金属酞菁光复合催化剂的制备及光催化性能研究

采用固相熔融法制备了不同中心金属的酞菁配合物MPc(M=Mn2+、Co2+、Ni2+)光复合催化剂,研究MPc对亚甲基蓝的催化降解效果。结果表明,可见光照射下,MPc对亚甲基蓝的降解效率Ni Pc> MnPc> Co Pc,最佳反应条件为:空气通入量120 m L/min,催化剂Ni Pc的加入量1. 0 g/L,反应150 min时,10 mg/L亚甲基蓝的降解率达97. 5%。降解反应符合一级动力学议程。     

硫酸肼还原法测定水中硝酸盐氮评价

通过采用硫酸肼还原法来测定水中的硝酸盐氮含量,并对实验过程中可能产生影响的干扰离子(氯离子、亚硝酸根离子、硫酸根离子以及铵根离子)进行研究测定,分析其对实验结果是否产生影响;针对氯离子对测量结果的干扰实验,同时采用了紫外分光光度法与硫酸肼还原法进行比较。结果表明,硫酸肼还原法作出的标准曲线线性范围基本稳定在0. 996 0～0. 999 4之间,氯离子以及亚硝酸根离子均会对测定结果产生影响,其中,氯离子会使最终测定结果偏低,亚硝酸根离子会使最终测定结果偏高。将硫酸肼还原法与紫外分光光度法准确度进行比较,得出的结论是硫酸肼还原法准确度较高。     

Ag/g-C_3N_4/ZnO复合光催化剂的制备及光催化性能

合成了一种新型的三项的异质结光催化剂Ag/g-C_3N_4/ZnO,银离子在光照下沉积在g-C_3N_4/ZnO的异质结上,通过Ag的表面离子共振,不仅提高了可见光的吸收,同时也作为一种很好的电子受体促进光生电子的转移。在g-C3N4和ZnO的界面,光生电子从g-C3N4的导带转移到ZnO的导带上,阻止了光生电子空穴对的复合。因此三项异质结的Ag/g-C_3N_4/ZnO复合材料显示出了最高的光催化活性。     

人工模拟地质封存CO_2泄漏对土壤酶活性的影响

基于人工控制CO_2泄漏平台,以鄂尔多斯二氧化碳地质储存地的土壤和典型植被玉米、豌豆和黑麦草为研究对象,考察了高浓度CO_2入侵包气带对土壤部分氧化还原酶和水解酶活性的响应规律,旨在为CO_2地质储存的风险评价提供依据。结果表明,当土壤CO_2浓度在900~719 800 mg/m~3范围内时,CO_2浓度增加,对玉米和豌豆试验区土壤过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶以及蛋白酶活性有不同程度的促进作用,但对玉米土壤蔗糖酶活性却表现出抑制作用;黑麦草试验区各类酶活性随土壤CO_2浓度增加表现出提高、降低和先提高后降低三种变化趋势;进一步提升CO_2浓度达到作物致死阈值1 655 540 mg/m~3时,豌豆试验区土壤各类水解酶活性均达到最低,而黑麦草试验区土壤氧化还原酶活性和水解酶活性均高于其他试验区;三种作物相比,豌豆对CO_2胁迫的耐受性最弱,玉米次之,黑麦草最强,致死CO_2浓度下存活时间较久。即土壤酶活性不仅受制于高浓度CO_2的胁迫,而且与地表植被的类型等因素相关。     

不同粒径下土壤水分特征曲线的测定与拟合模型的研究

为研究不同粒径下土壤水分特征曲线的变化规律并探究描述曲线的最佳模型,以4种不同粒径的土壤为研究对象,用Ku-pF仪进行土壤水分特征曲线的测定,并用3种经验模型对实测曲线进行了拟合。试验结果表明:土壤粒径越小,其孔隙结构越密实,中、小空隙增多且连通性变差,土壤具有较高的进气值和良好的持水性能。不同经验模型对不同质地土壤的适用性不同,利用经验模型来拟合非饱和土壤水分特征曲线时,不能脱离参数的物理背景而单纯地追求拟合精度,通过对比、分析3种常用模型,得出Fredlund and Xing模型是描述土壤水分特征曲线的最佳模型。     

面向生态的矿区地下水位阈限研究

分布在干旱半干旱地区的植被,由于降水不足以维持其长期生存,需要地下水提供部分或全部水源,因而对地下水有一定的依赖性。煤层开采破坏含水层后地下水位会大幅降落,这在一定程度上会给依赖地下水植被造成水分胁迫,进而控制生态系统演化过程。针对榆神矿区煤层开采引起地下水位变化的基本特征,提出了生态安全约束下矿区地下水位控制阈值的确定方法。研究表明,植物根系与地下水毛细上升带保持接触时,植物就可以吸收利用地下水,因此本文将最大毛细上升高度与根系长度之和作为植被利用地下水的最大临界埋深。在毛管流理论指导下,以颗粒排列方式与孔隙直径大小的关系建立了最大毛细上升高度计算公式,并给出了通过颗粒级配曲线确定最大毛细上升高度的方法。据此计算的毛乌素风积沙最大毛细上升高度的取值区间为0.7～2.0 m,进一步确定了榆神矿区生态安全约束下的矿区水位控制下限为4.0 m。在此基础上,以2016年地下水流场基准,以水位埋深4.0 m为界将榆神矿区划分为生态约束区和无约束区。水位埋深小于4.0 m的区域植被对地下水依赖程度高,属于生态约束区,煤层开采造成地下水位下降极易使植被遭受水分胁迫,因而是矿区生态环境保护的重点。研究成果阐明了榆神矿区生态环境及地下水位对煤层开发的限制条件,为进一步推进保水采煤技术的发展奠定了理论基础。     

北江流域“2022·6·22”暴雨洪水分析

2022年6月19日,北江流域发生“2022年第2号洪水”,为1915年以来最大的洪水。为提高对北江流域暴雨洪水特性的认识,采用定性与定量相结合的方法对该场洪水的雨水工情进行研究。分析暴雨中心、洪水量级、洪水传播时间等特征,并与历史暴雨洪水进行对比。借助种子蔓延算法比较“理想凑泄”和“经验控泄”调度方案的调控效果,同时考虑水库动库容效应进行调洪演算。结果表明:造成本次洪水灾害的主要原因是累计雨量大、降雨强度大以及暴雨区域集中;根据“理想凑泄”规则调度飞来峡水库取得了显著效果,但需要考虑水库动库容的影响。研究成果可为北江流域防洪减灾以及制定调度规则等提供支持。     

灞河流域气候因子对水沙变化的影响

利用灞河流域蓝田气象站和马渡王水文站1960—2012年的气象、水文实测资料,分析灞河流域气候及水沙变化规律,同时运用相关性分析、灰色关联分析、多元线性回归模型等多种方法探讨了该流域水沙变化与气候变化的关系。结果表明:灞河流域降雨量、蒸发量、径流量和输沙量皆呈显著下降趋势,而气温呈上升趋势;降雨量与水沙都有重要的相关关系,1960—1990年影响径流量的气候因子敏感度由大至小依次为降雨量、气温、蒸发量,而1991—2012年则为降雨量、蒸发量、气温,当气温和蒸发量不变时,降雨量每增加1 mm,两阶段的年径流量分别增加0.14亿m3和0.08亿m3;1960—2012年影响输沙量的气候因子敏感度由大至小依次为降雨量、气温、蒸发量,当气温和蒸发量不变时,降雨量每增加1 mm,年输沙量增加0.668万t。     

基于DPSIR-TOPSIS及耦合协调度的安徽水资源承载力的时空变化

为加快产业承接步伐,将安徽打造成长三角高质量承接产业转移的优选地,保障安徽省水资源的可持续开发利用十分重要。本研究依据安徽省2010—2020年的相关数据指标,结合安徽省实际发展状况,基于DPSIR-TOPSIS模型选取22个评价指标构建评价体系,通过障碍度模型分析影响安徽省水资源承载力的主要因素及障碍度。采用空间自相关法分析安徽省各市水资源承载力的关联程度,采用耦合协调度模型分析各子系统间的耦合协调度。结果表明：安徽省水资源承载力指数从0.326 9上升至0.728 6,呈向好趋势;影响水资源承载力的主要子系统为压力系统和影响系统,影响因子主要是自然保护区面积、工业废水排放量、工业SO₂排放量,障碍度分别占比14.80%、10.61%、8.68%;安徽省耦合协调度较为稳定,处于濒临失调状态;安徽省各市水资源承载能力整体向好,但内部空间差异较明显。加强安徽省水资源承载力的关键在于提高生态环境治理水平,研究结果可为安徽省未来水资源配置和高效利用提供科学依据。     

水资源安全综合评价与预测——基于浙江省台州市实证分析

水安全关乎一个城市社会、经济各方面的协调发展。以台州市为例,采用"压力-状态-响应(PSR)"模式建立水安全评价指标体系,通过层次分析法(AHP)获得各指标的权重,以"边际效益递减"原理求得各指标的子安全度,结合综合指数法对台州市2011-2015年水安全状况进行综合评价。结果表明:台州市该阶段的水安全情况处于基本安全状态,化学需氧量、河流污染百分比、年降雨量、城市用水重复率是台州市水安全状况的主要影响因子。以灰色预测GM(1,1)模型对台州市水安全情况进行预测,预测结果显示:台州市2016-2020的水安全状态仍处于基本安全状态,且呈逐年上升向安全状态转化的趋势。