基于特征碘离子的非靶向筛查鉴定河北省地下水中碘化消毒副产物

联合高分辨质谱和碘化消毒副产物(I-DBPs)的特征质谱性质, 建立一套完整的非靶向分析方法。以河北省17口监测井为研究对象, 筛查地下水样品中I-DBPs的种类、数量及分布。共筛选出含有同分异构体的I-DBPs疑似离子2408种, 其中不同质荷比的数量为839, 远高于以往研究报道的I-DBPs数量。疑似I-DBPs离子中, 对碘离子响应强度排前十位的离子进行结构鉴定, 其中响应强度排前两位的两种离子被鉴定为酚类I-DBPs, 其发育毒性比对应的脂肪族I-DBPs高数十至数百倍。进一步的分析结果表明, 酚类I-DBPs是样品中主要的I-DBPs 类型之一。最后, 通过主成分分析, 讨论2408种疑似I-DBPs的分布特征。根据主成分分数, 筛选出明显偏离其他采样点的3个采样点。根据装载因子, 通过高斯混合模型对疑似I-DBPs进行聚类, 得到4类离子, 其中3类离子分别属于3个离群采样点的特征污染物。这些结果表明, I-DBPs的分布在河北省内的不同地区具有明显的差异性和复杂性。     

微生物燃料电池修复钒污染地下水的响应曲面优化研究

使用响应曲面法, 对单室微生物燃料电池去除五价钒的运行条件进行分析和优化。采用乙酸钠作为单室微生物燃料电池的碳源, 探讨钒初始浓度、COD初始浓度和电解液电导率对五价钒去除率的影响, 三因素三水平的响应曲面分析结果表明, 五价钒初始浓度对五价钒去除率的影响最显著, 其次为 COD 初始浓度, 最后是电解液电导率。利用响应曲面法得到最优实验条件: 五价钒初始浓度为75.44 mg/L, COD初始浓度为1007.48 mg/L, 电导率为11.98 mS/cm, 此时可获得五价钒的最大理论去除率80.31%。验证实验的结果证实了该优化方法的可靠性。研究成果可以促进微生物燃料电池技术在治理钒污染地下水领域的实际应用。     

气田采出水乳化规律及其与界面张力的关系研究

为了得到不同影响因素对气田采出水乳化的作用规律，以及乳化规律与界面张力的关系，首先研究了气田采出水的矿化度和主要无机盐（CaCl₂、NaCl）浓度对其乳化规律和界面张力的影响。研究发现：静置初始乳化程度、乳化稳定性和界面张力均随矿化度或无机盐浓度的增加而逐渐降低；增加相同质量浓度的CaCl₂或NaCl时，CaCl₂对乳化程度和界面张力的影响更大。其次，通过研究不同泡排剂含量下的乳化规律，发现增加微量泡排剂就可大幅提升静置初始乳化程度和乳化稳定性：泡排剂质量分数从0仅提升至1‰，静置初始浊度即提高1倍，静置48 h后浊度的降低幅度从94%降至43%。此外，增加矿化度和泡排剂含量均会使油/水界面张力降低，不过二者对静置初始乳化程度的变化趋势影响相反，说明仅凭界面张力的变化无法判断初始乳化程度上升或下降的变化趋势。但对比不同影响因素下界面张力的变化幅度和静置初始乳化程度的变化幅度发现，在单因素实验中，当界面张力的变化幅度越大时，气田采出水静置初始乳化程度的变化幅度也越大。     

宜春岩溶区地下水特征及其开发利用

宜春岩溶区位于萍乡-乐平岩溶发育带上,岩溶地层发育,以岩溶地下水为主要水源。为合理地开发利用岩溶地下水,分析了研究区岩溶地下水分布特征、补径排特征、化学特征、动态特征、储水构造、岩溶地下水开发利用现状、岩溶地下水开发利用区划等。结果表明,宜春地区岩溶含水岩组富水性有丰富、较丰富、中等三种类型,岩溶地下水化学类型以HCO_3-Ca型为主,流量动态曲线以多峰型、单峰型为主。岩溶地下水储集受地层岩性、地貌、构造等因素影响,构造是主导因素,地下水主要储藏于背斜储水构造、向斜储水构造和断裂储水构造。区内地下水开发需因地制宜,分宜(操场、高岚)侵蚀堆积平原区隐伏岩溶含水层多,储水条件好,可直接引流扩泉或井采;中南部多为溶丘谷地、洼地区,工程地质条件复杂,以引水、扩泉、截流为主,井采为次。墨山-田心侵蚀堆积平原区是岩溶塌陷地质灾害的易发和高发区,应限制性开发隐伏岩溶地下水。     

火山渣对地下水中Cd2+的吸附效果

针对水体中Cd²⁺污染问题, 采用生态安全型火山渣进行吸附低温水体中Cd²⁺的实验研究, 分析火山渣吸附Cd²⁺的效果及影响因素. 结果表明： 火山渣是一种具有潜在应用价值的Cd²⁺吸附剂, 1.00 g火山渣对10 ℃,0.5 mg/L水体中Cd²⁺的去除率达97.10%; 接近中性环境有利于吸附Cd²⁺; Ca²⁺,Mg²⁺,NO^-₃对火山渣吸附Cd²⁺有抑制作用, Fe²⁺和 Mn²⁺的抑制作用较小; 当NH⁺₄和NO^-₂的质量浓度低于50 mg/L时, 对吸附无影响, 当其质量浓度大于50 mg/L时, 对吸附有抑制作用; SO^2-₄对吸附作用无影响; 质量浓度较大的HCO^-₃对吸附Cd^2+有促进作用.     

复合污染地下水中磺胺类降解菌对氮细菌作用的影响

针对我国农业区地下水三氮(NH⁺₄ N,NO^-₂ N,NO^-₃-N)复合抗生素的污染问题, 通过实验模拟研究其微生物修复过程中磺胺类降解菌对氮细菌降解三氮的作用效果. 结果表明： 磺胺类降解菌可促进NH⁺₄-N和NO^-₂-N降解, 并抑制氮细菌生长及NO^-₃-N降解; 磺胺类降解菌为杆菌, 属于革兰氏阳性菌, 氮细菌为球菌和杆菌, 属于革兰氏阴性菌. 即磺胺类降解菌可促进硝化作用, 抑制反硝化作用.     

北票市地下水水源地状况调查与评价

该文主要针对地下水源状况进行调查与评价。以北票市地下水源为研究对象,以现有资料为基础,将水文地质学与环境科学相结合,依据环境质量评价等理论和方法,分析地下水源的污染特征,开展地下水环境质量评价,并针对主要污染因子提出污染防治措施,可为北票市地下水源保护和地下水污染治理提供借鉴和参考。     

关于固体废物焚烧处理厂的地下水环境防治措施

由于人类对生产、生活所产生的固体、气体和液体、废物处置不当、从不同途径对地下水环境造成污染越来越严重,有些地区地下水污染已到了相当严重的程度。本文通过分析固体废物焚烧处理厂的建设对地下水环境造成的影响,进而提出相应的防治措施。     

敦煌绿洲地下水时空变异特征及其对土地利用/覆被变化的响应分析

应用遥感和地统计学方法,分析敦煌绿洲土地利用/土地覆被变化对地下水位时空变异的影响,通过半变异函数模型、克里格插值拟合敦煌绿洲1987年和2008年地下水位时空变异性特征,结合遥感解译生成的1987年和2007年二期土地利用/土地覆被类型分类图,叠加分析不同地下水埋深变化与土地利用类型转移之间的关系.结果表明:人为因素对地下水位空间异质性变化有较大影响,1987-2007年间地下水位的最大自相关距离显著增大,地下水资源的连通性和脆弱性也在增加.耕作区、城建用地和无植被区面积增加,各类草地和灌木林地面积减少,生态环境有退化趋势.地下水时空变化与土地利用与覆被变化具有一定的响应关系.干旱区温度的升高对绿洲地下水位变化具有一定的影响,而耕地的增加、抽水灌溉、渠系衬砌、旅游业蓬勃发展等人类活动加大了耗水量,减少了地下水补给,占用了生态用水,是导致绿洲地下水位持续下降的主要原因.