”3S”技术在陕西延河流域生态环境动态监测中的示范应用

以遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)技术为核心技术,采用了ETM/TM卫星数据、印度卫星数据、航空机载对地观测数据,结合地面测试和综合调查的方法,完成了延河流域面积7647.923Km2的生态环境本底调查,建立了1990年-2000年的生态环境动态监测系统.查明了区内主要物种和植被分带情况,土地利用/土地覆盖现状和十年来的动态变化,划分出5个生态区,25个生态系统,提出了延河流域建设生态,治理水土流失,发展经济,实现可持续发展的建议和措施.     

草粉担载Na2CO3可逆脱硫吸附剂的制备及脱硫活性

通过浸渍方法,制备了5%～90%(质量分数)担载量Na2CO3/草粉脱硫剂.实验结果表明,较小的草粉粒度(≤0.28mm)和较低的气体流量(40mL/min)有利于SO2脱除,但是脱硫温度(70℃～300℃)对脱硫效果影响不大.利用XRD,SEM,ATR-IR等分析手段,研究了草粉改性Na2CO3脱硫吸附剂的机理.实验证明:改性Na2CO3吸附剂高效脱硫的机理主要在于吸附剂表面结构的无定形态,因而具有比较大的比表面积(12.14m2/g)和孔体积(0.093cm3/g).     

多光谱表征酸碱电位滴定对天然伊利石表面结构与性质的影响

应用多光谱技术研究酸碱电位滴定对不同地碱天然伊利石表面性质的影响，特征衍射线的强度变化与XRD标准模式的匹配结果表明，酸碱滴定过程的产物为表面硅铝铬合物，在显微喇曼光谱中，酸量滴定导致Si-O键和Al-O键的谱峰强度显著削弱，而在碱量反滴定之后又有所恢复，在^27A核磁共振光谱中，四配位铝与六配位铝共振信号的强度比酸量滴定前后发生明显变化，而样品比表面积的变化却不大，这些现象说明伊利石层状晶体结构中相对稳定的基础层面同活性较高的边缘侧面一校对 表面反应活性产生影响，固体基质酸解释放的硅酸，水合铝形态与伊利石表面位相互作用生成新的表面硅铝络合物。     

甘氨酸盐捕集二氧化碳的ATR-FTIR研究

为研究甘氨酸盐溶液吸收二氧化碳的整个过程,采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱法(ATR-FTIR)指认甘氨酸钾溶液及其二氧化碳吸收饱和溶液的13个特征峰,对甘氨酸钾溶液吸收二氧化碳的过程进行跟踪测试,通过表征反应物和生成物了解整个吸收反应过程.ATR-FTIR测量结果表明,在吸收二氧化碳过程中随着甘氨酸钾溶液pH值的逐渐降低,溶液中NH3、N-COO-和HCO3-的含量逐渐增加.其中溶液中的氨基(NH2)不断消失,表明甘氨酸钾吸收剂吸收了二氧化碳,即溶液中不断发生氨基质子化反应(NH2→NH3+),并生成氨基甲酸酯(N-COO-)和碳酸氢根(HCO3-).该结果有助于进一步了解甘氨酸盐吸收二氧化碳的反应机理和反应动力学.     

垃圾衍生燃料热重-红外联用法的热解特性

实验以中小城市垃圾典型组分合成RDF,利用热重-傅立叶变换红外光谱(TG-FTIR)联用法对其热解特性进行了研究,并求解了RDF热解反应动力学参数。结果表明城市垃圾合成RDF具有较高的热值,煤的混入具有良好的助燃效果,单一组分及RDF混合组分的热解服从动力学基本方程表征的规律,可以用来获得动力学参数。     

常温条件下O2和NO2对Ca(OH)2吸附SO2产物的影响

在100℃的无水蒸气条件下研究以Ca（OH）₂为吸收剂同时脱硫脱硝过程中SO₂的固定和氧化过程,以及O₂和NO₂的作用。分别用原位漫反射傅里叶红外光谱和固定床反应器,研究过程中Ca（OH）₂表面和气相的成分变化。结果表明:SO₂吸附在Ca（OH）₂表面形成的CaSO₃不易被O₂氧化,但可以被NO₂氧化。同时脱除过程中,NO₂对CaSO₃的氧化具有选择性:930~936 cm-1位置的红外吸收峰在反应过程中先升高后降低,980~995 cm-1位置的红外吸收峰只升高不降低。无O₂条件下,参与反应的NO₂以接近1∶1的比例转化为NO,而有O₂条件下Ca（OH）₂同时脱除NO₂和SO₂时,Ca（NO₃）₂的含量明显增加,且反应前期CaSO₄的生成速率加快。     

氮沉降与生物炭对土壤可溶性有机质的影响

利用盆栽实验,探讨氮沉降与生物炭（BC）施用对杉木幼苗土壤可溶性有机碳（DOC）含量和可溶性有机质（DOM）光谱学特征的短期影响.氮沉降处理为0（对照）、40（低氮）和80kgN/（hm²·a）（高氮）,在不同氮沉降下BC施用水平分别为0（对照）、12（低量BC）和36t/hm²（高量BC）.结果表明：相比对照处理,单独低氮与单独高氮处理3个月后土壤pH值分别下降了0.06和0.09（P<0.05）,但单独施用BC和氮沉降背景下施用BC处理的土壤pH值均呈上升趋势,增加了0.32~0.94（P<0.05）.与对照处理相比,单独低氮处理的土壤DOC含量显著降低,单独高氮处理的则显著升高且DOM结构趋于简单;单独施用BC和氮沉降背景下施用BC处理中,低量BC处理的土壤DOC含量无明显变化,但高量BC处理的显著提高了30.1%~95.6%,并且DOM结构趋于复杂.冗余分析发现,土壤pH值是导致不同处理DOM存在差异的关键因素.因此,氮沉降背景下施用高量BC短期内可以减缓土壤酸化,提高土壤DOC含量并使DOM更加稳定.     

基于无人机多光谱影像和OPT-MPP算法的水质参数反演

无人机多光谱遥感可用于监测多个水质参数,如悬浮物、浊度、总磷和叶绿素等,建立稳定和准确的水质参数反演模型是开展这一工作的前提.matching pixel-by-pixel(MPP)算法是一种针对无人机影像高分辨率特点的反演算法,但其存在运算量过大和过拟合的问题,基于此,提出optimize-MPP(OPT-MPP)算法,以克服运算量过大和过拟合的问题.本研究以浙江省杭州市青山湖作为研究区域,采集45个样本,分别构建悬浮物浓度(SS)与浊度(TU)的OPT-MPP算法反演模型.结果表明,最佳悬浮物反演模型的决定系数R~2达到0.787 0,综合误差为0.130 8;最佳浊度反演模型的决定系数R~2达到0.804 3,综合误差为0.150 3.最后利用分别建立的两个参数的最优模型,实现青山湖各实验区域的水质参数空间分布信息的反演.     

基于2D-COS分析的难凝聚有机物臭氧化特性研究

基于二维相关光谱分析,对污水厂二级出水难凝聚有机物的臭氧化特性进行了研究.结果表明,混凝很难去除污水厂二级出水中的溶解性有机物,污水厂二级出水溶解性有机物大部分属于难凝聚有机物,以腐殖酸类物质为主.臭氧氧化可以降低二级出水混凝后上清液的色度及UV₂₅₄,去除率分别可达到70%和40%以上,但是对难凝聚有机物的去除率较低,去除率在10%以下,只是与难凝聚有机物进行了反应,改变其性质.同时,臭氧可以降低二级出水中难凝聚有机物的荧光强度,其中腐殖酸类物质的荧光强度降低较为明显.基于不同臭氧投加量下难凝聚有机物的同步荧光分析,可以得到二级出水难凝聚有机物的二维相关光谱,结果表明,腐殖酸类物质对臭氧氧化最为敏感,腐殖酸类物质与富里酸类物质相比会优先和臭氧反应.