底泥疏浚生态环境效应的后评价研究——以山东省某河段整治为例

对山东省某河段疏浚示范工程进行生态环境效应后评价,开展为期两年半的跟踪监测,主要分析底泥疏浚对河段水质、新生沉积物、底栖生物、微生物的长期影响.结果表明:底泥疏浚可有效降低水中的COD_(Cr)、TP含量,但对TN及NH^(+)_(4)-N含量的影响很小.疏浚区新生沉积物中的C/N值逐渐降低,这有利于微生物及底栖生物群落的恢复.疏浚可在一定程度上降低表层沉积物中颤蚓科的平均生物量及密度,而摇蚊科密度受疏浚影响较小.疏浚并未对河段沉积物微生物群落结构带来显著改变,这可能与疏浚深度有关.外源污染物的输入、人为排水作业等均可影响疏浚河段的水质及沉积物污染物含量,但当微生物群落基本构建完成后,这种影响可能在较短时间内恢复.综上所述,疏浚总体工程效果在研究开展期间(即疏浚后2~4年)有持续体现,即改善水质和沉积物污染状况,有利于底栖动物和微生物的多样性恢复.但随着时间的推移以及人为干扰的影响,水质维持效果有所下降.

上海市黑臭水体光谱特征分析及遥感识别方法探究

黑臭水体识别对全面开展黑臭水体整治及长效监管具有重要意义.为探究上海市黑臭水体的识别方法,以其2017年黑臭水体名录为研究对象,选取105条段河道样本,于2018年7—8月进行现场调查,开展水质监测、光谱测量、光谱分析、遥感识别及验证.结果表明:①依据上海市中小河道黑臭地方判定标准,样本中共有49个黑臭水体,56个一般水体.②将遥感反射率(R_(rs))作为光谱分类的主要依据,光谱数据预处理后,共得到4个主要反射峰(F)和3个主要吸收谷(G),根据波峰波谷位置特征,可将样本分为三类一般水体(GW)、三类黑臭水体(BOW).③R_(rs)平均值光谱曲线显示,BOW1、BOW3两类水体在550-700 nm处的光谱曲线与其他四类水体存在明显差异,更易识别和区分,而BOW2与GW2两类水体的光谱曲线形态差异较小,增加了识别难度.④根据拟合多光谱曲线,提出角度a1法和比值法组合成的角度-比值联合法,经识别验证,黑臭水体的综合识别率为95.92%,对一般水体的误判率为39.29%.⑤将归一化比值模型(BOI法)、黑臭水体斜率指数(SBWI法)、归一化黑臭水体指数(NDBWI法)三类已有识别方法用于105个样本识别,对黑臭水体识别效果均不佳,这可能是由于采样时间、地点不同,方法的判别阈值不适用等造成.研究显示,上海市黑臭水体中BOW1类和BOW3类水体与一般水体光谱特征有明显差异,角度-比值联合法对105个点位水样的总识别正确率达到77.14%,但该识别方法仅在上海市进行了探讨,还需在其他城市或地区进行验证.

污泥还林土壤砷污染的本土植物修复研究

上海市某林地土壤的重金属砷超标后,选择芦苇、水杉两种本土植物进行了修复,且跟踪监测了土壤在植物修复前后各项指标的变化情况.结果表明:(1)芦苇和水杉两种植物根际区土壤的砷含量与非根际区相比分别减少了52.4%、28.6%,且非根际区土壤的砷含量均低于土壤环境风险筛选值;(2)研究比较了芦苇和水杉的根际微生态特性后发现,水杉对养分的富集效果优于芦苇,证明在土壤肥力恢复方面选择水杉进行修复效果会更好.

晶圆金属表面纳米颗粒暗场检测系统设计

缺陷检测是基于金属膜层激发表面等离子体进行超衍射加工前的重要工艺流程,但目前先进空白晶圆缺陷检测设备光源多位于深紫外波段,恰好在KrF等深紫外光刻胶的感光范围内,检测带有该光刻胶的晶圆表面时易导致光刻胶感光而改性失效。针对此问题,笔者提出并设计了一种基于可见光波段的激光偏振暗场检测装置。该装置利用晶圆表面顶层银膜的偏振转换特性,通过调控入射光的偏振态与入射角,使微粗糙银膜表面的弱散射光偏振态与膜层表面颗粒的散射光偏振态产生差异,然后利用偏振器件对来自银膜表面的散射光进行部分滤除,有效提高了颗粒信号的信噪比。实验结果表明:所设计的装置在不影响光刻胶的同时还可以减少金属膜层表面散射所带来的缺陷误检。在对百纳米级颗粒进行检测时,由于使用了激光照明及高灵敏度的sCMOS作为探测器件,本装置单次曝光时间仅为150μs,是奥林巴斯公司基于白光的DSX1000暗场显微镜的4‰左右。通过抑制噪声,笔者采用该装置实测了均方根(RMS)粗糙度为3.4 nm的银膜表面上直径为61 nm的聚苯乙烯乳胶颗粒,结果显示,该装置在探测极限和探测效率上较DSX1000均有较大提升。