环境水样中农药污染分析技术研究进展

随着农业集约化和城市化的推进,世界上大量水环境中农药残留量已超过规定的限值,水环境中农药污染问题受到社会各界的广泛关注。作为世界上最大的农药生产国和使用国,中国水环境中农药残留量远高于其他发达国家,已有研究表明在我国七个典型流域（长江、太湖、黄河、松花江、黑龙江、大运河和东江）中检测到19种农药,平均浓度范围为0.02~332.75ng/L。农药及其转化产物对生态环境和人体健康具有潜在威胁,水环境中农药残留的研究是水质评估中必不可少的组成部分,而靶向筛查难以检测未知农药及其转化产物。因此,环境中农药残留及其转化产物的非靶向筛查亟需完善。本文依据农药组分非靶向筛查的分析流程,对近五年水质样品中农药残留靶向及非靶向筛查方法进行综述,梳理了近年来国内外食品与水环境中农药残留限量的相关法律法规,对水环境中农药残留分析方法的研究进展进行概述;总结了液液萃取（LLE）、固相萃取（SPE）、固相微萃取（SPME）等样品前处理方法的特点,在这些方法中,固相萃取是农药非靶向筛查的主要前处理方法,具有良好应用前景。本文还探讨了分析仪器从色谱检测到色谱-质谱联用的发展趋势,多种高分辨率质谱的产生为农药非靶向筛查提供了多层次的分析需求;同时通过总结近年来农药筛查确证相关的指导标准、质谱数据库与多种鉴定方法,指出水环境中农药污染分析技术的发展趋势。     

全风化花岗岩地层中高固相离析浆液灌浆机理研究

全风化花岗岩地层稳定性差、遇水易发生崩解,工程上使用常规材料防渗加固注浆时效果较差。针对这一情况,依托湖南省郴州市莽山水库防渗加固灌浆项目,通过自主设计的全风化花岗岩地层注浆室内模拟试验装置,进行模拟注浆试验,实现了浆液在整个注浆过程中的扩散情况模拟,对不同注浆压力、不同位置点所取试样开展单轴抗压、抗剪强度及渗透率测试试验,对不同注浆压力下完整结石体取样观察,研究以全风化花岗岩颗粒为配方主体材料的高固相离析浆液在全风化花岗岩地层的防渗加固效果及浆液扩散模式。结果表明：该浆液在全风化花岗岩地层扩散过程中经历了渗透扩散、挤密压缩、劈裂扩展三个阶段,是一种复合注浆形式;以全风化花岗岩颗粒为主体的高固相离析浆液在全风化花岗岩地层注浆中效果显著,随着注浆压力提升,单轴抗压强度显著提升为原土体的3.25～13.67倍,抗剪强度在不同法向压力情况下提升为原土体的1.63～2.69倍,渗透系数从10−4 cm/s下降至10−5 cm/s甚至10−6 cm/s。     

三峡水库碳酸盐岩区岩溶作用与斜坡破坏

三峡水库峡谷区矗立着大量岩溶不稳定库岸,危及长江黄金水道安全.采用野外勘查和力学分析,对三峡库区碳酸盐岩区岩溶作用与斜坡破坏关系进行深入研究.野外勘查发现,三峡库区碳酸盐岩库岸存在许多与溶洞、溶隙、溶蚀带、溶槽、溶沟等表层岩溶作用有关的斜坡不稳定现象.巫峡段库岸内共发育岩溶地质灾害及隐患点186处,其中滑坡隐患点37处,大型以上危岩体6个.岩体力学分析表明:强降雨、蓄水和岩体劣化会因为有效应力减少、强度下降而造成破裂的节理/裂隙逐渐扩大.同时,水位变动带岩体劣化的裂缝扩展速率比三峡的平均溶蚀率高出约1300倍,极大地加快了已经进入屈服状态的不稳定岩体的演化进程.溶蚀作用是岩溶岸坡中最基本的作用,库水长期波动加快了岩溶岸坡演化.本次研究将为三峡库区峡谷段不稳定库岸识别和防灾减灾提供技术支撑.     

2013年四川芦山7.0级地震烈度遥感评估

2013年4月20日四川芦山MS7.0级地震发生后,在灾区应急获取了多种高分辨率航空和无人机遥感影像,并快速解译提取了灾区建筑物震害信息.采用地震烈度遥感定量评估方法,利用2008年汶川8.0级地震等震后震害遥感解译和现场调查研究确定的经验震害遥感定量评估模型,获得了芦山地震灾区126个主要居民点的地震烈度遥感评估结果,并据此圈画了地震烈度分布遥感评估图.结果显示,本次地震Ⅸ度区面积约150km2,Ⅷ度区面积约900km2.该结果在第一时间(4月21日晚)提供给了中国地震局地震现场应急指挥部.对比分析显示,地震烈度遥感快速评估结果与中国地震局4月25日公布的地震烈度图,以及与笔者在现场实地进行的建筑物震害详细调查结果基础上评定的地震烈度具有较高的一致性.表明强烈地震发生后,借助于快速获取的灾区高分辨率遥感影像,可以快速估计地震烈度分布,对地震灾区灾情估计和抗震救灾工作具有十分重要的参考意义.     

含硫酸废水处理利用的实验研究

实验研究了含高浓度硫酸废水的一种资源化利用方法─—与废铁屑反应生成化工原料七水硫酸亚铁。给出了酸浓度、反应时间、反应温度、剩余酸等各种因素对产品产量的影响。提供了处理工艺,并且把自制品与分析纯试剂及理论计算值进行了比较,三者基本在同一质量水平上。     

基于随机重排去趋势波动分析的极端高温事件研究及其综合指标的建立

基于中国气象局公布的1961-2006年中国165个国际交换站无缺测的逐日平均气温资料,利用随机重排去趋势波动分析（S-DFA）方法,计算并分析了中国极端高温事件阈值的空间分布特征,并对S-DFA方法在实际资料中的应用进行了检验。从可预报性的角度给出了极端高温事件强度综合指标的定义。该综合指标将极端高温事件的发生频次和强度综合起来,兼顾不同地区各自特有的区域气候背景,进一步说明综合指标定义的合理性。基于极端高温事件综合指标的空间分布规律,将1961-2006年间中国极端高温事件分为4个不同等级的地区。极端高温事件综合指标在20世纪90年代初期之前一直保持平稳的波动变化,之后则一直处于上升之中,尤其是在90年代中后期开始迅速上升。     

水下滑翔机在识别水团新结构中的应用

本研究基于中国科学院沈阳自动化研究所自主研发的水下滑翔机在热带东太平洋观测获取的连续剖面温盐数据,并通过与多套不同数据的比测,证实国产水下滑翔机观测的温盐数据准确可靠,未来可大范围应用于深海大洋。观测结果首次发现该海域北太平洋中央水（NPCW）（50~100 m）的60~80 m层分布着中间层低盐水,分析认为该低盐水来源于水团下方的加利福尼亚流系水（CCS）,中间层低盐水形成的动力机制主要受跃层附近的内波控制,并与内波强度密切相关,同时受上层（20~60 m）障碍层的影响,该中间层低盐水仅仅出现在60~80 m。本研究发现内波与障碍层能够通过影响动能与热能的传输进而促进水团新结构的形成,相关成果丰富了内波与障碍层对上层海洋响应的研究,具有重要的科学价值。     

Electrons in feldspar II: a consideration of the influence of conduction band-tail states on luminescence processes

 Most natural feldspars contain many charged impurities, and display a range of bond angles, distributed about the ideal. These effects can lead to complications in the structure of the conduction band, giving rise to a tail of energy states (below the high-mobility conduction band) through which electrons can travel, but with reduced mobility: transport through these states is expected to be thermally activated. The purpose of this article is twofold. Firstly, we consider what kind of lattice perturbations could give rise to both localized and extended conduction band-tail states. Secondly, we consider what influence the band tails have on the luminescence properties of feldspar, where electrons travel through the sample prior to recombination. The work highlights the dominant role that 0.04–0.05-eV phonons play in both the luminescence excitation and emission processes of these materials. It also has relevance in the dating of feldspar sediments at elevated temperatures. Received: 11 May 2001 / Accepted: 6 September 2001     

高温高压下岩石弹性波速特征及其在深部地质研究中的意义

本文收集、整理、研究了７０年代以来的高温高压下岩石的Ｖｐ，Ｖｓ，Ｖｐ／Ｖｓ，Ｖｐ各向异性等实验资料后得出：（１）低压下岩石Ｖｐ的急剧变化是由岩石中裂纹与孔隙等引起的；（２）温度升高可增大由岩石组构引起的Ｖｐ各向异性的变化率；（３）同种岩石在不同的大地构造环境中具有不同的波速值与变化规律；（４）Ｖｐ在高地温区随温度先降低而后升高，其原因是由矿物相变造成的，与地壳中低速带的性质相当。文章最后讨论了实测波速转换为岩石类型时实验研究岩石波速的意义。