环境水体中硫化物的分析方法:从实验室分析到原位监测

环境水体中硫化物的水生生物毒性大,理化性质活泼,其行为特征与水环境安全及多种元素的生物地球化学过程密切相关.因此,准确和快速测定水中硫化物的浓度具有重要的现实意义.长期以来,水体中硫化物的分析方法研究一直是环境监测的热点问题之一,研究人员为此建立并完善了以分光光度法、荧光光度法、化学发光法、电化学法、色谱法和流动分析法等为核心技术的分析方法,同时在分析方法的自动化和智能化方面也取得了实质性进展.从技术发展的角度较为系统地综述了水体中硫化物的分析方法,包括样品采集和预处理、实验室分析、现场分析和原位监测,比较了各种方法的优缺点和适用范围,对未来发展趋势进行了展望.     

氢燃料动力船岸基式加注作业泄漏扩散模拟及影响因素分析

为保障氢燃料动力船加注作业安全,基于FLACS软件构建模拟模型,将模拟与实验结果进行对比,分析泄漏方向、大气稳定度、风速等因素对氢燃料动力船岸基式加注作业泄漏扩散的影响,并基于模拟结果划定加注作业限制区域及警戒区域。研究结果表明:FLACS模拟结果与实验结果吻合较好;大气越稳定,泄漏后的氢气云越难扩散;水平方向上,氢气云扩散距离随风速的增大先小幅增加后降低;垂直方向上,较高风速对氢气云扩散存在促进作用;建议水上加氢站的控制室在原先设计的基础上向内移动5 m以上;建议取沿船长方向125 m、沿船宽方向21 m、沿垂直方向24 m为包络线,设置加注限制区域,该区域内禁止无关人员进入,并严禁任何形式的点火源。     

闪电河流域“三水”氢氧同位素特征及水体转换分析

通过采集闪电河流域2020年2月至2022年2月的降水与2021年的丰(8月)和枯(10月)水期的地表水和地下水,运用稳定同位素技术,对流域“三水”的氢氧稳定同位素进行时空变化分析,探讨水体同位素与环境因子的关系,结合HYSPLIT模型追踪大气水汽来源,利用端元混合模型揭示水体转换关系.结果发现,当地降水线的斜率和截距均小于当地大气降水线,水汽主要来自西风水汽、极地气团和东亚季风环流,降水同位素有显著的温度效应;时间上,地表水与地下水同位素在季节变化上均表现出枯水期较丰水期更富集,地表水与地下水d-excess值均低于全球平均值,显现出当地强烈的蒸发作用;空间上,地表水δ¹⁸O值丰枯季节在空间上具有相同的变化特征,呈现上游至下游逐渐富集,地下水δ¹⁸O高值区空间分布不均,地下水δ¹⁸O值随埋深的增加更加贫化;地下水水线斜率最高在丰水期为7.87,与当地大气降水线和地表水水线斜率十分接近,表明丰水期“三水”存在复杂的水力联系.研究区在丰水期地表水主要接受降水的补给,其次是接受地下水的径流补给.研究结果有助于明确闪电河流域同...     

黄河流域内蒙古段水化学同位素特征及水体转化关系

以黄河流域内蒙古段为研究区,于2021年7月（丰水季）和10月（枯水季）采集降水、黄河干流、黄河支流与季节性河流、乌梁素海、哈素海、岱海、灌区渠系和地下水等水样,测试不同类型水体的水化学组成和氢氧同位素值.综合运用Piper三线图、Gibbs图、离子比例和MixSIAR混合模型等研究方法,分析了黄河流域内蒙古段水化学演变规律,并揭示降水、地表水和地下水的转化关系.结果表明,研究区地下水和地表水均偏弱碱性,水体中优势阴离子为Cl^-,优势阳离子为Na⁺,地表水水化学类型以Cl ·SO₄-Na ·Mg和SO₄ ·HCO₃-Na ·Mg为主,地下水水化学类型以Cl ·SO₄-Na ·Mg和SO₄ ·HCO₃-Na ·Ca.地下水Ca²⁺和Mg²⁺主要来源于硅酸盐和蒸发岩的溶解,地表水Ca²⁺和Mg²⁺主要源于碳酸盐岩溶解,且水中碳酸和硫酸参与了碳酸盐矿物和硫化矿物溶解的过程,不同水体Na⁺和Cl^-均受人为污染源的影响.受季节效应影响,地表水和地下水δD和δ¹⁸ O丰水期较枯水期高,研究表明,地表水在接受大气降水补给后受到了蒸发分馏作用的影响,地下水补给源复杂.MixSIAR模型揭示出,研究区地表水是地下水的主要补给来源,占总补给量的52.4%~62.2%,大气降水是地表水的主要补给来源,占总补给量的85.4%~97.1%.     

上海地区大气水汽氢氧同位素特征及其环境意义

大气水汽作为降水的前体物质,对降水同位素有直接的影响,且水汽同位素研究相对于降水有其独特的优势,因此研究大气水汽的同位素组成对分析本地水汽来源及本地蒸发贡献具有重要的意义.本研究使用低温冷阱法,采集了上海地区2019年冬、春、夏三季的大气水汽,并对水汽氢氧同位素进行测试,分析了D、18O和17O的分布特征,并探讨了环境因素与同位素值的关系.结果表明:上海地区大气水汽氢氧同位素值的季节变化小于降水氢氧同位素;水汽同位素值在冬、春季节与绝对湿度的相关性较好,而在夏季不明显;水汽同位素中δ18O和δD拟合曲线斜率与截距,依次为冬季<春季<夏季,水汽氘盈余(d)值明显高于降水d值,且与相对湿度负相关,相关性冬高夏低;δ18O和δ17O基本符合质量分馏效应,但在冬季略有异常;δD实测值与平衡分馏理论值的差异不大,δ18O的实测值小于理论值,d值实测值明显大于理论值且二者差值与相对湿度有一定的负相关关系.上海地区冬季水汽来源以本地蒸发为主,而夏季受东南及西南季风影响,水汽主要来自海洋输送.     

太阳能光合生物连续制氢系统的能量平衡研究

介绍太阳能光合生物连续制氢系统的组成结构和基本工作原理,依据能量守恒定律提出光合生物连续制氢系统的能量平衡模型及其分析方法,指出该系统的能量有效利用率小于17.5%,进一步从太阳能辐射的光谱耦合技术、高表面积比的光合生物反应器结构、迅速搅拌技术、均匀分散光照技术、光合细菌和藻类生物混合培养技术和微生物浓度优化等方面探索了提高光合生物连续制氢系统能量利用率和节能减耗途径,为推进光合生物制氢技术应用的工业化进程提供科学参考.     

某生活垃圾卫生填埋场填埋作业区覆膜抽气除臭试验研究

本文采用三种不同的覆膜抽气模式对填埋场作业面进行除臭试验研究,结果表明:覆膜1.0mm+3台负压车、2条负压管比单层覆膜0.3mm+1台负压抽气车、2条临负压管或覆膜0.3mm+3台负压车对氨气、硫化氢和臭气浓度的去除效果都要更好;但覆膜抽气法对总挥发性有机物(Total Volatile Organic Compounds,TVOC)的去除效果较之前更差,这主要是由于TVOC主要为分子量较大的有机物,扩散较慢,且垃圾堆体在厌氧条件下产生的TVOC浓度更高。     

黔中喀斯特石漠化区不同小生境常见木本植物水分来源特征

选择黔中清镇市王家寨小流域内不同石漠化植物群落,通过分析测定喀斯特小生境内5种常见木本植物,鼠李、火棘、烟管荚蒾、圆果化香和云贵鹅耳枥与其潜在水源稳定性氢氧同位素组成,研究植物水分来源特征,并通过线性混合模型确定水源贡献比,探讨喀斯特小生境植物水分利用对石漠化过程的适应与响应。结果表明:多数情况下,研究区不同小生境内各植物种在雨季同时利用土壤水和表层岩溶带水,对土壤水的利用比例大于表层岩溶带水。各植物种对表层岩溶带水的利用比例随着石漠化的进行而减小。常绿灌木火棘、鼠李和烟管荚蒾在轻度、无石漠化样地同时利用土壤水和表层岩溶带水,但在中、强度石漠化则多利用土壤水,落叶小乔木圆果化香和云贵鹅耳枥在无石漠化同时利用土壤水和表层岩溶带水,而在轻度石漠化样地仅利用土壤水,这跟不同样地植被类型、干扰方式、土壤情况及裂隙发育等不同有关。     

粤北某矿横石河流域周围土壤重金属预测与生态风险预警评估

以粤北某矿横石河流域周围表层土壤2010年和2013年两批区域调查数据为基础,对其土壤中重金属含量变化趋势进行预测,并进行生态风险预警评估。结果显示,3年间土壤中Cd、Cu、Pb、Zn等元素含量降低明显,现累积速率分别为-0.001、2.88、3.71和3.11mg/(kg·a),相对累积速率以Cd最快,Zn、Cu、Pb次之;生态风险预警评估显示凉桥村和水楼下村的生态风险达到重警,上坝村为轻警。在无突变情景下,根据现累积速率预测了未来30年内的生态环境质量变化,并提出建议。     

城市污水处理厂恶臭污染物调查与分析研究--以南方某城市污水处理厂为例

将南方某城市污水处理厂作为研究对象,首先调查和分析各个处理单元释放恶臭物质的成分及含量,并确定污染强度。结果表明：引起恶臭的主要物质成分为H2 S。对H2 S进行春、夏、秋、冬四季跟踪监测,结果显示：夏季＞秋季＞春季＞冬季。同时,调查得出结论：该污水处理厂的恶臭污染源主要有污泥处理系统、三期A段系统、预处理系统和初沉池。