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2009年  第22卷  第8期

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封面+目录
2009, 22(8).
摘要(132) PDF(12)
摘要:
水环境
珠江口和邻近海域沉积有机质的来源及其沉积通量的时空变化
张 凌, 陈繁荣, 殷克东, 张德荣, 杨永强, 吕 莹
2009, 22(8): 875-881.
摘要(1202) PDF(159)
摘要:
分析了珠江口和邻近海域沉积有机质(OM)的总有机碳(TOC)、总氮(TN)及稳定碳同位素组成〔δ(13C)〕等地球化学参数,并对有机质的来源和沉积通量进行了研究. 结果表明,珠江口沉积有机质来自大陆(52%)和水生(48%)混合来源;而邻近海域沉积有机质主要为水生来源(93%). 珠江口陆源有机质含量〔w(T-OC)为5.4  mg/g〕远远高于邻近海域(0.49  mg/g),近年来珠江口TOC和陆源有机质(T-OC)的平均沉积通量分别为5.57和2.2~3.6 mg/(cm2·a),说明珠江河口接受了大量的陆源有机物的输入,这是由于自20世纪后期的几十年以来,华南地区经济快速增长造成大量土地开垦,以及工农业生产和生活污水的排放所致. 珠江口和邻近海域的水生有机质沉积通量在近年均呈增加趋势,在珠江口达到最大值3.6 mg/(cm2·a),说明大量的营养物质导致水体的富营养化,从而促使水域初级生产力的增长.
三峡库区新生消落区沉积物磷形态分析
吉芳英, 曹 琳, 林 茂, 王图锦, 黎 司
2009, 22(8): 882-886.
摘要(1296) PDF(120)
摘要:
通过分析三峡库区新生典型消落区上覆水及沉积物中磷的赋存形态,揭示消落区沉积物中磷的分布特征和释放规律. 结果表明,不同类型的新生消落区沉积物磷的分布特征与消落区类型、原有使用背景、临时性使用情况等因素有关. 消落区类型对消落区上覆水ρ(总磷)的影响较弱. 消落区沉积物w(活性磷)与淹没状态相关,由露出到淹没状态活性磷逐渐减少,沉积物中w(钙磷)和w(闭蓄态磷)相对较恒定. 受水陆交替非稳态环境因素的影响,水陆交替沉积物w(总磷)相对较低. 消落区沉积物与上覆水中磷的迁移、转化主要以活性磷的释放和沉积为主.
定量预测多氯联苯的贝类净化
丁 琼, 孙阳昭, 许明珠
2009, 22(8): 887-890.
摘要(1534) PDF(84)
摘要:
以量子化学参数为描述符,应用偏最小二乘法(PLS)对多氯联苯(PCBs)在淡水贝类Elliptio complanata体内的净化速率常数(kd)进行了模拟分析,获得一个五参数定量结构-活性相关(QSAR)模型.模型的交叉验证相关系数(Qcum2)和标准偏差(SD)分别为0.871和0.112,表明其具有较高的预测能力和可靠性. 模型中具有重要意义的参数包括平均分子极化率(α),分子量(Mw),核核斥能(CCR)和总能(TE). 这些参数表明,偶极-诱导偶极作用和色散力是影响贝类Elliptio complanata净化PCBs的主要因素.
府河和白洋淀沉积物中DDTs的分布特征和风险评估
胡国成, 李凤超, 戴家银, 罗孝俊, 麦碧娴, 陈社军, 曹 宏, 许木启
2009, 22(8): 891-896.
摘要(1209) PDF(84)
摘要:
利用气相色谱-质谱(GC-MS)检测了府河和白洋淀共计19个表层沉积物样品中的w(DDTs)及其分布特征. 结果表明,w(DDTs)为1.74~51.33 ng/g (以干质量计),平均值为11.01 ng/g,其分布特征呈现从府河到白洋淀逐渐递减的趋势. 与国内其他地区沉积物相比,府河和白洋淀地区DDTs的污染处于中等偏低的水平. 在所有沉积物样品中,p,p′-DDT所占比例较大,是最主要的异构体. 大部分样品中w(DDD)/w(DDE)大于1,而w(DDT)/w(DDE+DDD)小于1,说明研究区DDT处于厌氧环境条件,且没有新的DDT输入. 该地区DDTs主要来源于农田土壤侵蚀及工业废水排放. 潜在风险评估表明,府河和白洋淀的表层沉积物中DDTs对周围环境具有一定的影响,应引起相关部门的重视.
引江济巢对巢湖的水环境影响分析
谢兴勇, 钱 新, 张玉超, 钱 瑜, 田 丰
2009, 22(8): 897-901.
摘要(1516) PDF(139)
摘要:
建立了巢湖一维水质模型DYRESM-CAEDYM,并利用2005年的实测水质、水文、气象等数据对模型进行了参数率定,确立了适用于巢湖水环境特征的水质模型参数. 应用该模型模拟了调水对巢湖TN,TP和Chl-a指标的影响,结果表明,年调水量为9.57×108 m3时可使巢湖的ρ(TN)和ρ(TP)下降约16%和19%,ρ(Chl-a)峰值从51.42 μg/L降至38.96 μg/L,ρ(Chl-a)超过30 μg/L的天数从26 d减少到16 d,对巢湖夏季蓝藻暴发具有一定的缓解作用. 对比分析了流域污染综合治理对巢湖水环境的改善效果,结果显示,如果各支流的入湖污染负荷能够削减5%,同时开展底泥清淤工作,可使巢湖的ρ(TN)和ρ(TP)得到较大程度的改善,与没有治理的情况相比分别降低约24.9%和33.3%,使巢湖夏季的ρ(Chl-a)峰值从51.42 μg/L降至32.72 μg/L,ρ(Chl-a)超过30 μg/L的天数从26 d减少到7 d.
N,N-二甲基乙酰胺在水体泥沙中的吸附及光解特性
张 红, 蒋进元, 周岳溪, 陈学民
2009, 22(8): 902-906.
摘要(1419) PDF(99)
摘要:
实验室模拟条件下研究了泥沙对N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)的吸附和光解特性以及影响因素. 结果表明:DMAC在泥沙中的吸附同时符合Langmuir模型和Freundlich模型. 不同紫外光照强度下,DMAC的光解反应半衰期均大于8 h. DMAC的光解率随光照强度的增大而增大;在ρ(DMAC)较低范围(<20 mg/L)内,同一紫外光照强度下,初始ρ(DMAC)越高光解速率越快;在pH为6~9的自然环境中,初始pH越高越有利于DMAC的光解;当水体中含有腐殖酸时,DMAC的光解率显著降低.
水体营养盐质量浓度对苦草光合荧光特性的影响
蔡 炜, 宋玉芝
2009, 22(8): 907-912.
摘要(1028) PDF(104)
摘要:
通过室内培养,利用水下饱和脉冲荧光仪(Diving-PAM)研究了不同质量浓度的营养盐对苦草光合荧光特性的影响. 结果表明:①水体中N,P营养盐质量浓度的高低对苦草叶片PSⅡ和Fv/Fm影响不显著(P>0.05). ②在日变化过程中,各处理组苦草的ΔFv/Fm′均呈升—降—升的变化趋势,但方差分析显示,水体ρ(TN)和ρ(TP)变化不直接影响苦草的ΔFv/Fm′(P>0.05).③试验第4天各处理组的苦草叶片光响应能力大小依次为处理组B>处理组C>处理组D>处理组A;在苦草生长初期,质量浓度较高的营养盐可以提高苦草叶片的光响应能力和捕光能力,并可增强叶片的光合活性;从整个试验过程来说,分别是处理组B的ρ(TN)和处理组C的ρ(TP)更利于苦草的生长.
大气环境
高砷煤燃烧影响下室内外空气砷含量特征
虞江萍, 杨林生, 王五一, 李 跃, 白爱梅
2009, 22(8): 913-917.
摘要(1439) PDF(76)
摘要:
利用空气总悬浮物采样器和安德森颗粒物分级采样器,对陕西南部燃煤型砷中毒地区的室内外空气样品进行了采集和化学分析,探讨了室内外空气ρ(总砷)与煤w(砷)的关系,以及空气ρ(总砷)在不同粒径颗粒物中的分布特征. 结果表明:室内外空气ρ(总砷)均与煤w(砷)呈显著正相关,烤火间空气ρ(总砷)与煤w(砷)的相关系数(R)为0.80(P<0.01);室外空气ρ(总砷)平均值与当地煤w(砷)平均值的相关系数(R)为0.97(P<0.01);烤火间空气ρ(总砷)高峰主要出现在向煤炉添煤3 h后的旺火期,且旺火期的室内空气ρ(总砷)与空气ρ(粉尘)呈显著正相关(R0.74,P<0.05).与土木结构相比,砖混结构房屋有助于减少燃煤释放到空气中的砷在不同房间之间的扩散;室内不同房间之间、室外不同地点之间以及室内外的空气ρ(总砷)差异主要表现在颗粒物粒径小于2.1 μm的部分;天气状况对室内空气ρ(总砷)随颗粒物粒径的分布没有明显影响.
小型燃油锅炉大气污染物排放特征
姚芝茂, 武雪芳, 李 俊, 滕 云, 段 宁
2009, 22(8): 918-923.
摘要(1087) PDF(120)
摘要:
燃料燃烧是大气污染物的重要来源之一,对人体健康、空气质量和气候变化产生严重影响. 以85台小型燃油锅炉(≤10.5 MW)的颗粒物(PM),SO2和NOx排放实测数据为基础,通过统计分析方法,研究了大气污染物PM,SO2和NOx的排放特征及其影响因素,分析了我国小型燃油锅炉PM,SO2和NOx的排放现状. 结果表明,在未采取控制措施的条件下,ρ(PM)与燃油灰分〔w(灰分)〕和硫含量〔w(S)〕无关;而在过量空气系数(α)>1时,ρ(SO2)与燃油w(S)之间呈现显著的正线性相关性;ρ(NOx)与燃油氮含量〔w(N)〕不具有相关性,而随过量空气系数的增大而增大. 实测得到ρ(PM),ρ(SO2)和ρ(NOx)平均值分别为20.0,259.9和318.2 mg/m3;所有测试锅炉的ρ(PM)远远小于《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271—2001)所规定的最高允许排放限值,有90%以上的锅炉达到ρ(SO2)最高允许排放限值,有84%的锅炉达到ρ(NOx)最高允许排放限值.
京津冀地区气溶胶季节变化及与云量的关系
晏利斌, 刘晓东
2009, 22(8): 924-931.
摘要(1664) PDF(128)
摘要:
利用2000年3月—2008年2月中分辨率成像光谱仪(MODIS)的卫星资料,分析了京津冀平原地区大气气溶胶光学厚度(AOD)和气溶胶细粒子组分比率(FMF)的时空分布特征. 结果表明:通过AOD与FMF的组合特征可判别气溶胶季节变化特征.冬、春季以粗粒子为主,但冬季AOD偏小,而在春季急剧增大;夏、秋季均以细粒子为主,但夏季AOD达到最大,秋季较小. 大气环流和气流后向轨迹分析表明,冬季到达北京的气流以西北冷空气为主,西北路径的气流轨迹占冬季气流轨迹总数的67%;春季主要受偏西、西北及偏北气流影响,这3类对沙尘天气有贡献的气流轨迹占春季气流轨迹总数比例之和达到60%;夏季主要以偏南气流和局地环流占优,这2类气流轨迹分别占夏季气流轨迹总数的52%和34%;秋季气流轨迹与春季的相似,但途经沙源的气流传输速度较春季慢.京津冀平原地区夏季AOD与云量(CF)呈正相关,AOD增加,特别是细粒子增加可能导致局地云量增多.
基于OMI卫星遥感数据的中国对流层NO2时空分布
王跃启, 江 洪, 张秀英, 周国模, 余树全, 肖钟□
2009, 22(8): 932-937.
摘要(1975) PDF(99)
摘要:
基于2004年11月—2008年1月OMI卫星对流层NO2的垂直柱浓度数据,对我国8个自然地理分区对流层NO2垂直柱浓度的年均值、月均值的分布进行了分析,依据月均值变化建立正弦曲线拟合模型,依据该模型定量分析了各自然区对流层NO2垂直柱浓度的变化趋势、变化周期和变化幅度等特征. 结果表明:拟合模型可较好地反映我国8个自然区对流层NO2垂直柱浓度的变化特征;证明了人类活动影响了对流层NO2垂直柱浓度的分布及其变化,这种影响主要体现在对流层NO2垂直柱浓度的高低、变化的周期性以及增长趋势等方面.
杭州典型区域C2-12质量浓度变化及臭氧潜势量分析
洪盛茂, 焦 荔, 何 曦, 徐 鸿, 孙鸿良, 黄晓东, 陈 林
2009, 22(8): 938-943.
摘要(1527) PDF(95)
摘要:
利用荷兰Synspec公司的GC955-611/811在线气相色谱系统于2006年9月20日—10月11日对杭州市区5个典型区域的ρ(C2-12)进行了自动连续监测. 结果表明:ρ(C2-12)以次干道最高(为189.0 μg/m3),主干道次之(为165.6 μg/m3),云栖清洁对照区最低(为109.9 μg/m3).下沙经济开发区的C2-12主要来自化工企业的排放,云栖清洁对照区主要来自植被排放,其他区域主要来自机动车排放.各区域芳烃以甲苯、乙苯等苯系物为主,均占芳烃总量的90%左右;烷烃中w(正己烷)最高;烯烃中异丁烯,1,3-丁二烯的含量最高;各组分最大臭氧潜势量在5个典型区域中均以异丁烯、甲苯较大.
土壤环境
基于稳健统计的土壤环境背景值研究及应用
王 帅, 王红旗, 周庆涛, 孙宁宁
2009, 22(8): 944-949.
摘要(1663) PDF(86)
摘要:
使用稳健统计方法中的位置估计量和尺度估计量对我国某受到人为干扰的地下水水源地C层土壤重金属的背景值进行了研究.结果表明,稳健统计方法对样本中的异常值有较高的耐抗性,计算结果与常规方法相近,因而适用于某些人为干扰地区的土壤环境背景值研究.对该水源地背景值的计算表明,该地区C层土壤Cu,Pb,Cd,Cr,As和Hg的背景值中心分别为21.2,32.5,0.103,60.3,11.0和0.012 mg/kg,其中w(Pb),w(Cd)和w(As)高于山东省平均值. 6种重金属的阈值分别为29.0,43.7,0.143,93.5,21.0和0.080 mg/kg,均小于全国平均上限值,但其中Pb,Cr,As的阈值高于土壤环境质量一级标准. 基于该地区背景值的污染累积指数评价表明,该地区主要重金属污染物为Pb和Hg,主要污染区为污水沟渠周边,污染深度为1~3 m.
贵阳市城区路侧土壤重金属分布特征及污染评价
王 济, 张 浩, 曾希柏, 白玲玉
2009, 22(8): 950-955.
摘要(1429) PDF(104)
摘要:
研究了贵阳市城区各交通干线两侧表层土壤中重金属的质量分数、空间分布特征及其影响因素.以基线作为参比值,采用地积累指数法对其污染程度进行评价.结果表明:各交通干道两侧土壤中重金属质量分数存在显著差异,除Pb和Cr外,其余重金属质量分数均高于中国表层土壤重金属元素背景值和贵阳市表层土壤重金属元素基线值. 整体上,贵阳市路侧土壤尚未受到Pb和Cr的污染,其w(Hg),w(Cd)和w(Zn)已达中度污染甚至强污染水平,同时各路段也受到了不同程度的As,Cu和Ni污染,但并不严重. 据调查,路侧土壤中重金属质量分数及其分布格局主要受到燃煤、交通运输、地形及路况、气象因素以及城市建设等的影响.
污染治理技术
煤泥水絮凝处理中絮凝体的分形特征
张明青, 刘炯天, 何 伟, 曾 艳, 刘汉湖, 刘琴亚
2009, 22(8): 956-960.
摘要(1228) PDF(79)
摘要:
用聚丙烯酰胺作絮凝剂,研究了所含黏土类型、絮凝剂投加量等因素对煤泥水絮凝效果和絮凝体分形维数的影响. 结果表明,含高岭石的煤泥水絮凝剂最佳投加量为10.0 mg/L,所对应絮凝体的分形维数最大,为2.70. 投加量不足时分形维数降至1.55,投加量过量时分形维数降至1.95;含蒙脱石的煤泥水絮凝剂最佳投加量为15.0 mg/L,所对应絮凝体分形维数最大,为1.68. 投加量不足时分形维数降至1.01,投加量过量时分形维数降至1.51.
破碎聚氨酯硬泡时CFC-11的释放量和残留量
杨 勇, 刘景洋, 郭玉文, 杨 敏
2009, 22(8): 961-965.
摘要(1218) PDF(68)
摘要:
将聚氨酯硬泡在密闭室中破碎至不同粒径,低温加热后进行氧弹燃烧试验,利用气相色谱/质谱联用(GC/MS)定量每个过程中发泡剂CFC-11(CFCl3)的释放量.结果表明:CFC-11释放量随破碎颗粒粒径的减小而增大,过4 mm筛的颗粒释放效果最佳,CFC-11释放量占其总量的67%;泡沫中w(CFC-11)为20%左右,其中77%的CFC-11包裹在泡孔中,23%被泡沫固相吸附;即使将泡沫过1 mm筛,部分未打破泡孔中仍有6%的CFC-11,当破碎粒径接近泡孔平均直径0.3~0.4 mm时,CFC-11释放量保持不变,吸附于泡沫固相中的CFC-11在破碎过程中很难释放.
纳米SiO2对含十二烷基苯磺酸钠微污染原水的助凝特性
李冬梅, 任 毅, 刘春柳, 李绍秀, 黄 辉
2009, 22(8): 966-970.
摘要(1242) PDF(67)
摘要:
以含微污染有机物——十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的高岭土悬浊液为研究对象,投加聚合氯化铝(PAC)与纳米SiO2,借助在线显微摄像技术与分形理论,探讨了纳米SiO2作为水处理剂的絮凝作用、助凝效果以及形态学特性.结果表明:①PAC与纳米SiO2单独使用时,PAC对无机高岭土颗粒去除效果好;而纳米SiO2对去除SDBS有利. ②仅投加PAC,当pH为10时,SDBS去除率低于4%;当pH为5~6时,SDBS去除率可达50%. ③不同pH下将纳米SiO2与PAC联用,SDBS去除率显著提高;以纳米SiO2为助凝剂,偏酸性环境有利于SDBS的去除,当pH为5时,SDBS去除率可达75%.④中性条件下,在PAC与纳米SiO2投加量比值为3时,纳米SiO2的助凝效果最优;纳米SiO2宜在投加PAC后40 s时加入,絮体粒径大、结构强大、沉降性能好、分形维数值大、剩余浊度低,SDBS去除率高.
能源与经济
工业废水排放量和治理投资费用的预测
於 方, 曹 东, 王金南, 宋存义
2009, 22(8): 971-976.
摘要(1474) PDF(84)
摘要:
利用1996—2005年相关统计数据以及专项调查数据,对重点排放行业工业废水的产生、排放特征以及治理费用函数进行分析,建立了分行业的宏观工业废水排放和治理费用预测模型,并预测了2006—2020年工业废水排放趋势、投资需求以及减排重点. 结果表明:到2010年,工业废水和CODCr产生量分别为646×108~658×108和1 575×104~2 031×104 t,二者的排放量将分别介于234×108~301×108和441.1×104~609.2×104 t;“十一五"期间工业废水治理投资和治理费用如不能达到8 000×108元,将面临CODCr减排目标不能完成的风险.
青藏高原植被固定CO2释放O2的经济价值评估
刘军会, 刘劲松, 冯晓淼, 高吉喜
2009, 22(8): 977-983.
摘要(1344) PDF(82)
摘要:
基于研究区植被生产有机质的物质量,结合遥感和野外观测数据,利用生态经济学方法,测算了青藏高原近20年植被固碳释氧(固定CO2释放O2)的经济价值. 结果表明:青藏高原植被每年固定CO2总量为28.1×108 t,释放O2总量为20.8×108 t;青藏高原植被固碳释氧的总价值为15.6×1011 元/a,利用造林成本法估算植被固定CO2的价值为7.3×1011 元/a,利用工业制氧法估算植被释放O2的价值为8.3×1011 元/a;从不同植被类型来看,灌丛的服务价值贡献率最大,亚热带常绿针叶林的单位面积价值最高;在水平方向上,植被固碳释氧价值受降水和植被分布影响,自东南向西北逐渐降低;在垂直方向上,生态系统服务价值受地形影响较大.
上海市能源消费碳排放分析
赵 敏, 张卫国, 俞立中
2009, 22(8): 984-989.
摘要(2168) PDF(150)
摘要:
根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)2006年版碳排放计算指南中的计算公式和碳排放系数缺省值,计算了上海市1994─2006年能源消费碳排放量. 结果表明:1994年以来碳排放量逐年增加,碳排放强度不断下降,由1994年的2.51 t/(104元)降到2006年的1.07 t/(104元). 通过比较2005年上海与全国以及主要经济大国间的碳排放量、碳排放强度和人均碳排放量发现,上海市能源消费碳排放量占全国的3.5%;碳排放强度低于全国和全球水平,但比英国、德国、日本高;人均碳排放量为2.7 t/a,是全国和全球平均水平的2倍多,低于美国、澳大利亚和加拿大. 从能源利用效率、经济增长方式、能源结构以及经济结构等角度分析了碳排放强度下降的原因,其中能源结构调整引起的平均碳排放系数下降和第三产业比重上升是主要原因.
工业园能源代谢分析
王 越, 王 园, 毕 军, 袁增伟
2009, 22(8): 990-994.
摘要(998) PDF(80)
摘要:
运用工业代谢分析方法对某农药化学工业园能源代谢系统进行量化分析. 结果表明:提升能源转化水平、改善能源利用效率是优化该工业园能源系统的2个有效途径,可减少能源代谢过程中的资源消耗与环境压力. 进一步根据能源代谢模型量化分析得出,提升工业园热电厂运行水平,达到供热煤耗0.043 t/GJ,供电煤耗4.538 t/(104 kW·h)(2004年江苏省平均水平),将较2005年水平减少原煤消耗35.31%;将能源利用水平较低企业的电力利用效率和蒸汽利用效率分别提高到园区平均水平(58.01%和63.84%),可较2005年水平减少原煤消耗2.5%左右.