黄土性土壤对Cd~(2+)的吸附研究

采用静态吸附方法,研究了镉在黄土性土壤中的吸附动力学与热力学。研究表明,镉在黄土性土壤中吸附的动力学模型符合双常数方程,热力学模型符合Langmuir和Freundlich方程。随着吸附时间的增加,黄壤对镉的吸附量增加,在120 min时基本达到平衡。黄壤中镉的浓度与吸附量成正相关,且在土壤表面,镉为单分子层吸附。Cd2+溶液中共存的Mn2+、Ca2+、Na+等离子对黄壤吸附镉产生不同的影响。     

基于整数编码粒子群算法的树状供水管网优化

以管网年费用折算值为目标函数,以管网布置形式及管径为优化参数,建立了树状供水管网的优化设计模型.利用基于整数编码的粒子群算法对这一模型进行了求解,该方法以某一管网连接状态及各管段管径作为粒子群个体,采用整数编码,通过不断地更新粒子的位置来搜索最优的管网结构及管径值,实现了对管网布置形式及管径的同时优化.优化过程中,对进化过程中产生的不可行解进行处理,提高了优化效率.实例表明,将粒子群算法应用于树状管网优化设计中可以获得更好的优化结果和效率.     

基于RS与GIS的典型地区土地利用/覆盖变化研究——以三江源生态环境重点保护区玛多县为例

典型地区和脆弱区的土地利用/覆盖变化是区域性研究的重要内容。三江源地区是国家级自然保护区,生态系统异常敏感和脆弱。以典型地区玛多县为案例,基于RS和GIS技术,系统研究了该地区土地利用/覆盖变化及其对景观格局的影响,探讨了生态环境演化过程,可为更广泛的区域性综合提供基础。研究发现:①10 a间,该地区湿地、水体和天然草地明显减少,湿地减少比例达到36.63%,大于6 hm²的湖泊减少近半数;沙地,裸地和盐碱地等明显增加,草地退化、沙漠化严重;②天然草地、裸地、沙地、水体、湿地和盐碱地之间的类型转化较为明显,且与水资源又有密切的关系。③多样性、均匀性指数和景观异质程度提高,土地趋于多样化和均匀化;裸地、沙地优势度增加,湿地、水体和天然草地优势度减少;整体破碎化程度呈缓慢减少趋势,而湿地、沙地破碎度增加。④综合土地利用动态度为0.98,天然草地、裸地、湿地、沙地动态面积变化较大。⑤研究区的土地利用/覆盖变化将深刻影响该地区的生态过程,同时还将影响三江源地区的水源涵养和供给。     

陕西省西安市景观水资源及其深度开发

通过开展“八水绕长安”深化研究,旨在改善城市生态和人居环境,将陕西省西安市建设成绿水青山交相辉映的生态文明城市。首先阐明了景观水资源深度开发的含义,然后参考陕西省西安市汉城湖和昆明池的实践经验研讨如何进行景观水资源的深度开发。深度开发主要包括:确保景观水资源的水安全; 水景观的创新性与独特性; 深入发掘历史文化,注重水文化因素的导入; 实施综合开发; 坚持以人为本及人水和谐的思想。深度开发的具体建议有确保水安全、绕城水景点连网、深化景观水资源的功能、景观水资源与历史遗迹的结合以及景观水资源与绿化的结合。     

基于MT3DMS的某采煤厂污染物运移模拟

随着工业化发展速度加快,大量采煤带来的环境污染问题日益突出。为了保护安康石煤开采区域的生态环境,掌握当地污染物运移规律尤为重要。因此,基于安康市2018年2月地下水流场资料,利用Visual Modflow中的MT3DMS模块建立溶质运移模型,对采煤厂污染易发区域的多种特征污染物在不同情况下的运移进行研究,并提出相应的污染防治建议。结果表明:当未采取任何措施时,Al~(3+)、Fe~(3+)和NH_4~+这3种特征污染物在泄漏1 000 d后超标面积在1 893～5 975 m~2之间;当安装防渗层或加快检漏频率后,仅NH_4~+在泄漏1 000 d后出现1 693 m~2的超标,其余污染物浓度均低于超标限。     

浅层包气带土壤水昼夜分布变化规律模拟研究

西北干旱半干旱地区,浅层包气带含水率与地温等地下水文要素的分布特征对保护旱区表生生态环境起到至关重要的作用。以鄂尔多斯风沙滩地区原位土柱试验为基础,采用HYDRUS-1 D对一维入渗过程的水蒸汽变化、含水率和温度分布进行数值模拟并通过实测值进行验证。结果表明:温度梯度对浅层包气带土壤含水率昼夜变化及水蒸汽通量分布起到主控作用;日尺度剖面水蒸汽运动过程可分为3个阶段:阶段1(1:00-7:00),阶段2(8:00-16:00)及阶段3(17:00-23:00);当温度梯度方向向上,水蒸汽通量向上运动时,含水率变小,反之,含水率变大。利用HYDRUS模型分析水蒸汽的运动规律,揭示了土壤温度对土壤水分布的影响机制,为旱区蒸发过程及生态环境保护提供科学依据。     

煤炭基地水污染研究理论体系探讨

以煤炭基地的水体为研究对象,以煤炭基地水污染研究理论体系的建立为研究重点,在分析中国能源形势和煤炭基地发展现状的基础上,通过查阅大量文献资料,并结合陕北煤炭基地实际情况,有针对性地提出煤炭基地水污染研究理论体系框架,具体分析了该体系五个组成部分的研究目的、研究内容和研究成果用途,在此基础上以陕北煤炭基地水污染问题为研究实例实践这一理论体系。结果表明:煤炭基地水污染研究理论体系由煤炭基地水污染背景条件研究、现状研究、机理研究、发展趋势研究和防治对策研究组成;陕北煤炭基地超过80%的地下水属于轻微污染和未污染,地表水存在一定程度的污染;窟野河大部分水化学组成从上游向下游呈先升高后降低的趋势;陕北煤炭基地未来地下水主要污染区分布在榆林市榆阳区、金鸡滩镇、神木县锦界、神木县城、大柳塔镇、府谷县城等;对原有污染严重的企业进行技术改造做到清洁生产,在企业相对集中的区域采取污水厂统一处理进行,新建企业必须进行污水处理设计,对生活污水采取土地渗滤或污水厂处理,固体废弃物要做无害化处理,农业生产中要求合理施肥。     

气候变化和人类活动对沣河流域径流量影响的定量评估

以沣河流域为例,采用小波分析法、累积距平法分析了该流域1965-2016年径流量和降水量的变化趋势,揭示了径流量变化过程中存在1988和1997年两个突变点。应用累积量斜率变化率比较法分析了不同时期降水量和人类活动对沣河流域径流量变化的相对贡献率。结果表明:以1965-1987年为基准期,1988-1996年降水量和人类活动对径流量减小的相对贡献率分别为37. 69%和62. 31%; 1997-2016年降水量和人类活动对径流量减小的相对贡献率分别为-11. 92%和111. 92%。     

PVDF膜的亲水改性及其抗污染性能的研究新进展

PVDF膜由于其较强的疏水性能,在水处理应用中需要较强的驱动力,使得运行费用增加;同时膜的疏水性也会导致膜污染、膜堵塞,从而造成膜水通量的降低。因此,针对此问题,提出了PVDF膜的改性,通过对PVDF膜进行改性来提高它的亲水性能从而改善膜的性能。介绍了近年来PVDF膜亲水改性的研究新进展,PVDF膜的改性主要有表面改性和共混改性,表面改性主要有表面接枝与表面涂覆,共混改性主要的共混物质有亲水聚合物、无机纳米粒子以及碳基纳米材料等。研究发现,通过改性后的PVDF膜亲水性能、抗污染性能以及膜的机械性能都有所提高。这为解决PVDF膜的污染问题提供了一种实际可行的方法,并通过提高其亲水性而降低了运行成本。     

新型铁炭微电解材料的制备研究

以铁炭为原料,在传统铁炭微电解材料中添加金属化合物添加剂,通过两段烘焙工艺制得新型微电解材料。研究了新型铁炭微电解材料处理印染废水的条件及影响因素,主要研究了在不同的铁炭质量比、金属化合物添加剂、铁炭质量占微电解材料总质量百分比、温度以及焙烧时间等条件下制备的材料对印染废水的处理。研究表明,用铁炭质量比为1∶1,添加剂按氧化铝∶氧化钛∶氧化镁∶氧化锰∶氧化钙比例为5∶3∶2∶1∶1混合,铁炭质量占微电解材料总质量百分比为60%电解材料,在1 100℃下焙烧2 h制备的新型铁炭微电解材料处理印染废水效果最佳。对印染废水的COD_(Cr)、色度去除率达到76.8%,84.5%。