南海北部内孤立波影响海域悬浮颗粒物特征变化研究

悬浮颗粒物在“源-汇”沉积体系中扮演着关键角色,而南海常见的动力现象—内孤立波,则被证实是影响悬浮颗粒物分布和沉积过程的重要因素。该项研究于2022年9月在吕宋海峡至东沙群岛海域开展,采用LISST-deep与CTD设备进行同步观测,以研究悬浮颗粒物的粒径及体积浓度分布。通过调查期内的卫星遥感数据,划定了内孤立波的影响范围,并结合海床基观测内孤立波影响悬浮颗粒物分布过程,从动力学的角度揭示了内孤立波对悬浮颗粒物在输运过程中特征变化的影响。研究发现:(1)在内孤立波的振幅深度区间(6~79 m)内,以较小粒径的悬浮颗粒物(15~25μm)分布为主,且越接近内孤立波的波谷深度,出现较小粒径悬浮颗粒物的频率越高。(2)悬浮颗粒物分布由内孤立波波峰线中心区域扩散到两侧,在中心为体积浓度低值区(≤91μL/L),而波峰线两侧区域与内孤立波传播路径远端区域为体积浓度高值区(≥500μL/L)。此外,研究进一步揭示了内孤立波通过改造作用使聚集状态的悬浮颗粒物被分解为粒径较小、组成单一的颗粒,通过控制作用改变悬浮颗粒物在波峰线不同位置、传播路径和振幅深度上的体积浓度分布,为理解南海源-汇沉积体系提供了重要的理论依据。

茅尾海悬浮颗粒物中重金属分布特征及其风险评价

测量茅尾海悬浮颗粒物中的As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn含量,研究其分布特征,并运用潜在生态风险指数法和地积累指数法相结合对茅尾海中的悬浮颗粒物重金属含量进行风险评价。结果表明:重金属含量均呈现出自西北向东南方向递减的趋势;重金属潜在生态风险等级为强生态风险,其中Cd为严重的生态风险;地积累指数中Cd和Cu达到偏重度污染,As主要为偏中度污染,Zn、Ni主要为轻度污染。重金属污染受人为影响较大,在悬浮颗粒物中Cd污染严重,其他重金属均有不同程度污染。

工业废水悬浮固体颗粒物污染下河道生态修复研究

悬浮固体颗粒物会导致水体浑浊度提高,降低水质透明度,阻碍水生生物的光合作用和觅食行为,对生态系统造成严重破坏。为了改善水质和恢复河道生态系统的健康状况,故提出工业废水悬浮固体颗粒物污染下河道生态修复方法。首先,介绍了研究区域、样本采集方法和研究方法;其次,设计了由膜分离设备、水生植物浮岛板、曝气复氧、循环泵四部分组成河道生态修复总线路,并通过对照区与生态修复区河道内悬浮固体颗粒物浓度含量对比,和悬浮固体颗粒物去除率、化学需氧量去除率、溶解氧含量三个指标展开河道生态修复效果分析。结果表明,该方法能够有效实现河道生态的修复。最后,提出了面对工业废水悬浮固体颗粒物污染下的河道生态修复建议。

重量法测定总悬浮颗粒物的方法验证与对比研究

总悬浮颗粒物是大气污染的一个重要指标,对于空气中总悬浮颗粒物的测定一直使用的是《环境空气总悬浮颗粒物的测定重量法》(GB/T 15432-1995)[1]。2023年1月15日起实施新标准《环境空气总悬浮颗粒物的测定重量法》(HJ 1263-2022)[2]替代旧标准。本文通过对新旧标准进行对比以及对新标准的适应性进行验证,以更准确地测定空气中总悬浮颗粒物的浓度。与旧标准相比,新标准虽然原理与样品分析步骤基本一致,但增加了规范性引用的文件、总悬浮颗粒物的术语和定义、采样与分析过程中的质量控制;细化了分解样品、分析步骤、结果与计算几个过程,也增加了样品保存的规定;新标准修改了关于方法检出限的规定,明确了检出限的测定条件,对于天平精度的要求也更加严格。

渗透作用下多孔介质中悬浮颗粒的迁移过程研究

对天然硅粉悬浮颗粒在饱和的石英多孔介质中的渗透迁移特性进行圆柱穿透试验,得到6种不同颗粒粒径(10,15,20,25,33,47μm)、3种不同颗粒浓度(0.2,0.5,0.8 mg/ml)、3种不同渗透速度(0.087,0.173,0.260 cm/s)和3种不同渗透方向(即自上向下,水平,自下向上)的颗粒穿透曲线,重点研究这些因素对悬浮颗粒迁移的水动力学过程、弥散效应、沉积效应等物理机制的影响。研究表明,当渗透速度相同时,颗粒穿透过程中的浓度峰值一般随颗粒粒径的增大而减小。而随渗透速度的增大,水动力学作用对颗粒迁移的影响越来越大,此时颗粒粒径大小的影响则逐渐减小。此外,存在一个临界浓度值,当注入的悬浮颗粒浓度大于该值时,随着注入悬浮颗粒浓度的增大,出流液中的颗粒相对浓度反而有减小的趋势,这与大量的悬浮颗粒进入多孔介质造成多孔介质孔隙的堵塞有关。

粒径和渗流速度对多孔介质中悬浮颗粒迁移和沉积特性的耦合影响

关于粒径和渗流速度的研究对更好地描述悬浮颗粒的迁移和沉积过程有着重要的意义。在不同的粒径和渗流速度条件下进行悬浮颗粒的室内土柱试验,对比分析不同条件下穿透曲线的变化规律。试验很好地克服了悬浮颗粒形状和化学因素等对试验结果的影响。试验结果表明,对于粒径相同的悬浮颗粒来说,流出液中悬浮颗粒的浓度峰值随渗流速度增大而增大,相应的沉积颗粒却随之减小;并且,渗流速度存在一个临界值(0.173 cm/s),大于该临界值,渗流速度的变化对悬浮颗粒的迁移特性的影响很小。其次,渗流速度相同时,流出液中悬浮颗粒的浓度峰值随粒径增大而减小,相应的沉积颗粒却随之增大;渗流速度越小,粒径对筛滤作用的影响越明显。

注入水中的悬浮颗粒对特低渗透油藏开发效果的影响

在特低渗透油田注水开发过程中 ,注入水中的悬浮颗粒会伤害油层的渗透率 ,导致注水井的吸水能力降低和油井产能下降 ,影响开发效果。采用物理实验和油藏工程的方法 ,研究注入水中的悬浮颗粒对特低渗透油藏的注入压力、地层渗透率和产能的影响 ,得到的结论是 :岩心渗透率越低 ,注入水的注入压力与地层水的注入压力之差越大 ;在渗透率相同的情况下 ,滤膜孔径越小 ,注入水渗流阻力越低 ;处理注入水的筛网尺寸越大 ,油层渗透率伤害越大 ,特低渗透油藏的产量和极限供油半径越小。图 3参 3 (杨正明摘 )

长江河口悬浮颗粒物研究

１９９４年１１月、１９９６年９月和１９９７年１月使用ＦＡＣＳｃａｎ流式细胞仪技术等分析观测手段对长江河口悬浮体进行了研究。结果表明，长江河口悬浮体中，具有有机性的颗粒数占总颗粒数的６０％－７５％；在颗粒粒径分布上，粗颗粒物质（＞８μｍ）主要为有机物质（生物残体、小型藻类、矿物－有机物集合体），细颗粒物质（＜８μｍ）主要为粘土矿物、有有机物附着和具有有机裹层的粘土矿物或集合体；有机性颗粒物质含量随盐度变化，高盐水侵人，有机颗粒含量增高；有机性悬浮颗粒浓度随总悬浮体的浓度增大而增大，认为长江河口悬浮体的聚集主要以有机絮凝为主。

长江河口悬浮颗粒表面特性的初步研究

本文根据对比实验长江河口悬浮体分别经由偏磷酸钠 (NaPO3)分散剂、超声波处理和加双氧水 (H2 O2 )高温蒸煮去除有机物 ,使用FACScan流式细胞仪测定自然荧光和异硫氰酸荧光素 (FITC)染色后颗粒荧光特性。发现去除长江河口悬浮颗粒表面有机物后 ,悬浮颗粒的大小发生了改变 ;认为长江河口沿程悬浮颗粒的比表面积的变化主要是由于悬浮颗粒物表面有机物组成的不同和水团颗粒物质组成不同产生 ;

建筑工地大气降尘与总悬浮颗粒物相关性研究

通过统计大量实测数据,对北京市建筑工地施工扬尘大气污染指标DF与TSP的相关性进行了研究.结果表明,建筑施工扬尘所产生的DF与TSP有较好的线性关系,建筑工地边界处DF与TSP的关系可以用cTSP=11.6×cDF表示.监测点与污染源的距离对相关系数影响较大,相关系数与距离成正比例;施工阶段对相关系数影响较小.

悬浮颗粒的浓度对其在饱和多孔介质中迁移和沉积特性的影响

多孔介质中悬浮颗粒迁移和沉积特性的研究对地下污染物净化、石油开采、核废料处置、水土保持等有很重要的意义。对4种不同浓度的悬浮颗粒在3种不同的渗流速度下进行室内试验,研究悬浮颗粒的浓度对其迁移和沉积特性的影响。结果表明,在一定的悬浮颗粒浓度下,随着渗流速度的增加,穿透曲线中的悬浮颗粒的相对浓度也增大。同时,渗流速度一定时,悬浮颗粒的浓度存在一个临界值,小于该临界值,穿透曲线中的相对浓度随悬浮颗粒的浓度增大而增大;大于该临界值时,相对浓度随悬浮颗粒的浓度增大而减小。另外,悬浮颗粒的临界浓度是与渗流速度相关的,随着渗流速度增加,悬浮颗粒的临界浓度也逐渐增大。

室内外细粒子PM2.5和总悬浮颗粒物污染水平的对比研究

为了解室内外空气颗粒物PM2.5和总悬浮颗粒物（TSP）的污染状况，自2008年3月24日～4月3日在西安交通大学学生办公室、教师办公室、化学实验室和室外同时采集PMz5和TSP样品，对其质量浓度及无机水溶性离子组分（Na^＋、NH4^＋、K^＋、Mg^2＋、Ca^2＋、Cl^-、NO3^-和SO4^2-）进行了分析。结果表明，室内外PMz5和TSP浓度都远远高于美国空气质量标准规定的35μg/m^3。室内外颗粒物浓度具有相同的变化趋势，且室内总体上低于室外。室内PM2.5在TSP中所占比例在65％～85％，室外在40％左右。室内外TSP和PM25中二次污染离子SO4^2-、NO3^-和NH4^＋占总离子质量的50％以上，主要富集在细颗粒中。NH4^＋、K^＋＋和Cl^-在总离子中的比例均为室内大于室外，PM2.5中大于TSP。Ca^2＋、Mg^2＋主要富集在粗颗粒上，室外含量远远高于室内。

长江悬浮颗粒物中磷的赋存形态

2006年9～10月在长江采集悬浮颗粒物样品，应用改进后的SEDEX法对磷的赋存形态进行了分析。结果表明，自生磷灰石磷是长江悬浮颗粒物中磷的主要赋存形态。涪陵至万州江段，碎屑磷灰石磷的含量较高，弱吸附态磷和有机磷含量较低，磷的赋存形态主要受悬浮颗粒物含量的影响；香溪至葛洲坝下江段，弱吸附态磷和有机磷含量较高，碎屑磷灰石磷含量较低，磷的赋存形态主要受浮游植物生长及泥沙粒径的影响；城陵矶至大通江段，有机磷、碎屑磷灰石磷和铁结合态磷含量较高，弱吸附态磷含量较低，磷的赋存形态主要受泥沙粒径和洞庭湖输入的影响。长江悬浮颗粒物中生物可利用磷占颗粒态磷的45．6％，长江上游水体中生物可利用磷含量较低，下游含量较高。

自然水体悬浮颗粒物中主要化学组分对铅、铜的吸附作用——实验室模拟吸附特征与水环境中富集特征的比较

利用主要组分萃取-吸附-统计分析方法研究了自然水体悬浮颗粒物样品中主要化学组分对铅、铜的吸附特征,并采用天然悬浮颗粒物样品直接萃取的方法研究了实际水环境中悬浮颗粒物样品各组分对重金属的富集特征,通过二者对比进一步研究了悬浮颗粒物中主要化学组分在铅、铜吸附中的作用.结果表明,悬浮颗粒物样品中各组分的吸附特征与富集特征具有较好的可比性,铅主要与颗粒物中的铁氧化物相结合,铜则主要与有机质相结合.

自然水体生物膜、悬浮颗粒物和沉积物吸附铅、镉的热力学参数比较

采用实验室模拟的方法研究了松花江自然水体生物膜、悬浮颗粒物和沉积物吸附铅、镉的热力学规律。根据吸附热力学参数(Γmax、k和Kd)综合比较3种固相物质的吸附能力,并讨论吸附能力存在差异的原因。结果表明:Langmuir型及Freundlich等温式可以很好地描述3种固相物质吸附热力学规律,三者吸附铅、镉的能力为生物膜>悬浮颗粒物>沉积物,生物膜、悬浮颗粒物和沉积物对铅的吸附能力均明显高于对镉的吸附能力。

洱海入湖河流水体悬浮颗粒物有机碳氮来源特征

以洱海主要入湖河流水体悬浮颗粒物为研究对象,运用稳定同位素技术,研究了不同季节、不同河流水体悬浮颗粒物中有机碳、氮的来源,探讨了其与流域环境和人类活动之间的关系.结果表明:①入湖河流水体悬浮颗粒物δ13C的离散程度为夏季<秋季<冬季<春季,变化范围分别为-25.1‰～-16.9‰、-30.0‰～-10.7‰、-20.9‰～-11.0‰和-28.6‰～-14.4‰;δ15N的离散程度为冬季>夏季>春季>秋季,变化范围分别为-0.5‰～8.8‰、5.4‰～10.6‰、3.4‰～7.9‰和6.2‰～8.7‰.②入湖河流水体悬浮颗粒物有机质的来源,春季以陆源C3植物和自生有机质为主,并且C3植物来源的有机质贡献呈逐渐增大趋势;夏季主要来源于陆源C3植物;秋季仍以陆源C3植物和水生植物的混合来源为主,但水生植物来源有机质比例有所上升;冬季则以陆源C3、C4植物和水生植物来源有机质混合来源为主.③入湖河流水体悬浮颗粒物中的氮,春季主要来源于土壤流失和水生植物残体,并且土壤流失氮比例逐渐升高;夏季主要来源于土壤流失;秋季来源于土壤流失、化学肥料和水生植物死亡的共同作用;冬季来源于化学肥料、土壤流失和水生植物,并且化学肥料带来的氮比例有所上升.

长江悬浮颗粒物中稳定碳、氮同位素的季节分布

在长江南通市区段国控断面 (李港对照断面 )上自 1 996— 1 999年每两个月定期采样 ,测定悬浮颗粒物的碳、氮同位素及其相关参数。研究发现 :稳定碳同位素值分布区域在- 2 3.6‰— - 2 7.1‰之间 ;稳定氮同位素多分布在 1 .4‰— 5 .9‰。两者的季节变化趋势与陆源输入和现场浮游植物的组成和生长状况有关。δ1 5N、C/N比值均不能严格体现物源影响 ,受到水体中有机质的转化和微生物活动的影响而被改造。借助简单模式 ,获得估算的陆源贡献随季节变化的规律 ,并证实在 1 998年夏长江南通的陆源输入有明显的增大 ,与 1

杭州主城区悬浮细颗粒PM_(2.5)浓度变化及其组分分析

利用杭州市区2006—2008年大气悬浮颗粒PM2.5和PM2.5-10的监测资料,研究它们的物化特征。结果表明:杭州主城区PM2.5和PM2.5-103年的平均浓度分别为0.073、0.037mg·m-3,ρ(PM2.5)/ρ(PM2.5-10)的比值为1.86。PM2.5浓度存在双峰型日变化,以9:00和18:00为峰值,日变化幅度较大,并呈现冬高、夏低的季节变化。PM2.5化学组分分析表明:PM2.5中含量最多的是有机碳,占24.4%,其次是SO42-,不同组分呈现不同的季节变化。

受酸性矿水污染河流中悬浮颗粒对铜的吸附特征

通过现场实测数据与实验室模拟实验相结合，分析研究了受铜矿酸碱矿水污染河流沿程主要江段中铜在水与悬浮颗粒物之间的分配，模拟研究了悬浮沉积颗粒物的主要组份对铜离子的吸附特征．结果表明，污染河段中新生水合氧化铁／铝微粒表面具有显著的吸附作用并控制水中溶解态铜离子浓度．其吸附规律遵循表面络合反应特征并可用简化表面络合模式来描述．

桑沟湾养殖海域悬浮颗粒态有机碳的分布与特征

根据 1993年 11月至 1994年 10月间 9个航次的调查结果 ,讨论了桑沟湾养殖海域POC的分布与特征。结果表明 ,受海水养殖生产及风搅动等因素的影响 ,该湾的POC有显著的平面分布和季节变化。但其POC的垂直分布无显著性差异 ;该湾的POC与Chl a之间呈正相关关系 ;与其它海域的估算结果相符 ,POC与POCB比值的较高值出现在有利于浮游植物生长的季节 ,反之 ,因温度降低或营养物质缺乏使浮游植物生长受限时 ,该比值降至最低点。该湾单位水柱下真光层中POC的τ值为 2 9d。