喀斯特地区典型风化剖面重金属超标程度及元素迁移特征研究

我国西南喀斯特地区是著名的重金属元素地球化学异常区。除了人类活动所导致的土壤污染问题以外,地质背景很可能是造成土壤重金属超标的重要因素。为了弄清岩石风化和成土过程中重金属的释放规律及其环境效应,本次研究以贵州省罗甸县典型的碳酸盐岩和碎屑岩风化剖面为载体,采用实地调查、地球化学测试分析等手段,结合质量平衡系数的计算方法对研究剖面的重金属元素超标程度及元素迁移规律展开调查。研究结果表明:碳酸盐岩比泥质岩具有更高的重金属元素释放潜能,其风化和成土过程向环境中释放重金属的量与风化壳的发育程度有关。研究区石灰土剖面重金属元素超标程度严重,且以Cd和As的超标程度最大。地带性黄壤中Cr、Ni元素的富集很可能与剖面发育过程中铁氧化物的沉淀富集有关。综合分析认为岩性不同所导致的风化速率的差异很可能是造成碳酸盐岩和泥质岩剖面重金属淋失程度差异的主要原因。而且,重金属元素在风化剖面中的迁移规律受元素自身地球化学性质、母岩类型和风化壳发育程度等多重因素控制。     

2009~2018年贵阳市阿哈水库水质时空变化特征分析

为更好了解贵阳市饮用水源地阿哈水库的水质动态变化规律,对近10年来（2009～2018）库区及主要支流的水质、水文气象数据进行系统分析研究。结果表明：受水文气象及藻类生长的周期性影响,阿哈水库库区及支流水体的营养盐、透明度（SD）、叶绿素a （Chl.a）均呈季节性变化。阿哈水库水质以III类为主,库中水质（超标率为19.82%）优于库东（超标率为45.05%）。综合营养状态指数（TLI）分析表明,阿哈水库水体处于中营养至轻度富营养状态,近年来水质有所改善。入库支流水质优劣顺序为：游鱼河>白岩河>蔡冲河>金钟河,主要表现为总磷（TP）和氨氮（NH₃-N）超标。Pearson相关性分析表明,库区Chl.a和NH₃-N、高锰酸盐指数（COD_Mn）、气温、降雨量、日照时数等呈显著正相关,和SD、水位、气压呈显著负相关。主成分分析表明,藻类生长主要受控于水文气象因子。当前,加大金钟河等入库支流外源污染整治力度,是提升库区水质的关键。未来应加强水文、气象因子作用于藻类水华的过程机制研究,提升藻华应急处理能力。     

南昌红角洲景观渠水生态现状评价及对策研究

以南昌市红角洲景观渠为研究对象,通过水生生境调查、水质监测、水生生物资源调查等方式对其水生态现状进行了综合评价。研究发现,红角洲景观渠为劣Ⅴ类水体,主要超标指标为总氮、氨氮、总磷,各渠道的综合营养状态指数在52.28～68.20之间,达到了轻度-中度富营养化水平。红角洲景观渠共检测到90种浮游植物、48种浮游动物、10种鱼类,优势藻类为硅藻、绿藻和蓝藻,优势浮游动物为原生动物和轮虫,优势鱼类为杂食性鱼类。红角洲景观渠存在生境多样性低、水体自净能力受损、生物群落结构简单等水生态问题,建议从截污控源、生境改善、水力调控、群落构建等4个层面尽快开展水生态修复。     

铝电解工业PM2.5超细粉尘的控制技术研究

分析了铝电解工业PM2.5的来源,估计电解铝生产产生的PM2.5大约为66万t/a,加上铝电解工业其他工段产生的粉尘,整个铝冶炼行业产生的PM2.5粉尘达到80万～100万t/a以上。进行铝电解工业废气排放PM2.5控制技术的研究,实际上是对布袋除尘器过滤技术的研究,包括除尘器内部流场控制技术、用于电解铝行业袋式除尘器专用滤料技术、滤袋上滤饼及清灰控制和烟气平衡自适应控制技术的研究。阐述了有关研究方法及阶段性研究成果,以及下一步的研究目标。     

海螺沟冰川退缩区中铬的分布、累积与来源

以青藏高原海螺沟冰川退缩区为研究对象,借助其长达160a的植被演替序列,探讨Cr的时空分布和累积循环特征,并解析其潜在来源。结果表明,退缩区C层土壤Cr含量为(155.17±32.68)mg/kg,显著高于O层(48.23±10.21)mg/kg(P<0.05)。随着植被的演替,O层土壤Cr含量随淋溶作用的增强而逐渐降低。在植被系统中,各演替阶段优势种对Cr均无显著富集特征(ω<1)。此外,土壤是冰川退缩区生态系统的主要Cr库(2269.90±234.57)mg/m²,而各样地O层土壤Cr储量约为植被的9~20倍。随着演替的进行,土壤有机质含量升高而植被的“归还作用”减弱,导致Oi、Oe层土壤Cr储量逐渐减小而Oa层和植物Cr储量逐渐增大。研究发现,“高循环强度-低吸收利用”为冰川退缩区生态系统中Cr的主要循环策略。根据主成分解析结果,贡嘎山土壤Cr以母质土壤风化来源为主(68.89%),而大气沉降对其影响并不显著。     

水稻根际土壤中汞的微生物循环过程

甲基汞(MeHg)是一种具有神经毒性的环境污染物。稻田土壤中在微生物作用下由无机汞转化产生的甲基汞,经水稻根系吸收后最终会富集于稻米中,由此造成人体的甲基汞暴露风险。水稻根际土壤在此过程中可能扮演着至关重要的作用。受水稻根系分泌的有机碳及氧气等的影响,根际土壤被视为稻田环境中的特殊生境,其间的微生物群落结构与丰度以及若干关键元素的循环过程与非根际土壤相比存在巨大差异。这一特殊生境会对无机汞(IHg)以及甲基汞在稻田环境中的命运产生重要影响。本文首先简要综述了稻田土壤环境中甲基汞产生与降解的微生物学过程研究进展,并进一步着重分析了水稻根际土壤中Fe、S、C、N和P等关键元素对汞的微生物循环过程的影响。深刻认识这些过程,有助于研究者准确评估汞污染区稻田土壤甲基汞的产生及向水稻体内的转移效率,这对未来选择适当的农业手段降低人体甲基汞暴露风险具有重要意义。文章最后提出了若干值得探索的研究方向,期望能为相关研究提供新思考。     

一种500kV变电站支柱绝缘子清洗装置设计

为预防污闪事故的发生,提高输变电设备的外绝缘性能,变电站的支柱绝缘子每年需要对其表面污秽进行人工清洗,但人工清洗效率低,且人工操作差异容易造成清洁效果不确定。本文设计一种500kV支柱绝缘子清洗装置,出水压力可高达1 500 PSI,采用升降平台与视觉传感器进行自适应调整、准确定位清洗喷嘴与支柱绝缘子的相对位置,实现无死角、全方位地清洗支柱绝缘子,从而提高清洗质量和清洗效率,可以节省大量的人力物力,具有非常广泛的市场应用前景。     

静电放电参数随电极移动速度和空气压强变化的特性分析

在小间隙静电放电(ESD)中,电极移动速度和气体压强会对测量放电参数出现的低重复离散特性产生影响。基于自主研发的新型测试系统,完成气体压强变化和向放电靶移动电极放电相关参数的测量。静电放电模拟器移动距离控制范围在10cm-40cm。在间隙气体压强变化和放电枪以不同速度向靶移动放电的两种情况下,放电电流峰值和波形产生了显著的差异,证明了电极移动速度和空气压强都对放电参数产生显著影响。本文对放电参数受电极移动速度和气体压强变化而出现显著差异的可能机制进行了初步分析。     

高效液相色谱法测定雨水中溶解态氨基酸的含量

本研究采用邻苯二甲醛/9-芴甲基氯甲酸酯-高效液相色谱-荧光检测器(OPA/FMOC-HPLC-FLD)联用技术,测定雨水中主要游离态氨基酸(DFAA)和结合态氨基酸(DCAA)的含量。雨水中的DFAA经阳离子交换树脂柱富集纯化后,可直接上机测定;类似地,经浓缩、酸解、再浓缩后,直接上机测定雨水中的DCAA。不同氨基酸的保留时间和峰面积的平均相对标准偏差分别为0.053%(0.014%～0.254%)和1.219%(0.223%～3.846%)。除赖氨酸外,其余氨基酸的检出限和定量限都较低,分别为0.90μmol/L(0.19～1.42μmol/L)和2.95μmol/L(0.39～4.74μmol/L)。样品加标回收率为59.87%～125.72%,均值为89.58%,空白回收率为57.47%～118.74%,均值为90.60%,保证了样品测定的准确性。利用本方法测得贵阳地区雨水中结合态氨基酸的浓度为27.25～493.87 nmol/L(均值为182.44 nmol/L),其中含量最多的是蛋氨酸,占总DCAA的24.61%;游离氨基酸的浓度为3.94～126.45 nmol/L(均值24.59 nmol/L),其中丝氨酸含量最高,占总DFAA的30.25%。本研究确立了最优的雨水溶解态氨基酸的提取和测定条件,并保证了雨水氨基酸在低浓度范围内定量的准确可靠性。     

乌江河流-水库体系浮游植物功能群演替及其环境影响因子辨识

筑坝拦截阻断了河流连续体,改变了河流原始自然的生态系统。为了解河流筑坝对浮游植物功能群的影响,按季度对乌江流域支流猫跳河和三岔河的水库及入库河流进行调查,分析了浮游植物功能群及其相关环境因子。结果表明,河流出现频率大于20%的浮游植物功能群有6种,主要优势功能群均为B\MP;而不同水库中功能群组成各不相同,且出现频率大于20%的浮游植物功能群有11种,其中红枫湖水库以功能群S1\D为绝对优势功能群,平寨水库优势功能群为B\C,而普定水库和引子渡水库的优势功能群均为B\D\P\Lo。冗余分析(RDA)结合逐步多元回归分析显示,营养盐对河流浮游植物功能群组成影响并不显著,而库区浮游植物功能群动态变化主要受温度以及溶解无机碳(DIC)、NO_3~-、PO_4~(3-)等环境因子的影响,红枫湖水库优势功能群丰度与NO_3~-显著正相关,而三岔河流域的3座梯级水库优势功能群丰度均与DIC和PO_4~(3-)显著正相关。