电感耦合等离子体发射光谱法测定土壤中有效磷的不确定度评价

为准确测定土壤中有效磷的含量,采用电感耦合等离子体光谱仪进行测定,并对测定过程中相关因素引起的不确定度进行评定。整个实验过程中不确定度来源主要包括以下5个方面:(1)样品称量时引入的不确定度u(m);(2)加入浸提液时浸提液体积V引入的不确定度u(V);(3)标准溶液配置时引入的不确定度u(C_(s));(4)标准曲线拟合引入的不确定度u(C0);(5)样品测量重复性引入的不确定度u(R)。结果表明,样品测量重复性、标准溶液配置、标准曲线拟合在整个实验中引入的不确定度影响较大。因此,在实际样品测定过程中,一定要注意对结果有影响的不确定度因素,加强质量控制,使结果准确可靠。

微塑料污染现状及检测方法研究进展

微塑料分布广泛、粒径小,可以作为各种毒素的载体出现在环境中,危害人类健康和诱导生物多样性丧失,受到了公众的普遍重视。因此,寻找准确、高效的微塑料污染检测分析方法对环保领域意义深远。文章重点综述了微塑料在大气、水体环境、土壤、沉积物、生物体中的污染状况以及自然环境中微塑料的萃取、净化、鉴别和定量分析技术,并阐述了近年来目视法、拉曼光谱法、傅里叶变换红外光谱法和热解气相色谱/质谱法在微塑料检测中的应用,为微塑料的检测与监管提供宝贵资料,为未来微塑料去除研究提供科学依据。

水文水井钻探泥浆特征参数在线监测技术

水文水井钻探是开发地下水资源的一项重要技术手段,钻探过程中产生的泥浆排放会对生态环境造成一定程度的破坏。为对泥浆进行有效净化并循环利用,开展了泥浆在线监测方案的研究,首先利用管道黏度计对泥浆密度、表观黏度、塑性黏度、动切力进行实时监测,然后通过预先训练基于泥浆密度、流变性参数和含砂量的神经网络模型,预测经过固相控制之后的泥浆中的含砂量。结果表明:通过管道黏度计监测的泥浆密度、表观黏度、塑性黏度、动切力的平均误差分别为0.2%、1.7%、3.4%、3.7%;通过神经网络模型预测的含砂量的平均误差为15.9%,预测模型不依赖模型训练中使用的泥浆配方,能够适用于相同体系的其他泥浆配方,表明预测模型具有一定的泛化性。该泥浆在线监测系统能够满足绿色勘查的要求,适合水文地质及水井钻探的现场应用。

用于海水中低浓度氨氮测定的改进型水杨酸法

海水具有盐度及硬度高、存在有机污染等特点,水质检测方法的精度和适用性会受到很大影响。氨氮是海水环境监测与海水养殖等领域的重要水质指标之一,其测定也存在检测精度较低和检测过程繁琐等问题。对此,在水杨酸分光光度法基础上改进了海水氨氮检测方法,优化了非离子氨的计算方法,并采用实际海水进行了验证。结果表明,在25℃、亚硝基铁氰化钠催化作用下,海水中的氨氮与水杨酸钠、二氯异氰尿酸钠反应可生成稳定的吲哚类化合物,在655 nm处氨氮与反应后溶液吸光度成正比,线性相关系数为0.999 1,量程为0.02~2.00 mg/L,显色时间为10 min。该方法检出限为0.006 mg/L,测定下限为0.024 mg/L。在实际海水中测定氨氮为0.20、1.00 mg/L的样品时相对标准偏差分别为3.70%、-0.50%,加标回收率分别为100.20%、102.10%。最后,通过引入盐度修正项,推导出海水氨氮中非离子氨质量分数与水温、pH及海水盐度的关系式。

油田化学剂毒性评价方法探讨

油田化学剂的使用贯穿油气勘探和开发的全过程,但目前其对环境产生的影响甚至毒性作用却不甚明晰。为了探究油田化学剂对环境产生的毒性影响,文章参考了大量国内外的生态毒性的评价方法标准,包括以土壤为载体的化学品毒性评价方法、以水为载体的化学品毒性评价方法和以高等动物为载体的化学品毒性评价方法。此外,根据油田化学剂本身的独特性质及对其进行毒性评价的限制因素,通过对比与借鉴,得出在众多毒性评价方法中微生物法是最具潜力的油田化学剂毒性评价方法,并提出几点针对油田化学剂的生态毒性评价的思考,为今后油田化学剂在环境中的毒性评价方法和体系的完善提供参考。

顶空气相色谱-荧光技术测定燃料油中硫化氢

实际生产检测过程中,燃料油中的硫化氢(H2S)主要是通过快速液相萃取法和气相色谱法进行检测。针对两种方法中样品前处理过程复杂、受人为影响大及对仪器造成损害等问题,文章采用顶空进样气相色谱-荧光检测技术实现了对燃料油中H2S的准确测定。结果表明,顶空进样气相色谱-荧光检测技术测定H2S的相关系数达0.99以上,定量限和检出限分别达到了0.3 mg/kg和0.1 mg/kg,RSD低于4.0%。在实际油品检测中,燃料油中H2S含量的测定结果与英国石油学会标准IP 570/15的差异并不明显,相对误差<4.0%,证实了顶空进样气相色谱-荧光检测技术对于燃料油中H2S含量测定的准确性。该检测方法的建立为燃料油及石油化工行业中H2S检测方法的开发提供了借鉴,为简化油品检测前处理过程、提高检测效率提供了条件。

环境分析技术“课程思政+案例库”建设研究

基于“有机融合与升华”原则开发挖掘环境分析技术课程思政元素,充分运用了理论知识点背后的严谨逻辑,巧妙运用了学科特有的思维模式,深度挖掘隐藏于课程中的思政触点,并从其中提炼出文化基因和价值范式。在课程中建立了一套完善的内在契合关系,使得思政的影响力不断增强,逐渐成为环境分析技术课程的有机组成部分,同时也实现了专业知识的深度延伸与升华。课程思政设计贯穿课程授课全流程,从最初的教学目标设定,到最后的课程考核评估,都包含着课程思政的要素。全方位立体式的课程思政教育,将思想教育与专业研究有机地结合在一起,实现了学生思想教育与专业研究同向同行,使学生在掌握专业知识的同时,能够树立正确的价值观,形成良好的职业素养和社会责任感。形成课程思政协同效应,有力地培育了学生的创造力和家国情怀。

大气颗粒物重金属污染排放浓度及环保检测技术研究

为降低大气颗粒物中重金属污染检测的检测误差,针对大气颗粒物重金属污染排放浓度及环保检测技术进行研究。利用光纤激光器对向污染的气体中发射一定波长的光束,等待污染分子完成光纤吸收后,获得红外吸收光谱,再分析分子运动状态,提取光谱中包含的特征。获取大气中声波传输信号,并结合声传播波动方程,计算出重金属污染排放浓度。最后,依托于稳态工况法和标准污染物排放限值,得出环保检测结果。实验结果表明:所提技术的检测结果的相对误差保持在3%以下,可以准确反映大气重金属污染情况。

质谱成像技术在环境领域的应用

本文通过文献收集、研读及Citespace文献计量分析,综述了质谱成像(MSI)技术的发展历程及其在环境领域最新应用现状,并结合目前环境领域所面临的研究瓶颈,对MSI的发展前景进行了探讨.研究表明,MSI作为一种集高灵敏度质谱分析和高精度空间分辨率成像于一体的新技术,可直接从样品表面采集和鉴定分子信息.在环境毒理学与监测研究领域,一方面通过MSI可实现对污染物及其转化产物在环境介质或生物体组织内部、细胞乃至亚细胞上的分布定位与物质定量,揭示污染物的致毒靶位;另一方面,解析污染物的生物累积、生物转化、代谢活化特征与机制.综上所述,MSI在环境领域的应用具有重要的科学意义,在水、大气和土壤污染监测,尤其是污染物原位检测与毒性效应解析等领域提供新的视角,为污染物风险筛查评估与管控提供科学依据.

水体与沉积物中氮、硫的还原过程及相互作用机理研究进展

针对日益严峻的氮、硫污染问题,综述了NO_(3)^(-)/SO_(4)^(2-)的同步还原过程,总结了该过程中不同形态氮、硫物质间的相互作用机理。指出今后的研究重点在于:探究NO_(3)^(-)/SO_(4)^(2-)发生同步化学还原的可能性,研究在化学还原条件与生物还原条件共存情况下NO_(3)^(-)/SO_(4)^(2-)的还原路径,以及化学还原与生物还原对NO_(3)^(-)/SO_(4)^(2-)同步还原的贡献及影响;进一步剖析NO_(3)^(-)抑制SO_(4)^(2-)还原作用的过程,明确其抑制机理及可能发生的相互作用;深入研究硫自养反硝化、硫驱动的异化NO_(3)^(-)还原为NH_(4)^(+)(DNRA)和硫酸盐还原厌氧氨氧化(SRAO)等同步脱氮除硫工艺及其耦合关系,不断优化工艺运行条件,为工业化应用奠定基础。

废弃水基钻井液固液分离产水回用技术

以废弃水基钻井液为对象,采用“破胶—压滤—沉淀”工艺进行处理,将处理产水回用于钻井液配制。实验结果表明:适宜的破胶剂为质量分数20%的聚合氯化铝(GW-CFA)溶液,加入量36 mL/L;适宜的离子沉淀剂为三巯基-三嗪三钠盐(TMT-15)(固),加入量7.5 g/L。现场试验结果表明,选用石灰与GW-CFA复合破胶剂(GW-CFA溶液(质量分数20%)加入量15mL/L,石灰加入量5.0g/L)对废弃钻井液进行破胶,压滤产水时间可缩短至10'10'',产水率为61%。废弃水基钻井液经“破胶—压滤—沉淀”工艺处理后,产水回用于钻井液配制是完全可行的,所配制钻井液的各项性能均能满足现场需要。

基于快速消解的海洋沉积物重金属ICP-MS测定条件优化

准确测定海洋沉积物中重金属元素的含量,是开展海洋生态环境评价与管理的基础。比较研究了当前生态环境监测领域几种主要的检测标准方法和近年热门的土壤快速消解法对海洋沉积物中重金属的检测效果。通过研究不同消解体系、消解压力、校准溶液配制方法以及内标元素、内标浓度等条件对海洋沉积物重金属测定效果的影响,优化了海洋沉积物样品的快速消解过程和测定条件。结果表明:优化后的快速消解方法针对Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb的方法检出限为0.004~0.8 mg/kg,测定下限为0.016~3.2 mg/kg,回收率为95.4%~109.2%,相对标准偏差为0%~3.22%,方法准确可靠、快速高效,满足海洋沉积物样品(尤其是大批量样品)的重金属测试需求。

以糠醛废水为助剂制备的纳米钛酸镁对铅、镉、镍的吸附性能

以糠醛废水、氧化镁和钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备纳米钛酸镁粉体,利用X射线衍射仪、扫描电镜和红外光谱仪对其进行表征,并研究其对铅、镉、镍离子的吸附性能。以镉离子为例,对吸附过程的热力学和动力学进行了探讨。结果表明:纳米钛酸镁粉体在pH为4~8的介质中,对水中的铅、镉和镍离子具有较强的吸附能力;吸附行为符合Langmuir等温方程和准二级动力学模型;吸附的重金属离子可用5 mL、浓度为0.5 mol/L硝酸溶液完全洗脱回收,富集因子高达50。将本文方法用于固相萃取富集-火焰原子吸收测定水样中铅、镉和镍离子,效果较好。

基于分布式模型的流域地表水质模拟和污染来源识别方法研究

针对地表水控制断面污染物浓度预测和污染来源识别问题,以河道控制断面汇流区为基本单元,发展了直排源和非直排源负荷计算方法,基于大数据分析方法识别基本单元的污染物迁移转化主控过程划分了参数区,提出了分布式流域地表水质模拟方法和污染来源识别方法。分别采用瓯江一级支流好溪流域2018年-2022年水文流量、氨氮(NH 3)和高锰酸盐指数(COD_(Mn))浓度监测数据进行了参数率定和模型验证。结果表明:在89.448%的因子覆盖率的情况下,将好溪流域分为4类参数区,模型能够有效的模拟流域水质变化以及识别主要污染原来区域。

高效液相色谱法测定水中烷基酚类化合物和双酚A

建立以固相萃取/高效液相色谱法测定水中9种烷基酚类化合物和双酚A的分析方法。方法采用固相萃取富集、净化处理水样,经安捷伦Eclispe XDB-C_(18)色谱柱分离后用荧光检测器检测。实验结果表明,9种烷基酚类化合物和双酚A在0~1000μg·L^(-1)范围内曲线线性关系较好,相关系数均在0.999以上,检出限为0.004~0.009μg·L^(-1)。对0.25、1.00和2.50μg·L^(-1)3个浓度标准样品进行精密度和准确度测试,平行测定7次的精密度和准确度较好,相对误差范围为0.2%~9.6%,相对标准偏差范围为4.4%~11.9%,对实际样品进行3个不同浓度的加标回收率测试,加标回收率在79.8%~115%之间,样品加标回收率较好。

基于电力大数据与环保大数据融合的数字化多元环境监控方法探析

随着工业化和信息化的快速发展,电力与环保成为现代社会的两个重要支柱。在这两个领域中,大量的数据每天都在产生,而这些数据包含着巨大的潜在价值和应用空间。如何从这些庞大的数据中提取有用信息,并将其转化为有益的决策和策略,已经成为当今科技和产业界面临的重要挑战。而电力与环保的数据融合,为两个领域的发展提供了新的视角和机遇。本文旨在探讨电力与环保领域大数据的融合技术和方法,以及如何通过这些技术和方法为电力供应和环境监测提供有效的支持和辅助。

基于微流控芯片的水中六价铬测定方法

建立了一种基于微流控芯片的水中Cr(Ⅵ)测定方法,在微流控芯片上构建了适于Cr(Ⅵ)与显色试剂混合和反应的微米级通道,结合以微型光谱仪为主体的在线测定系统,可精准测定水中Cr(Ⅵ)浓度。在0.040~1.200 mg/L的实验质量浓度范围内,吸光度(波长540 nm)与水中Cr(Ⅵ)质量浓度呈线性正相关关系(R^(2)为0.999);高中低浓度测定结果的相对示值误差为-3.57%~4.97%,相对标准偏差为0.81%~1.60%;该方法的检出限为4.7μg/L。实际废水测定结果表明,该方法与GB 7467—1987方法间不存在统计学差异,单个样品显色试剂消耗量仅为80μL,兼具精准定量和环境友好的特点,适用于水和废水中Cr(Ⅵ)的日常监测。

基于走航监测的威海市VOCs污染特征分析

为推进城市空气质量精细化管理工作的实施,实现VOCs污染源精准治理,利用质谱双通道分析系统,结合手工监测,于2022年9月对威海市重点区域进行了VOCs污染摸排。走航监测期间,VOCs浓度整体表现为工业园区>主城区>郊区,并且3类区域的VOCs组成差别较大。共发现52个异常点位,工业园区最多,占比高达88.5%。根据异常点位物种分析结果,威海市主城区异常点位VOCs主要来自加油站加油时的瞬时排放,郊区异常点位VOCs主要来自道路施工排放和汽修喷涂排放,工业园区VOCs主要来自有机化工、表面涂装、包装印刷等行业的无组织排放。根据臭氧生成贡献主要因子和B/T特征值,建议主城区应加强对机动车尾气排放、加油站油品挥发、化石燃料燃烧排放等的管控,郊区要重视对机动车尾气、工业溶剂挥发物等的排放管控,工业园区及工业企业较为集中的区域应主要对涉及溶剂使用、涂料使用等相关工艺过程的企业开展针对性排查和管控。

氢氧化钠吸收液-离子色谱法测固定污染源废气中的氯气

建立了氢氧化钠吸收液-离子色谱测定固定污染源废气中氯气的方法。研究采样和分析条件,采用50 mL冲击式吸收瓶,以氢氧化钠为吸收液,利用硫代硫酸钠将样品中的次氯酸完全转化为氯离子,过滤后用离子色谱进行分析。可在采样时选择0.3μm石英滤膜消除颗粒物干扰,在氢氧化钠吸收液前串联硫酸吸收液消除氯化氢干扰。测试结果显示:氯离子曲线线性关系良好,相关系数为0.9990;方法检出限为0.02 mg/m^(3),测定下限为0.08 mg/m^(3);空白加标的相对标准偏差为0.82%~1.4%,加标回收率为98.0%~107%;实际样品基体加标的相对标准偏差为1.8%~2.7%,加标回收率为98.0%~104%。测试结果表明该方法具有较高的精密度和正确度。

液相色谱-串联质谱法同时测定污水中10种精神活性物质

建立了采用液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)同时测定污水中10种精神活性物质的分析方法。污水样品经甲酸与甲酸铵调节pH后,加入氘代内标混匀,离心并过滤膜后可直接上样分析。研究表明,在1~250 ng/L的线性范围内,10种精神活性物质的线性相关系数均大于0.992,定量限均低于0.5 ng/L。在3个加标水平下,10种精神活性物质的加标回收率为87.2%~114%,相对标准偏差为0.53%~3.60%(n=3)。将该方法应用于某区域10份生活污水样品的检测,在3份水样中检出吗啡、甲基苯丙胺、氯胺酮等精神活性物质,对应的质量浓度范围分别为3.41~9.55、0.90~1.63、1.06~1.78 ng/L。与经固相萃取前处理后的分析方法相比,该方法可在10 min内完成分离和检测的全过程,具有简单、快速、节约的优点,可用于污水样品中10种痕量水平精神活性物质的定量分析。