金属矿井热害评价体系与评价方法

为减小金属矿井热害对井下人员安全及井下开采工作的不利影响,需对井下热害进行评价和预测。基于文献调查和专家评价方法,结合工程实际,利用层次分析法构建金属矿井采矿热害评价体系,从生产能力、地质条件、矿井通风、地理环境四个方面提出17个评价指标。在分析层次分析法（AHP）确定权重不足的基础上,结合物元分析理论,建立确定金属矿井热害评价各因素权重的物元分析模型。在各评价因素权重确定的基础上,以BP神经网络作为评价工具,构建金属矿井热害综合评价预测模型。最后,以某矿山为例,进行评价和预测分析。结果表明,基于物元分析和AHP的BP深井网络评价模型预测误差最大只有3%。     

春、冬季长江口颗粒有机碳的时空分布及输运特征

根据2012年2月(冬季)、5月(春季)对长江口2个航次的调查数据,分析了春、冬季长江口颗粒有机碳(POC)的时空分布及影响因素,并探讨其输运特征.结果表明:2012年春季长江口POC的浓度为0.23~31.61mg/L,均值为2.55mg/L;冬季POC的浓度为0.16~5.82mg/L,均值1.42mg/L.春、冬季POC空间分布整体呈现近岸高远岸低、表层低底层高的特征,最高值均出现在口门附近.POC与悬浮物(TSM)呈极显著线性正相关,而与叶绿素a(Chl a)的相关性均较差,表明陆源输入对长江口POC的分布影响很大;POC/Chl a比值测算表明有机碎屑是调查水域POC的主要来源和存在形式,定量估算结果表明浮游植物生物量对春、冬季长江口POC的贡献分别仅1.26%和0.9%,且浮游植物对POC的贡献分别在TSM小于110mg/L和100mg/L时才能表现出来.春、冬季长江口TSM分别在大于117mg/L和335mg/L时,有机碳入海以颗粒态为主,反之则以溶解态为主.长江输送至河口的悬浮物中POC的百分含量(POC%)在春、冬季分别为0.9%和0.4%.春、冬季长江口最大浑浊带对POC的过滤效率分别达89%和69%,大量POC随泥沙在最大浑浊带发生了沉降.     

南京北郊大气气溶胶的吸湿性观测研究

大气气溶胶的吸湿性不仅影响气溶胶的光学特性进而影响大气能见度,并且影响气溶胶的直接和间接气候效应.本文利用加湿串联差分迁移分析仪H-TDMA,于2012年5~7月在南京地区,对40~200nm大气气溶胶粒子在不同相对湿度下的吸湿增长因子进行了观测研究.统计结果表明:在90%相对湿度下,颗粒物的吸湿增长因子GF多为双峰分布,分为GF1.15的强吸湿组分.弱吸湿组分的吸湿增长因子(GFLH)在1.10~1.14之间;对应的强吸湿组分增长因子(GFMH )范围在1.47~1.58之间变化.相同粒径下的离散程度(σ)强吸湿组大于弱吸湿组,说明强吸湿组的粒子化学成分更复杂,异质性更强.相对湿度的变化对粒子吸湿增长的影响与粒子大小及化学组分有关,爱根核模态和积聚模态粒子在相同的相对湿度下潮解点不同,硝酸铵和硫酸铵是颗粒物中的主要吸湿成分.对不同天气条件下的气溶胶吸湿性分析,发现污染期间的吸湿增长因子(GF)和强吸湿组的数目比例(NFMH)都高于清洁期间,这与当时的气象条件以及粒子的内外部混合状态相关.观测还发现气溶胶粒子的吸湿性有明显的日变化特征,白天光照所引发的光化学反应以及混合层演变而造成粒子的吸湿性较强.机动车尾气排放的黑碳等不吸湿或弱吸湿颗粒物也会因为影响颗粒物的化学成分并进而对气溶胶吸湿性产生影响.     

柴油/甲醇燃烧颗粒的碳结构参数分析

为探讨非道路柴油机燃用柴油/甲醇混合燃料排气颗粒中碳结构的演变规律,降低非道路柴油机的颗粒(PM)排放,采用激光拉曼光谱仪,结合分峰拟合方法,重点针对甲醇掺混比对非道路柴油机燃烧颗粒的碳结构参数和演变规律进行分析,并用颗粒氧化特性试验对拟合分析结果进行验证. 结果表明,随着燃料中甲醇掺混比(以w计)的增加:①NO_x、CO、HC比排放呈上升趋势,与柴油相比,甲醇掺混比为15%时,3种污染物比排放分别升高约12%、49%、62%;颗粒比排放降幅明显,约为59%. ②由于颗粒碳原子和碳键的伸缩振动,在1 350和1 590 cm-1附近出现2个较为强烈并有一定重合的拉曼振动峰;颗粒中C—C的伸缩振动以及弯曲振动加剧,在345 cm-1附近出现较为强烈的拉曼振动峰. ③表征颗粒中无定形成分的D3峰的相对强度(R3值)明显升高,表明颗粒中的碳团簇含量增加,石墨晶体结构的无序程度升高;表征颗粒中石墨化程度的D1~D4、G峰的FWHM(半宽度)和D/G相对强度整体呈上升趋势,说明颗粒的石墨化程度降低,颗粒较容易被氧化. ④颗粒的活化能逐渐降低,也说明掺混甲醇后,颗粒具有较好的氧化性能,有利于加速颗粒在缸内的氧化速度,缩短颗粒捕集器中过滤体的再生时间,降低柴油机的颗粒排放.      

广州大气二恶英污染水平及其季节变化特征

为了解广州环境空气中二恶英的污染发展趋势与季节变化, 应用高分辨率气相色谱-高分辨质谱仪(HRGC/HRMS)对广州6个区域大气样品中的17种2,3,7,8-PCDD/Fs含量进行了分析. 结果表明:2010─2011年广州大气ρ(二恶英)(以毒性当量浓度计)在112～5 620 fg/m3之间. 背景区、住宅区、商业区和交通区的大气ρ(二恶英)年均值较接近, 分别为356、323、370、461 fg/m3,范围分别为38~1 568、80~1 528、90~650、171~1 157 fg/m3; 郊区与工业区的大气ρ(二恶英)年均值相对较高, 分别为571和2 000 fg/m3,范围分别为54~2 967、265~10 676 fg/m3. 与2004─2005年广州市区环境空气污染水平相比, 市区(居住区、商业区、交通区)大气ρ(二恶英)变化不大, 而郊区和工业区的值有明显增加. 除工业区监测点外,广州秋、冬、春、夏季大气ρ(二恶英)分别为331、402、629、191 fg/m3,春季值较高与大气污染及不利气象条件在春季出现频率较高有关.      

生物质燃烧源排放烟尘罩稀释采样系统设计与应用

为研究生物质燃烧源颗粒物与气态污染物的排放特征,设计了可用于生物质燃烧排放实验室模拟研究的烟尘罩稀释采样系统.该系统可模拟生物质燃烧释放的高温高浓烟气排放到大气中的冷却、稀释、生长等理化过程,捕集燃烧排放的细颗粒物和多种痕量气态污染物.通过更换不同内径采样嘴等方法,系统稀释倍数可在10~70倍之间调节.详细介绍了系统的设计原理及结构,并对系统可靠性进行了检验.整个采样系统通过了气密性测试,分级采样系统平行性良好,细颗粒物损失在可接受范围,对燃烧状态扰动低,燃烧状态可实时评估.应用该系统测定了我国南方地区典型生物质燃烧源含碳污染物种的排放特征,结果表明其适于模拟各种类型的生物质燃烧.     

牛粪堆肥过程中水溶性有机物演化的光谱学研究

采用紫外-可见吸收光谱、1H-核磁共振(NMR)和同步荧光光谱,研究了牛粪堆肥水溶性有机物(DOM)的结构特征及其演化规律.紫外-可见吸收光谱分析显示,SUVA254由堆肥起始的1.161上升至堆肥结束的2.543;E465/E665在整个堆肥过程中呈现上升趋势,变化范围在2.333~3.500;260~280,460~480,600~700nm范围内的面积积分A1、A2和A3均呈现出先增大后减小的趋势,峰值分别出现在26,14, 14d.1H-NMR分析显示,堆肥0d到堆肥41d,0.5~3.1δ面积积分所占比例从43.06%下降至8.63%,3.1~5.5δ从56.07%上升至89.68%,5.5~10δ不足总体的6%且变化趋势不明显.同步荧光光谱结果显示,经过41d 的堆肥,蛋白质类物质区积分面积比例(APLR)由0.331下降到0.252,而富里酸类物质区积分面积比例(AFLR)由0.325增加到0.336,同时胡敏酸类物质区积分面积比例(AHLR)由0.344增加到0.412;AFLR/APLR比与同步荧光光谱3个荧光峰峰高存在显著相关性,AHLR/AFLR与两个荧光峰光强的比值I351/I284和I382/I351存在显著相关性.上述结果表明,随着堆肥进行, DOM中的非腐殖质物质转化为类腐殖质,同时其芳香性结构增多,碳链结构发生氧化反应,分子量从小变大,堆肥腐殖化程度加大,稳定度增加.     

Sources and major biogeochemical pathways of organic matter in the mangrove system of Rufiji estuary

Fatty acids were extracted from the surface sediments (10 cm) of three sampling sites of Rufiji estuary to infer their sources and biogeochemical pathways. The fatty acids ranging from C₈ to C₂₄ were distinguished from this study, and were broadly classified into saturated (SFAs), monounsaturated (MUFAs) and polyunsaturated fatty acids (PUFAs). SFAs were found to be the major fraction at station 1 and 3 where as at station 2, MUFAs dominated. A total of 19 fatty acids with a total concentration of 64.91 μg/g dry weight were characterised at station 1. C_16:0 was the most abundant fatty acid contributing 21.94% of total fatty acids (TFAs). C_22:2 was the second most abundant, which accounted for 9.46% of TFAs. Fatty acids ranging from C₁₂ to C₂₄ were identified at station 2. C₂₀ fatty acid was the most abundant fatty acid contributing 21.94%, followed by C_16:0. At station 3, fatty acids ranging from C₈ to C₂₄ were obtained. The PUFA C_20:5n-3 was the most abundant fatty acid contributing 21.65%, followed by C_24:0 (15.00% of TFAs). The ratio of lower molecular weight (LMW) to higher molecular weight (HMW) biomarkers was used as an indicators to distinguish higher plants organic matter from algae-derived fatty acids.     

体育场馆内PM2.5的环境行为与急性毒理效应对运动大鼠免疫指标的影响

通过气管滴注法建立运动大鼠非暴露式损伤模型,以研究体育场馆内不同浓度PM_(2.5)污染对运动大鼠免疫指标的影响。实验选取32只雄性Wistar SPF(specific pathogen free, SPF)大鼠,随机分为运动对照组(EC)、高剂量运动组(30 mg·kg~(-1))(HPE)、中剂量运动组(15 mg·kg~(-1))(MPE)、低剂量运动组(7.5 mg·kg~(-1))(LPE),采用一次性气管滴注染毒后进行递增负荷跑台训练,通过酶联免疫法(ELISA)测定大鼠血清和肺泡灌洗液(BALF)中克拉拉细胞蛋白(CC16)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)、大鼠单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、大鼠巨噬细胞炎症蛋白1α(MIP-1α)和中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)的表达水平。与EC相比,LPE、MPE和HPE中MCP-1、MIP-1α和hs-CRP表现出剂量相关性升高,NE和CC16则呈剂量相关性降低,差异均有统学意义。研究表明,PM_(2.5)气管滴注可以对急性运动大鼠的免疫系统功能造成一定程度的损伤。     

Identification of sources,characteristics and photochemical transformations of dissolved organic matter with EEM-PARAFAC in the Wei River of China

• The source of DOM in surface water and sediment is inconsistent. • The DOC content changes differently in surface water and sediment. • The content of DOC in the surface water is lower than that in the sediment. • The DOM in the surface water had higher photodegradation potentials than sediment. Dissolved organic matter (DOM) in rivers is a critical regulator of the cycling and toxicity of pollutants and the behavior of DOM is a key indicator for the health of the environment. We investigated the sources and characteristics of DOM in surface water and sediment samples of the Wei River, China. Dissolved organic carbon (DOC) concentration and ultraviolet absorbance at 254 nm (UV₂₅₄) increased in the surface water and were decreased in the sediment downstream, indicating that the source of DOM in the water differed from the sediment. Parallel factor (PARAFAC) analysis of the excitation-emission matrices (EEM) revealed the presence of terrestrial humus-like, microbial humus-like and tryptophan-like proteins in the surface water, whereas the sediment contained UVA humic-like, UVC humic-like and fulvic-like in the sediment. The DOM in the surface water and sediment were mainly derived from microbial metabolic activity and the surrounding soil. Surface water DOM displayed greater photodegradation potential than sediment DOM. PARAFAC analysis indicated that the terrestrial humic-like substance in the water and the fulvic-like component in the sediment decomposed more rapidly. These data describe the characteristics of DOM in the Wei River and are crucial to understanding the fluctuations in environmental patterns.