长江流域农药面源多介质归趋评估

为明确长江流域典型农药面源时空分布,本研究基于逸度理论,构建了适合大尺度、多区域、长时期的农药面源多介质环境归趋模型,量化了1991—2020年长江流域克百威农药在水、土、气、沉积物等环境介质中的累积水平、赋存浓度及传输通量。结果表明：长江流域的克百威总残留量呈现先上升后下降的趋势,在2010年达到峰值（1 647 t）;水体和土壤为克百威的主要赋存介质,其范围分别为0.278~135 ng·L^-1和0.052 2~16.7 ng·g^-1;长江流域中下游地区为热点区域,尤其是赣江流域;每年施用的农药约5.40%会残留在环境中,主要去除方式为降解,其次是输移到近海（2017年约109 t·a^-1）。研究表明,农药面源在大时空尺度的累积和传输作用不容忽视,模型改进使得面源模拟结果更加合理,为长江流域农药面源的科学管控提供了重要的数据参考和技术支持。     

天然气水露点与含水量的换算

在天然气水露点与含水量的换算过程中,涉及天然气状态方程、气液相平衡、气体混合规则等多步计算,参数多且需要迭代求解,整个计算过程相当复杂。为此,提出了一种快速、准确的天然气水露点与含水量的换算方法:选用PR状态方程,并基于GB/T22634-2008提供的关联关系曲线,通过相平衡理论导出计算气、液相的逸度系数公式,最后迭代求解。给出了整个换算过程的详细计算步骤,该计算方法的适用范围可扩展至0.1MPa≤p≤30MPa,-50℃≤t≤40℃。实际算例结果表明:该换算方法在压力范围为0.1～5MPa内计算结果准确性较高,当压力超过8MPa时,计算不确定度有待进一步分析。     

排放管控前后电子垃圾回收区农业土壤中PBDEs时空分布变化动态

为探明排放强度得到控制后,多溴联苯醚(Polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)在典型电子垃圾回收区农业土壤中的时空分布变化特征及其迁移转化情况,根据2010年本课题组布置的采样点进行二次布点,于2017年8月在贵屿及周边区域采集了74份土壤样品,共测得55种PBDEs浓度数据。利用主成分分析、Pearson相关分析解析了55种PBDEs的潜在来源;通过与2010年所测数据对比,利用地理信息系统(GIS)研究区域土壤中PBDEs的时空分布变化特征;以BDE209为例,建立环境多介质逸度模型模拟其在介质间迁移转化的动态。结果表明:一到十溴联苯醚的几何平均浓度范围为0.08～42.27 ng·g~(-1),相比于2010年的0.03～230.00 ng·g~(-1),最大值明显降低;源解析结果显示,贵屿农业土壤可能仍受商用五、十溴联苯醚工业品影响,且该地区的PBDEs的降解过程可能为一个逐步、连续的脱溴反应;PBDEs时空分布特征显示,从2010年到2017年间,一溴联苯醚在研究区域土壤内浓度呈增加趋势,污染均匀扩散到全研究区,其他溴代的PBDEs浓度多以贵屿镇为中心显示岛状分布向周围扩散并呈下降趋势;多介质逸度模型模拟结果表明BDE209在研究区域中主要汇集于土壤和沉积物中,且其消失途径以土壤降解为主;通过一溴联苯醚储量估算,其在贵屿地区一年间(2020年)的新增储量保守估算仍有0.42 t。本研究表明,排放强度得到控制后,土壤中PBDEs的最主要组分BDE209及其他高溴代PBDEs会逐级脱溴降解为低溴代PBDEs,最终转化为一溴联苯醚(BDE1、BDE2、BDE3),已有研究证实其具有生物毒性,目前对人类的毒理学研究尚为空白,应该引起足够的关注。     

崇明岛东北部表层土壤及近地表大气中HCHs DDTs污染及土-气交换

通过对崇明岛东北部表层土壤和大气中HCHs和DDTs两类有机氯农药的测定,对其残留现状和环境行为进行了研究。结果表明,土壤中HCHs浓度为0.40～20.0ng·g^-1,DDTs浓度为0.78～163.2ng·g^-1,绝大部分地区未超过国家土壤环境质量标准规定,近期没有新的HCHs和DDTs污染源输入;近地面大气中气相HCHs和DDTs的浓度范围分别为0.38～2.26ng·m^-3和0.17～0.98ng·m^-3。研究表明大气长距离传输对该区域的有机氯农药污染有较为明显的影响。初步运用逸度概念模型对该区域进行分析,发现HCHs和DDTs的逸出方向绝大部分地区为从土壤向大气挥发。     

崇明岛东北部表层土壤及近地表大气中HCHs DDTs污染及土-气交换

通过对崇明岛东北部表层土壤和大气中HCHs和DDTs两类有机氯农药的测定,对其残留现状和环境行为进行了研究。结果表明,土壤中HCHs浓度为0.40～20.0ng·g-1,DDTs浓度为0.78～163.2ng·g-1,绝大部分地区未超过国家土壤环境质量标准规定,近期没有新的HCHs和DDTs污染源输入;近地面大气中气相HCHs和DDTs的浓度范围分别为0.38～2.26ng·m-3和0.17～0.98ng·m-3。研究表明大气长距离传输对该区域的有机氯农药污染有较为明显的影响。初步运用逸度概念模型对该区域进行分析,发现HCHs和DDTs的逸出方向绝大部分地区为从土壤向大气挥发。     

黄河头道拐冰封期α-HCH逸度模型的建立与验证

在稳态假设下,利用LevelⅢ环境多介质逸度模型模拟预测了黄河头道拐冰封期α-HCH在大气、冰、水、悬浮物、底泥相中的浓度分布,同时与实测值进行对比,验证了模型的有效性和可靠性,并根据模拟结果计算了相间迁移通量和相内降解量。结果表明:α-HCH在大气中的浓度最小,在底泥中的浓度最大,底泥是α-HCH的"汇";各相间的迁移通量以气相向冰相的迁移通量为最大;随冰相光降解是α-HCH从研究区域环境介质中消失的主要途径。     

HCHs在海河干流沉积物／水间迁移行为研究

于2007年8月至2008年3月对海河干流表层水和沉积物中六六六(HCHs)污染状况进行了采样调查.结果表明,海河干流水体中HCHs含量为4.02～25.29 ng·L-1(平均值12.94 ng·L-1),表层沉积物中HCHs含量为2.77～5.96 ng·g-1(平均值4.25 ng·g-1),表层水和表层沉积物中HCHs的主要成分均为β-HCH.以γ-HCH为例,利用稳态非平衡逸度模型计算了γ-HCH在海河干流沉积物冰间的迁移和分布,模型结果用现场实测浓度进行验证,计算值与实测值吻合很好.模型参数灵敏度分析进一步表明,生物降解速率常数、污染物在悬浮颗粒物/水间分配系数以及水体颗粒物沉降通量是影响HCHs在沉积物/水间迁移过程的主要因素.     

PVT状态方程的选择和分析

在油气田开采和油气输送过程中，要经常使用状态方程进行计算，但状态方程大都是半理论、半经验的关系式，都有一定的使用范围。常用的状态方程在计算纯气体和非极性分子热物性参数时，准确性普遍较好，但计算气体混合物，特别是计算含有CO2、H2S等酸性气体时，计算误差较大。常用的状态方程有SRK、RK、PR、PT、SHBWR和LHSS。根据现场事例，采用常用的6种状态方程来计算气液相的压缩因子Zg和Zt、气液相的逸度fg和fl以及汽化率e，通过计算结果得到PR、PT和LHSS状态方程在其适用范围内计算精度较好，采用SRK、RK、SHBWR状态方程则计算值偏小。