泥石流柔性防护系统耦合作用数值模拟*

柔性防护系统近年来被广泛应用于交通沿线地质灾害的防治,但目前的相关研究主要集中在落石冲击作用下的力学响应,而遭受泥石流冲击作用的相关研究较少。泥石流与柔性防护系统的相互作用包括泥石流运动和柔性防护系统冲击大变形两个复杂的力学过程,目前尚无有效的耦合计算方法。为此,基于 LS-DYNA 程序,采用 ALE 方法,利用 Drucker-Prager 模型模拟泥石流的运动,并通过流固耦合算法,建立了考虑泥石流与柔性防护系统相互作用耦合计算方法。通过与既有野外足尺试验数据对比,包括泥石流流经沟槽不同位置时的速度、流深以及柔性防护系统钢丝绳内力、变形,验证了耦合计算方法的有效性。在此基础上,进一步研究了泥石流冲击作用下,冲击能量的平衡转换关系,结果表明：柔性防护系统消耗的能量占泥石流冲击总动能的比例不到 25%,将近 60% 冲击能量转换为泥石流内能,这进一步说明了采用耦合方法进行泥石流柔性防护系统分析与设计的必要性。     

气候变化对澜沧江-湄公河上中游径流的影响研究

将区域气候模式RegCM3与水循环模拟模型WACM进行单向耦合,对澜沧江-湄公河流域未来气候变化和流域上中游主要控制水文站径流响应进行了模拟和分析。区域气候预估表明,相对于现状(1980—2009年),A1B情景下未来(2010—2039年)流域年平均温度和降水均有增加趋势,分别增加了0.65 ℃和1.87%,但降水增加不明显;流域北部温度增幅比南部明显,而降水区域差异较大,变化较为复杂。径流模拟结果表明,未来气候变化情景下,清盛和琅勃拉邦站多年平均径流量与天然情景相比均有减少趋势,分别减少了1.23%和3.69%,但变化不明显;未来径流年际变化呈不显著的减少趋势,而温度变化对径流影响作用要强于降水;未来春季和夏季(3—6月)径流增减相对明显,局部区域有洪涝和水文干旱的风险,而其它月份径流变化不显著。     

于桥水库浮游藻类时空分布规律的数值模拟研究

于桥水库作为天津市重要的饮用水水源地,为改善水库环境、防治水华爆发,有必要研究其浮游藻类时空分布规律.本研究的主要方法是引入可以反映影响藻类生长的多个复杂非线性因子的综合参数——藻类综合生长系数,用于表征其生长变化趋势,该综合参数作为参变量添加到动力迁移模型中的对流—扩散传导方程中求解,实现生长模型与动力迁移模型的耦合,得到的耦合模型即可达到对藻类的生长规律和动力迁移作用同时兼顾的效果.应用耦合模型对于桥水库库区藻类进行模拟预测,模拟输出的时空分布图能够直观清晰地显示库区藻类浓度偏高时期和易富集区域,模拟值与实测值的平均误差为15.4%,在可以接受范围之内.模拟结果表明该模型可用于探索藻类的生长、富集和迁移规律,并为水库防治水华采取相应措施提供科学依据.     

重庆主城区水域典型PhACs污染水平及生态风险评估

采用固相萃取(SPE),高效液相色谱/串联质谱法(HPLC-MS/MS)检测分析了包括磺胺类、喹诺酮类、大环类酯类抗生素、心血管类、止痛剂类等8类PhACs (医药活性物质)在重庆主要地表水体长江、嘉陵江及花溪河的污染特征. 结果表明,21种目标PhACs中,有14种在3条河流中均有检出,长江与嘉陵江的中ρ(PhACs)为1.1~35.5ng/L,花溪河ρ(PhACs)为10.3~445.6ng/L. 莫西沙星、苯扎贝特、吉非罗奇、双氯芬酸、阿托伐他汀等5种目标PhACs仅在花溪河中检出,质量浓度为0.6~31.4ng/L. 氨氯地平未检出. 花溪河流量小且周边污水直排严重,除磺胺甲嘧啶、立痛定与辛伐他汀外,其他目标PhACs的质量浓度显著高于其他2条河流. 参照MEC/PNEC(MEC为环境实测浓度,PNEC为生态风险阈值)风险综合评估体系评估了水环境中PhACs的生态风险,在检测出的目标PhACs中,磺胺甲恶唑、氧氟沙星、红霉素、降固醇酸的生态风险熵(RQ=MEC/PNEC)均大于0.1,可能会对环境产生中等程度危害的生态风险,这与这4种PhACs的大量频繁使用密切相关.      

加速溶剂萃取-固相萃取净化-超高效液相色谱串联质谱法测定土壤中11种全氟化合物

采用超高效液相色谱-串联质谱联用法（UPLC-ESI-MS/MS）,建立了分析土壤中11种全氟化合物（PFCs）的方法.以甲醇作为萃取剂,样品经加速溶剂萃取仪（ASE）萃取,固相萃取净化后,使用UPLC-ESI-MS/MS联用仪分析样品中11种PFCs.在6 min内就可快速稳定地将所选取的11种全氟化合物分离,且最低检测浓度为0.518—3.520 pg.g-1之间,这些化合物在土壤中的平均添加回收率在71.2%—119.2%之间.应用此方法测得宜兴市水稻土样品中所选取的PFCs含量为0.006—0.780 ng.g-1之间.     

在线富集配合高效液相色谱串联质谱法分析水中的除草剂

建立了一种采用在线富集（online SPE）配合高效液相色谱串联质谱法（LC-MS-MS）快速分析水中除草剂残留的方法.测定了水中的草甘膦、溴氰菊酯、呋喃丹、阿特拉津、灭草松及2,4-D等6种化合物.该方法采用一个两位十通阀方便地实现大体积上样富集与梯度顺序洗脱的切换.6种化合物于20 min内完全分离,线性及重现性良好.在进样900μL时各种化合物的检出限均低于国家标准要求的限量,结果令人满意.     

基于液相色谱法分析水环境中大环内酯类抗生素污染的研究进展

大环内酯抗生素广泛使用,在水环境中的残留越来越引起世界关注.本文综述了国内外基于液相色谱技术分析水环境中大环内酯的方法,比较不同预处理法以及分析方法的灵敏度和检出限.固相萃取法可以同时富集和净化,消耗试剂少,方便,野外操作可行,是理想的预处理技术.液相色谱串联质谱技术选择性好、特异性高、灵敏度高,可以检测浓度低于ng.L-1的目标物,是一种可靠理想的分析方法.最后对大环内酯分析研究进行了展望.     

沃特世（Waters@）环境分析园地：在线固相萃取/超高效液相色谱/质谱法测定废水样品中内分泌干扰物

开发了一种利用全自动在线固相萃取/超高效液相色谱/质谱技术（SPE-UPLC-MS/MS）检测污水样品中的27种内分泌干扰物（EDCs）的方法.该方法可在9 min内,完成一个水样的净化、提取、分离、检测,完整的流程.回收率（72%—110%）令人满意,检测限达到每升几个纳克级别（0.3—2.1 ng.L-1）,证明了它们对环境样品分析的潜力.为此,我们将该方法应用于从位于Las Palmas de Gran Canaria（加那利群岛,西班牙）的两个废水处理厂（WWTP）采集的样品.     

黄浦江水域抗生素及抗性基因污染初步研究

采用高效液相色谱-质谱法,调查了黄浦江江水及底泥中6种常见兽用抗生素的含量特征,并采用实时荧光定量PCR方法,分别研究了该水域相应的8种代表性抗生素抗性基因(Antibiotics Resistance Genes,ARGs)的存在及丰度水平。结果显示,调查的四环素类、磺胺类及氯霉素抗生素在江水中的质量浓度范围分别在0.44～2.69、0.97～1.96、0.03～0.26μg·L-1之间,在底泥中的质量分数则分别为22.10～72.74、25.98～117.29、nd～50.47μg·kg-1。所有样品中除tet(O)、tet(B/P)未检出外,其他6种抗性基因均有检出。与四环素类抗性基因相比,磺胺类抗性基因的绝对拷贝数及相对丰度较高,为黄浦江水域中的优势抗性基因。相关性分析表明:江水中sul(Ⅲ)、tet(W),以及底泥中的sul(Ⅱ)丰度与对应相中磺胺类抗生素含量显著正相关,江水中sul(A)则与水相中氯霉素、四环素含量显著相关,其他几种抗生素与抗性基因间未见相关性存在。除抗生素外,黄浦江水域ARGs的相对丰度还可能与抗性基因种类及其环境因素(如光照、温度、pH和重金属等)有关。