空间插值在地表水质分析与评价中的应用——以淮南矿业集团潘集矿塌陷水体为例

为了解矿区塌陷水体的污染情况,以潘集采煤塌陷水体为研究对象,通过ARCGIS软件中的空间插值模块,对潘集水体中的总氮、总磷进行插值分析,得到潘集塌陷水体总氮和总磷的最佳空间插值分布图,并检验了插值预测精度。从插值图中,分析得出总氮、总磷的最高质量浓度出现在泥河入口处,分别为13.373 mg/L和3.000 mg/L。建立了基于GIS的多因子综合污染评价方法,并与模糊综合评价法分别对塌陷水体进行评价,得出基于GIS的多因子综合污染评价方法结果为5、4级;而模糊综合评价法评价结果为五级。     

塔里木油田缝洞型碳酸盐岩油藏开发对策研究

缝洞型油藏储层类型多样,非均质性严重,油气水关系复杂,给这类油藏的开发带来了很大困难。应用数值模拟方法对缝洞型油藏的开发规律进行了研究,分析了不同类型油藏井型、水体能量、开采速度、开发方式对开发效果的影响,结果表明：无底水存在的单缝洞模式适合采用直井开发,而有水体的单缝洞情形更适合用水平井进行开发。结合塔里木盆地碳酸盐岩油藏注水的成功实例确立了注水吞吐等主要的开发技术对策,为此类油气藏的开发提供了理论依据。     

城市景观水体什刹前海与罗马湖水环境污染特征比较研究

通过对城市景观水体什刹前海与罗马湖的调查和监测,分析了北京典型景观水体的水质状况与生态环境特征,探讨了两水体形成透明度差异的原因。监测结果表明,什刹前海东岸透明度达70 cm,而罗马湖透明度为27 cm,分析其差异的主要原因是磷浓度的差异,由此可见,控制磷的浓度是保持城市景观水体水生态系统健康的重要因素。     

水绵处理富营养化景观水体的试验研究

提出了以水绵（spirogyra）处理富营养化景观水体,强化去除水中氮、磷等污染物的方法,以实际富营养化景观水体为对象,分析了水绵的除污染性能,在自然条件下,当水绵剂量（干重）为80mg/L时,经过20天处理,水的pH值上升至9.4,TP质量浓度降至0.48mg/L,去除效率达77.1%以上,TN质量浓度降至4.64mg/L,去除效率达85.4%,处理效率随水绵剂量的提高而增加。在利用水绵处理富营养水体的过程中,选择适当的水绵用量和处理时间,处理后的水体氮、磷含量可达到湖泊类景观环境用水的水质标准,同时降低了水体浊度,使水体中浮游藻类总生物量处于较低水平,改善了富营养化水体水质,有效减轻了水体富营养化的危害,可为处理富营养水体提供新的技术途径。     

固相微萃取技术检测环境水体中酞酸酯

提出了固相微萃取-气相色谱质谱(solid phase microextraction-gas chromatography mass spectrometry, SPME-GC/MS)检测水体中 6 种酞酸酯(phthalate esters, PAEs)的分析方法, 对影响固相微萃取的萃取因素如萃取纤维、 萃取时间、 萃取温度、 pH 值进行了探讨和优化. 结果显示, 该方法检测限为 3.7∼8.5 ng/L, 在 20∼500 ng/L 范围内线性相关系数 r²> 0.991, 加标回收率为 83%∼112%, 相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)为 1.1%∼12.3%. 该方法简单、 快速, 定性、 定量准确可靠且灵敏度高, 适用于环境水体中酞酸酯的检测.     

聚丙烯酸对自然水体生物膜吸附镉的影响

选择聚丙烯酸(PAA)为水中溶解态高分子天然有机质的代表, 研究了PAA对自然水体生物膜吸附重金属Cd的影响, 包括不同浓度的PAA对吸附的影响, PAA对特定pH下吸附等温线的影响以及不同pH下按不同顺序添加PAA时对吸附的影响. 研究结果表明, PAA的存在一般会降低生物膜对Cd的吸附, 其影响程度与PAA的浓度、 溶液pH、 吸附顺序及生物膜厚度等有关. PAA与Cd的浓度比越高, 其对吸附的影响越显著. 吸附溶液pH越高, PAA的影响越显著. 吸附顺序对吸附的影响在pH较低时不明显, 当pH较高时, 先加PAA后加Cd及两者同时吸附时对吸附的降低作用接近且较大, 先加Cd后加PAA时对吸附的降低作用相对较小. 生物膜较薄时PAA的影响更显著. PAA对生物膜吸附Cd的影响主要由PAA与生物膜之间对Cd的竞争以及三元表面配合物的生成与吸附2种因素共同决定. 高pH会促进PAA与Cd的配合而不利于带负电的配合物在生物膜上的吸附.     

天津市黑臭水体水质调查及长效改善技术研究

对天津市建成区21条黑臭河道的透明度、溶解氧及NH_3-N等指标进行现场调查和采样监测,对黑臭河道水质状况进行评价和分级.分析黑臭水体的污染特征及黑臭原因,提出"排查评估→污染削减→生态恢复→水系循环→信息公开"分步骤进行黑臭水体整治的总体方案,根据河道特点制定"一河一策"水体污染整治措施,为天津市黑臭水体整治和管理提供科学依据.     

地表水体下厚煤层综放工作面安全开采技术

为了保证地表水体下综放工作面安全回采.以山西某矿为试验矿井,采用钻孔电视和分段注水试验对矿井导水裂缝带发育高度进行探测,对地表沉降进行了监测分析,并对水体下工作面开采进行了涌水量监测,实现了水体下工作面的安全回采.研究结果表明:厚煤层综放工作面导水裂缝带发育高度为119.7～127.2 m,裂采比为19.9～21.1;工作面回采前裂隙数量为1～2条,宽度以4 mm为主.当工作面回采后,在132～148 m范围内,裂隙数量最多增加到7条,裂隙宽度可达8 mm.在148～160 m范围内,裂隙数量和宽度与工作面回采前持平;工作面回采后,地表最终产生拉裂缝,最大深度为6.5 m,不会造成地表河水的突然下泻;地表水体下工作面回采过程中无留设保护煤柱,最大涌水量与非水体下工作面开采持平,工作面回采过程中地表水未进入到工作面,实现了安全回采,为类似矿井提供了借鉴.     

富营养化水体环境中COD浓度遥感监测系统设计

对富营养化水体环境中COD浓度进行遥感监测,可以预防富营养化水体环境中COD浓度增加,提高水体水质,增加水循环次数,减少水体中有机物的污染。当前富营养化水体环境中COD浓度遥感监测系统设计方法,以Modis遥感影像数据为原理,依据富营养化水体环境中COD浓度的特征提取结果,对富营养化水体环境中COD浓度进行遥感监测,没有具体对遥感监测系统进行详细地设计,无法获取富营养化水体环境中COD浓度高精度的遥感监测信息,存在遥感监测结果偏差大的问题。提出了一种基于Zigbee的富营养化水体环境中COD浓度遥感监测系统设计方法。该方法先对Zigbee的富营养化水体环境中COD浓度遥感监测系统进行硬件设计,采用IMF对富营养化水体环境中COD浓度进行特征提取,以特征提取结果为基础,依据COD浓度指数时间序列实现富营养化水体环境中COD浓度遥感监测,最后利用Retinex法对COD浓度遥感监测的图像进行处理,完成对富营养化水体环境中COD浓度的遥感监测。仿真实验结果证明,所提系统设计方法可以精确地对富营养化水体环境中COD浓度进行安全快速的遥感监测。     

石墨富集结合空间约束水体重金属LIBS检测方法研究

针对水体重金属污染检测的需求,研究了以高纯石墨片为水体富集基底,样品多次富集结合等离子体空间约束的水体重金属LIBS检测方法, 并对Pb,Cu,Cd,Ni等不同重金属元素的测量稳定性及检测限进行了分析。实验采用波长为1 064 nm的Nd∶YAG调Q激光器,分辨率为0.1 nm的光纤光谱仪分别对上述水体中重金属元素含量的特征光谱进行分光探测。结果表明,样品多次富集结合空间约束方法能够有效地提高水体重金属检测的灵敏度及稳定性并降低元素检测限,空间约束条件下特征光谱强度增强约2.5倍,光谱稳定性也得到提高,相对标准偏差由非约束情况下的11.34%降低至8.77%。对不同浓度的Pb,Cu,Cd,Ni四种重金属元素进行检测并建立定标曲线,Pb,Cu,Cd,Ni的检测限均低于国家工业废水排放标准的1/6,满足工业废水重金属的检测需求,为工业废水重金属的减排控制与超标排放预警监测提供了一种有效方法和技术支持。