絮凝动力学的现状与研究方法进展

在絮凝动力学的发展中先后提出了Smoluchowski理论、Camp-Stein理论和微涡旋理论,但迄今尚存在若干不足,特别是还不能全面揭示湍流絮凝的致因,也未能得到符合实际的湍流絮凝速度方程,严重影响了水处理絮凝工艺与设备的设计及放大.近年来,粒子图像速度场仪(PIV)和计算流体力学(CFD)的发展为深入研究絮凝动力学提供了新的手段和方法,有望使湍流絮凝动力学得到进一步发展.     

典型黄土区油松树干液流变化特征分析

蒸腾耗水是植被水分利用的重要方式和重要过程之一,对植物养分输送、生长发育、应对和缓解干旱胁迫以及改善区域微气候等都具有重要意义.研究以半干旱黄土区的油松植被为例,基于四针式热扩散探针法监测树干液流的动态变化,探讨其蒸腾耗水规律,分析油松树种的水分利用方式及对生存环境的适应能力.结果表明,油松的液流速率具有明显的季节性差异,不同月份的液流速率以4月最低,其次为10月、9月和8月,分别为0.024、0.057、0.062和0.071 m L·(cm2·min)-1.液流速率的日变化在各个时期都呈现昼高夜低趋势,夜间液流速率较低,但不为零.在降雨事件影响下,夜间液流量在日液流总量中的比重明显增加,是晴朗天气的3.9倍,而白天液流量所占比重下降31.8%.寒潮期间液流速率表现出相似的变化趋势,对突变环境具有较强的适应能力.油松液流速率与气象因子显著相关,对液流速率影响的大小顺序为:太阳辐射水汽压亏缺相对湿度大气温度.     

处理水产养殖污水潜流湿地中的厌氧氨氧化菌群特征

厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,ANAMMOX)是潜流湿地净化污水的重要功能,目前关于潜流湿地厌氧氨氧化特征还不清楚.为了解处理水产养殖污水潜流湿地中的厌氧氨氧化特点,采用16S rRNA基因克隆文库和实时荧光定量PCR技术以及多样性分析等方法,对处理水产养殖污水潜流湿地中ANAMMOX菌的结构、多样性和丰度进行了研究分析.结果表明,处理水产养殖污水潜流湿地中存在Candidatus brocadia和Candidatus kuenenia这2类已知的ANAMMOX菌和3类未知的ANAMMOX菌,其优势种群为Candidatus brocadia;在不同季节中,秋季潜流湿地中ANAMMOX菌的多样性最高(H',1.21),春季最低(H',0.64);在养殖周期内,潜流湿地中ANAMMOX菌的丰度(以鲜重计,下同)在8.0×104~9.4×106copies·g-1之间,总细菌丰度在7.3×109~9.1×1010copies·g-1之间;在潜流湿地不同层面以及不同季节中,ANAMMOX菌的丰度存在着明显的差异,总细菌丰度则差异不明显,ANAMMOX菌的丰度在不同层面上的差异没有随时间变化的规律性.根据潜流湿地中ANAMMOX菌的分布特征,改变养殖污水布水方式和调整湿地结构可以提高潜流湿地的反硝化效果.该研究为进一步优化潜流湿地结构,提高净化养殖污水效率提供了依据.     

连续流动分析法测定水中硫化物的显色剂配制方法研究

针对连续流动分析法测定水中硫化物方法中显色剂N,N-二甲基-1,4苯二胺二盐酸盐保质期短的问题,研究了不同体积比盐酸或硫酸介质对延长显色剂保质期的影响,确定了延长保质期的试剂配制方法,并对该方法的适用性进行了检验.结果显示,体积比10％硫酸介质的显色剂优于盐酸介质显色剂,可以存放一周.使用此显色剂进行硫化物分析检出限为0.003 mg/L,线性范围0.000 mg/L ～2.00 mg/L,平行测定相对偏差0.0％ ～11.8％,加标回收率82.0％～102％,可以满足环境样品分析需求.     

流动注射在线UV消解测定环境水体中的总氮研究

采用San++流动分析仪在线UV消解测定环境水体中的总氮,样品浓度在0.00~5.0 mg/L与峰高有良好的线性关系(r=0.999 6)。进行了标准样品考核和实际水样的流动注射法和国标方法的比对分析。实验结果表明:采用流动注射在线消解测定水中TN,其标样测定值均在保证值范围内,相对标准偏差小于3%;两种方法测定实际水样的结果无显著性差异且具有很好的一致性,加标回收实验的回收率在90.0%~97.7%之间,能满足地表水及排放废水中TN监测要求。     

基于“全碳排核算”的碳绩效评价方法研究

文章运用了能值分析方法进行了碳排放核算,核算帐户不仅包括能源消耗产生的二氧化碳,也包括生物质资源消费和废弃物排放所产生的二氧化碳。并在此基础上,将人口、经济和二氧化碳排放量综合起来考虑,引入对污染敏感的收入指数衡量一个地区碳排放绩效。并通过对天津市、上海市、北京市及重庆市2001年-2011年数据,分析和衡量四市将人口、经济和二氧化碳排放量综合考虑碳的排放绩效,通过案例区研究表明将全碳排核算的计算结果与经济、社会因素统一在同一个指标中,更加有利于区域对环境、经济和社会做全面考虑。     

美人蕉根系对不同基质结构水平潜流人工湿地水力特性的影响

为了研究植物根系对不同基质结构潜流人工湿地水力特性的影响,根据填料渗透系数,分别设置单层及多层基质结构潜流人工湿地小试实验系统,以美人蕉作为湿地植物,在植物栽种前与成熟后对两系统分别开展示踪试验研究.实验结果表明,美人蕉根系对于单层结构人工湿地水力特性有较明显的改善作用,有效体积从0.49提高到了0.53,短路值由0.60降低到0.41,水力效率提高最大由43%提高到59%.比较而言,植物根系对多层结构湿地有效体积和短路值有轻微负面影响,而对水力效率则有明显的改善作用(由64%提高到83%).此外,植物成熟后,两人工湿地系统中示踪剂回收率均有所下降,其中,单层结构湿地降低较显著,回收率由72%降到62%.可见,植物根系对系统水力特性有较大影响,应在人工湿地设计过程中给予考虑.     

铅元素人为循环环境释放物形态分析

环境中铅污染物来自于物质人为循环的环境释放,铅释放物的形态差异意味着其在环境介质中迁移和转化的起始状态不同.确定铅元素人为循环环境释放物的形态,可以为环境风险评估和源头管理提供科学依据.本研究通过追踪铅元素人为循环流动过程,应用物理化学分析方法,辨识生命周期各阶段环境释放物中铅元素的形态,并以2010年为例,定量分析中国铅元素人为循环中环境释放物的形态分布特征.结果表明,2010年中国铅人为循环中环境释放物主要形态表现为PbSO4,约占总量的23.4%;其次是PbO、Pb和PbCO3,共占总释放量的46.2%.国内每消费1 kt精铅,将向环境释放547.9 t的铅,这些环境释放物中73.3%来源于产品使用阶段和废物处置与回收阶段;从形态看,PbSO4占释放物的量为128.2 t,主要来源于生产阶段和废物处置与回收阶段,PbO、Pb和PbCO3则分别主要来源于废物处置与回收、产品使用和生产几个阶段.     

隧道工人的PM10职业暴露特征调查分析及其健康风险评价

针对隧道工人职业健康风险缺乏定量评价方法的现状,借鉴公共环境健康领域暴露评价模型对隧道施工PM10职业暴露的健康风险进行定量评价.设计职业暴露问卷对湖北麻竹高速公路某标段施工中的250名隧道工人进行了调查,并对现场PM10浓度水平进行了监测.结果表明,隧道工人的PM10暴露浓度水平相当高,开挖工、爆破工、支护工、出渣工、二衬工的PM10暴露浓度分别为限值的83倍、18倍、8倍、9倍和9倍;5个工种比较,二衬工日均暴露时间最长,达11.48 h·d-1,能量代谢率最高,达1 067.43 k J·(m2·h)-1,呼吸速率的计算结果显示除二衬工属于重度活动以外,其他4个工种均为中度活动;评价结果显示5个工种均存在健康风险,其中,PM10暴露浓度高是开挖工和爆破工危险系数高的主要原因,而二衬工危险系数高的原因则在于高劳动强度所致的较高的呼吸速率以及较高的日均暴露时间.降低隧道工人PM10健康风险可行的途径是通过配备合适劳动作业的呼吸防护用品从而降低PM10暴露浓度,另外可通过制定相应的职业规范设置合理的劳动年限从而减少持续暴露时间.