原位热修复过程中土壤内热质传递研究现状与展望

近年来,原位热修复技术因其具有修复周期短、可靠性高、适用性强、二次污染可控等优点,已被广泛应用于有机污染地块修复领域.概述了国内外原位热修复技术研究进展,对比了蒸汽强化抽提技术(SEE)、电阻加热技术(ERH)和热传导加热技术(TCH)3种典型原位热修复技术的优缺点和适用条件,并分析了污染物性质、土壤非均质性、含水率及...     

乌梁素海沉积物溶解性有机质荧光光谱特性

采用三维荧光光谱技术(3DEEM)研究了乌梁素海沉积物溶解性有机质的结构组成特征.结果表明,乌梁素海沉积物溶解性有机质出现了6种荧光峰,分别代表类蛋白荧光物质和类富里酸荧光物质,且不同湖区沉积物溶解性有机质结构组成具有一定差异性.乌梁素海沉积物DOM的荧光指数处于1.74~1.96之间,及其DOM来源具有陆源和内源的双重特性,其中陆源主要来自西部河套灌区农田退水输入,内源主要来自芦苇等大型挺水植物死亡腐烂分解.因此,控制河套灌区农田退水排入以及抑制芦苇等挺水植物大量生长是保护乌梁素海生态环境和控制其富营养化的有效措施.     

生态恢复红壤区土壤微生物活性的对比研究

基于生态恢复红壤区林地和耕作农地的现场实验,以土壤微生物体系为研究对象,通过分析测试土壤微生物数量、土壤呼吸强度、土壤酶活性等参数,综合探讨生态恢复红壤区土壤微生物活性的变化特征。结果表明,生态恢复时间分别为34、26、15、10年的4个林地的土壤有机碳、全氮、全磷等不同养分含量和C/N比值明显高于2个农地,且生态恢复时间越长,土壤养分含量越高,C/N值越大;综合土壤微生物(细菌、放线菌和真菌)数量、土壤呼吸强度、土壤酶(蛋白酶、脲酶、过氧化氢酶)等多个衡量土壤微生物活性的重要指标,生态恢复林地的土壤微生物活性均明显高于农地,且生态恢复时间越长,土壤微生物活性越强。不同生态恢复时间的林地之间土壤微生物活性的差异并不显著,表明在南方红壤区较为适宜的水热条件,较短时间即可重建并恢复土壤生态系统动态平衡。     

原位生物修复提高多环芳烃污染土壤农用安全性

为了减少多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)在作物体内的富集,降低食源性PAHs对人类的潜在风险,提高PAHs污染土壤的农用安全性,在受到PAHs污染的麦田中施用类球红细菌(Rhodobacter sphaeroide)菌剂(RS)进行原位修复.以叶面喷施(B)和根部喷施(D)50倍稀释的RS两种方式处理,以喷施等量清水的处理为对照(A),不做任何处理的麦田为空白(CK),从小麦苗期开始处理,到小麦成熟期测定了土壤和小麦籽粒中PAHs含量以及根际土壤微生物群落结构的变化,探讨了施用RS对PAHs污染土壤的强化修复作用.结果表明,施加RS的B区、D区与空白(CK)区相比,标识土壤微生物的磷脂脂肪酸(PLFAs)种类均有29.6%变异率;土壤PAHs的去除率分别提高了1.59倍和1.68倍;富集因子分别降低了58.9%和62.2%;50穗小麦籽粒的干重分别提高了8.95%和12.5%.RS的施用改变了土壤微生物群落结构,活化了土壤微生物的代谢活性,从而加快了土壤PAHs的降解;同时,RS的施用也降低了PAHs在小麦籽粒的富集量,提高了小麦的产量,显示出RS在提高PAHs污染土壤的农用安全性方面具有应用潜力.     

绿地再生水灌溉土壤盐度累积及风险分析

和常规水源相比,再生水常含有较高的盐分,因而再生水灌溉下土壤盐分的风险引起学者的广泛关注.以再生水利用程度较高的北京市为研究区域,分层采集了不同再生水灌溉历史城区公园绿地与城郊农田表层土壤样品,测定并分析了土壤电导率（EC）和钠吸附比（SAR）等盐分相关指标,探讨再生水灌溉下土壤盐分的累积特征,分析了长期再生水灌溉下土壤盐分累积的风险.结果表明,再生水灌溉下城市绿地和农田土壤EC1：5值和SAR1：5值均显著高于其对照灌区,这种差异在农田中更加显著.公园与农田中再生水灌区土壤EC1：5值较对照灌区分别上升了12.4%和84.2%;土壤SAR1：5值上升幅度分别为64.5%和145.8%.调查区土壤0～10 cm与10～20 cm土层间EC1：5值和SAR1：5值差异不显著.长期再生水灌溉会使盐分累积在土壤表层,同时土壤孔隙度有轻微的减小.在北京地区再生水用于城市绿地灌溉引起表层土壤盐渍化的风险不容忽视.     

北方湖库沉积物重金属区域特征及生态风险评价

以白洋淀、衡水湖、于桥水库、松花湖、大伙房水库和小兴凯湖沉积作为研究对象,通过对北方六湖库沉积物中Cu、Zn、Pb、Cr、Ni等重金属元素进行分析,并与国内外其他水域重金属污染情况进行多因素比较,探讨了六湖库主要重金属污染源的差异性,区域分布特征以及与国内外其他水域污染的相似性和区别.结果表明,六湖库沉积物重金属污染处于中等偏下水平.六湖库之间主要重金属污染源存在差别.沉积物重金属含量未出现明显上升的趋势.其中Zn、Pb存在富集现象,但Pb含量与历史数据相比出现下降,Zn的含量与其他地区相比整体偏高.大伙房水库沉积物重金属污染较重,Cu、Zn、Pb、Cr、Ni含量平均值分别为56.28,142.3,17.44,97.9,44.44mg/kg.小兴凯湖沉积物重金属含量最低,Cu、Zn、Pb、Cr、Ni含量平均值分别为2.41,63.90,13.37,56.36,26.09mg/kg.六湖库综合风险评价结果为大伙房水库>于桥水库>白洋淀>衡水湖>松花湖>小兴凯湖,重金属整体潜在生态风险指数为低.     

医疗垃圾热解气化研究

利用热解动力学原理,建立热解过程转化率模型。并耦合非稳态导热方程建立传热模型,共同构建垃圾热解过程的数学模型。采用TDMA算法编制模拟计算程序。对典型运行工况下垃圾内部温度场的变化规律进行模拟。结果表明,模拟值与实测值具有相同的变化规律,所建数学模型可以用来研究垃圾在外热式热解炉内的热解规律。     

天津滨海工业区土壤中多环芳烃的污染特征及来源分析

采集天津滨海工业区38个表层土壤样品,利用GC/MS分析技术,研究了土壤中16种优控多环芳烃的含量和组分特征,运用主成分因子载荷方法分析了其污染来源,并初步评价了其风险水平.结果表明,该区域内94.7%土壤已被污染,其中重污染土壤占39.5%,最高污染样点PAHs含量高达5991.7 ng·g-1,平均含量为1148.1 ng·g-1,且城区土壤残留水平明显高于乡村土壤;PAHs的组分特征为以毒性水平较高的高环化合物为主;其污染来源主要是煤、天然气和汽油燃烧组成的混合源.     

珠江三角洲第四纪各地层生成与存储天然铵能力的探讨与对比

珠江三角洲第四纪底部含水层当中的天异常高然铵,来自于第四纪沉积当中的有机质在厌氧条件下的矿化。珠江三角洲第四纪晚期的沉积序列,主要包括两层海相沉积层（M1和 M2）,以及两层陆相沉积层（T1和 T2）。然而,截至目前,上述地层对天然铵的生成与存储作用,尚不明确。从三角洲的内陆到近岸,选取重点钻孔BJ8、SD1、SD14和MZ4,利用准确的定年数据,以及钻孔剖面各类铵以及总有机碳等数据,探讨与比较了珠江三角洲第四纪各地层生成与储存天然铵的能力。结果表明：全新世时期的海相沉积层（M1）,具有高达17.4 g·kg-1的沉积有机质质量分数。对 SD14钻孔剖面上高精度的有机碳分析表明,M1、M2层平均有机质质量分数分别为11.7和10.1 g·kg-1。因此,相对于晚更新世时期的海相沉积层（M2）来说,全新世海相沉积层M1具备生成更多铵的能力。对SD14钻孔剖面上各类铵的分析表明,M1和M2总铵质量分数的平均值分别为0.41和0.31 g·kg-1;M1、M2和T2各地层单位面积所储存铵的平均值分别为28.6、11.25和0.34 kg·m-2。而不同地层铵含量的差异,在该研究关注的其他钻孔 BJ8,SD1和 MZ4也非常明显。因此得出结论,全新世海相沉积层M1,是主要的储铵层,而M2则是次要的储铵层。两个陆相沉积层T1和T2,不论在生铵和储铵的功能上,远远小于两个海相沉积层。在 M1层中,铵的量呈现随深度增加而升高的趋势,原因在于铵不断生成累积,并通过扩散作用向下运移。而M2层中铵的含量呈现由上至下递减的趋势,说明M2层中的铵主要来自于上部M1层的扩散,其本身生成铵的量比M1少。M1层在珠江三角洲广泛发育,M2层经过长期的风化和剥蚀,在珠江三角洲许多地方已缺失。珠江三角洲底部含水层中天然高铵的浓度,主要由M1层生成与存储的铵的总量所决定。     

农林生物质锅炉烟气排放特性及其SNCR脱硝效果的数值模拟

以河北省典型生物质发电厂生物质锅炉为研究对象,在对其农林生物质燃料组成进行分析的基础上,借助FLUENT软件对生物质锅炉烟气排放特性及SNCR脱硝性能进行数值模拟。结果表明,与单一生物质相比,小麦秸秆、果木枝、树皮3种生物质按照0.3∶0.4∶0.3配比构成的农林混合燃料具有更低的N含量(0.39%)。不同生物质燃料燃烧排放的烟气中NO平均质量浓度由高到低依次为小麦秸秆(503.6 mg·m^-3)>果木枝>树皮>混合燃料(369.2 mg·m^-3);排放的SO₂平均质量浓度由高到低依次为小麦秸秆>混合燃料>树皮>果木枝;CO：树皮>小麦秸秆>混合燃料>果木枝;排放的CO2平均质量浓度由高到低依次为混合燃料>果木枝>树皮>小麦秸秆。SNCR脱硝数值模拟得出,将还原剂(尿素)喷嘴高度设置在8～11 m、喷嘴数量为10个、反应温度约为900 K、氨氮比为1.5时,SNCR脱硝率最高(78.7%)、NO排放浓度最低(78.7 mg·m^-3