鄱阳湖CDOM三维荧光光谱的平行因子分析

利用三维荧光光谱（3DEEM）结合平行因子分析法（PARAFAC）,对鄱阳湖水样的荧光光谱进行研究,探讨了有色溶解有机物（CDOM）荧光组分与氮磷营养盐之间的关系.结果表明,鄱阳湖水体CDOM由2类3个荧光组分组成,即类腐殖荧光组分C1（245/391nm）和C2（255,340/453nm）,及类酪氨酸组分C3（275/304nm）.在CDOM组成中,微生物作用类腐殖质C1占40.8%,陆源类腐殖质C2占30.8%,类酪氨酸物质占28.4%.类腐殖质和类酪氨酸在两个极端水文条件下表现出截然不同规律,即类腐殖质在枯水期荧光强度和贡献都为最低,在丰水期贡献率最大,而类酪氨酸在丰水期,荧光强度和贡献为最低,在枯水期贡献率最大.CDOM各荧光组分强度分布因水文条件不同具有差异性.各荧光组分在同一水文条件下,荧光强度变化趋势相似.荧光光谱参数结果表明,鄱阳湖水中CDOM呈现外源和内源的特征,其中枯水期以外源输入为主.各荧光组分都与水体中总氮（TN）和溶解性总氮（DTN）呈现显著正相关,类酪氨酸组分与总磷（TP）呈现显著正相关.     

物化-生化组合工艺处理火炸药废水中试研究

针对火炸药废水毒性大、硝基化合物浓度高、COD浓度高、可生化性差的特点,采用"三维电极(TDE)-铁屑内电解-厌氧-曝气生物滤池"工艺对火炸药废水进行中试研究。结果表明,在进水初始浓度COD为3 330～5 330 mg/L,硝基化合物为200～300 mg/L情况下,此工艺不但能够稳定去除COD,去除率达到96.9%,且能高效去除硝基化合物,去除率高达99.6%。出水水质完全符合《兵器工业水污染物排放标准(火炸药)》(GB14470-2002)要求,系统运行稳定。     

土-结构相互作用体系振动台试验数值模拟

运用土—结构动力相互作用有限元三维分析软件SASSI2000，对一个土—结构动力相互作用体系振动台模型试验进行了模拟计算。首先对振动台模型试验作了简单的介绍，进而详细介绍了试验的建模方法。对试验的两种地基条件、3条地震波输入、3个加速度峰值水平及两个输入方向的各种组合工况进行了计算，并将试验结果与计算结果进行了比较。结果表明：计算模型较好地模拟了相互作用体系在地震荷载下的反应性状，计算结果与试验结果吻合较好；同时表明，土一结构相互作用效应对结构地震反应有很大的影响。     

区域经济-污染-环境三维评价模型的构建与应用

为深入分析区域环境经济系统变化,在分析经济发展、环境污染、环境质量相互关系的理论基础上,构建了经济发展水平指数、环境污染指数、环境质量指数的三维立方体评价模型,划分了8个块区,分别表达低污染-低质量-低经济发展水平等8种状态,提出了模型的状态评价、发展阶段划分、演变趋势分析功能,以及相对含义、绝对含义评价途径和计算公式.以宁夏银川市为例检验模型,以广州市为目标参照区域进行了相对含义评价,该市1996~2010年内中长时段处于高污染-低质量-低经济发展水平状态,2007年以后转入了高污染-高质量-低经济发展水平,目前处于环境质量趋好、污染压力大、徘徊于环境低质量与高质量"拐点"附近状态.绝对含义评价结果:1996~2010年,该市始终处于高污染-低质量-低经济发展水平.研究表明,因目标参照区域选择和相关国家标准值等主要参数不同,使模型评价具有一定的弹性范围,无量纲的数据处理增强了指数耦合性,评价结果的空间可视化为环境管理决策提供了直接依据,改善了多指标模型评价结果抽象、数据口径不匹配、发展阶段划分不明确等问题,验证了该模型的应用合理性与适应性.     

UV-C辐照对河水溶解有机质降解及微生物可利用性的影响

从黄浦江及其上游支流采集表层水样,进行了微生物培养、UV-C辐照和微生物再培养等处理过程,测定水样ρ(DOC)(DOC为溶解有机碳)、紫外可见吸收光谱和荧光光谱,探讨河水DOM(溶解有机质)的光化学降解和微生物可利用性特征. 结果表明:不同处理过程对DOM不同组分去除的贡献率不同,黄浦江河水经微生物培养后,ρ(DOC)和CDOM(有色溶解有机质)含量〔以a₃₃₅(335nm处的吸收系数)计〕分别下降了5%~27%和5%左右,而FDOM(荧光溶解性有机质)含量(以最大荧光强度表示)稍有增加;继续经UV-C辐照24h后,ρ(DOC)和CDOM含量分别下降了7%~36%和79%~96%,而FDOM含量下降了95%以上,说明水体中大部分CDOM和FDOM可通过UV-C辐照去除,并且去除率显著高于微生物降解. UV-C辐照不仅可以降解DOM,而且可以改变DOM的微生物可利用性,其中一部分SLDOM(半活性溶解有机质)经UV-C辐照后能够再次被微生物利用,其中4%~28%的DOC和5%~14%的CDOM可再次被微生物降解.      

Fenton工艺处理垃圾渗滤液MBR出水的特性研究

研究采用Fenton工艺处理垃圾渗滤液MBR出水,考察不同因素对Fenton工艺去除垃圾渗滤液中有机物的影响,考察了不同影响因素对Fenton工艺中氧化作用和混凝作用的影响。研究结果表明:腐殖酸的降解是Fenton工艺有效处理垃圾渗滤液MBR出水的重要原因。H_2O_2浓度对Fenton工艺去除有机物有着最显著的影响。Fenton工艺主要通过氧化作用去除渗滤液中有机物。初始pH值为5.0,氧化时间为120 min,H_2O_2浓度为240 mmol/L,Fe~(2+)浓度为60 mmol/L时,Fenton工艺对垃圾渗滤液MBR出水的去除效果最好,COD去除率可达到85%以上,HA去除率为94.1%。三维荧光图谱分析表明类富里酸和类胡敏酸是垃圾渗滤液MBR出水的主要成分。Fenton反应后胡敏酸和富里酸的含量和缩合度均发生不同程度的下降,从而提高了渗滤液可生化性。     

思林水库荧光溶解性有机质的特征、来源及其转化动力学

利用三维荧光光谱(EEM)结合平行因子分析(PARAFAC),研究了思林水库冬季(1月)、春季(4月)、夏季(6月)和秋季(10月)上游入库水体、库区表层水(0 m)、库区深层水(20 m)、出库水体的荧光溶解性有机质(FDOM)不同组分的特征、来源及其转化动力学.结果表明,思林水库的溶解性有机质由3种荧光组分组成,分别是:陆源类腐殖质(C类,C1)、浮游植物源的微生物类腐殖质(M类,C2)和浮游植物源的类蛋白或类色氨酸或类酪氨酸(C3).其中陆源类腐殖质的荧光强度随着入库水、库区表层水、库区深层水和出库水逐渐减少,这表明由于光化学作用、微生物作用、大坝拦截效应等环境因素的影响,类腐殖质随着水体由入库向出库的流动而逐渐降解.相反,微生物类腐殖质(M类)的荧光强度结果表明,在入库-出库过程中,微生物类腐殖质处于产生及部分或完全降解的波动中,这表明微生物类腐殖质是浮游植物的原生产物,并且对于光化学作用、微生物作用和大坝拦截效应有很强的不稳定性.类蛋白或类色氨酸或类酪氨酸主要新产生于夏季和秋季的表层水体中,在冬季和春季表层和深层水体中也有产生;并在出库过程中逐渐减少.这表明类蛋白或类色氨酸或类酪氨酸是浮游植物的原生产物;并且它们受到光化学作用、微生物作用和大坝拦截效应的共同影响,在表层和深层水中生成和降解.因此,这些结果意味着通过平行因子分析确定的荧光溶解性有机质组分的方法,对于更好地理解溶解性有机质在水库水体的转化动力学机制至关重要.     

三峡库区城镇化背景下河流DOM的吸收及荧光光谱特征

研究城镇化对河流溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)组分和化学结构、来源与迁移规律的影响,对水生态系统保护及生物地球化学循环研究具有重要意义.运用紫外-可见吸收光谱和三维荧光光谱技术,研究三峡库区不同城镇化程度的典型河流(桃花溪、南河和普里河)的DOM光谱学特征.结果表明,河流城镇化程度越高,DOM和有色溶解性有机质(chromophoric dissolved organic matter,CDOM)浓度越大,河流DOM的腐殖化程度和芳构化程度越小,疏水性组分越少,DOM中类蛋白物质相对浓度越高,DOM的新近自生源特性越强.河流DOM均以富里酸类为主(E3/E4均值 3. 5),CDOM浓度与DOM浓度显著正相关(P 0. 01),各河流DOM腐殖化程度(SUVA254)、芳构化程度(SUVA280)和疏水组分(SUVA260)极显著正相关(P 0. 01).桃花溪、南河、普里河的荧光指数均值为1. 715 7～1. 757 1,DOM的腐殖质来源均为外源输入和微生物、藻类生产两种方式混合,且以内源产生为主.     

面板砂砾石坝异常渗流及破坏机制探讨

利用非饱和土渗流理论,对沟后面板砂砾石坝进行了三维渗流场分析.通过渗流计算表明:渗注场受面板纵向缝止水失效的影响不大,仅仅呈现垂直人渗的特征.面板顶部与防浪墙接缝止水失效单独作用时仅能饱和坝体顶部小范围土体.面板在一定范围与坝体脱开、坝体填料渗流性质各向异性、库水位漫过防浪墙底板,这些异常情况的组合导致了坝体渗透破坏.异常状态渗流发生时,坝体顶部区域饱和,而坝体中部仍存在非饱和区,坝体下部饱和区相应点处孔隙水压力值则无明显提高.     

基于GIS云平台的环境监测数据三维表征设计与应用初探

三维可视化是描绘和理解模型的一种手段,是数据体的一种表征形式。环境监测数据是空间数据场,可实现三维可视化的科学表达。监测数据的表征,可结合相关环境要素共同还原场景,以直观形象地表达环境状况的空间分布特征。不同的监测数据具有不同的特征,可分别进行表征方式的设计。通过研究水体污染、大气污染、噪声污染等数据场的三维表征设计,探索了三维可视化在深度数据挖掘、说明环境问题等方面的应用价值。