磁性生物膜载体的规模化制备、表征和应用

利用机械力化学表面改性原理设计了卧式双旋搅拌混合反应设备,通过磁铁矿粉和适量浓硫酸的球磨混合反应制备得到磁性生物膜载体,其XRD、IR、SEM和BET表征分析结果表明,磁性生物膜载体表层生成了多羟基硫酸铁为主的活性组分.进而在膜生物反应器实验装置中投加磁性生物膜载体进行了中试实验,结果表明,磁性生物膜载体能与活性污泥中的微生物聚合形成稳定的菌胶团,活性污泥SV30从实验初期89%降到了稳定期的39%,此外,磁性生物膜载体还具有稳定膜生物反应池出水COD,强化脱氮除磷的能力.     

河流重金属污染底泥的稳定化实验研究

以实现河道疏浚底泥中富含的重金属Cu、Zn、Ni的稳定化为目标,选用EDTA、DTCR、Na2S、Na2S2O3、膨润土、水泥及自主研发的特殊胶凝材料作为稳定剂,对底泥中的重金属进行固化稳定,通过分析稳定后重金属浸出液浓度及赋存形态变化,探讨各药剂稳定效果,并寻求稳定剂的最佳投加量.研究表明,7种稳定剂对3种重金属的综合稳定化效果由好到差依次为:水泥> 胶凝材料> 膨润土> DTCR> 硫化钠> 硫代硫酸钠> EDTA;对Cu、Zn、Ni单种重金属而言,稳定效果最好的药剂分别为膨润土、胶凝材料及DTCR,而EDTA则使重金属浸出液浓度升高.除EDTA外,其他药剂对重金属Cu和Zn的稳定效果要明显优于Ni.根据稳定后重金属赋存形态变化结果,EDTA可使重金属可交换态比例升高,而膨润土对重金属4种形态分布基本无影响,其他药剂使重金属可交换态比例降低.     

Supercritical Fluid Extraction for Forensic Analysis of Hydrocarbons in Soil

Supercritical fluid extraction (SFE) was investigated to evaluate its potential for obtaining high quality chromatographic fingerprints from soils encountered in environmental investigations. While the volatile and semivolatile fractions of light nonaqueous phase liquid (LNAPL) samples can be “fingerprinted” in a single chromatographic run, it is commonly not possible to obtain samples of LNAPL in the locations of interest. For this and other reasons, it was desirable to develop this method (SFE) of soil extraction, which allows chromatographic fingerprinting of the same quality routinely obtained with LNAPL so that environmental forensic investigations could be extended to areas beyond those containing LNAPL in monitoring wells. In this study, SFE was compared to conventional dichloromethane extraction. Both artificially spiked soil and soil from petroleum release sites were tested. Since water can be a problem when using the SFE method, particular attention was given to handling soils with high moisture contents. The SFE extracts showed excellent retention of low molecular components, including pentanes. Gas chromatography of SFE extracts yielded molecular distributions that showed no significant bias toward either low or high molecular weight components. These results show that SFE can be used to obtain an unbiased, single-run chromatographic “fingerprint” of both volatile and semivolatile hydrocarbons in contaminated soil samples.     

跨座式单轨交通人身安全雷电防护分析

针对跨座式单轨交通列车遭受雷击时列车内的人员安全性,本文通过对列车内人员不接触与列车金属外壳直接连接的金属构件和接触与列车金属外壳直接连接的金属构件两种情况进行计算分析,得出第一种情况下,人员是完全安全的;第二种情况下,人员可能会有像蜜蜂刺痛或烟头灼痛的感觉,但不威胁生命安全。     

基于OAT-GIS技术的地下水污染风险评估指标权重敏感性分析

权重赋值准确性是地下水污染风险评估结论可靠性的重要基础,分析并量化指标权重敏感性是验证权重赋值准确性的难点。以我国37个危险废物填埋场为研究对象,基于构建的填埋场地下水污染风险排序指标体系,利用多准则决策分析模型（MCDA）中的层次分析（AHP）模块对各指标进行权重赋值;利用计算所得的权重最小变化量,基于OAT（one-factor-at-a-time）方法,应用MCDA的权重敏感性分析模块对14项指标权重进行依次改变,得出14项指标的权重敏感性大小;分析指标权重赋值过程中的不确定性,并基于地理信息系统（GIS）平台,开展可视化的空间数据统计与分析。结果表明：我国37个危险废物填埋场地下水污染风险评估的14项指标中,使用年限、渗滤液量和地形坡度3项指标权重改变后,填埋场地下水污染风险排序变化最大,即这3项指标权重敏感性最高;而包气带渗透性系数指标权重改变导致的风险排序变化最小,说明其权重敏感性最低。该方法可以有效地分析、验证指标权重赋值的准确性,识别权重赋值的不确定性,帮助相关决策者有针对性地进行风险管理。     

武烈河流域水质污染特征及污染源解析

以武烈河流域2014年1—12月23项指标的监测数据为基础,采用单因子评价法和水质综合指数评价法,对水质污染特征进行综合评价;运用主成分分析法,确定流域主要污染因子及区域水质空间变化特征,并进一步对流域污染来源进行解析。结果表明：武烈河流域上游支流水质为Ⅱ类,干流段监测断面S1与S3水质为Ⅲ类,S2与S4水质为Ⅳ类,主要污染指标为BOD₅与TP;流域水质由2个主成分组成,COD_Cr、COD_Mn为第一主成分,NH₃-N、DO与BOD₅为第二主成分;流域主要污染源包括生活污水、工业废水、农业化肥和农药的投入和畜禽养殖废水等。     

2008年黑龙江省环境状况及发展趋势分析

黑龙江省生态环境状况良好,野生动植物栖息和生长的环境逐步改善。主要污染物化学需氧量和二氧化硫排放量继续呈下降趋势。城市空气质量良好,处于全国中上游水平,城市噪声污染较轻。松花江水质稳中趋好,为轻度污染,部分支流水质明显改善,出境水质达标的频率大幅增加。     

基于轨迹模型的和田绿洲沙尘移动轨迹及气象特征分析

以塔克拉玛干沙漠南缘的和田绿洲为研究区域,使用HYSPLIT后向轨迹模型和NCEP的GDAS全球气象要素数据,将和田绿洲西北部的墨玉县城作为模拟受点(79.72°E,37.26°N),对2004—2018年墨玉县发生的2 891次沙尘天气进行36 h的后向轨迹模拟,并通过k-means聚类分析法,定量分析沙尘天气期间气流的传输路径及气象特征。结果表明：2004—2018年,研究区沙尘天气的发生频率变化幅度不大,没有明显的增减趋势;年内沙尘天气主要集中在春季和夏季（3—7月）,占全年沙尘天气总数的70.23%,5、6月是强沙尘暴最活跃期。在沙尘天气期间气流的移动高度和轨迹相差较大,按照气流的起源地和到达墨玉县的方向将沙尘暴分为NW-W簇、N-N簇、NE-E簇和E-ES簇4簇轨迹类型,其发生天数占比分别为18.9%、12.3%、60.1%和7.8%。由东向西的沙尘天气发生天数占比最高（60.1%）,但主要以浮尘天气为主;由西北向东南方向的沙尘发生频率不高,但移动速度最快,强沙尘暴和扬沙主要来自西北和西部方向;由北向南的沙尘暴速度最慢（1.36 m/s）,空气湿度最低（26.4%）,但气温最高（292.58 K）。定量印证了墨玉县沙尘暴不同传输路径,可为绿洲区沙尘暴研究提供参考。

     

天津市近岸海域水质变化趋势分析及水质目标研究

掌握海域水质变化趋势、制定科学合理的水质目标,有助于精准实施重点海域排污总量控制,制定有效的污染物管控政策。利用广义加性模型（GAM）,基于2007—2018年天津市近岸海域营养盐浓度及降水量数据,建立水质变化趋势分析模型和水质目标确定方法,在评估天津市近岸海域12个监测站位无机氮和活性磷酸盐浓度变化趋势的基础上,提出天津市近岸海域水质控制目标,并分析水质目标的合理性和可达性。结果表明：2013—2018年与2007—2012年相比,天津市近岸海域无机氮浓度总体呈下降趋势,下降比例为13.19%,95%的置信区间为−30.37%～3.96%;活性磷酸盐浓度总体呈上升趋势,上升比例为7.01%,95%的置信区间为−11.43%～25.45%,尚未恢复到2007—2012年的平均水平;提出2025年天津市近岸海域无机氮、活性磷酸盐二者综合优良水质比例达到75%的控制目标;将天津市近岸海域划分成7个区域,建议据此实施海域水质分区管理,进一步加强农业面源污染防治,强化流域上下游协同治理和省际水污染联防联治,持续改善天津市近岸海域水质。

     

多重水质评价方法在地下水水质评价中的对比研究—以北京市朝阳区为例

目前地下水水质评价方法众多,选择合适的评价方法对地下水的管理与利用具有重要意义。以北京市朝阳区2020年枯水期采集的地下水水样检测结果为基础,利用改进的层次分析法、单因子指数法和综合污染指数法对地下水水质进行评价,并对比3种方法评价结果的准确性以及存在的不合理之处。结果表明：1）3种方法的水质评价结果差异较大,改进的层次分析法的水质评价结果最优,单因子指数法的评价结果最差,综合污染指数法的评价结果与其他方法的一致性最高;2）在进行水质评价时可优先选择综合污染指数法,单因子指数法适用于水质要求较高或超标污染物少的水体,改进的层次分析法适用于有多种污染物超标的水体;3）为进一步确定3种方法对地下水水质评价结果的准确性,将3种方法的评价结果与可靠性分析结果进行对比,发现改进的层次分析法、单因子指数法和综合污染指数法与可靠性分析的水质评价结果相同的占比分别为90.48%、42.86%、47.62%。因此,在对地下水水质进行综合评价时,可使用改进的层次分析法。