,Fe2+投加量为15.0 mmol/L,H2O2投加量为90.0 mmol/L的条件下,反应120 min后废水COD去除率可以达到56.8%,其中氧化和混凝作用对应的去除率分别为43.3%和13.5%;处理后废水的BOD5/COD由0.24升高至0.43;处理后废水中丙烯腈以及其他多数有机污染物能被有效去除。     

聚苯胺修饰电极去除水中高氯酸根

在三电极体系中,研究聚苯胺修饰电极对高氯酸根离子的电化学去除。基于导电高聚物的电控离子交换特性,在其电化学扫描过程中高氯酸根能够掺杂进入到聚苯胺高分子链。在0.10 mol/L Na2SO4(p H 4.0)电解液中电化学循环伏安扫描25 min,2 mg/L高氯酸根的去除率达96.5%;在相同处理时间内,去除率随高氯酸根浓度的增加而明显降低,且溶液p H在3到5的范围内得到最优的去除效果。通过红外光谱和X射线光电子能谱表征高氯酸根掺杂前后的聚苯胺膜,结合循环伏安图的分析提出高氯酸根去除过程中可能的反应机理:高氯酸根作为掺杂离子,随电位的改变在聚苯胺链中迁移。研究表明,基于聚苯胺的电控离子交换特性,可以开发一种绿色高效的高氯酸根去除技术。     

复合纳米材料对土壤重金属离子吸持固化的模拟研究

土壤中过量重金属离子可通过食物链和地表水系统危害人群健康。通过土柱淋溶模拟实验,研究了SiO2-Al2O3-Fe2O3等复合纳米材料对土壤溶液中Cu2+、Cd2+、Pb2+、Zn2+和Ni2+的吸持与固化特征。分别向重金属含量4倍于土壤二级标准(GB15618-1995)的土壤中添加0%、4%、6%和10%的复合纳米材料,分析不同深度土壤渗滤液以及土柱上栽培植物不同部位中重金属的含量。结果表明,碱性壤质土壤中重金属向下的迁移量很少;在含4%复合纳米材料土柱中,其吸持固化土壤溶液中63%的Cu、79%的Cd、68%的Pb、89%的Zn和76%的Ni;在含6%复合纳米材料土柱中,其吸持固化土壤溶液中82%的Cu、92%的Cd、76%的Pb、91%的Zn和88%的Ni;再增加土柱中复合纳米材料的含量,其吸持固化效果并不再显著增加。     

内分泌干扰物双酚A在黏土防渗层中的吸附作用研究

双酚A(BPA)是典型的内分泌干扰物,其在水体中广泛存在,可通过多种途径使人类遭受直接或潜在的暴露风险。研究了黏土对垃圾渗滤液中BPA的吸附机制规律及其吸附模型,讨论了溶液pH、土水比等影响因素对吸附效果的作用机制。结果表明,黏土对BPA的吸附过程遵循准二级动力学方程,黏土对BPA的最大吸附量可达到0.571mg/g,吸附等温线符合Langmuir模型。在吸附开始阶段,不同水土比的黏土吸附速率均较大,约90min达到吸附平衡,平衡吸附量为0.133mg/g;当pH≥8.39时,吸附量随着BPA的电离而减小。通过与其他各类物质进行比较时发现,黏土对氨氮的吸附性能较强,对BPA等内分泌干扰物的平衡吸附量很小,因此有必要对黏土层进行改性,以保障地下水的安全。     

亚热带浅水池塘水-气界面甲烷通量特征

为研究亚热带富营养化浅水池塘水-气界面CH_4释放通量特征,以宜昌地区5个浅水池塘为对象,利用静态通量箱法进行了为期一年的水-气界面CH_4通量监测.结果表明,这5个池塘CH_4的年释放量分别为4.495、12.702、6.827、8.920、17.560 mg·(m~2·h)~(-1).其中扩散通量分别为0.075、0.087、0.118、0.086、0.151 mg·(m~2·h)~(-1),冒泡通量分别为4.420、12.616、6.709、8.834、17.409 mg·(m~2·h)~(-1),CH_4冒泡量占CH_4释放总量的98%以上,并且CH_4释放量明显高于其他水域生态系统(湖泊、水库).可见在富营养化浅水水域中,CH_4释放量较大,且冒泡排放是CH_4的主要排放方式,而只关注扩散排放而忽略冒泡排放则会大大低估CH_4释放量.     

突发性水污染事故应急健康风险评价

基于US NAS健康风险评价理论,构建包括危害鉴别、剂量效应评价、暴露评价和风险表征4部分内容的突发性水污染事故应急健康风险评价技术体系.该技术体系充分考虑突发性水污染事故污染物对于人体健康“短时间、高剂量”的暴露特点,提出了突发性水污染事故污染物应急参考浓度的计算方法,以健康危害商值定性描述突发性水污染事故的健康风险,并通过统计推断健康危害商值的概率分布定量描述突发性水污染事故的健康风险,并实现风险分级.以松花江硝基苯水污染事故为例,对突发性水污染事故应急风险评价技术进行验证,计算获取的以保护成人和儿童的应急参考浓度分别为0.175,0.05mg/L,污染事故的健康风险值分别为29%和62%,分别隶属于中级和高级风险水平.实例表明应急健康风险评价技术体系能够有效表征突发性水污染事故的健康风险,在一定程度上可以为突发性水污染事故的应急管理提供依据.     

江苏地表水体大型底栖无脊椎动物生物多样性状况研究

大型底栖无脊椎动物群落结构与水体水质和水生态系统健康状况关系密切,其受外界干扰后群落结构的变化趋势可以反映水体受污染的性质和程度。2008年,对江苏省主要饮用水源地,长江、京杭大运河等主要河流及太湖等重点湖泊开展底栖动物调查与评价研究,共设置调查点位154个。江苏主要饮用水源地底栖动物的物种数量为78种,主要河流发现底栖动物96种,主要湖泊底栖动物发现65种。从物种多样性指数评价结果看,主要湖泊的底栖生物多样性状况优于地表水源地和主要河流,丰富和较丰富所占比例合计达58%;主要河流的评价结果最差,丰富和较丰富所占比例合计仅达30.7%,存在11.3%物种多样性极贫乏的点位,且大部分水体底栖动物组成以耐污种为主,优势种为极耐污的霍甫水丝蚓,水质状况劣于饮用水源地和主要湖泊。     

常州市各人工湿地的浮游生物多样性比较

选取常州地区具有代表性的3块人工湿地,比较其浮游生物多样性。结果显示:浮游生物的物种总分类单元数从大到小顺序为荆川公园五星公园软件园;Shannon-Wienner指数从大到小顺序为软件园荆川公园五星公园;物种优势度从大到小顺序为荆川公园五星公园软件园。软件园无疑是3块样地中浮游生物多样性最高、生态完整性保持最好的人工湿地。结合现场调查情况发现,这一结果与软件园的设计理念与建筑方法密不可分。针对调查结果,对城市人工湿地的科学发展提出相关建议。     

建筑防火性能化评估设计若干问题的分析

对现行建筑防火性能化评估设计在运用中的一些具体技术环节,分析其运用过程中出现的一些不足,旨在希望建筑防火性能化评估与设计在适当的范围内使用,以避免出现消防安全隐患的现象,也希望建筑防火的有识之士都来关注建筑防火性能化评估与设计的研究和应用,使其能更加健康地发展和应用.