典型土壤和沉积物中多金属形态分布特征

土壤和沉积物作为地表矿物岩石风化过程的重要产物,对金属元素的地球化学循环起着至关重要的作用。由于土壤和沉积物记录了矿物溶解、吸附、沉淀及生物吸收等综合地质过程的叠加作用,如何准确判定某个单一过程对金属地球化学的影响和贡献仍是当前研究难题。土壤和沉积物中金属的形态分布特征研究可帮助判定元素在地表风化过程中经历的特定过程。本文选择我国广泛分布的五种典型土壤类型(砖红壤、黄棕壤、棕壤、红壤、水稻土)、一种水系沉积物和一个玄武岩自然风化剖面土壤样品,运用改进的BCR形态提取法开展典型金属形态分布特征研究,明确了具有潜在生理毒性的Cr和Pb、代表性过渡金属Ni、Cu、Zn、V、Co以及相关研究较少的碱金属Cs、碱土金属Sr和难溶元素Zr在不同土壤、沉积物中的分布特征,刻画了这些金属在典型砖红壤风化剖面上的连续变化规律,初步判定了不同地质环境金属形态分布不同的控制因素。V、Zr和Sr受自身性质控制,在不同的地质样品中都表现出相似的形态分布,均以残渣态为主,而其他金属则表现出不同的形态分布趋势,其中,Ni、Zn、Cs、Pb和Cu的形态分布受它们的理化特性和外部环境共同影响,Co形态则可能受到锰矿物、TOC含量的影响。研究结果为进一步认识流域金属地球化学行为及其环境效应提供了基础数据。     

基于无人机观测研究杭州湾化工园区近地面层臭氧垂直廓线

为了解化工园区大气污染情况,使用自主研制的微型大气检测仪结合无人机研究化工园区臭氧(O₃)垂直廓线,在2020年8月~2021年1月于杭州湾上虞经济技术开发区开展了12d无人机外场观测实验.各观测日从08:00~18:00每隔1h进行一次飞行观测,每次观测分别获得了离地面0,50,100,200,300,400,500m的O₃、总挥发性有机物(TVOCs)和二氧化氮(NO₂)浓度.结果表明:受气象因素、地面工厂排放以及早晚出行高峰的影响,TVOCs和NO₂浓度整体随高度增加而下降,其中NO₂浓度随高度上升而下降的幅度较明显,在0m处浓度为19.7~59.1μg/m³,500m处为5.9~21.7μg/m³,下降率为40~70%,TVOCs和NO₂浓度都呈现出早晚高、正午低的日变化趋势,此外可能受逆温层的影响导致个别天数NO₂浓度在400~500m不降反升;O₃受前体物光化学反应、太阳辐射强度及平流层输送的影响,其浓度随高度增加而下降,平均浓度在0m处为49.2μg/m³,500m处为98.4μg/m³,O₃日变化浓度在15:00~17:00达到峰值.TVOCs和O₃、NO₂和O₃在各高度浓度均呈负相关,受不同季节气象因素差异和冬季取暖排放增加的影响,O₃浓度季节变化为夏>秋>冬,TVOCs和NO₂浓度为冬季>秋季>夏季.后向轨迹聚类分析表明化工园区本地O₃浓度会受区域输送影响升高,在冬季时由于气温低不利于前体物生成O₃,本地O₃浓度受区域输送影响较夏季小.     

石油炼化行业恶臭气体成分谱研究

为研究石油炼化行业恶臭污染排放现状,采用冷阱富集-GC/MS技术研究了天津一家典型石油炼化企业不同处理单元空气中臭气的组成、主要组分含量及成分谱.在所采集的样品中,定性分析共检测到140种有机化合物,主要包括硫化物、烷烃、烯烃、卤代烃、苯系物和含氧有机物六大类物质.定量检测结果表明,主要处理单元恶臭污染物浓度总体水平由高至低表现为气分处理装置>污油罐处理装置>汽柴油处理装置.结合数据分析,初步识别了石油炼化厂主要处理单元的特征污染物,气分处理装置有丙酮、2-丁烯、丁烷、乙硫醇、甲硫醚和甲硫醇,汽柴油处理装置有丙酮、丙烯、异丁烷、正戊烷和对二乙苯,污油罐处理装置有1-丁烯、2-丁烯、1-戊烯、丙酮、丙烯和乙硫醇.      

北京典型土壤剖面含氧非烃化合物分布及成因

根据对北京地区6个典型采样点土壤样品的试验分析结果,探讨了含氧非烃化合物的含量、组成及其在采样点剖面上的分布特征,并对其污染源进行了讨论. 结果表明,检测到的含氧非烃化合物主要包括C₆~C₂₈正构烷酸类、C₁₂~C₂₈正构烷醇类、正构烷酸甲酯类、酞酸酯类、甾醇类和脱氢松香酸等. 含氧非烃化合物总质量分数及各类化合物的质量分数均有随深度增大而降低的趋势,其中0~40cm含氧非烃化合物总质量分数(4.539~60.689μg/g)较高且变化明显,深度大于40cm的土壤中降至<9.000 μg/g且均趋于稳定. 各采样点含氧非烃化合物的总质量分数纵向变化特征与w(TOC)的变化趋势基本一致,表明w(TOC)是控制土壤中含氧非烃化合物分布的重要因素. 不同采样点正构烷酸类化合物都以C₁₆为主峰碳,次主峰碳为C₁₈,除个别采样点表层土壤中高碳数正构烷酸存在较明显奇偶优势外,中低碳数正构烷酸偶碳优势不明显,推测其主要来源于化石燃料或原土中的有机质,部分高分子量正构烷酸来源于生物质;正构烷醇类以C₂₂为主峰碳,并具有明显的偶碳优势,主要来源于植物或者微生物源等天然源;酞酸酯中DBP(邻苯二甲酸二丁基酯)、DEHP〔邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯〕和DIBP(邻苯二甲酸二异丁基酯)质量分数较高,其来源与这些化合物的人为使用有关;甾醇类以β-谷甾醇占优势,并且大部分集中在表层,主要为生物源.      

Effects of Recreational Impacts on Soil Microbial Communities

/ The functional diversity of soil microbial communities in heavilyimpacted subalpine campsites and adjacent undisturbed areas was comparedusing the Biolog method of carbon utilization profiles. Principal componentsanalysis of patterns and level of microbial activity indicate that microbialcommunities differentiate in response to disturbance in the top 6 cm of soil,while below 6 cm there were no recognizable differences between disturbed andundisturbed soil communities. Analysis of the factors that differentiate theupper microbial communities between disturbed and undisturbed sites revealedthat the percent of total carbon sources utilized was significantly less inthe disturbed (54%) than in undisturbed areas (95%). Carbonsubstrates important in the discrimination between soil communities includeplant, invertebrate, and microbial derivatives that could not be metabolizedby microbial communities from disturbed sites. Comparisons of totalculturable actinomycetes, bacteria, and fungi reveal no difference in overallnumber of colony forming units (CFU) on disturbed and undisturbed sites, buta marked decrease in actinomycetes on disturbed sites. Biolog andspread-plate data combined indicate a shift in the structure and function ofthe microbial community in campsite soils, which may be a useful indicator ofsoil community disturbance.KEY WORDS: Microbial functional diversity; Anthropogenic disturbance;Recreational impacts; Carbon source profile; Subalpine     

河南油田含油污泥调剖技术研究及应用

河南油田在生产过程中产生的含油污泥,外排后造成土壤板结和碱化,对周围环境造成严重污染。为此,利用化学剂对含油污泥进行处理,使其变成活性稠化的调剖剂。处理后的含油污泥作为调剖剂须达到的技术指标为:含油污泥粘度低(≤0.3Pa·s),可泵性好;加入悬浮剂后含油污泥的悬浮性能好,沉降时间超过3h。在该油田3口注水井进行了调剖试验,处理含油污泥5309m3。截止2003年1月底,累计增油796.5t,投入产出比为1∶3.6,获得了较好的经济效益。     

喀斯特地区黄壤和石灰土剖面化学组成变化与风化成土过程

对西南喀斯特地区典型黄壤和石灰土剖面土壤主量和微量元素组成变化特征进行了研究,提供了有关岩石风化和土壤形成过程的信息。所研究的土壤相对于上地壳普遍富集P和Mn,而亏损Na、K、Ca、Mg元素。与黄壤相比,石灰土具有较高含量的K、Rb和较低含量的Sr元素,同时具有较高Th/Ta,Rb/Sr比值和CIA的特征,指示两类土壤成土母质的差别和石灰土较强的风化程度。不同地区同种类型土壤以及同一地区不同类型土壤的化学组成具有显著差别,反映了不同区域和不同类型土壤在成土母质、风化成土过程和程度上的差异。     

航天产品环境适应性问题研究

全面论述了航天产品研制中提高环境适应性的途径,从产品设计的角度阐释了产品环境适应性基础原理、产品环境分析、环境适应性设计、环境适应性试验、环境适应性管理等内容,并总结了相关环境分析、试验、设计、管理的风险因素,提出了环境适应性工作管理的三个覆盖和适应性技术的发展趋势,认为对当前传统认识--环境适应性工作就是制定环境条件...     

基于模型化学机理的VOCs化学物种谱建立与对比分析

本研究在珠江三角洲地区(以下简称珠三角)道路移动源、工业有机溶剂及非工业有机溶剂使用源VOCs化学成分谱实测研究的基础上,建立了基于大气模型化学机理CB05和SAPRC-07的本地化模型物种谱,并与基于美国环保署SPECIATE数据库建立的物种谱进行对比分析.结果表明,1基于SAPRC-07机制建立的本地物种谱与SPECIATE差异较CB05机制明显;2制鞋、家具制造、轻型汽油车和摩托车本地物种谱与SPECIATE物种化结果差异较小;3印制电路板、轻型柴油车、LPG出租车及非工业有机溶剂使用源的物种谱差异较为显著.从模型物种谱对模型模拟结果的影响考虑,模型物种谱应尽量基于本地源化学成分谱建立;此外,对于重要源排放成分谱数据缺失的区域,利用SPECIATE数据作为模型物种输入文件时,建议优先选取CB05机制,以期提高空气质量模型模拟的可靠性和准确性.     

Thermal and Electrical Analysis in a Solid Oxide Fuel Cell Stack Using a Curved Profile for the Inlet Flow Rate Along the Stacking Direction

This study analyzes the cell temperature and current density fields of a solid oxide fuel cell stack, in which the inlet flow rate along the stacking direction of the fuel is either a curved profile derived through hydraulics or a progressively decreasing profile. The results show that the temperature field was neglibibly affected by the non-uniform inlet profile of the fuel, but the current density distribution was apparently affected. The difference in current density distribution between the curved profile and the progressively decreasing profile was small in the case of an solid oxide fuel cell (SOFC) with 10 stacks, but became larger in an SOFC with 20 stacks. In the 10-stack SOFC, the difference of current density between the uniform inlet flow and the curved inlet flow was less than 3%, whereas the deviation in the curved profile was less than 12%. However, in a 20-stack SOFC, the difference of current density was over 20%, whereas the deviation in the curved profile was more than 50%. Comparing the results between the curved and the progressively decreasing inlet profile indicates that the current density difference was over 20% in the 20-stack SOFC, but below 1% in the 10-stack SOFC. Therefore, a progressively decreasing inlet profile can replace a curved profile for analyzing an SOFC stack when the number of stacks is less than 10.