基于RDA-REM模型的我国再生水开发利用潜力

为促进我国再生水资源高效利用,优化水资源配置结构,针对再生水开发利用潜力开展再生水开发利用影响因素分析,剖析再生水资源的特殊性与竞争性,揭示再生水开发利用的驱动机制与约束机制,建立再生水供需双侧协调交互式的潜力指标体系,并基于冗余分析（RDA）筛选潜力预测关键指标,并以此为基础,构建具有随机效应的潜力预测模型（REM）,预测全国再生水开发利用潜力.同时,针对REM模型参数的不确定性,刻画10%~90%分位数水平下的参数置信区间.结果发现,生态用水量、建成区供水管道密度、再生水处理设施建设固定资产投资和污水处理总量这4项指标与再生水开发利用紧密相关,为潜力预测关键指标.REM潜力预测模型拟合精度较高,最大拟合误差为-8.5%.未来一段时期内,我国再生水开发利用量将继续保持高速增长趋势,2025年全国开发利用潜力有望达到129亿m³,将有助于优化城市供水结构,提高区域水资源循环利用率.     

nTiO2在水中的分散沉降行为研究

nTiO2进入水环境后,其存在形态及环境行为主要受水环境因素影响.以P25 nTiO2为研究对象,通过改变nTiO2悬浊液的pH值、电解质和表面活性剂种类,分析了nTiO2的分散、团聚及沉降行为.结果表明,pH通过改变nTiO2颗粒的Zeta电位影响nTiO2在水中的稳定性,等电点附近nTiO2发生显著聚沉.nTiO2颗粒选择性吸附AlCl3、CaCl2、NaCl及Na2SO4电离产生的荷电离子,阳离子的吸附中和了TiO2颗粒表面的负电荷,导致颗粒急速聚沉;阴离子的吸附使颗粒间静电斥力增强,颗粒稳定存在于水中.不同类型的表面活性剂通过改变nTiO2颗粒表面性质,增强nTiO2颗粒在水中的稳定性.运用DLVO理论建立了nTiO2的势能方程,势能曲线拟合结果表明,水环境条件通过影响颗粒间势能大小影响nTiO2在水中的分散沉降行为.     

西北干旱区水资源开发利用潜力分析

通过对西北干旱区农业、工业和城镇生活节水途径的分析,定量计算了2020水平年的节水潜力;根据工业和城镇用水情况,定量描述了远景污水处理回用水量;以水资源可利用量作为潜在能力,从水利工程对水资源实际调控角度,进行地表水和地下水可供水量预测,给出了定量分析结果。认识到:要在整体上维持西北干旱区生态环境现状并使局部区域有所改善,南水北调西线工程远景向黄河中上游补水,并通过换水支持河西走廊的经济发展和生态建设是必要的。     

腐蚀坑对疲劳裂纹扩展的影响分析

利用显微镜测量了经过预腐蚀的6051铝合金材料的腐蚀坑三维形貌,分析了腐蚀坑截面形状,腐蚀坑近似为半椭球形。基于AFGROW软件分析疲劳裂纹扩展寿命,腐蚀坑深度与宽度对疲劳裂纹扩展寿命影响较大,随着腐蚀坑深宽比增加,疲劳裂纹扩展寿命趋于稳定,腐蚀坑的深度相对于宽度对裂纹扩展寿命影响更大。     

细河流域土壤中重金属的污染现状及潜在生态风险

分别以《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)中的二级标准和沈阳市土壤环境背景值作为参比值, 调查沈阳市细河流域表层(0~20 cm)土壤中的重金属含量与富集情况,对细河流域重金属富集系数和超标率进行探讨,并结合Müller地累积指数法和Hkanson潜在生态风险指数法对污染情况进行生态风险评价.结果表明,细河流域土壤w(Hg), w(Cd), w(Pb)和w(Zn)差异显著,4种重金属含量显著正相关.流域内土壤中w(Cd)严重超出土壤环境标准值,超标样品数量占67.88%;其次为Zn和Hg,超标样品数量分别占4.87%和3.41%, Pb未超标. 4种重金属含量均高于土壤背景值,表现出明显的累积效应,重金属的富集顺序为Cd>Hg>Pb>Zn;细河流域土壤中Hg, Cd, Pb和Zn具有不同程度的潜在生态风险; Pb除在细河上游流域局部污染区土壤中具有高风险外,其余均为一般风险; Zn在全流域污染区均属于一般风险; Hg和Cd在全流域污染区均为极高风险.      

南水北调丹江口水库原水有机物分子组成规律及其强化混凝处理的效能对比

以取自南水北调中线工程的丹江口水库原水作为研究对象,考察了丹江口水库原水中有机物的分子量大小和亲疏水性分子组成规律,并确定了其所适用的强化混凝工艺条件.分离试验表明,丹江口原水中有机物主要以小分子量形式存在.其中,1 000组分的溶解性有机碳(DOC)和UV254所占比例最大,分别为39.98%和39.10%,且此区间还具有最高的三卤甲烷生成潜能(THMFP)和含氮消毒副产物生成潜能(N-DBPFP).亲疏水性方面,原水中弱疏水性组分含量最高,疏水性有机物的比例用DOC表征时超过80%.强疏水性组分含量最低但是强疏水性组分的THMFP最大,占总量的57.31%,而各组分的NDBPFP则相差不大.混凝试验表明,当采用聚合硫酸铁(PFS,4 mg·L-1)和聚丙烯酰胺(PAM,0.4 mg·L-1)处理丹江口原水时,强化混凝效果最好,可实现较为有效的去除浊度(76.33%)、DOC(25.57%)、UV254(37.78%)及THMFP(23.16%).本研究成果可为南水北调河南受水区既有水厂升级改造与工艺的优化运行提供有效的理论和技术支持.     

镁铝复合脱色絮凝剂的微观结构形态及絮凝机制

通过红外光谱和X-射线衍射研究了镁铝复合絮凝剂(PMAS)的结构形态,通过对渗滤液生化出水的脱色效果和系统Zeta电位的测定,分析了絮凝机制.结果表明:①X-射线衍射和红外结果显示,PMAS是以羟基桥联的铝和镁的复杂多聚物;②PMAS的絮凝机制主要是电中和和网捕卷扫作用.在低投药量时,以吸附电中和作用为主;在高投药量时,随体系pH值不同其絮凝行为而有所变化:酸性条件下以电中和机制为主;碱性条件下以网捕卷扫机制为主;中性条件下则是两种机制共同发挥作用.     

华中地区夏季PM2.5中水溶性离子污染特征及来源分析

为探究我国华中地区不同区域夏季大气PM_2.5中水溶性离子污染特征及来源,选取武汉、随州和平顶山分别作为城市、郊区和农村监测站点进行大气PM_2.5样品采集,分析了大气中PM_2.5质量浓度以及8种水溶性无机离子含量.结果表明,采样期间3个站点ρ（水溶性离子）呈明显的空间分布特征,即:平顶山[（36.29±9.82）μg·m^-3]>武汉[（32.55±10.05）μg·m^-3]>随州[（26.10±6.23）μg·m^-3],分别占PM_2.5的质量分数为52.47%、 51.32%和48.61%,平顶山站点由于农村生物质燃烧活动,水溶性离子占比最大,其中,二次离子（SNA）是主要的离子成分,分别占总水溶性离子的95.65%、 96.12%和97.33%.武汉（0.64）和随州（0.63）站点硫氧化率均值高于平顶山站点（0.50）,而武汉（0.18）和平顶山（0.19）站点氮氧化率高于随州站点（0.15）,站点间硫氧化率和氮氧化率差...     

南京地区细颗粒物污染输送影响及潜在源区

基于南京市空气质量数据和NCEP全球再分析资料,利用后向轨迹模式计算了2019年3月至2020年2月以南京城区为受体点的逐小时气团24 h后向轨迹,并将后向轨迹数据和PM_2.5浓度数据结合,进行轨迹聚类和潜在源区分析.结果表明,研究期间南京市ρ(PM_2.5)平均值为(36±20)μg·m^-3,超过国家二级标准限值的污染天数为17 d,ρ(PM_2.5)的季节变化特征明显：冬季(49μg·m^-3)>春季(42μg·m^-3)>秋季(31μg·m^-3)>夏季(24μg·m^-3),全年PM_2.5浓度和地面气压显著正相关,而跟气温、相对湿度、降水量和风速均为显著负相关关系;春季气团输送路径为7条,其余季节均为6条,其中,春季的西北路和东南偏南路,秋季东南路和冬季西南路是各季主要的污染输送路径,均具有传输距离短,气团移动慢的特点,说明静稳天气下本地累积是PM_2.5出...     

芜湖市大气挥发性有机物污染特征、大气反应活性及源解析

2018年9月至2019年8月对芜湖市城区大气中挥发性有机物（VOCs）进行观测,探讨其污染特征、光化学影响和来源.结果表明,芜湖市大气中VOCs全年平均体积分数为27.86×10^-9,季节变化规律为：秋季（31.16×10^-9） > 夏季（28.70×10^-9） > 冬季（24.75×10^-9） > 春季（24.04×10^-9）,日变化规律呈双峰型,峰值在08：00~09：00时与18：00~19：00时出现,与交通流量的变化有关.芜湖市大气VOCs的平均臭氧生成潜势（OFP）为255.29 μg ·m^-3,不同组分对平均OFP的贡献率排序为：芳香烃（48.83%） > 烷烃（21.04%） > 烯烃（18.32%） > OVOCs（11.47%） > 卤代烃（0.35%）.总气溶胶生成潜势（AFP）为1.84 μg ·m^-3,芳香烃贡献率最高（87.69%）,其次为烷烃（12.31%）.苯/甲苯/乙苯（B/T/E）比值表明,芜湖市大气中苯系物的主要贡献源为机动车排放源和工业排放及溶剂使用源.源解析显示：油气挥发源、机动车排放源、溶剂挥发源、LPG排放源、植物排放源和二次生成源对采样期内的VOCs贡献率分别为11.57%、34.53%、16.63%、20.76%、3.54%和12.97%.