中国沉积物中有机氯农药滴滴涕和六六六的分布特征

通过研究过去国内常用的两种有机氯农药滴滴涕（DDTs）和六六六（HCHs）在沉积物岩芯中的相关文献，总结和分析其在中国各地的历史沉积情况.结果表明：（1）∑₄DDTs（p，p'-DDT， o，p'-DDT， p，p'-DDD， p，p'-DDE）浓度在安徽巢湖北岸六岔河流域最高，在1965年达到最大值（457ng/g dw），∑₆DDTs（p，p'-DDT， o，p'-DDT， p，p'-DDD， o，p'-DDD， p，p'-DDE， o，p'-DDE）浓度在广东省海陵湾最高，在2008~2010年达到最大值（3480ng/g dw），∑₄HCHs（α-HCH，β-HCH，γ-HCH，δ-HCH）浓度在澳门河口最高，在1993年达到最大值（82.3ng/g dw）；（2）∑₄DDTs和∑₄HCHs沉降通量在珠江三角洲最高，二十世纪七八十年代达到最大值，分别为115ng/（cm²×a）和32.5ng/（cm²×a），总体来说，DDTs和HCHs在中国沉积物岩芯中的浓度和沉降通量在南部地区要高于北部地区，平原地区和低纬度地区高于高寒地区（青藏高原）和高纬度地区（东北地区），水产养殖区或种植区高于非养殖区和非种植区；（3）从全国范围看，∑₄DDTs和∑₆DDTs浓度和沉降通量主要在20世纪70年代和21世纪中期出现峰值，少数研究区域峰值年份早在20世纪60年代，∑₄HCHs浓度和沉降通量峰值主要出现在20世纪70年代和21世纪初，少数研究区域峰值年份早在20世纪60年代；（4）从全国范围看，（DDD+DDE）/DDT比值没有可循的变化规律，DDTs可能来源于历史沉积、成岩作用以及外源土壤、三氯杀螨醇的使用等新输入，而很多地区在20世纪后期到21世纪中期均出现α-HCH/γ-HCH降低到小于3，表明这段时期HCHs主要来源于林丹的使用.     

不同因素对平板膜污泥浓缩工艺膜污染演变的影响研究

以临界通量表征膜污染趋势,利用响应面模型考察污泥浓度、膜间距和曝气量对上下层膜组件的膜污染影响,发现响应面模型具有较好的显著性和拟合性,且污泥浓度、膜间距和曝气量均对上下层膜组件膜污染有显著影响。同时发现,随着污泥浓度的增加上下层膜组件临界通量大幅下降;而在不同污泥浓度下,曝气量和膜间距的变化对上下层膜组件膜污染的变化有不同的影响。利用模型模拟获得了不同污泥浓度下的最优化参数,在四段式平板膜污泥浓缩中试运行中获得了较好的效果。     

基于SCS模型的跨界小流域物质通量估算

为研究无观察资料跨界小流域的降雨－径流过程,物质通量及生态补偿问题,采用SCS(Soil Conservation Service)模型计算东莞石马河流域的月径流量,通过分析不同断面水样化学指标并结合径流量,估算了2012年石马河主要物质通量以及不同行政区污染物贡献百分比.结果表明,石马河流域最大月径流量出现在2008年6月,为9.12×108m3,最小值为8.61×106m3;不同时期的流域水质污染类型差异显著,2012年2月的水样重金属Mn、Zn、Cu和Fe的浓度范围分别为0.38~0.75、0.09~0.49、n.d.~0.09和0.55~9.86mg/L,6和11月则受N和P的污染,TN和TP浓度范围分别为6.66~30.05mg/L和0.05~2.49mg/L;2012年石马河重金属、N和P通量为318.16、12029和203.35t;在3次调查中,行政区对石马河N和P贡献率为惠州(59.78%和45.22%)>东莞(35.50%和38.92%)>深圳(4.71%和15.86%),重金属平均贡献率的排序为东莞(43.90%)>惠州(42.57%)>深圳(13.52%).     

凋落物处理对森林地表CO2通量的影响及其调控机理

全球变化和森林演替可以导致森林地表凋落物数量和质量的变化,从而对森林地表 CO2通量产生影响。本实验对亚热带不同演替阶段的3种,即马尾松林（前期）、混交林（中期）和季风林（后期）进行地表凋落物去除、加倍与置换处理,利用静态箱气相色谱法测定地表CO2通量,并同步测定气温、土壤温度和湿度,分析凋落物质量和数量变化对森林地表CO2通量的影响及其调控机理。结果表明,（1）去除凋落物处理显著降低了不同演替阶段的3种森林地表CO2通量,而加倍凋落物处理可以增加森林地表CO2通量,但不同演替阶段增加的幅度不同,依次为：季风林＞马尾松林＞混交林。（2）置换凋落物对不同演替阶段的森林地表 CO2通量的影响不同,在演替后期的季风林中,置换混交林和马尾松林凋落物处理均增加地表CO2通量;在演替中期的混交林中,置换季风林和马尾松林凋落物均降低地表CO2通量。在演替前期的马尾松林中,置换季风林凋落物增加地表CO2通量,而置换混交林凋落物降低了地表CO2通量（3）结合测定的土壤温度和水分数据分析得出,凋落物处理引起森林地表 CO2通量的变化是通过处理凋落物质量和数量后改变森林地表水热条件来实现的。（4）3个林型的各种处理,地表 CO2通量与土壤温度均呈显著的指数相关关系,但不同处理不同地改变了森林地表土壤 CO2通量对温度的敏感性,即Q10值。     

A shell-based magnetic field model for magnetic proximity detection systems

Several magnetic proximity detection systems have been developed for mining vehicles and mobile machinery to protect nearby workers. Magnetic field generators are often used in these systems to establish magnetic fields around the equipment. A sensor worn by a worker provides a measurement of the magnetic flux density that is used to estimate the proximity to the machine. The proximity detection systems currently available for underground mining equipment are capable of identifying whether a worker is near the machine. However, it is a challenge for these systems to accurately locate the worker. Mining machines, which have fast-moving, articulated parts, present hazards that change depending on the situation at hand as well as the specific location of the worker. In addition, the dynamic nature and confined spaces of the mining environment often demand that the workers be close to the machinery. Therefore, in many cases, simply knowing the proximity of a worker may be inadequate. To provide the most effective protection, it would be advantageous to know the worker’s exact location relative to specific parts of the machine. To lay the foundation for measuring such a location, we have developed a shell-based model of the magnetic flux density distribution for a ferrite-cored generator. This paper will present an analysis of the model along with a model construction process. Also presented are the laboratory test results of a prototype system that implements this model to determine the exact location of a magnetic sensor using the fields from two generators.     

龙柏树冠火对相邻建筑的辐射特性研究

我国城市绿化覆盖率快速增长,带来了植被与建筑混合区域的火灾隐患。以常见城市绿化树种龙柏为研究对象,开展了单树树冠火对其相邻建筑的热辐射规律实验研究,测量了不同间距情况下建筑物一层和二层窗户位置的辐射热流密度,并在圆柱火焰模型的基础上,将圆柱火焰分为下层的稳定火焰区和上层的间歇火焰区,提出了分层圆柱火焰模型。结果表明,分层圆柱火焰模型可以准确描述树冠火辐射热流密度最大值随高度和距离的增加而递减的变化趋势。单一圆柱火焰模型理论的结果表明竖直方向上热流密度随高度变化不大,未能准确描述辐射热流密度竖向变化规律;分层圆柱火焰模型计算的辐射热流密度比单一圆柱火焰模型更符合实验结果,能更好地预测安全距离。     

白塔堡河上覆水与沉积物间隙水N、P分布特征

为研究河流沉积物与间隙水间营养盐的迁移规律,采集白塔堡河干流平水期上覆水和沉积物间隙水样品,分析N、P分布特征,计算沉积物-水界面N、P扩散通量,并对上覆水与间隙水中营养盐含量进行回归分析. 结果表明:上覆水和间隙水中ρ(TN)、ρ(NH₃-N)和ρ(TP)均为农村带河段最低,城镇带和城市带河段较高. N、P的主要来源,农村带河段为农村灰水和面源污染,城镇带河段为生活污水和工业园排水,城市带河段为城市生活污水和工业废水. 间隙水中各营养盐质量浓度基本上都高于上覆水,空间分布趋势相似. NH₃-N、NO₂--N、NO₃--N和PO₄3--P在沉积物-水界面的平均扩散通量分别为0.429、0.134、0.080和0.143μmol/(m2·d),表明沉积物是上覆水重要的N、P源. 表层沉积物间隙水与上覆水中的ρ(NH₃-N)(R2=0.874,P=0.0002)和ρ(PO₄3--P)(R2=0.704,P=0.0005)均呈极显著相关,ρ(NO₂--N)呈显著相关(R2=0.501,P=0.0020),ρ(NO₃--N)的相关性(R2=0.353,P=0.0150)不显著,说明白塔堡河沉积物间隙水中的N主要以NH₃-N形态向上覆水中扩散;而间隙水中的P主要以PO₄3--P形态向上覆水中扩散.      

北京地区二噁英类的环境多介质迁移和归趋模拟

以二噁英类为研究对象,利用LevelⅢ多介质逸度模型模拟计算了稳态假设下二噁英类在北京地区空气相、水相、土壤相和沉积物相中的浓度分布及各相间的迁移通量.结果表明:二噁英类在空气和土壤相中的模拟输出浓度(以I-TEQ计,全文同)范围分别为0.32～0.34 pg/m3和0.33～1.14 ng/kg,而相应环境相中的实测值分别为0.33 pg/m3和1.48 ng/kg,二者吻合较好,验证了该模型在北京地区的适用性;北京地区二噁英类的主要迁移过程为空气相—土相沉降和空气相—水相沉降.土壤和大气降解是二噁英类的主要消亡途径,二者占总降解量的99.1%.土壤相是二噁英类的最大储库,其占总量的97.8%.      

大气氮湿沉降对青山湖富营养化的影响

针对大气湿沉降氮的区域通量问题,通过2008年春、夏季对临安青山湖区湿沉降中氮素化学形态的分析,揭示了大气氮湿沉降的时间分布特征,通过估算大气氮湿沉降的输入通量,研究湿沉降对湖区水体富营养化的贡献.结果表明,春季青山湖降水总氮浓度范围为(1.30±0.02)—(9.80±0.85)mg.L-1,其中铵态氮占总氮比例最高,为40.7%,硝态氮和有机氮的比例分别为33.5%和25.8%;雨水氮浓度随着降雨强度的增大呈显著下降趋势,铵态氮和硝态氮所占的比例随着降雨的进行会逐渐升高,而有机氮的比例却有不断降低的趋势;青山湖春季大气氮沉降负荷为6.64 kg.hm-2,雨水中平均的氮浓度为(4.86±0.65)mg.L-1,严重超过了水体富营养化0.2 mg.L-1的阈值,对青山湖水生生态系统造成潜在的威胁.     

酞酸酯在空气和土壤两相间迁移情况的初步研究

以东北某钢铁厂及其周边区域为研究对象,利用气相色谱-质谱(GC-MS)方法分析了空气中15种酞酸酯的浓度,并采用基于实测浓度的逸度模型探讨了酞酸酯在空气和土壤两相间的迁移方向和迁移通量.结果表明,研究区域空气中15种酞酸酯总浓度(∑PAEs)在170—487 ng.m-3之间;DMP(邻苯二甲酸二甲酯)、DEP(邻苯二甲酸二乙酯)和DPP(邻苯二甲酸二戊酯)从土壤相向空气相迁移,迁移通量分别为93.5—117.0 g.month-.1km-2,50.2—108.2 g.month-.1km-2和9.4—15.5 g.month-.1km-2;DiBP(邻苯二甲酸二异丁酯)、DBP(邻苯二甲酸二丁酯)、DEHP[邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯]和DINP(邻苯二甲酸二壬酯)从空气相向土壤相迁移,迁移通量分别为530.6—1395.9 g.month-1.km-2,323.8—2408.8 g.month-1.km-2,1302.7—9839.6 g.month-.1km-2和131.4—205.9 g.month-.1km-2.