舟山钓梁垦区海域沉积物重金属污染及其潜在生态风险评价

2007年8月和12月两次对舟山钓梁垦区周围的沉积物中Cu、Pb、Zn、Cr和有机碳(OC)、硫化物(HS)的含量进行了全样分析。元素Zn、Pb、Cd和Cu的含量在8月测次中分别为1 51.85～1 94.85 ug/g、43.75～56.25 ug/g、0.1～0.11 ug/g和20.37～25.22ug/g,12月测次分别为109.6～144.97 ug/g、31.25～50.00 ug/g、0.01～0.07 ug/g和22.7～30.93 ug/g。受物源和各组分的生物地球化学特征的影响,Cu和Cd的含量冬季高于夏季,而Pb和Zn则夏季明显高于冬季。受当地水动力条件和冲淤影响,8月和12月各组分的空间分布状况有所差别,表现为冬季高含量区向西南偏移。Lars Ha-kanson潜在生态风险评价结果表明,研究区域内各重金属含量均超过了浅海沉积物中质量标准,但各金属元素单因子生态风险系数相对较小,属于轻度风险,总的潜在生态风险程度属于中度,12月潜在生态风险指数明显大于8月。     

广西钦州湾沉积物重金属污染现状及潜在生态风险评价

对钦州湾沉积物进行采集,测定了沉积物中的Zn、Pb、Cu、Hg、Cd、As重金属的含量。用单因子指数法和Hakanson潜在生态风险指数法评价了沉积物中重金属综合污染效应。研究结果表明:钦州湾沉积物中Zn、Pb、Cu、As、Cd、Hg的平均含量分别为60.0×10-6、31.3×10-6、19.8×10-6、11.31×10-6、0.083×10-6、0.046×10-6。沉积物质量评价结果表明:各种重金属单因子指数污染程度依次为Cu(1.15)Pb(1.14)As(0.93)Cd(0.92)Zn(0.90)Hg(0.51),多种污染物综合效应指数为5.56,为较低的中等程度污染;各种重金属的潜在生态危害参数大小顺序为Cd(27.71)Hg(20.58)As(9.32)Cu(5.75)Pb(5.69)Zn(0.90),其潜在生态风险指数RI平均值为69.95,属于低潜在生态危害的范畴。     

海藻酸钠/聚砜复合纳滤膜的研究

应用海藻酸钠作为表面活性层材料,以戊二醛为交联剂,以聚砜超滤膜为支撑层,制备了1种新型荷负电纳滤膜。研究了复合纳滤膜的制备影响因素及操作条件对膜性能的影响,结果表明当海藻酸钠的浓度为2.0%,戊二醛溶液的浓度为0.9%,30℃下交联4 h条件下制备的复合膜的膜性能(截留率)最好。实验结果表明:对1 000 mg.L-1的Na2SO4,MgSO4,NaCl和MgCl2盐溶液的截留率分别为87.2%,21.5%,32.0%,12.2%,通量依次为30.6,35.2,33.5,22.4 L.h-1.m-2。     

可见光下Li+/CNTS-TiO2光催化剂降解海洋柴油污染的研究

通过溶胶-凝胶法,以CNTS-TiO₂为前驱物制备了Li⁺掺杂CNTS-TiO₂的纳米复合光催化剂(以下均称为Li⁺/CNTS-TiO₂),采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段对光催化剂进行表征,结果表明制得的催化剂为纳米材料且在TiO₂的基础上增大了比表面积。利用掺杂量为3%的Li⁺掺杂CNTS-TiO₂复合光催化剂(以下均称为3%Li⁺/CNTS-TiO₂)光催化降解海洋柴油污染,在可见光条件下考察了Li⁺掺杂量、煅烧温度、光催化剂投加量、柴油初始质量浓度、光催化反应时间、H₂O₂质量浓度等条件对光催化实验的影响。进行正交实验,确定最优化工艺条件为:Li⁺掺杂量为3%,光催化剂的煅烧温度为600 ℃,3%Li⁺/CNTS-TiO₂的投加量为0.1 g/L,降解柴油初始质量浓度为0.4 g/L,光催化反应时间为3 h,H₂O₂质量浓度为0.6 g/L,降解率可以达到95%以上。同时对此光催化剂进行应用试验,试验结果表明光催化剂去除效果优异,去除率可达91.87%。     

大深度载人潜水器浮力材料的应用现状和发展趋势

在所有海洋装备中,大深度载人潜水器代表深海技术的制高点,而大深度载人潜水器的研制所要解决的关键问题之一就是浮力材料的选择。文章概述浮力材料的分类以及浮力材料在三代大深度载人潜水器上的应用情况,并对能够满足大深度尤其是全海深载人潜水器需求的浮力材料进行对比研究。研究结果表明:微珠复合泡沫虽然能满足7 000m载人潜水器的需求,但应用在全海深载人潜水器时存在密度大和吸水率高的缺点,且不能满足1.5倍安全压力要求;陶瓷等新型浮力材料的密度小和吸水率低,是未来浮力材料的重要发展方向。本研究可为大深度载人潜水器浮力材料的选择提供一定的理论支持。     

基于并行计算的海洋平台谱分析疲劳筛选技术研究

为了得到海洋平台疲劳失效风险最大的焊接区域,提出了以有限元网格单元应力为基础的谱分析筛选方法,并开发了程序。程序采用并行计算架构,单次完成数万个单元的累积损伤度/疲劳寿命计算,并通过有限元软件以云图方式显示疲劳寿命。采用该程序计算双浮筒半潜式平台的疲劳寿命。结果表明,该型平台疲劳失效风险较高的区域为立柱与上壳体下浮体连接对角线转角区域、浮筒中纵舱壁与立柱连接区域。并行计算方法的引入,大大缩减疲劳损伤度计算的分析时间,采用22核心的CPU,时间缩短为原来的1/18.5,17小时完成全平台外壳单元谱分析计算。     

舟山渔场软体生物中PCBs的残留及潜在生态风险

本文测定了舟山渔场附近6个沿海城市5种软体动物体内多氯联苯的污染水平,并进一步探讨了其潜在来源以及生态风险。结果显示,样品中PCBs的总含量水平为18.0~95.9 ng/g干重,平均含量为51.9 ng/g干重,与世界其他海域相比处于中等污染水平。组分分析表明,五氯联苯和二氯联苯为主要组成。PCBs的健康风险HR值均远低于1,表明日常食用不会对人体健康产生明显危害。     

广西海域沉积物重金属、滴滴涕、多氯联苯含量及生态风险分析

在广西近岸海域采集了36个站位的表层沉积物样品,测定了沉积物样品中Cu、Pb、Cd、Zn、Cr、Hg、As共7种重金属和DDTs、PCBs共2种持久性有机污染物的含量,分析了各检测因子的含量和分布特征,对沉积物中7种重金属和DDTs、PCBs进行了综合生态风险评价。结果表明:广西海域沉积物中重金属平均含量(×10-6,干重)顺序为Zn(49.4)>Cr(41.7)> Cu(21.5)>Pb(15.6)>As(9.1)>Cd(0.07)>Hg(0.026),持久性有机污染物平均含量(×10-9,干重)为PCBs(2.97)> DDTs(0.88),重金属、DDTs、PCBs所有站位含量平均值均低于一类标准,广西海域沉积物Cu、Pb、Cd、Zn、Cr、Hg、As、DDTs、PCBs总体含量水平较低;沉积物重金属潜在生态风险程度排序为Hg>As>Cd>Cu>Pb>Cr>Zn,36个监测站位的潜在生态风险指数RI平均值为19.51,广西海域总体潜在风险程度较轻,属低潜在生态风险,位于茅尾海和廉州湾的站位潜在生态风险较高,As和Cu为主要的潜在生态风险因子;沉积物中DDTs、PCBs的残留水平生态风险较低,但部分站位DDTs含量介于其相应的ERL和ERM之间。     

复合加载模式作用下地基承载性能数值分析

确定竖向荷载(V)、水平荷载(H)和力矩(M)共同作用下建筑物地基的破坏模式及在荷载空间(H,V,M)中的破坏包络面是地基设计中的关键问题。为提高Swipe试验方法计算精度,提出了改进方案,进而利用有限元方法分析了复合加载模式作用下均质粘性土地基上条形基础的破坏包络面。计算表明,基于改进Swipe试验方法的数值模拟结果明显好于常规Swipe试验方法。针对海洋工程中实际复合加载模式的特点,探讨了竖向荷载分量V对地基破坏模式和H-M荷载平面上的破坏包络线的影响,结果表明竖向荷载分量显著地改变了地基的破坏模式及包络线的形状。