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嘉陵江总磷通量变化及空间来源解析

中国环境科学 2024年第3期44卷 1448-1456页

作者：关文海骆国辉王攀菲娄保锋邱光胜中国长江三峡集团有限公司湖北宜昌443133 生态环境部长江流域生态环境监督管理局生态环境监测与科研中心湖北武汉430010

研究了2002~2019年嘉陵江北碚断面径流量、悬浮泥沙(SS)浓度与输沙量、磷浓度与通量[分总磷(TP)、溶解态磷(DP)、颗粒态磷(PP)]年际变化及水期特征,基于河流基流分割原理对磷的来源进行了解析.结果表明,(1)2002~2019年,嘉陵江悬浮泥沙... 详细信息

研究了2002~2019年嘉陵江北碚断面径流量、悬浮泥沙(SS)浓度与输沙量、磷浓度与通量[分总磷(TP)、溶解态磷(DP)、颗粒态磷(PP)]年际变化及水期特征,基于河流基流分割原理对磷的来源进行了解析.结果表明,(1)2002~2019年,嘉陵江悬浮泥沙浓度和输沙量年际波动巨大,最大年输沙量是最小年输沙量的20倍以上.(2)18a间嘉陵江北碚断面总磷浓度年均值在0.058~0.139mg/L范围内波动,其多年平均值为0.098mg/L.2002~2013年,TP和PP浓度表现为丰水期>平、枯水期,之后有的年份表现为丰水期>平、枯水期,有的年份则表现为丰水期<平、枯水期.(3)18a间DP浓度总体呈先上升(2002~2016年)后下降趋势(2016~2019年),尤以平、枯水期最为显著.(4)18a间TP和PP通量年际波动巨大,TP年通量最大值(2.280万t/a,2005年)是最小值(0.399万t/a,2006年)的6.7倍.水量、沙量、TP通量和PP通量表现为一定程度的“水、沙、磷”同步效应,而且丰水期最强,枯水期最弱.(5)水期之间对比,丰水期TP、PP和DP通量远大于平、枯水期.TP、PP和DP丰水期通量在年度通量中的平均占比分别为73.5%、77.5%和64.9%.(6)面源磷负荷年际波动远大于点源磷负荷,TP总负荷的年际变化趋势取决于面源磷负荷趋势.除2006年外,其他年份面源负荷在总负荷中占绝对优势,按年度计算,面源负荷平均占82.5%,按丰水期计算,面源负荷平均占90.8%.面源年度负荷主要来自于丰水期(平均81.2%).

关键词：嘉陵江磷通量来源

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山东省O_(3)污染概况及预报效果评估

中国环境监测 2024年第2期40卷 105-112页

作者：王桂霞解军丁椿张淼王昌伟王妍然许杨山东省生态环境监测中心山东济南250101 中科三清科技有限公司北京100029

对山东省各市2018—2021年的O_(3)污染特征进行了分析,并对2021年5—9月O_(3)污染较重月份空气质量模型的O_(3)预报结果进行了分析评估。结果表明:山东省2018—2021年O_(3)-8 h第90百分位数(O_(3)-8 h-90per)先升高后降低,O_(3)污染呈... 详细信息

对山东省各市2018—2021年的O_(3)污染特征进行了分析,并对2021年5—9月O_(3)污染较重月份空气质量模型的O_(3)预报结果进行了分析评估。结果表明:山东省2018—2021年O_(3)-8 h第90百分位数(O_(3)-8 h-90per)先升高后降低,O_(3)污染呈现波动变化,污染月主要集中在5—9月,并呈现内陆高、沿海低,中北部高、南部低的空间分布特征。集合预报模式对O_(3)模拟效果最好,预测结果与O_(3)监测值的相关性最大、偏差最小,但较难预测出O_(3)的峰值浓度,易漏报O_(3)重度污染。WRF-Chem、CMAQ、CAMx、NAQPMS对O_(3)的模拟效果比集合预报稍差,CMAQ、CAMx存在系统性偏低的情况,但对优级别的模拟效果明显好于其他模式;WRF-Chem、NAQPMS存在系统性偏高的情况,WRF-Chem能较好地模拟出O_(3)超标日,对中度、重度日的24h级别准确率分别达94.08%、100%,对O_(3)超标预报尤其是中至重度污染的预测预报有重要指导意义。

关键词：山东省臭氧模式预报评估

黄铁矿-Fe(Ⅲ)表面Lewis酸位点增强微囊藻毒素催化水解的机制

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高等学校化学学报 2024年第7期45卷 145-155页

作者：兰星贺玉婷张清方艳芬邓安平赵海霞张兆年三峡大学材料与化工学院宜昌443002 宜昌东阳光生化制药有限公司宜昌443300 三峡大学基础医学院宜昌443002 湖北省生态环境厅宜昌生态环境监测中心宜昌443002

天然黄铁矿(Pyrite)在高温(60℃)下能有效降解(k=0.072 min^(-1))水中微囊藻毒素(MCs),但突破高温瓶颈、实现常温条件[(25±5)℃]下MCs的高效降解仍是目前水处理技术的难点.本文发现外加铁离子(Fe^(3+),FeCl_(3))能加速Pyrite常温体系... 详细信息

天然黄铁矿(Pyrite)在高温(60℃)下能有效降解(k=0.072 min^(-1))水中微囊藻毒素(MCs),但突破高温瓶颈、实现常温条件[(25±5)℃]下MCs的高效降解仍是目前水处理技术的难点.本文发现外加铁离子(Fe^(3+),FeCl_(3))能加速Pyrite常温体系对微囊藻毒素-RR(MC-RR)的水解效率(水解贡献率77.94%),其降解速率常数(0.36 h^(-1))是单独Pyrite体系(0.12 h^(-1))的3倍.通过X射线光电子能谱仪(XPS)、循环伏安法(CV)、原位表面衰减全反射红外光谱(in situ ATR-FTIR)和密度泛函理论(DFT)等研究发现,外加Fe^(3+)通过形成Fe(Ⅲ)—O键增加了Pyrite表面Lewis酸铁位点数,再通过其与C=O配位实现了对MC-RR酰胺键的水解.此外,外加的Fe^(3+)还能将Pyrite表面多价态硫物种(S_(n)^(2-),S_(2)^(2-))氧化为单质硫(S0),通过形成氢键—NH…S进一步促进MC-RR的水解.本研究不仅为蓝藻水华治理提供了一种常温矿物处理技术,还为自然水体中酰胺类有机污染物的自净机制提供了理论依据.

关键词：微囊藻毒素 Lewis酸位点水解黄铁矿催化机制

2022年暖季宁波市臭氧区域特征及其背景浓度估算

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中国环境监测 2024年

作者：冀建树俞杰许丹丹汪伟峰宋静俏何佳宝周军浙江省宁波生态环境监测中心浙江静远环境科技有限公司

为研究2022年暖季（4—10月）宁波市大气臭氧区域污染特征,对浙江省11个地市中53个国控站点和宁波市20个城市评价站点的臭氧监测数据进行主成分分析（PCA）,并结合TCEQ法对宁波市臭氧背景浓度进行估算。结果表明:浙江省可解析出4个主成... 详细信息

为研究2022年暖季（4—10月）宁波市大气臭氧区域污染特征,对浙江省11个地市中53个国控站点和宁波市20个城市评价站点的臭氧监测数据进行主成分分析（PCA）,并结合TCEQ法对宁波市臭氧背景浓度进行估算。结果表明:浙江省可解析出4个主成分,其中第一主成分方差贡献为65.6%,解释为臭氧区域背景浓度;第二、第三、第四主成分方差贡献分别为14.2%、7.5%和2.6%,解释为区域内传输、局地环流、本地生成等对臭氧浓度的影响。宁波市可解析出2个主成分,其中第一主成分方差贡献为83.0%,解释为宁波市城市臭氧浓度;第二主成分方差贡献为7.0%,解释为海陆风对臭氧浓度的影响。由TCEQ法得到宁波市臭氧区域背景质量浓度为87μg/m3,同比2021年上升9μg/m3,夏季（7—8月）较高的区域背景浓度和较强的本地光化学生成能力导致臭氧浓度同比上升35μg/m3,是造成2022年臭氧浓度偏高的主要原因。2种方法得到的臭氧背景浓度具有较好的相关性,相关系数为0.88,PCA法的结果略高于TCEQ法,且2种方法都表明,较高的区域背景浓度和较强的本地生成能力共同促成了2022年高臭氧浓度事件。

关键词：臭氧主成分分析 TCEQ 区域背景浓度本地生成浓度相关性分

海水淡化反渗透膜生物污堵防控及早期监测防控研究进展

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工业水处理 2024年

作者：刘军陈勇强刘主根任新华吕志新于海超明红霞辽宁红沿河核电有限公司国家海洋环境监测中心

海水淡化是生产清洁水的重要来源，反渗透是目前海水淡化系统中应用最普遍的技术之一。然而，随着反渗透系统的运行，RO 膜表面或内部会发生有机物、无机物、微生物等污染现象，从而导致膜通量和截留率降低，影响膜性能和减少使用周期... 详细信息

海水淡化是生产清洁水的重要来源，反渗透是目前海水淡化系统中应用最普遍的技术之一。然而，随着反渗透系统的运行，RO 膜表面或内部会发生有机物、无机物、微生物等污染现象，从而导致膜通量和截留率降低，影响膜性能和减少使用周期，大大增加了工程的运行成本，其中生物污染是引起膜功能下降的首要原因。文章综述了海水淡化反渗透膜的几种污染形式，对近年来国内外反渗透膜生物污染早期监测和防控方面的研究及分析成果进行了总结，阐述了微生物污染的形式、发生膜生物污染的原因及相关早期监测方法。有针对性地提出解决方案，并对反渗透膜污堵防控提出了新思路。

关键词：海水淡化反渗透膜生物污染污染防控早期监测

于桥水库浮游植物群落时空动态及影响因素分析

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农业资源与环境学报 2024年第1期41卷 125-137页

作者：高锴李泽利赵兴华张晓绪梅鹏蔚张震天津市生态环境监测中心天津300191 天津天滨瑞成环境技术工程有限公司天津300191 天津天滨同盛环境科技有限公司天津300191

为探究于桥水库浮游植物群落结构时间与空间变化及其与环境因子的相关性,本研究于2020年5—12月,对于桥水库5个采样点浮游植物群落结构及水体理化因子进行调查分析,运用浮游植物种类多样性指数及综合营养状态指数(TLI)对水体营养状态进... 详细信息

为探究于桥水库浮游植物群落结构时间与空间变化及其与环境因子的相关性,本研究于2020年5—12月,对于桥水库5个采样点浮游植物群落结构及水体理化因子进行调查分析,运用浮游植物种类多样性指数及综合营养状态指数(TLI)对水体营养状态进行评价,同时应用Pearson相关性分析探究影响浮游植物群落结构的主要环境因子。结果表明:于桥水库浮游植物共隶属于7门86属194种,以绿藻门、蓝藻门及硅藻门为主,7月种类数最多,12月最少。优势种共有17种,蓝藻门最多。于桥水库全年浮游植物平均丰度为1.35×10^(8)cells·L^(-1),年均生物量为67.73 mg·L^(-1),从浮游植物群落组成时间差异来看,蓝藻门丰度始终最高,占比为78.75%~95.17%。甲藻门、金藻门及裸藻门占比均较小,合计占比在0.10%~1.48%之间。空间分布上,库中心浮游植物丰度最高,水库入口三岔口最低。TLI评价结果表明,于桥水库2020年处于轻度富营养状态,且夏季评价结果较好。在空间上,库区北部东马坊评价结果较差,水库入口三岔口较好。Pearson相关性分析结果表明,水温、pH、总氮浓度、高锰酸盐指数及叶绿素a浓度是影响于桥水库浮游植物群落结构的重要因子。

关键词：于桥水库浮游植物群落结构多样性指标 Pearson相关性

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工业园区大气污染物排放总量核算模型优化算法反演性能对比

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环境工程技术学报 2024年第4期14卷 1232-1238页

作者：赵瀚森刘峰均张夏夏吴柏莹沈怡秀高逸飞陈高江苏省生态环境监测监控有限公司江苏省环保集团有限公司江苏省生态环境大数据有限公司

基于工业园区污染物排放总量核算模型,以东南沿海某重点石化产业基地VOCs的排放总量核算为例,对比研究了Nelder-Mead单纯形法(NM)、双模退火优化算法(DA)、粒子群优化算法(PSO)3种优化算法和通过偏差平方和(目标函数1)、对数变换(目标函... 详细信息

基于工业园区污染物排放总量核算模型,以东南沿海某重点石化产业基地VOCs的排放总量核算为例,对比研究了Nelder-Mead单纯形法(NM)、双模退火优化算法(DA)、粒子群优化算法(PSO)3种优化算法和通过偏差平方和(目标函数1)、对数变换(目标函数2)、双曲余弦变换(目标函数3)构建的3种优化目标函数在不同随机误差强度和失效站点数量下的反演性能。结果表明:PSO算法的反演性能与粒子数量有关,但整体表现不适用于当前条件下的反演优化,NM和DA优化算法具有较好的反演准确性(MARE<30%),但NM优化算法的反演计算效率约为DA优化算法的11~20倍,NM优化算法反演性能最好;3种优化目标函数均适用于当前条件下的反演优化(MARE<30%),其中目标函数1和目标函数3在随机误差强度、失效站点数量较小的情况下反演性能更好,而目标函数2在随机误差强度、失效站点数量相对较大的情况下反演性能更好。

关键词：工业园区污染排放总量核算优化算法优化目标函数源参数反演

生物质多孔炭特征构建及对N_(2)O吸附可行性分析

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中国环境科学 2024年第6期44卷 3502-3516页

作者：王佳颖刘峥张晶梁柳玲广西大学资源环境与材料学院特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室广西南宁530004 广西环境应急与事故调查中心广西南宁530028 广西壮族自治区生态环境监测中心广西南宁530028

针对N_(2)O的排放现状和原因,在生物炭对农业土壤中N_(2)O的排放控制的应用研究进行了总结.分析了多孔炭的物理化学性质对N_(2)O吸附的关键作用,重点论述不同制备条件对生物质多孔炭理化性质的影响.其中含木质素较高的生物质原料在高温... 详细信息

针对N_(2)O的排放现状和原因,在生物炭对农业土壤中N_(2)O的排放控制的应用研究进行了总结.分析了多孔炭的物理化学性质对N_(2)O吸附的关键作用,重点论述不同制备条件对生物质多孔炭理化性质的影响.其中含木质素较高的生物质原料在高温热解后更容易形成微孔结构,在不同温度(400℃~1000℃)和生物质前驱体的条件下,多孔炭的比表面积和微孔容积最高分别可达2979m^(2)/g和1.130cm^(3)/g.此外,使用活化剂及杂原子掺杂剂的方式可以改变生物质多孔炭的表面极性、酸碱性、亲疏水性等的化学性质,并增加表面官能团种类,从而通过增强化学吸附作用进一步提高生物质多孔炭的吸附容量.最后,根据生物质多孔炭的特点,从吸附容量、可再生性和选择性等三个方面分析了生物质多孔炭吸附富集N_(2)O的可行性.最后,根据生物质多孔炭的特点,从吸附容量、可再生性和选择性等三个方面分析了生物质多孔炭吸附富集N_(2)O的可行性,为生物质多孔炭对N_(2)O气体吸附控制应用提供了科学依据.

关键词： N_(2)O 吸附生物质多孔炭物理化学性质

广西红树林植物群落-海水-沉积物复合结构特征及其典型相关性耦合优化

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生态科学 2024年第2期43卷 16-29页

作者：黄良美于晓燕李丽和韦锋李嘉力孙翔广西壮族自治区生态环境监测中心南宁530028 广西大学资源环境与材料学院南宁530004

为有效观测红树林植物群落-海水-沉积物复合生态环境系统,评价红树林湿地生态环境质量。基于广西山口和北仑河口2个红树林保护区内的植物群落样方调查、海水与沉积物监测分析数据,阐述了植物群落-海水-沉积物的基本结构特征;用主成分分... 详细信息

为有效观测红树林植物群落-海水-沉积物复合生态环境系统,评价红树林湿地生态环境质量。基于广西山口和北仑河口2个红树林保护区内的植物群落样方调查、海水与沉积物监测分析数据,阐述了植物群落-海水-沉积物的基本结构特征;用主成分分析、多重典型相关权重系数排序、频次计数及专家知识判读等方法,渐进耦合优化出一套指标体系,拟合植物群落-海水-沉积物间的理想数量关系,验证群落关键指标耦合优化作用。结果表明:(1)非对称性的49项初始指标耦合优化成对称性的24项后,群落-海水-沉积物间由无典型相关性表现出显著或极显著典型相关性。3者间的典型相关性大小顺序为沉积物-海水(第一、二典型相关系数及其显著水平分别为C1=0.994,p=0.0001;C2=0.993,p=0.001)>沉积物-群落关系(C1=0.997,p=0.001,C2=0.0.984,p=0.008)>群落-海水关系(C1=0.987,p=0.042;C2=0.902,p=0.423)。(2)群落作为水环境与沉积物间的有机生命系统,最大构件数对海水和沉积物有较理想的耦合优化作用,最大重要值对海水有明显耦合优化作用,最大胸径比总种数的耦合作用要突出。(3)均值内敛和样本增加可提高结构模型的典型相关显著性,结合专家知识判读法则可拓展结构模型,并提高典型相关系数值及其显著性水平。主成分分析-典型相关分析-专家知识判读的联合应用是很好的指标属性耦合优化方法,适用于复合生态系统的关联耦合及其生态环境质量评价。

关键词：典型相关分析数据集红树林广西