沉水植物对沉积物磷的影响研究进展

沉水植物占据着水体生态系统的关键界面,是水-沉积物环境质量及其界面物质迁移转化的重要调节器,对水体生产力及生物地球化学循环具有十分重要的影响。沉水植物在生长发育、衰亡过程中,通过直接或间接作用影响沉积物磷的迁移转换。针对已有研究成果存在的问题,提出了今后的研究方向:研究方法的改进与创新,拓展研究范围,开展生物相磷的相互迁移转化研究,深化不同类型沉水植物对沉积物磷影响机制的研究等。     

SnO_2/MWCNTs复合改性阳极对海底沉积物微生物燃料电池电化学性能的影响

采用电沉积法和浸渍法制备了氧化锡/多壁碳纳米管(SnO_2/MWCNTs)复合材料,并首次将其应用在海底沉积物微生物燃料电池(MSMFCs)的阳极改性,测试分析SnO_2/MWCNTs改性阳极的电化学性能和由其组成的电池性能。结果表明,SnO_2/MWCNTs复合阳极的氧化还原电化学活性和电子转移动力学活性分别是空白组的28.26倍和983.7倍;电容性能是空白组的43.14倍;阳极电荷转移电阻约是空白组的1/4。复合改性阳极组MSMFCs的最大功率密度(1 085.1 m W/m2)是空白组的2.17倍。机理分析表明,MWCNTs提高了阳极的导电性,SnO_2使氧化还原反应更容易进行,阳极的电容性能增加;在特殊的海洋弱碱条件下,SnO_2和MWCNTs的增强协同作用使复合改性阳极表现出更加优异的性能。     

烟台套子湾海域表层沉积物粒度分布特征及其动力响应

根据2010年10月采集的山东烟台套子湾大范围表层沉积物样品以及收集到的实测水文资料,分析研究套子湾海域表层沉积物的粒度分布特征,同时在应用GSTA模型对沉积物进行输运趋势分析的基础上,探讨该区域泥沙运移趋势.结果表明:整个套子湾内主要以细砂或极细砂和粉砂质砂为主,沉积物总体呈条带状分布向外逐渐变细;海区大部分区域的表层沉积物分选性都很好,相对与较小的潮流动力而言,波浪动力因素对泥沙的长期分选起到了主要作用;套子湾海域沉积物内细颗粒含量很少,平均值仅在3.49％,该海域细颗粒泥沙来源少,揭示了套子湾海域以波浪作用为主的沉积环境.应用GSTA模型对表层沉积物运移趋势分析结果显示,套子湾海域以垂直岸线横向输沙为主,近岸存在一定的纵向输沙,但强度不大,在优势浪垂岸入射和横向输沙作用控制下,纵向输沙强度较弱.     

基于虚拟仪器的底质声学测试系统设计

为解决在不具备海洋远洋原位测试的情况下仍然需要对沉积物进行还原海底环境声学测试的问题,将虚拟仪器技术应用于沉积物测试中,建立可以在实验室中还原海底环境的声学测试系统。采用虚拟仪器智能判断首波的方法测试沉积物在相应环境的声速,应用虚拟仪器频谱分析技术实现对超声波信号的滤波及分析,利用Labview工具编写软件实现超声测试与温度和压力的测量与控制同步。建立小尺度地质物理模型可以通过对海洋底质沉积物样品施以温度、压力控制,在实验室内还原海底特殊环境,同时对沉积物样品进行超声无损探测。在测试系统平台上对远洋获取的沉积物进行声速测试实验,对比传统方法测试实验,实验结果表明测试系统操作简单、可还原样品环境、实用性强。     

沉积物有机质的形成温度对苯并[a]芘吸附解吸的影响

通过静态吸附实验,研究了不同燃烧温度形成的沉积物有机质对苯并[a]芘(BaP)的吸附解吸行为。结果表明,当燃烧温度从0℃升高到400℃时,吸附非线性指数n值从0.544降低到0.299。然而,沉积物有机质形成温度的升高增加了BaP的吸附能力和解吸滞后性。当燃烧温度升高到600℃时,样品中脂肪结构、极性结构和大部分芳香结构被燃烧掉,主要剩下矿物组分。因此,T600样品对BaP表现出高的n值、低吸附能力和吸附不可逆性。单一浓度下有机碳标化的吸附能力参数lgKoc值与芳香碳含量显著正相关(p<0.001),而与样品的H/C原子比显著负相关(p<0.001)。样品的芳香碳含量与BaP的解吸滞后指数(H)(p<0.01)和n值(p<0.000 1)均表现出很好的负相关关系。以上的结论说明,芳香碳在BaP的吸附非线性、吸附能力和解吸滞后性中起主要作用。     

复合污染沉积物中重金属的稳定化研究

以CaCO3、Fe（OH）3、Ca（H2PO4）2、MgO为稳定试剂,模拟复合污染的沉积物进行稳定化处理,运用毒性浸出方法（TCLP）评价沉积物中重金属的稳定化效果．实验结果表明：4种稳定剂不同程度提高了沉积物中重金属的稳定化效率．其中,CaCO3对Cu的稳定效率最高达到50．01％,对Pb的稳定效率最高为42．21％;Ca（H2PO4）2对Pb的稳定效率最好,最高可达90％以上,但对Ni未见明显的稳定效果;Fe（OH）3对As具有较好的稳定效果,稳定效率可达68．44％;MgO对Cu和Pb最高稳定效率为80％以上．     

30种多氯有机物的沉积物吸附系数定量结构性质关系研究

研究了30种含氯有机物沉积物吸附系数(Koc)的定量结构性质关系(QSPR)模型。模型的自变量由遗传算法从多个结构描述符中选择得到,校正模型则采用多元线性回归方法建立。应用留一交叉验证及外部测试集验证对所建立的模型进行了检验。留一交叉验证中模型的预测均方相对误差为8.13,外部测试集验证中模型的预测均方相对误差为8.88。这说明所建立模型对于未知样本有较好的预测能力,可用于预测含氯有机物的Koc值;遗传算法结合多元线性回归方法是一种合理可行的建立含氯有机物沉积物吸附系数QSPR模型的方法。     

桂林水系沉积物间隙水中几种毒性元素分析

用原子吸收分光光度法测定了桂林水系沉积物间隙水中的铜、铅、镉，用原子荧光法测定了间隙水中的汞和砷，以确定桂林水系毒性元素的污染情况，结果表明：污染最严重的是铜，平均值为0．0973mg／L，最大达0．2361mg,／L；其次是铅、镉，平均值分别为0．088mg／L和2．200μg／L，最大值分别为0．2445mg／L和5．900μg／L；而汞和砷没有造成对间隙水的污染，污染最严重的水域县桃花江，漓江次之，青狮潭水库污染最轻。     

Hydrogeochemical Characteristics of Fluorine in Shallow Groundwater of Tongshan Area

Tongshan area, a part of the floodplain of the abandoned Huanghe River, is one of the popular endemic fluorosis areas in East China. One of the reasons is high concentration of fluorine in shallow groundwater. Test results of 36 groundwater samples show that fluorine concentration in shallow groundwater is 0.18-6.7mg/L and 50% of the samples exceed the Chinese drinking water quality standard. There exists a significant negative correlation in content between Ca^2 and F^-. The correlations between fluorine concentration and other cations (for example Na^ , K^ , Mg^2 ) are not significant. The content of dissolved fluorine from the flooding sediments of the Huanghe River that varying from 5.6mg/kg to 15.2mg/kg plays an important role in forming the high fluorine groundwater. Usually, the dissolved fluorine content in silt is much higher than that in silty clay and clay. According to the geological investigation fluorine content in deep groundwater (over 60m) is less than 1.0mg/L and suitable for drinking, so it is an effective measure to prevent endemic fluorosis by extracting deep groundwater in disease areas.