生物炭及其复合材料去除水体石油烃研究进展

水体的石油污染对生态环境造成的长期影响和破坏,是一直以来全球重点关注的环境问题之一。生物炭及其复合材料作为可有效吸附石油烃的富炭多孔材料,已成为目前水体修复领域的重要研究对象。文章对近年来生物炭及其复合材料在水体环境中石油烃吸附的相关研究进行了整理,总结了生物炭的类型、理化性质及其常见的制备过程,介绍了表面改性、磁性改性以及纳米改性等生物炭复合材料制备方式。在此基础上,简述了生物炭及其复合材料吸附石油烃时的原材料性质、污染初始浓度、外加物质以及盐度等内外因素的影响,讨论分析了去除石油烃过程中疏水相互作用、孔隙填充、π-π相互作用、毛细管效应以及表面吸附等作用机理。针对当前研究中所存在的生物炭及其复合材料的生态风险不明确、多数研究停留在实验室阶段、吸附过程机理研究不够深入等问题,提出了强化吸附材料风险评估、优化其制作工艺、提升其循环再生性能和深化吸附机理研究等方向,以期为生物炭及其复合材料吸附水体石油烃的大规模应用提供科学参考。     

ADM1模型对生物强化厌氧产甲烷体系的模拟

利用厌氧消化1号模型（ADM1）对高氨氮条件下生物强化促进厌氧消化产甲烷体系进行模拟,对原始ADM1参数进行修正,进而对修正模型进行验证.基于生物强化对厌氧消化产甲烷过程影响的实验数据,结合敏感度分析及参数意义,提出3种假设,选择乙酸半饱和系数（ks_ac）、最大比乙酸降解速率系数（km_ac）和氨氮抑制参数（KI_NH3,_Xac）对原始ADM1进行修正.模拟结果表明,3种修正模型均可对生物强化过程进行较准确的描述,其中,修正km_ac后的模型（ADM1_km_ac）对甲烷产量和挥发性脂肪酸的拟合优度最高（R² > 0.87）,说明在此过程中对km_ac的修正更有意义.模型验证表明,修正后的ADM1_km_ac模型可对生物强化技术强化厌氧消化产甲烷过程进行描述、分析及预测.     

天目湖沙河水库热分层变化及其对水质的影响

为揭示亚热带水库热分层的季节性变化特征、影响因素及水质效应,以最大水深11 m的江苏溧阳天目湖沙河水库为例,基于对水库坝前区(TM1)3~11月逐时的水温监测及对该水库2009~2016年相关水质和气象指标监测,分析了该水库热分层的形成和消失时间、驱动因素及其对水质的影响.结果表明,天目湖沙河水库呈典型的亚热带单循环混合模式:春季随着太阳辐射的增强,水温逐渐升高,当表层水温升至21℃左右时,热分层稳定形成,在整个5~9月期间水体热分层十分稳定;秋季随着太阳辐射的减弱,水温逐渐降低,当表层水温降至19℃左右时,热分层基本消失,在10~4月期间水体呈混合状态.热分层期间,表层和底层的水温差随太阳辐射的增强而增加;日均气温超过30℃的情况下,水体热分层更加稳定;夏季强降雨过程降低了水体表层的温度、减弱了上层5 m水体的温度分层,但对5 m以下深度的热分层状况基本无影响.水温分层对水库水质产生一定的影响:热分层期间,底层水体处于厌氧状态,底层水体氨氮浓度明显增加;热分层消失后,底层水体溶解氧、总磷及悬浮颗粒物含量均增加.研究表明,对于四季分明的亚热带中等深度的水库而言,水体热分层主要受太阳辐射的控制,稳定的热分层有利于蓝藻门相关种属藻类的生长,热分层形成及消散阶段改变了沉积物的营养盐释放及供给水体的强度,对水体水质形成冲击.在水库水质监控及生态保护管理中,应关注热分层过程的不利影响,并探索相关灾害的防控技术.     

基于北斗/GPS双系统的同步相量监测系统

为保证电网的安全稳定运行,需对电网运行状态进行高精度、高可靠性的监测。本文提出利用北斗/GPS双系统为监测装置授时,弥补当前同步相量监测系统中使用GPS作为唯一同步时钟源而存在的风险性和不可依赖性。北斗的短报文功能作为系统的通讯方式,特别适用于偏远地区电网的实时监控。应用结果表明:该系统实现了对电网状态数据的实时采集、传送、处理,便于及时对电网出现的一些问题做出相应的调整和维护。     

流速对雨水管道中沉积物-水界面磷的释放及其释放速率的影响

通过实验室模拟研究了进水流速对雨水管道中沉积物-水界面间磷释放规律的影响,得出不同流速条件下沉积物-水界面磷交换的平衡时间,拟合出上覆水磷的平均浓度和沉积物中磷最大累积释放量与流速的关系曲线,并采用连续函数计算方法通过现场采样和实验分析进行不同流速下雨水管道沉积物-水界面磷交换速率的研究,最后根据实验得出的交换速率值,以一条雨水管线为例估算了不同进水流速下沉积物中磷释放总量.结果表明,流速的增大会促进沉积物中磷的释放,且上覆水总磷平均浓度及磷释放最大量随流速的增大而呈指数式增长,对应的指数方程分别为y=1.2194e0.5983x和y=0.436e0.7928x.在实验工况下,流速为0.3、0.5、0.7、0.9和1.1 m.s-1对应的磷平均释放速率分别为0.62、1.04、2.51、2.85和4.09 mg.m-.2min-1;对应的磷释放总量的估算值分别为3410.00、5720.00、27610.00、31350.00和61861.25 mg.     

电动力修复铅镉复合污染土壤

采用电动力修复技术处理Pb、Cd复合污染土壤,考察了柠檬酸和乙二胺四乙酸二钠（EDTA）作为电解液对棕壤（ZR）和红壤（HR）两种我国典型壤质中Pb、Cd去除效果的影响。实验结果表明：在电压梯度为2 V/cm,修复时间为4 d的条件下,ZR的最佳电解液为EDTA,Pb、Cd平均去除率为13.2%和17.8%,HR的最佳电解液为柠檬酸,Pb、Cd的平均去除率为20.0%和33.8%;延长修复时间至10 d能显著提高HR中Pb、Cd的去除率,电解液为柠檬酸时Cd平均去除率达91.1%,电解液为EDTA时Pb平均去除率达63.2%,修复后土壤中Cd和Pb含量均低于建筑用地土壤污染风险筛选值。综合考虑能耗及修复效果,EDTA是高效且经济的修复电解液。     

2000～2020年中国典型经济区PM2.5时空变化及其与植被景观格局的关系

探究典型经济区PM_2.5时空变化特征及其与植被景观格局的关系,对区域PM_2.5污染治理和大气环境保护具有重要意义.基于PM_2.5数据和MODIS NDVI数据集,采用像元二分模型、 Getis-Ord G^*_i分析、 Theil-Sen Median趋势分析、 Mann-Kendall检验、皮尔逊相关分析和复相关分析等方法,探究中国三大经济区PM_2.5空间聚集性、时空变化特征及其与植被景观格局指数的相关性.结果表明,2000～2020年环渤海地区PM_2.5主要表现为热点区扩张,冷点区缩减;长江三角洲地区冷点区和热点区面积占比无显著变化;珠江三角洲地区冷点区和热点区均发生扩张.2000～2020年三大经济区PM_2.5整体表现为下降趋势,改善程度由高到低依次是：珠江三角洲地区、长江三角洲地区和环渤海地区.2000～2020年三大经济区不同植被覆盖度等级下PM_2.5均表现为下降趋势,三大经济区PM<...     

2000—2020年我国西南地区植被NEP时空变化及其驱动因素的相对贡献

西南地区作为我国重要的生态安全屏障,探究其植被净生态系统生产力(net ecosystem productivity,NEP)的时空演变规律对该地区乃至我国的可持续发展都具有重要意义.基于MODIS数据、气象数据、DEM数据和土地利用数据等,首先,利用改进的Carnegie Ames Stanford Approach (CASA)模型和土壤微生物呼吸方程,估算2000—2020年我国西南地区植被NEP;其次,结合Theil-Sen Median趋势分析、偏相关分析和复相关分析等方法,研究西南地区植被NEP时空变化及其对气候变化和土地利用变化的响应机制;最后,利用基于情境分析的相对贡献分析法,定量评估气候变化和土地利用变化对西南地区植被NEP变化的相对贡献.结果表明：时间上,2000—2020年我国西南地区及其五省份(云南省、贵州省、四川省、重庆市和西藏自治区)生态系统植被NEP均表现为上升趋势,其中,西南地区植被NEP上升速率为4.74 g/(m2·a).空间上,西南地区及其五省份植被NEP呈上升趋势的面积均大于呈下降趋势的面积,其中,西南地区植被NEP呈极显著上升的面积占45.41...     

全国海洋功能区划实施评价研究

海洋功能区划是我国海域管理的基本制度之一,海洋功能区划实施评价对于总结实施经验、改进区划编制和完善区划制度具有重要的意义。本文探讨了海洋功能区划评价的理论基础和方法,阐述了全国海洋功能区划实施评价的体系构建,分析了评价结果,并对海洋功能区划实施评价提出了建议。     

民航飞行员超限行为评价方法研究

为了客观评价航线飞行员安全操作水平,基于M航空公司B737-800机型飞行品质监控项目及标准,统计2014-2017年各飞行阶段中超限事件发生频次,结合专家访谈,对评价体系进行优化,最终得到7项评价指标.针对倾向超限的现象,采用百分位法划分倾向超限等级,结合M公司飞行品质监控项目评价标准,引入熵权物元法建立航线飞行员超限评价模型.采集M航空公司飞行大队26位飞行员384个航班的QAR数据,应用该评价模型进行分析.结果 表明,26名飞行员的飞行安全操作水平均为良好,与实际情况基本符合,但是对于特征值偏高的飞行员,应当加强关注和训练.