An improved ion-exchange/diffusion method for ～(15)N isotope tracing analysis of nitrate in surface waters from watersheds

An improved method,suitable for collecting nitrate from surface waters in the watershed for 15 N isotope tracing analysis,was developed on the basis of the anion exchange coupled with diffusion through systematic simulation and comparison experiments.The results showed that the nitrate could be separated and enriched from the waters efficiently by using the improved method.Being simple and practical in operation principle and procedures,cost-economic,and highly efficient in nitrate separation/enrichment,the method met the requirements of δ 15 N mass spectrum analysis and would lay a foundation for the application of 15 N isotope tracing approach to the research on non-point source pollution in watershed.     

喀斯特城市湖库pCO2及CO2通量空间格局研究

为探索典型喀斯特城市湖库二氧化碳分压（pCO₂）及其交换通量（F）空间格局,以我国贵阳市阿哈湖水库（AHa）、松柏山水库（SBS）、百花湖（BHH）和红枫湖（HFH）为对象,探索了区域气象水文基础数据、碳酸盐平衡参数及环境因子,进而评估表层水体pCO₂及其F空间变化.结果表明,受原位新陈代谢和水文调节,AHa的pCO₂为（861.6±462.8）μatm,显著高于SBS （223.6±213.1）μatm、BHH （139.3±63.6）μatm和HFH （126.2±50.9）μatm （P<0.05）,且各湖库水-气界面二氧化碳（CO₂）交换速率（k值）在（2.05~3.82） cm/h范围内.AHa的F值为（6.23±9.59） mmol/（m²·d）,具有向大气排放CO₂的潜力;SBS、BHH和HFH的F值分别为（-5.86±5.25） mmol/（m²×d）、（-8.63±1.03） mmol/（m²·d）和（-7.58±1.10） mmol/（m²·d）,表现为大气CO₂汇.湖库表层水体pCO₂与环境因子叶绿素a （Chla）和氨氮（NH₄⁺-N）具有显著相关性（P<0.05）,说明喀斯特湖库碳酸盐耦合光合作用和人为输入极大影响了水体CO₂量级.     

反应堆压力容器保温层辐射屏蔽组件传热计算分析及屏蔽材料试验研究

目的 确保华龙一号HPR1000反应堆压力容器保温层辐射屏蔽组件在运行工况下的可靠性、安全性以及能够有效执行其功能。方法 采用基于传热理论结合经验公式的理论计算方法,以及流固耦合的有限元仿真分析,对辐射屏蔽组件的运行温度进行计算。针对屏蔽材料在受热状态下的性质变化,进行一系列的热态性质试验。结果 理论计算方法得到的结果为163.36~168.74 ℃,有限元仿真分析得到的结果为236.85~266.85 ℃,两者偏差约100 ℃。对造成该种差异的原因进行了分析,发现仿真分析方法得到的结果的置信度更高。屏蔽材料在受热状态下,其体积膨胀率可达到38.82%,而当屏蔽材料受热超过其温度限值204 ℃后,将出现明显的粉化等物理状态恶化的趋势。结论 流固耦合的有限元仿真分析方法更适用于辐射屏蔽组件的传热过程计算,同时获取了屏蔽材料物理性状受热变化趋势,对屏蔽组件的选材及结构设计具有指导意义。     

枯水年长江中下游江湖水交换作用分析

利用宜昌、汉口、大通、城陵矶、湖口等重要水文站的长时间序列水位、流量资料,着重分析了1978年和2006年典型枯水年长江中下游江湖水交换作用。论文建立了能表明江湖水交换作用的经验公式,以此为量化方法来表示江湖水交换作用的强度。结果表明:1978年代表三峡大坝建造之前典型枯水年的性质,2006年则已显示出三峡水库的运行对通江湖泊与干流水交换的积极作用。表现在江湖水交换系数上,1978年洞庭湖和鄱阳湖分别为0.57和0.56,洞庭湖和鄱阳湖与长江水交换处于稳定状态;2006年洞庭湖和鄱阳湖水交换系数分别为0.89和0.51,显示出2006年比1978年水交换作用强烈。洞庭湖和鄱阳湖与长江交换水量显示:1978年补给长江水量为分别为1 990×10⁸ m³和947×10⁸ m³,约占同期大通径流量的29%和14%;2006年补给长江水量分别为1 962×10⁸ m³和1 564×10⁸ m³,约占同期大通径流量的28%和23%。尤其是2006年鄱阳湖补水量比平水年还多5%,该年大通站流量全年维持在10 000 m³/s以上,以此保证了下游乃至河口地区水资源供给的安全。     

D113大孔树脂吸附Ni~(2+)的动力学与热力学研究

研究了D113大孔树脂吸附Ni2+的动力学与热力学的特性。动力学研究表明,在298K温度下,D113大孔树脂对Ni2+的吸附符合拟一级动力学方程和拟二级动力学方程,颗粒扩散过程为吸附的控速步骤。热力学研究表明,在实验温度下,D113大孔树脂对Ni2+的吸附符合Langmuir等温方程,吸附焓变ΔHθ=15.1306kJ/mol,熵变ΔSθ=0.1002kJ/mol.K,反应吉布斯自由能ΔGθ随温度升高向负方向增加。热力学参数表明吸附过程为吸热和自发的。     

土壤阳离子交换量的测定方法

土壤阳离子交换量(CEC)的测定具有分析步骤繁琐、分析周期长等特点,为了提高分析效率,缩短分析周期,我们做了一系列的条件试验,目的是为了加快样品的分析速度,保证样品分析质量。     

基于MIKE3模型的珠江口水体交换研究

根据珠江口地质地貌特征,分析河口范围内海洋与陆地相互作用的特点,结合前人对河口湾水体交换原理及其应用的相关研究,提出适合于珠江口水体交换研究的计算方法,并利用MIKE3模型建立珠江口河口八大口门到外海伶仃洋的三维水动力模型,在一个月的模拟与验证下,利用模拟结果,计算出珠江口水体交换的时间,分析河流流量、外海潮汐与珠江口水体交换的相关性,并与同类河口水体交换的情况进行对比研究,分析影响珠江口水体交换时间的因素。     

离子交换萃取-气质联用测定凝结水中有机酸

以某制药厂含有机酸凝结水为研究对象,建立了气质联用(GC-MS)测定有机酸的方法,研究了不同的进样方式及pH条件对离子交换萃取效率的影响。研究结果表明:GC-MS检测得到凝结水中含有甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、异丁酸和2-甲基丁酸8种有机酸,GC-MS能将这8种有机酸完全分开;GC-MS检测得到标准曲线线性为:0.999、0.999、0.999、0.999、0.999 8、0.999 8、0.999 7、0.999 2,标准偏差分别为0.05、0.09、0.05、0.02、0.02、0.05、0.06、0.06;调节水样pH值为7且进样0.2 mL时有机酸的回收率分别为92.55%、83.48%、92.38%、101.4%、93.82%、97.24%、92.87%、93.81%。     

北京城区大气氮湿沉降特征研究

采用离子交换树脂法研究2012年6~10月北京五环内城区大气中不同形态氮在不同月份环路(五环、四环、三环和二环)以及功能区(文教区、环路、生活区、火车站和公园)的湿沉降差异,探索城市区域内不同形态氮在时间、空间和功能区上沉降的特征.结果表明氨氮、硝态氮和亚硝态氮的沉降均体现出明显的时间特征.其中,在研究时段内,氨氮和硝态氮沉降均呈现出先升高后降低的趋势,7月达到最大值;亚硝态氮沉降呈现出先降低后上升的趋势,9月达到最大值.大气氨氮和硝态氮沉降量受到降雨量的影响显著(P<0.05).在空间沉降特性方面,氨氮、硝态氮和亚硝态氮在不同环路上沉降没有显著的差别,环路和火车站等功能区氮沉降高于其它功能区.     

IEM-UF同步分离反硝化系统脱氮特性及种群结构分析

针对传统脱氮工艺处理低C/N污水存在的问题,本研究提出IEM-UF同步分离反硝化系统.考察了三阶段各反应器对系统COD去除与脱氮性能影响,同时应用宏全基因组技术分析了各反应器功能微生物种群结构特征.结果表明,系统在电流强度0. 2A时分离器氨氮富集率平均达到116. 1%,最高可达170%;系统进水C/N为2. 80稳定运行时,系统COD及TN平均去除率分别可以达到90%和50%以上. TN去除率最高达到65. 4%.宏全基因组测序表明,在硝化反应器中硝化螺旋菌属(Nitrospira)和亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)所占比例分别为12. 23%和2. 31%;在反硝化反应器中脱氯单胞菌属(Dechloromonas)、陶厄氏菌属(Thauera)和Azospira所占比例分别为4. 57%、1. 76%和1. 03%,远大于其他菌属所占比例,保证了系统中COD、NH_4~+-N、NO_x~--N较高的去除率;同时铁自养反硝化菌的存在提高了系统的反硝化效率.