紫外-可见光谱研究堆肥水溶性有机物不同组分演化特征

按亲疏水-极性不同将鸡粪不同堆肥阶段样品提取出的水溶性有机物（DOM）分成疏水酸性（HOA）、疏水碱性（HOB）、亲水性（HIM）及酸不溶性（AIM）4个组分,通过紫外-可见光谱,选取了14个特征参数,研究了不同组分的组成与演化特征.结果显示：4个组分中AIM腐殖化水平最高,HOA次之,HOB第三,HIM最低;随着堆肥的进行,4个组分中HOB和HIM分子内团聚化程度提高显著,HOA、HOB及AIM的分子量显著增大,AIM及HOA的芳香类物质含量显著增加.相关性分析表明,不同波段面积积分相关性可达极显著水平,S_275-295与多个特征参数相关性达显著或极显著水平,因此,特征S_275-295、A_226-400、A_m/A_s、A_l/A_s及A_l/A_m比其他紫外-可见参数表征有机质腐殖化水平更为精确.     

基于交通信息的道路机动车排放NO_x模拟研究

以上海内环区域高架道路和地面主干道路的交通信息为基础,基于路段的机动车动态排放清单并利用ADMSUrban模型模拟NO_x扩散变化。结果表明:道路车流以轻型客车为主,分别占高架路、主干路的77%和60%;1 139条路段工作日平均车流量为95万辆/h,车速为37.5 km/h;NO_x小时排放量为127 kg/h~2 019 kg/h,日排放量为25.8 t,重型客车NO_x排放量为道路机动车排放NO_x的主要来源;模拟NO_x质量浓度占环境空气比例为6.6%~73.4%,2:00 NO_x质量浓度最低,8:00最高,与交通密度低谷和峰值同步。     

新生代中国天山北侧的变形过程及其对山体生长的指示意义

活动大陆造山带大多以活跃的断裂错断及褶皱发育为特征,这些过程同时改变区域高程与地势,进而影响气候变化的进程。位于我国西北部的天山山脉南北两侧均发育有明显的三列褶皱-断裂系统。根据褶皱地层中前生长地层和生长地层均可计算区域地层的隆起高度。东天山北侧近平行分布着齐古、玛纳斯和独山子褶皱-逆冲带,根据前生长地层能够开展区域隆升过程分析和天山生长历史恢复。本文通过三列褶皱-断裂体系地层组成分析及地层变形特征测量,获得天山平均高程在中新世早期约1800米,在中新世晚期约2600米,而晚上新世与现在高度接近。结合前人对中新世以前区域高程的恢复数据,天山北侧褶皱和断裂活动是区域生长的主要构造形式,也造成了区域阶段性隆升。     

北方典型设施蔬菜种植区地下水水质特征

为探究设施农业对地下水环境质量的影响,以我国华北平原典型设施蔬菜种植区为研究对象,采用常规理化分析、紫外-可见吸收光谱及荧光光谱技术,结合平行因子分析、主成分分析和二维相关光谱分析方法,对种植区地下水中无机盐、重金属及有机物的来源、组成、赋存分布及可能成因进行了研究.结果表明,设施蔬菜种植区地下水水化学特征为Cl-SO_4型水,硬度高,三氮含量严重超出国家地下水V类质量标准(GB/T 14848-93),重金属含量低于国家生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006).氮素中NH_4~+-N的大量累积与较浅的地下水埋深度和强还原环境引起的硝化过程受阻有关,部分有毒亲硫重金属元素含量较高为农药和化肥的施用所致.地下水中溶解性有机物来源相似,由微生物代谢淋溶进入地下水的有机粪肥中组分新近产生为主,其主要成分为小分子易降解的类蛋白物质,同时含有部分与类蛋白物质结合的类富里酸物质.种植区地下水中类富里酸物质在地下水中含量稳定,而类蛋白物质含量受耕作过程有机粪肥的使用影响较大.设施蔬菜种植过程中应科学分配有机粪肥的施用,同时水质电导率、硬度及紫外区UVA波段应作为该种植区日后在线监管的主要指标.     

生活垃圾堆肥渗滤液污染物组成与演化规律研究

为阐明堆肥渗滤液的组成和演化规律,寻找合适的处理技术,研究了某堆肥厂不同堆肥时期渗滤液中无机阴离子、氨氮、重金属及有机物等的组成和演化特性.结果显示,随着堆肥的进行,EC及F-、Cl-、SO24-、NH4+-N的浓度呈下降趋势,而NO2--N、NO3--N及Org-N的含量与渗滤液的氧化还原氛围有关;渗滤液中重金属Pb、Cd、Cu、Zn及类金属As随堆肥进行浓度呈下降趋势,而重金属Cr、Ni、Fe、Mn随堆肥进行浓度上升;堆肥渗滤液有机物主要为类蛋白物质,但也含有类腐殖质物质,适合先生化后物化处理依次去除;堆肥过程中类蛋白物质相对含量先增加后减少,而类腐殖质相对含量先减少后增加.堆肥渗滤液盐分和重金属含量较高,不宜堆肥回流利用,应先生化后物化处理达标后排放.     

垃圾填埋水溶性有机物组成、演化及络合重金属特征

采集不同填埋年限垃圾和渗滤液,提取制备水溶性有机物(DOM),采用紫外光谱、荧光光谱及1H-核磁共振,研究垃圾填埋DOM组成、演化及络合重金属特征.结果表明,填埋初期(5 a)DOM以脂肪族类物质为主,DOM中芳香族物质随填埋进行含量降低,苯环结构上的羰基、羧基和羟基等随填埋进行不断减少;填埋中后期(5 a)DOM以碳水化合物、有机胺等为主,随着填埋年限的延伸DOM中芳香性物质含量上升,苯环上羰基、羧基和羟基等官能团不断增加.填埋产生的渗滤液原液DOM中同时含有脂族类物质、碳水化合物、有机胺等,渗滤液经过厌氧-好氧和MBR处理后,碳水化合物和芳香族化合物含量相对增加,但小分子有机物和烷基链烃物质含量减少,脂肪链支链变短,分支增加.垃圾填埋DOM通过含氮和含氧官能团络合金属Zn从而影响其分布,而对其他金属的分布影响较小.     

堆肥腐熟前后胡敏酸与富里酸的还原容量比较

采集腐熟前后的堆肥样品并提取和纯化出腐殖质(胡敏酸:HA;富里酸:FA),分别以柠檬酸铁(FeCit)和Fe(NO3)3作电子受体,测定了HA和FA的还原容量(RC).结果表明:以FeCit作为电子受体时,与未腐熟堆肥样品相比,腐熟后筛分样品HA的RC值增大,从22.85mmol e-/molC增大到26.84mmol e-/molC,而其对应FA的RC值减少,由37.67mmol e-/molC降低为33.68mmol e-/molC;对于两种不同形态的电子受体,以 FeCit为电子受体测定得到的RC值高于以Fe(NO3)3为电子受体测定得到的RC值;相对于本底还原容量,HA和FA经微生物还原后其RC值降低,降低幅度与微生物种类有关.结合紫外-可见光谱和三维荧光光谱分析发现,堆肥HA和FA的还原能力与其中类富里酸物质含量和醌基浓度成正相关,而与其本身的芳化度和分子量呈负相关.     

新型全新风“免疫”空调系统的初步研究

提出了一种新型的,基于高效换热和间接蒸发冷却的全新风免疫空调系统,从理论和热力计算等方面对全新风系统和回风系统做了比较。初步研究结果表明,该新型全新风系统不但可以从根本上改善室内空气品质,而且其能量消耗水平与现有回风空调系统相接近,具有良好的研究开发前景。     

生活垃圾堆肥浸提液组成及其演化规律

堆肥浸提液与渗滤液组成相似,研究生活垃圾堆肥浸提液组成与演化特征可以为堆肥过程污染控制和堆肥质量改善提供科学依据。通过基本理化指标和三维荧光光谱分析,研究了生活垃圾堆肥浸提液的组成和转化特性。结果显示,在堆肥一次和二次发酵过程中,浸提液p H由5.43上升至9.24,无机阴离子无显著变化,电导率(EC)稳定在7.50m S/cm上下波动,ORP为正值,总氮从611.08 mg/L下降至177.43 mg/L,NH+4-N和NO-3-N浓度变化不明显,NO-2-N从未检出到后期达10.28 mg/L,有机氮从246.64 mg/L下降至172.52 mg/L。溶解性有有机物含量(DOC)从7 419.00 mg/L降至5 569.00 mg/L,其中的有机物发生降解和转化,生成胡敏酸和富里酸等物质。浸提液中重金属Fe、Cd、Cu、Zn、Cr、Mn、Ni和As浓度升高。通过研究发现,在堆肥中添加木屑等填料可以降低浸提液中NH+4-N的浓度,具有除臭作用,同时对p H值、EC和ORP均有调节作用,能提高堆肥的土地可利用性。     

数学期望和方差在环境质量评价中的应用

著名数学家林家翘教授曾指出:“特别值得注意的是:发现一些新的想法,使数学能应用于那些迄今尚未受到系统数学处理的科学门类,并在这些门类中发展数学理论”。 环境科学正是这样的一个门类。本文在现有环境质量评价的一种数学模式基础上作了分析,并提出一种新的数学模式。它概括了现有的数学模式,而且能较完善地反映环境质量的实际状况。