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基于极限学习机算法对太湖东部湖区水源地总磷数据的自动监测分析

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环境工程学报 2021年第6期15卷 2165-2173页

作者：崔嘉宇郭蓉张悦徐亮钟声董圆媛李心雨江苏省环境监测中心南京210019 江苏省苏力环境科技有限责任公司南京210036 南京大学环境学院南京210093

对太湖东部湖区金墅港和渔洋山水源地总磷自动监测值与实验室监测值进行比对分析,基于相关性分析,选取对自动监测总磷浓度影响较大的浊度、蓝绿藻和叶绿素等指标,提出可选择极限学习机隐层节点的改进极限学习机模型(IELM)修正自动监测... 详细信息

对太湖东部湖区金墅港和渔洋山水源地总磷自动监测值与实验室监测值进行比对分析,基于相关性分析,选取对自动监测总磷浓度影响较大的浊度、蓝绿藻和叶绿素等指标,提出可选择极限学习机隐层节点的改进极限学习机模型(IELM)修正自动监测总磷数据。结果表明,总磷自动监测值相对实验室监测值偏差较大,绝对误差范围在0.05~0.112 mg·L^(-1),平均绝对误差为0.017 mg·L^(-1)。若以相对误差小于或等于30%作为比对合格的标准值,总磷自动监测数据合格率仅为52.9%。经过IELM算法模型训练和测试,训练均方误差为0.0000735,测试均方误差为0.000103。经过模型修正后的自动监测总磷数据更接近实验室监测值,其平均绝对误差降低0.026 mg·L^(-1),平均相对误差降低45%。按比对误差30%计算,模型修正后的总磷自动监测数据合格率为92.0%,可应用于自动监测总磷数据的修正。

关键词：总磷自动监测改进极限学习机隐层节点修正数据

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pH值和氧化剂对硫化锑氧化溶解的影响机制

地质科技通报 2020年第4期39卷 76-84页

作者：江南李小倩周爱国黄雨榴潘国芳中国地质大学(武汉)环境学院武汉430078 江苏省环保集团有限公司江苏省环科院环境科技有限责任公司南京210036

矿山开采活动影响下辉锑矿的氧化溶解是影响岩-土-水环境介质中锑的迁移转化及其环境效应的重要过程。目前对于辉锑矿溶解的研究主要关注动力学特征,对于它氧化溶解的途径、环境因素的影响、锑的释放规律等重要问题的认识还不明确。为... 详细信息

矿山开采活动影响下辉锑矿的氧化溶解是影响岩-土-水环境介质中锑的迁移转化及其环境效应的重要过程。目前对于辉锑矿溶解的研究主要关注动力学特征,对于它氧化溶解的途径、环境因素的影响、锑的释放规律等重要问题的认识还不明确。为探究碳酸盐岩矿区地下水中锑释放过程,选取重要环境因素pH值和Fe(Ⅲ),采用单因素控制条件下的批实验方法,精细刻画避光条件下辉锑矿(Sb2S3)氧化溶解速率及Sb和S氧化产物的组成特征。研究结果表明,Sb2S3的氧化溶解是一个产酸的过程,Sb和S的释放速率、途径和产物特征受pH值和Fe(Ⅲ)的显著影响。Sb2S3的氧化溶解速率由快变慢后趋于平衡,初始反应速率的量级为10^-8 mol/(m^2·s),平衡反应速率的量级为10^-10 mol/(m^2·s)。Sb的释放氧化速率随pH值的增加而增加,强碱条件下最有利于Sb的释放和氧化。强酸条件下,H2S、SO2气体逸出和S(0)的沉淀促进了Sb2S3的溶解,Sb(Ⅲ)和S(0)为主要产物。中性条件下,溶解形成的HS-经逐步氧化生成SO2-4和少量S2O3^2-,Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)含量相近。强碱条件下,SbS3^3-和S-x的生成显著提升了Sb2S3的氧化溶解速率,Sb(V)和S2O3^2-是主要产物。Fe(Ⅲ)单独氧化作用时,Sb(Ⅴ)和S(0)是主要产物,锑释放的表观速率无显著提升,可能与SbOCl和S(0)的生成有关。研究表明,O2能够协同Fe(Ⅲ)氧化Sb2S3,但以Fe(Ⅲ)的作用为主导。本研究揭示了Sb2S3在不同pH值及氧化剂条件下氧化溶解的产物组成特征,提出了不同环境因素影响下的氧化溶解途径,证明碳酸盐岩天然缓冲地层更有利于锑的释放与氧化,岩溶地下水中锑诱发的环境效应会更为严重。

关键词：辉锑矿 pH值 Fe(Ⅲ) 氧化溶解锑释放

基于光谱特征的pH对溶解态有机质与铜相互作用的影响研究

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光谱学与光谱分析 2023年第5期43卷 1628-1635页

作者：胡斌王沛芳张楠楠施玥包天力金秋彤浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室(河海大学) 江苏南京210024 河海大学环境学院江苏南京210024 江苏环保产业技术研究院股份公司江苏南京210019 江苏省苏力环境科技有限责任公司江苏南京210019

环境条件的变化能够影响和改变溶解态有机质(DOM)的组成结构及化学特征,进而影响其生物地球化学循环过程。采用同步荧光光谱、三维荧光光谱、傅里叶变换红外光谱(FTIR),结合二维相关光谱分析方法,研究了pH条件变化对DOM特性及其与Cu^(2+... 详细信息

环境条件的变化能够影响和改变溶解态有机质(DOM)的组成结构及化学特征,进而影响其生物地球化学循环过程。采用同步荧光光谱、三维荧光光谱、傅里叶变换红外光谱(FTIR),结合二维相关光谱分析方法,研究了pH条件变化对DOM特性及其与Cu^(2+)相互作用的影响。结果表明,(1)随着pH值由5逐渐升高至10,DOM不同组分的荧光强度显著增强,其中类腐殖酸组分变化最显著,类富里酸组分变化最优先,这是由于pH的变化引起的醛酮、酚基、羧基等相关基团暴露导致的。(2)荧光光谱二维相关分析表明,pH的改变能够显著地影响DOM不同组分与Cu^(2+)的结合能力,但并不能影响其结合顺序。三维荧光光谱结合平行因子分析共解析出3个荧光组分,荧光组分的淬灭曲线非线性拟合结果更是定量验证了这一结果。(3)FTIR结果表明高pH条件下DOM与Cu^(2+)结合点位更多,结合强度更强。pH 5和pH 10条件下DOM官能团与Cu^(2+)的结合顺序分别依次为:多糖C—O>酚基>醛酮CO>芳香族C—H和多糖C—O>酰胺Ⅱ带C—N>酚基>脂肪族C—H>醛酮CO>羧基C—OH>芳香族C—H>羧基CO。荧光光谱和FTIR的异谱二维相关分析进一步表明Cu^(2+)与DOM类腐殖酸组分的相互作用滞后于酚基和芳基等基团。

关键词：荧光光谱傅里叶红外光谱溶解态有机质 pH 二维相关

HTAB对污泥发酵效能及微生物种群结构的影响

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水处理技术 2021年第10期47卷 48-52页

作者：吴丽娟杨阳章正勇邹敏江苏省环境工程重点实验室江苏省环境科学研究院江苏省环科院环境科技有限责任公司江苏省环保集团有限公司江苏南京210036

探究了典型杀菌剂十六烷基三甲基溴化铵(HTAB)对污泥厌氧发酵产短链脂肪酸的影响,采用16S rRNA和16S rRNA(genes)等测序手段分析比较了发酵系统中微生物的种群结构。结果表明,HTAB暴露有效促进了污泥产酸的效能,第6天达到(2 012±101) m... 详细信息

探究了典型杀菌剂十六烷基三甲基溴化铵(HTAB)对污泥厌氧发酵产短链脂肪酸的影响,采用16S rRNA和16S rRNA(genes)等测序手段分析比较了发酵系统中微生物的种群结构。结果表明,HTAB暴露有效促进了污泥产酸的效能,第6天达到(2 012±101) mg COD/L,相比空白组提高将近4倍,特别是乙酸。进一步发现,HTAB能加速污泥中蛋白质等有机底物的溶解和水解,促进发酵功能微生物的富集,有利于短链脂肪酸的积累。与传统的16S rRNA相比,16S rRNA(genes)测序分析能更加真实、有效地反映发酵系统中功能微生物的重要作用。

关键词：十六烷基三甲基溴化铵(HTAB) 厌氧发酵剩余污泥短链脂肪酸 16S rRNA(genes)高通量测序活性微生物