Evaluation of environmental fate and sinks of PCDD/Fs during specific extreme weather events in Taiwan

Polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs) and polychlorinated dibenzofurans (PCDFs) are persistent organic pollutants (POPs) that are formed and released unintentionally from anthropogenic sources. The high persistence of PCDD/Fs results in the concentrations of these contaminants in environment decreasing only very slowly. Two transport pathways, air and water, carry PCDD/Fs into all regions of the world. Recently, more frequent extreme weather events, such as storms and floods, have been projected to occur as a result of global warming. Extreme weather events have a documented impact on the remobilization and subsequent bioavailability of POPs. In this study, three specific episodes, namely winter monsoon, southeast biomass burning and tropical cyclone (typhoon) events, which influence the environmental fate and transport of PCDD/Fs in Taiwan, were evaluated based on a climate change scenario. During the winter (northeast) monsoon period, the temperature and relative humidity observed in northern Taiwan decreases sharply. During this time, the quantity of PCDD/Fs adsorbed onto suspended particles, as observed at background sites, was found to increase from 300 ± 127 to 630 ± 115 pg I-TEQ g-TSP⁻¹, which is even higher than that measured in Taipei City (438 ± 80 pg I-TEQ g-TSP⁻¹). Hence, the winter monsoon not only brings cold air but also transports air pollutants and dust over long distances from mainland China to Taiwan. During the 2010 Southeast Asia biomass burning events (2010/3/22–3/28), the level of atmospheric PCDD/Fs were measured in central Taiwan (Mt. Lulin) and in the source region of northern Thailand (Chiang Mai); this revealed that the variations in atmospheric PCDD/F concentrations at these two sites followed a similar pattern. On 25 March 2010, the atmospheric PCDD/F concentration increased dramatically from 1.43 to 6.09 fg I-TEQ m⁻³ at Mt. Lulin and from 7.64 to 12.1 fg I-TEQ m⁻³ in northern Thailand. However, the atmospheric PCDD/F concentration decreased dramatically 1 day after the biomass burning event. Based on the measurements from a dated sediment core collected at a reservoir in northern Taiwan, the sharp increases in input fluxes of PCDD/Fs and mineral-derived elements levels in 1990 (20 ng I-TEQ m⁻² year⁻¹), 2001 (17 ng I-TEQ m⁻² year⁻¹), 2004 (16 ng I-TEQ m⁻² year⁻¹) and 2005 (15 ng I-TEQ m⁻² year⁻¹) seem to be a result of a deep turbid layer formed upstream due to landslides and/or mud flows during the typhoon season. This finding demonstrates the effect of typhoon events on the long-term remobilization of PCDD/Fs as well as supporting the hypothesis that such events would have the potential to remobilize pollutants that have been deposited previously.     

Satellite-Derived Regional Apparent Thermal Inertia and Gravity for Mapping Different Rock Types in Parts of Banswara,Rajasthan

The present study deals with the delineation of lineaments over Sir Creek offshore and its surroundings from EGM2008 gravity data using various derivative techniques owing to their costeffectiveness in prospective hydrocarbon exploration. Initially, 2-D and 3-D synthetic models have been generated with vertical prismatic objects at different depths. The effectiveness of total horizontal derivative (THD) technique has been established by comparing with E-W and N-S Horizontal derivatives and First Vertical derivative techniques. The residuals of Bouguer gravity data have been estimated with different cut-off wavelengths. Further, the residual anomaly map has been enhanced by the derivative techniques for the delineation of the structural features. Possible depths of the delineated lineaments have been estimated using Euler deconvolution of the Bouguer gravity data, which indicates maximum clustering over the delineated lineaments. It is observed that most of the lineaments are in the depth range of 1.0 km to 5.5km, which correlate well with the previous seismic studies. The present study reveals that the major lineament trends in the N-S, E-W and NNW-SSE directions followed by NE-SW, NW-SE and ENE-WSW directions. These major lineament trends are due to the tectonic activities occurred during Precambrian and Cretaceous period. Different small circular features, rectangular features and shorter wavelength features have also been identified, which could be the key parameter for mapping potential location for hydrocarbon exploration.     

Pores Characteristics of Different Types of Shale in China

<正>1 Introduction As the rapid development of the exploration of unconventional oil and gas resources,shale gas resources in China have been becoming the focus of unconventional oil and gas resources research with the characteristics of high resource potential and favorable geological setting.The exploration on the Paleozoic shale gas in southern Sichuan Basin and the Triassic shale gas in northern Sichuan Basin has already achieved important     

土壤类型及组分对热活化过硫酸盐氧化降解土壤中挥发性氯代烃的影响

为了探究高级氧化技术对土壤中有机氯代烃的氧化降解作用,为ISCO（in situ chemical oxidation）技术体系提供重要的理论依据和数据支撑,考察了热活化过硫酸盐（persulfate,PS）氧化降解不同类型土壤（砂类土壤、黏土类土壤）中挥发性氯代烃污染物（三氯乙烯（TCE）、三氯乙烷（TCA）、顺式-1,2-二氯乙烯（cis-1,2-DCE）、1,2-二氯乙烷（1,2-DCA））的效能;同时,通过硫酸盐与土壤相互作用过程研究,探究了不同土壤介质中有机质和无机组分在过硫酸盐消耗中所占比例。结果表明：在50℃时,热活化过硫酸盐可有效降解土壤中1,2-DCA、cis-1,2-DCE、TCA和TCE,砂类土壤介质中4种氯代烃降解效果依次为25%、89%、5%和61%,黏土类土壤介质中4种氯代烃降解效果依次为35%、86%、8%和63%;4种氯代烃的降解效果从高到低顺序依次为cis-1,2-DCE、TCE、1,2-DCA、TCA,砂类土壤中的氯代烃总体降解效果优于黏土类土壤中氯代烃的降解效果。另外,土壤中过硫酸盐氧化降解氯代烃反应研究发现,砂类和黏土类土壤介质组分中有机质消耗率分别为81.3%和72.6%,铁元素消耗率分别为80.5%和38.6%,表明土壤介质组分与过硫酸盐发生了氧化还原反应,从而导致过硫酸盐自身的大量消耗。由此可知,土壤介质中的有机质、铁元素等矿物质均参与过硫酸盐的消耗过程,且土壤有机质、铁元素与氯代烃之间在消耗过硫酸盐反应上存在竞争关系,土壤组分过多地消耗了过硫酸盐,导致了氯代烃的氧化降解效率较低。因此,针对实际有机氯代烃污染场地,采用过硫酸盐氧化技术进行修复时,过硫酸盐的实际投加量要远高于化学计量值,需充分考虑到土壤组分对过硫酸盐自身的消耗作用。     

酸溶-电感耦合等离子体发射光谱法和燃烧-红外吸收法测定不同类型地球化学样品中的硫

测试地质样品中的硫含量,以电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)和燃烧-红外吸收光谱法应用最为广泛。ICP-OES法灵敏度高、稳定性好,但受样品预处理和基体干扰的影响较大;燃烧-红外吸收光谱法便捷高效,但受结晶水红外吸收干扰,分析硫含量低的样品稳定性较差。本文采用5种酸溶方式处理样品ICP-OES测定硫含量,同时采用燃烧-红外吸收光谱法测定低中高含量的硫,综合比较了两类方法的检出限、检测范围、精密度和准确度、分析效率等,明确了各方法的适用范围。实验中确定了燃烧-红外吸收光谱法最佳测试条件为：称样量0.0500g,燃烧时间25s,分析时间40s,氧气流量4.0L/min;通过标准物质验证,该方法检出限为10×10-6,检测范围为10×10-6~470000×10-6,相对标准偏差(RSD) < 6%(n=12),相对误差绝对值小于8%。实验结果表明,ICP-OES分析效率高,但是样品处理时间长,检测范围不如燃烧-红外吸收光谱法宽;燃烧-红外吸收光谱法采用固体直接进样,成本低,用高氯酸镁作为干燥剂可解决结晶水红外吸收干扰问题。总体上,ICP-OES法适用于分析硫含量低的样品或作为测试结果佐证的手段,可实现多元素联测;批量样品或基体类型复杂的样品宜采用燃烧-红外吸收光谱法测试,更加便捷。     

臭氧-超声联用处理聚乙烯醇废水

本研究采用臭氧-超声（O₃/US）联用技术处理聚乙烯醇（PVA）废水,分别考察了PVA初始质量浓度、初始pH、臭氧通入速率、超声功率、超声频率及反应时间对PVA和COD去除效率的影响,并在此基础上通过正交实验确定了降解PVA和COD的最佳实验条件。研究结果表明,超声频率对去除率有显著影响,PVA初始质量浓度对去除效率的影响较大,反应时间、超声功率、臭氧通入速率和初始pH的影响相对较小。通过影响实验和正交实验确定的最佳降解条件为:PVA初始质量浓度100 mg/L、初始pH=9、臭氧通入速率4 g/h、超声功率320 W、超声频率40 kHz、反应时间20 min,此时COD和PVA的去除效率分别为86.4%和99.3%。超声对臭氧降解聚乙烯醇废水具有明显的协同作用,在最佳条件下,臭氧-超声联用技术比单独臭氧技术对PVA的去除率增加了5.1%,对COD去除率增加了19.4%。     

Partitioning of dioxins (PCDDs/Fs) in ambient air at urban residential locations

In this work, 17-polychlorinated dibenzo-p-dioxin/furan (PCDD/Fs) isomers were measured in ambient air at four urban sites in Seoul, Korea (from February to June 2009). The concentrations of their summed values (ΣPCDD/Fs) across all four sites ranged from 1,947 (271 WHO₀₅ TEQ) (Jong Ro) to 2,600 (349 WHO₀₅ TEQ) fg/m³ (Yang Jae) with a mean of 2,125 (± 317) fg/m³ (292 WHO₀₅ TEQ fg/m³). The sum values for the two isomer groups of ΣPCDD and ΣPCDF were 527 (30 WHO₀₅ TEQ) and 1,598 (263 WHO₀₅ TEQ) fg/m³, respectively. The concentration profile of individual species was dominated by the 2,3,4,7,8-PeCDF isomer, which contributed approximately 36 % of the ΣPCDD/Fs value. The observed temporal trends in PCDD/F concentrations were characterized by relative enhancement in the winter and spring. The relative contribution of different sources, when assessed by principal component analysis, is explained by the dominance of vehicular emissions along with coal (or gas) burning as the key source of ambient PCDD/Fs in the residential areas studied.     

岩石/结构面劣化导致巴东组软硬互层岩体强度劣化的作用机制

岩石/结构面劣化导致巴东组软硬互层岩体强度劣化的作用机制是揭示三峡库区库岸消落带巴东组软硬互层岩体强度渐进劣化机理和评价库岸边坡稳定性的关键问题.以三峡库区典型"易滑岩组"巴东组第二段红色系列的砂岩与粉砂质泥岩互层岩组为研究对象,考虑干湿循环条件下岩石/结构面参数劣化,开展了软硬互层岩体单轴压缩数值试验,分析了软岩/硬岩/层面劣化对巴东组软硬互层岩体单轴压缩强度劣化的贡献度及其与岩层倾角的关系.研究结果表明,不同岩层倾角条件下,软岩/硬岩/层面劣化对巴东组软硬互层岩体单轴压缩强度劣化的影响有明显区别,以软岩/硬岩/层面劣化对巴东组软硬互层岩体单轴压缩强度劣化的贡献度为依据,将岩层倾角全范围划分为软岩控制区、软岩-硬岩-层面共同控制区、沿层面滑移失稳破坏区和硬岩控制区,揭示了岩石/结构面劣化导致巴东组软硬互层岩体强度劣化的作用机制及其受岩层倾角的影响,为进一步研究库岸消落带巴东组软硬互层岩体强度渐进劣化机理奠定了基础.      

亚高山不同植被类型区的雨季岩溶溶蚀速率研究

关于岩溶溶蚀速率,前人在研究中肯定了岩溶区内CO2浓度的时空变化对溶蚀速率的驱动作用,然而不同的植被条件产生的土壤理化性质差异和变化对溶蚀速率的方向和强度也具有较大的影响.通过野外溶蚀标准试片法,测试得出重庆金佛山岩溶区碧潭泉和水房泉两泉域4种典型植被类型下的5个测试点的雨季绝对溶蚀量和平均面积溶蚀量.测试结果表明不同植被条件甚至同一植被类型下不同海拔下岩溶区石灰岩标准试片的溶蚀速率都存在较大差异,5个测试点溶蚀量由大到小依次为水房泉竹林地、水房泉林地、水房泉草地、碧潭泉林地、碧潭泉灌草丛.通过测试点的土壤基本理化性质分析得出以下结论:在研究区研究时间内的降雨量、温度差异的基础上,除了土壤CO2浓度,土壤有机质也是控制金佛山两泉域岩溶速率的主要因素之一.     

Degradation of phenol of high concentration by FeAIOx/MMT catalyzed Fenton reaction

以蒙脱土为载体制备负载型Fe/Al复合氧化物（FeAlOx/MMT）用于催化Fenton反应降解高浓度苯酚废水。实验结果表明,活性相FeAlOx中Fe/Al摩尔比为0.22时制备所得催化剂对Fenton反应具有最佳活性,且Fe/Al复合氧化物并未嵌入蒙脱土层间。在低温和高pH条件下催化体系存在诱导期,诱导期内FeAlOx/MMT缓释出Fe离子并进而由Fe离子催化溶液中的Fenton反应。通过对非均相催化降解苯酚废水的动力学研究发现,H2O2初始浓度、溶液的pH和反应温度对COD降解效率具有显著影响。调节降解过程中的温度序列和氧化剂引入程序能够缓解高温和高双氧水浓度双重因素耦合导致的HO.自消耗。在优化的降解条件下使用理论用量的H2O2可使得1 g/L的苯酚废水中苯酚降解率达到100%,而COD的降解率则达到97%。     

复杂海底各种地震波的射线追踪与运动学特征

为了实现适应崎岖海底、大陡坡、海底火山等复杂海底地质条件且灵活、稳定、精度高的射线追踪方法,并基于该方法详细分析复杂海底条件下各种地震波型的运动学特征,综合多种算法的优势,实现了一种快速推进迎风插值射线追踪方法。首先,采用混合网格法剖分复杂海底地质模型;其次,通过融入迎风差分思想的线性插值策略来构建精度高、无条件稳定且灵活的局部走时和射线路径计算公式;然后,综合应用这些公式和多级次快速推进法,灵活计算整个模型各种类型地震波的走时,并基于逆向追踪方法计算射线路径;最后,对该方法进行了精度分析,发现其能够获得相对高的走时和射线路径计算精度,且反射波的计算精度远高于入射波。此外,计算实例分析显示,初至波中富含折射波和陡倾构造的反射波在很大偏移距还能被接收,崎岖海底各种波型传播路径复杂;基于此提出加大采集排列长度和采用直达波走时可提高复杂构造成像质量等复杂海底地震数据采集与处理方面的思考与建议。     

纺织品中致癌性芳香胺电喷雾解吸电离质谱法测定

用甲醇-水-乙酸(体积比49∶49∶2)混合溶液作为喷雾溶剂,在优化实验条件下,将电喷雾解吸电离质谱(DESI-MS)用于各种质地纺织品中24种致癌性芳香胺的非破坏性快速检测,均获得满意结果。分析实际样品时,由于该方法无需样品预处理,单个样品单一指标的检测不到30 s,大大节省了分析时间,提高了分析效率。同时借助串联质谱的特异性,能够有效地避免实验结果的假阳性。方法对大部分芳香胺具有较高的灵敏度,二级质谱中特征离子的检出限一般为10-9g/kg。建立的方法能灵敏、快速、无损检测纺织品中的致癌芳香胺,精密度较好,对同一样品10次测量结果的相对标准偏差为5%~10%。     

不同耕地类型对流域水沙过程的影响研究

常用的水土保持措施是退耕还林,但淮河流域是中国重要的农业产区,大规模实行退耕还林并不现实,所以通过调整耕地类型来减少水土流失可能是解决社会经济发展和生态保护矛盾的好方法。为研究不同耕地类型对流域水文要素及产沙的影响,考虑水田和旱地两种耕地类型对淮河息县水文站上游流域构建SWAT模型,构造A(实际耕地利用方式)、B(所有耕地为水田)和C(所有耕地为旱地)三种耕地类型情景,比较不同耕地类型情景下流域水文要素及产沙的变化情况。研究结果表明:所构建的SWAT模型在息县流域径流及泥沙模拟中具有良好的适用性,R2和NSE(Nash Sutcliffe Efficiency)均达到0.75以上;水田和旱地两种不同耕地类型对流域多年年均蒸散发及多年平均径流量影响较小,但对流域产沙量影响较大,在汛期更为明显,模拟期内每平方公里水田每年最多比旱地少产沙491.8t,平均每年少产沙约208.7t。采取水田耕种比旱地耕种更有利于减少息县流域内的水土流失。     

云南都龙多金属露天矿山不同类型矿体开采方法

云南省马关县都龙锡锌多金属矿床是一座特大型山坡露天矿山,年均采矿能力达到210万吨。矿床中成矿元素种类复杂,多种元素组合矿体共生,产状复杂,且大小不一,目前在采区内共揭露出工业矿体近400余条,致使矿山采矿工作面临极大难度和挑战。本文通过在生产过程中采矿方法的不断改进和总结,针对开采台阶上不同类型矿体采取不同的开采方法,极大降低了资源浪费,并增加了企业经济效益,这些开采方法对露天矿山不同类型矿体的开采有着重要参考价值。     

帽峰山地区典型小流域主要森林类型土壤渗透性

采集帽峰山地区典型小流域主要林地类型(青冈林、毛竹林、凤尾竹林、桉树林)原状土样进行土壤剖面(0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm)渗透系数及其相关因子的实验研究,结果表明:各种林地类型土壤渗透系数在剖面上均表现出从上到下递减的特点,毛竹、青冈、凤尾竹、桉树林的土壤剖面渗透系数变化范围分别为13.64~4.91、10.49~3.63、8.16~2.96、7.92~3.71 m/d。由于20~40 cm、40~60 cm土层渗透系数差异性相对较小,土壤渗透性剖面可简化为上、下两个亚层,上部亚层渗透系数是下部亚层的1.89~2.42倍。各种林地类型土壤渗透系数与孔隙度、根密度呈正相关,与干容重呈负相关,与根径关系相关性方向具有不确定性。不同林地类型土壤渗透系数与干容重、根密度、根径之间的相关程度存在较大差异,但均表现出与孔隙度之间存在良好相关性。     

我国不同原油裂解成气动力学研究

提供了我国海相、湖相原油的黄金管裂解成气热模拟实验数据和裂解成气的动力学参数。对比分析典型样品裂解生气特征、升温速率与温度对油裂解成气的影响表明:我国海相、湖相原油裂解成气门限温度、消亡温度差异不大,但与国外样品差异明显;源内和源外原油裂解成气过程差别明显,源内原油热稳定性弱于源外原油热稳定性,在油裂解气评价中应该考虑排烃效率的影响;温度是原油裂解的主要控制因素,温度高于180℃时,原油裂解过程主要在10 Ma内完成,且液态烃消亡温度要高于200℃。本次研究的实验结果、动力学参数及相关结论可供盆地模拟和油藏勘探工作采用和借鉴。     

木栓质的菌解-热模拟实验特征及木栓质体的成烃演化机制

木栓质体是我国南方树皮煤的主要显微组分,在西北地区侏罗系煤层中也具有相当高的含量,是一种早期生油的显微组分,对煤成油和未熟-低熟油气的形成具有重要贡献。本文通过对被子植物栓皮栎周皮木栓组织的细菌降解和加水热模拟实验研究,系统地探讨了显微组分木栓质体的生物先质-木栓质的成烃演化过程,结果表明：木栓质可以被细菌降解,并具有两次热解油气生成高峰,分别相当于镜质体反射率0.35%～0.5%和0.8%～1.1%左右。角质体和树皮体的自然演化系列和热模拟实验结果也具有相似的特点。我们认为：(1)木栓质体的生烃潜力并没有在传统的“油窗”之前就消耗殆尽,在较高演化阶段仍然具有一定的油气生成潜力;(2) 木栓质体的热演化特征可以由木栓质的类脂特性来解释,现代植物木栓组织的化学结构特征和宏观大分子热稳定性的差异是显微组分木栓质体热降解多阶段生烃的主要原因;(3)木栓质热演化早期生成的液态油以含氧的胶质化合物为主,晚期则生成大量的C12+的高蜡油。     

X射线荧光光谱法分析不同类型岩石中10种主量元素的测试能力验证

以28个不同类型岩石标样作外标,用玻璃熔片法制样,采用经验系数法进行基体校正,建立了X射线荧光光谱法(XRF)测定不同类型岩石中硅铝钙镁等10种主量元素的分析方法。该方法被用于参与GeoPT分析测试能力验证,15年来分析了23个不同类型的岩石验证样品。经验证该方法对SiO_2、Al_2O_3、K_2O和CaO具有非常好的分析效果(所有测定结果的|Z|2);对于MgO、MnO、TiO_2和Na_2O四个元素,尽管各有一个样品的分析结果的|Z|2,这主要是样品与标样的基体差异较大造成了低含量样品测定结果超差,但依然可获得好的分析效果;当TFe_2O_31.0%,P_2O_5含量在0.08%~0.80%区间时,分析结果的|Z|2,满足分析期望。总体上所建立的XRF分析方法稳定,可满足应用地球化学实验室测试不同类型岩石中10种主量元素的分析期望。     

不同基质共代谢降解地下水中四氯乙烯的研究

文中以甲醇、乙醇、甲酸盐、乙酸盐、乳酸盐和葡萄糖作为共代谢基质,利用某污水处理厂厌氧池中的污水(泥)作为接种物,对厌氧微生物进行培养和驯化,降解四氯乙烯(PCE)。实验结果表明,在厌氧污水(泥)和土壤混合环境下培养的微生物,以COD为培养指标,11d可培养成熟。6种基质均能使PCE还原脱氯降解成三氯乙烯(TCE)和1,1-二氯乙烯(1,1-DCE),PCE的降解均符合一级反应动力学方程,反应速率常数大小依次为K乙酸盐>K葡萄糖>K乳酸盐>K乙醇>K甲酸盐>K甲醇,其中乙酸盐是最有效的共代谢基质,其反应速率常数为0·6632d-1。