基于主成分分析法油气田污染物迁移特征分析

为改善油气田开采环境,结合主成分分析法(Principal Component Analysis)与污染物迁移模型,对研究区的油气田开采过程中的污染物进行了分析。介绍了油气田开采产生污染物的研究背景,其次结合PCA对污染物中的主要成分进行了筛选,构建了污染物迁移模型。结果表明,本文中的主要污染物为石油类、酸、氟离子、氯离子和COD(Chemical Oxygen Demand)、BOD(Biochemical oxygen demand),石油类所占比重最大,为23.63%;石油类污染物在黑钙土中的迁移最广,直至土层厚度为35 cm;石油类污染物在黑钙土中的迁移符合负指数规律;当酸液浓度在1%、2%、3%、4%时,氢离子在土壤中随深度的变化一致,土层厚度为20 cm时,11%的酸液酸值高于低浓度土壤酸值;氯离子和氟离子的迁移深度变化基本符合负指数变化规律;低浓度的污染物比高浓度的污染物更早达到定值;石油类污染物在土壤中的迁移能力较弱;研究实验值与模拟值基本一致,研究成果良好。石油类污染物在土壤中的迁移能力较弱,酸性污染物对土壤有一定影响。     

黄河三角洲石油烃污染下芦苇营养器官中5种重金属的富集和迁移

为了研究黄河三角洲胜利油田的油气开采对当地芦苇(Phragmites australis)营养器官中重金属富集和迁移的影响,于2018年7月22～28日,采集新、老油田区和非油田区内芦苇根、茎、叶样品和表层(0～10 cm深度)土壤样品,测定芦苇各营养器官中的5种重金属(Pb、Mn、Co、Ni和Zn)含量以及表层土壤样品中的5种重金属含量和总石油烃含量,分析土壤中的总石油烃对芦苇营养器官内重金属富集和迁移的影响。研究结果表明,在新、老油井区,表层土壤中的石油烃主要对芦苇根部富集Pb、Mn、Co和Ni的能力产生影响;在新油井区,当表层土壤中总石油烃质量比为214μg/g时,芦苇根中的Co、Mn和Pb质量比最大,分别为3.14 mg/kg、206.59 mg/kg和9.10 mg/kg,当表层土壤中总石油烃质量比为283μg/g时,芦苇根中的Ni质量比最大,为27.16 mg/kg;在老油井区,当表层土壤中总石油烃质量比为262μg/g时,重金属Co、Mn、Ni和Pb含量都达到最大值,分别为3.28 mg/kg、166.74 mg/kg、18.60 mg/kg和4.27 mg/kg;在新油井区,当表层土壤中总石油烃质量比为283～385μg/g时,石油烃促进了芦苇营养器官中的Pb、Co和Mn向上迁移,当表层土壤中总石油烃质量比小于283μg/g时,石油烃的影响可以忽略不计;当新、老油井区表层土壤中总石油烃含量相近时,新油井区芦苇对土壤中重金属的去除效果优于老油井区。     

大巴山区土壤中硒、氟的地球化学特征

以大巴山区典型土壤为对象,研究了大巴山区土壤中硒、氟等生命元素的含量、分布及影响因素。结果表明:大巴山土壤中硒、氟的背景值高,其含量远高于全国土壤背景值;硒、氟在土壤剖面上的分布存在空间差异,总体趋势是硒在表土层聚集,氟在心土层淀积;土壤中硒、氟的含量受土壤母质的控制,同时,表生地球化学作用、生物作用以及人类活动也深刻影响它们在土壤中的重新分配     

垂直流人工湿地——超滤膜复合工艺处理含油污水的效果

采用垂直流人工湿地—超滤膜复合工艺,处理含油污水,测定复合工艺系统对含油污水中污染物的去除率。研究结果表明,在进水流量为1.5 m3/d、聚偏氟乙烯超滤膜工作压力为0.2 MPa的条件下,复合工艺系统对含油污水具有较好的去污效果。复合工艺系统对污水中的五日生化需氧量、氨氮、化学需氧量、总氮和石油类污染物的平均去除率分别为55.42%、49.29%、68.81%、54.96%和55.36%。另外,夏季复合工艺系统对污水中化学需氧量的去除效果优于秋季,对其它污染物的去除率没有明显季节变化。     

氯化锂电解条件对氯离子迁移的影响

电解氯化锂溶液制备氢氧化锂的过程中,水分子伴随阳离子通过离子膜发生移动,从而使阳极液中的氯离子迁移到阴极液中,增加了阴极液中Cl-的含量,影响氢氧化锂产品纯度。采用自制的电解槽装置,用DF988膜进行了较为系统的实验研究,在阳极液初始浓度、阴极液初始浓度、电流密度、循环流量和温度等不同条件下,测定了阴极液中氯离子的含量。结果表明,电流密度和温度对氯离子迁移有明显的影响。随着电流密度的增加,氯离子迁移的速率明显降低;反应温度越高,电解中氯离子的迁移速率越大;阴、阳极液初始浓度对氯离子迁移影响明显;循环流量对氯离子迁移的影响较小。     

主成分分析在农田土壤环境评价中的应用

本文尝试利用主成分分析方法对农田土壤污染物进行识别,并对土壤环境质量进行分级。结果表明,利用主成分分析可以有效地识别土壤污染物中的主要成分,揭示土壤污染物的数据结构和相互间的关系。主成分分析方法可用于定量化的土壤复合污染研究或对历史数据较为缺乏的地区进行土壤环境质量评价。在污染物检测指标数量较大时,可以在一定程度上简化农田土壤重点污染物的定量化识别过程。     

开垦年限对黑土农田土壤微生物功能多样性的影响

开垦年限对黑土农田土壤微环境产生影响,土壤微生物的功能多样性发生变化。于2019年7月在黑龙江省黑河市黑土区采集不同土层（0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm）开垦98 a、50 a和10 a的黑土农田土壤,采用Biolog-Eco微平板法研究开垦年限对黑土农田土壤微生物的活性、功能多样性和微生物对不同碳源的利用情况的影响。结果表明,开垦98 a的农田土壤微生物活性最强。农田土壤微生物群落组成及功能多样性开垦98 a >开垦10 a >开垦50 a。开垦年限和土层深度影响黑土农田土壤微生物对碳源的利用能力。在0~10 cm层中,土壤微生物对碳源的利用程度最高。主成分分析结果表明,黑土农田土壤中的微生物主要利用的是糖类和氨基酸类。     

内蒙古河套地区第四纪地球化学研究

第四纪地球化学是介于第四纪地质学和地球化学之间的边缘研究领域,研究第四纪时期化学元素及其同位素在地壳中的分布与演化规律,侧重研究元素及其同位素在不同成因类型的第四纪沉积物中的分布、分配、迁移和富集的特征。在第四纪地球化学研究中,除常用某些元素的比值和烃类化合物的成分,作为海、陆和过渡相的划分标志外,微量元素和同位素成分也越来越多地被用作环境指示标志。研究区处于华北地台北缘,主体河套平原属中新生代断陷盆地,以第四系为主;研究区北部属大青山、狼山,南部属鄂尔多斯高原,分布白垩系、侏罗系、三叠系、寒武系、太古代地层,局部有岩浆岩出露。本次研究利用河套地区表层土壤元素与指标分析数据,计算了干湿系数、冷暖系数、土壤风化淋滤系数、干旱系数、Rb/Sr比值等环境指示意义的参数进行恢复河套地区古气候环境。     

青海湖西吉尔孟附近土壤水分研究

根据对青海湖北刚察县吉尔孟乡草地土壤含水量测定和粒度分析,研究了土壤水分变化等问题。研究区土层上部粒度成分以粗粉砂为主,下部以细砂为主。2009年该区草地土壤重力水分布深度达到了60 cm左右。土壤上部含水量丰富,下部水分严重不足。在土层约80 cm深度之下出现了中等干层和部分严重干层。该区土壤干层的发育阻隔了大气降水向地下深处的入渗,属于异常水分循环类型。该区土壤水分处于负平衡状态,指示当地的降水量并不能充分满足草原植被生长的需要。吉尔孟乡土壤蓄水量较少,易于发生生态环境的退化。     

我国土壤中硒的淋溶

对我国8种典型土壤中硒淋溶迁移的研究表明,硒的淋溶与土壤PH呈正相关关系,与土壤中粘粒含量,Al₂O₃等倍半氧化物的含量、土壤硒的吸附系数呈负相关关系。受这些因素影响,不同土壤硒的淋溶强度不同。本文计算了天然降雨条件下不同土壤中硒的淋溶率。结果表明,土壤硒淋溶率受有机质等土壤理化性质的影响,变化范同为0.35-2.22%,其顺序为:紫色土>褐土>暗棕壤>黑钙土>黑土>红壤、砖红壤>灰钙土。比较我国低硒-克山病病带土壤与足硒-非病带土壤的硒淋溶率的差异,病带土壤中硒的淋溶率显著大于非病带土壤,这可能是病带土壤硒低的原因之一。     

黄河三角洲石油污染对湿地芦苇和碱蓬幼苗生长影响的模拟研究

黄河三角洲湿地是中国最具代表性的滨海湿地之一,也是中国第二大油田——胜利油田的产油区,石油污染已成为本区湿地生态系统退化的重要因子。在温室条件下模拟研究了该区滨海湿地土壤中2种不同浓度(0.5%、2.0%)石油污染对黄河三角洲地区典型物种芦苇(Phragmites australis)和盐地碱蓬(Suaeda salsa)幼苗生长的影响。结果表明,随着石油浓度的增高,芦苇和盐地碱蓬株高的受抑制程度不断增强,随着时间的推移,石油污染对芦苇分蘖的抑制作用减弱,而对盐地碱蓬幼苗的分枝数抑制作用加大。随石油浓度的增加,盐地碱蓬幼苗叶片中可溶性蛋白质含量先升高后降低,丙二醛含量和过氧化物酶活力先降低后升高,过氧化氢酶活力显著降低;芦苇幼苗则对石油污染表现出相对较强的耐受性。不同石油污染条件下芦苇幼苗叶片叶绿素含量表现出先下降后升高的变化趋势。从整体上来看,石油烃类污染对盐地碱蓬幼苗的抑制作用要高于芦苇幼苗,也说明在处理石油烃类污染物中芦苇比碱蓬更具有优势。     

饮马河流域典型湿地植物净化河流水环境效果研究

采取单种及混种方式,通过小型湿地模拟实验,研究松花江支流饮马河流域河流湿地中常见的芦苇、香蒲、槽秆荸荠、藨草、慈姑、花蔺、菱角、紫背浮萍和金鱼藻9种湿地植物及其组合对河流水体中化学需氧量(COD_(cr))、氮、磷等的净化效果。结果表明:所选湿地植物,在模拟环境条件下均能有效提升取自河流水体的水质;不同的湿地植物对污水中各污染物净化具有明显的差异,花蔺对总磷(TP)、COD_(cr)和氨氮(NH_3-N)净化效果最好,去除率依次为99.65%、68.22%和99.54%;香蒲、菱角、金鱼藻混合组对总氮(TN)的净化效果最好,去除率是66.19%;槽杆荸荠、芦苇和金鱼藻对亚硝酸盐氮(NO_2-N)的净化效果最好,去除率是83.64%。两种植物混种后对某一种污染物指标的处理效果弱于分别独种时的处理效果,但对多种污染物指标的综合处理效果一般要好于独种时的处理效果。     

基于LMDI的中国工业污染排放变化影响因素分析

在分析2001-2013年中国工业化特征分析基础上,运用Kaya方程将工业废水和废气排放分解为产值规模、高污染部门比重、产污系数和污染物来源部门结构四个因素,并运用LMDI因素分解法研究四个因素对污染物排放变化的贡献度。研究发现：2001年以来中国工业规模扩张对工业废水和废气排放增长呈正向拉动,单位产值污染物排放量的降低对污染物增长呈负向拉动。高污染部门在工业部门结构及污染物来源部门结构呈现不断增长趋势,其对污染物排放增长皆呈正向拉动,但其绝对值小于产值增长和单位产值污染物排放降低的作用。该现象主要归因于中国的环境治理重末端治理轻源头管控所致,因此建议中国环境管制应注重从产业结构入手,积极促进工业产业结构调整和产业链高级化。     

石油开发对黄土高原地区生态环境的影响研究

陕北油田每年将排放上千吨废弃物,本文选取八项生态环境影响因素进行评价.研究结果为恢复和改善黄土高原油田的生态环境建设提供依据.     

The impact of economic agglomeration on water pollutant emissions from the perspective of spatial spillover effects

Whether economic agglomeration can promote improvement in environmental quality is of great importance not only to China’s pollution prevention and control plans but also to its future sustainable development. Based on the COD (Chemical Oxygen Demand) and NH3-N (Ammonia Nitrogen) emissions Database of 339 Cities at the city level in China, this study explores the impact of economic agglomeration on water pollutant emissions, including the differences in magnitude of the impact in relation to city size using an econometric model. The study also examines the spillover effect of economic agglomeration, by conducting univariate and bivariate spatial autocorrelation analysis. The results show that economic agglomeration can effectively reduce water pollutant emissions, and a 1% increase in economic agglomeration could lead to a decrease in COD emissions by 0.117% and NH₃-N emissions by 0.102%. Compared with large and megacities, economic agglomeration has a more prominent effect on the emission reduction of water pollution in small- and medium- sized cities. From the perspective of spatial spillover, the interaction between economic agglomeration and water pollutant emissions shows four basic patterns: high agglomeration-high emissions, high agglomeration-low emissions, low agglomeration-high emissions, and low agglomeration-low emissions. The results suggest that the high agglomeration-high emissions regions are mainly distributed in the Beijing-Tianjin-Hebei region, Shandong Peninsula, and the Harbin-Changchun urban agglomeration; thus, local governments should consider the spatial spillover effect of economic agglomeration in formulating appropriate water pollutant mitigation policies.

     

基于绿色投入产出表的环境污染治理成本及影响模拟

在编制绿色投入产出表的基础上,对中国废水、大气污染物和固体废物的直接产生系数和完全产生系数进行分析,并对这三大类污染治理的单位成本和污染物治理的经济影响进行模拟。结果显示：① 电力热力的生产和供应业、化学原料及化学制品制造业、黑色金属冶炼及压延加工业、石油加工及炼焦业、石油和天然气开采业等行业废水、废气和固废的完全产污系数都较高,属污染减排的重点行业。② 模拟的废水完全治理成本为6.4元/t,废气为2136元/t,固体废物为101元/t。③ 以模拟的单位治理成本进行污染物治理,将对电力热力的生产和供应业、有色金属矿采选业、黑色金属矿采选业、造纸及纸制品业、有色金属冶炼及压延加工业、黑色金属冶炼及压延加工业、非金属矿物制造业等行业的产品价格影响大。     

扎龙湿地水质净化机理分析

降解污染和净化水质是湿地的重要功能。利用现场调查和水质监测资料,分析扎龙湿地水化学场特征,研究水质现状、净化机理及其与湿地水化学形成条件之间的关系。结果表明,扎龙湿地对TP、NH4-N、CODcr和悬浮物的净化率达到90%以上,对TN和NO3-N净化率可达到75%以上。水质净化功能对生态环境的自然修复作用明显,主要的水质净化机理为吸附沉淀作用、植物吸收作用、生物降解作用、反硝化作用,净化能力大小与溶液化学条件的整体特征、湿地的地质背景、水文化学循环和生物作用过程有关。     

A New Reserve Growth Model for United States Oil and Gas Fields

Reserve (or field) growth, which is an appreciation of total ultimate reserves through time, is a well-recognized phenomenon, particularly in mature petroleum provinces. The importance of forecasting reserve growth accurately in a mature petroleum province made it necessary to develop improved growth functions, and a critical review of the original Arrington method was undertaken. During a five-year (1992–1996), the original Arrington method gave 1.03% higher than the actual oil reserve growth, whereas the proposed modified method gave a value within 0.3% of the actual growth, and therefore it was accepted for the development for reserve growth models.During a five-year (1992–1996), the USGS 1995 National Assessment gave 39.3% higher oil and 33.6% lower gas than the actual growths, whereas the new model based on Modified Arrington method gave 11.9% higher oil and 29.8% lower gas than the actual growths. The new models forecast predict reserve growths of 4.2 billion barrels of oil (2.7%) and 30.2 trillion cubic feet of gas (5.4%) for the conterminous U.S. for the next five years (1997–2001).     

石油污染湿地土壤生物修复研究进展

从石油污染湿地土壤生物修复的植物修复、微生物修复和植物—微生物联合修复3方面综合阐述了国内外该领域的研究现状。在采用植物进行石油污染湿地修复时,选择湿地环境下典型植物或者能适应湿地特殊环境的植物品种是常用的也是有效的方法之一。在采用微生物进行石油污染湿地修复时,主要通过投加外源微生物和改变环境因素或施加营养元素刺激土著微生物等方式。植物—微生物联合修复石油污染湿地的方法,则是利用微生物自身作用促进植物生长,从而增加植物吸收、降解污染物的能力。由于植物或微生物的生长对污染物浓度有一个耐受极限,植物和微生物修复的效果主要取决于石油污染物浓度。为此,将湿地的石油污染浓度降到植物—微生物可降解范围内,并提高联合修复的降解效率,将是今后石油污染湿地土壤生物修复研究的重点。     

乌鲁木齐大气颗粒物的时空分布规律

依据峡口城市乌鲁木齐市2013-2016年6个环境监测站逐时的6类污染物数据,分析大气污染物的时空分布规律。总体来看,乌鲁木齐市以颗粒物污染为主,即PM₁₀、PM_2.5污染严重。从季节上来看,乌鲁木齐污染物浓度大多冬季高、夏季低,春秋季次之。春、夏、秋、冬PM_2.5的浓度依次为59.8、40.5、67.8、139.6 μg·m^-3,而PM₁₀则是148.6、119.7、146.4、209.4 μg·m^-3,粗细粒子浓度在春秋季的细微变化凸显在春季沙尘天气的影响。从日变化方面来看,污染物多呈现为双峰型结构。PM₁₀、PM_2.5春夏秋3个季节都是在子夜1：00时浓度最高,9：00～10：00时次之,但是冬季日最高值则出现在17：00时左右,次峰值出现在21：00～22：00时。从空间分布来看,颗粒物浓度总体上是中心城区低、四周高的分布格局;从PM_2.5浓度占PM₁₀浓度比重分析来看,冬季比重最高,达70%,以城区及城北最为明显,达73%,日变化分布则主要集中在下午至夜间,且冬季比重达71%。