一、山西省酸雨状况分析与研究(论文文献综述)
陈二萍,汪文雅,王小兰,陈玲[1](2021)在《复杂地形条件下酸雨特征分析》文中指出山西省自然地理条件较复杂,境内多山区,本文根据山西省气象部门13个酸雨观测站观测资料,分析了2020年山西省酸雨等级、空间分布特征、pH值的月季变化、酸雨发生频率以及降水导电率等特征,并同基准年2010-2019年酸雨情况进行了对比。结果表明:20120山西省13个酸雨站年平均降水pH值为6.21,为非酸雨等级。与基准年平均状况相比,年平均降水pH值偏高了0.53,降水酸度总体下降,各站中,除离石站外,其余区域年平均降水pH值比基准年份偏高0.10-1.16,反映了山西省大部分区域降水酸度明显降低,酸雨污染明显改善的趋势特征。2020年,山西省平均酸雨频率、强酸雨频率分别为8.58%、0.14%,与基准年年平均状况相比分别下降14.98%、4.75%。2020年,山西省年平均降水电导率K值为51.5μs/cm,较基准年份偏低13.81μs/cm,其中中部的太原、南部的侯马区域降水电导率明显偏低;电导率较基准年偏高的区域主要集中在山西省西北部。
米晓琛[2](2021)在《应县木塔损伤分析及材性微观劣化与保护研究》文中提出中国木结构古建筑是中华文明的典型代表,在艺术、文化、建筑、结构、材料和施工技术等方面都有卓越的创造与贡献。存留于世的木结构古建筑均存在不同程度的损伤,木材劣化及其进一步诱发的其它残损使得木结构古建筑的保护受到重点关注。古建筑中木材常表现为环境作用下微观结构的降解及荷载作用下的机械损伤。虽然对古建筑构件木材的力学物理性能开展了广泛研究,但很少从微观角度去解读,而宏观的损伤常起因于木材细胞壁结构的衰减,从微观尺度进行深入研究是其劣化分析的基础性要求。了解和掌握古建筑木结构构件材性的劣化机理并提出相应的保护措施,可为古建筑的长久保存及后续修缮决策提供理论基础,具有实际工程指导意义。本文以山西省应县木塔为研究对象,梳理历年多次测量的大量图表,并进行了实地勘察,得到了各柱、各层及整体结构的残留变形状况,提出了木塔结构功能需求下需要修复的关键性指标,分析了第一、二层构件横纹受压结构层损伤特征和材性劣化的关联。在微观尺度上采用多种现代表征分析技术,研究了木塔木构件表层细胞壁结构衰变及劣化机理,并基于残留变形及材性劣化对木塔修复进行了探讨。根据所获古旧木材劣化机理及阻燃要求,采用原位聚合法,构筑了一种集耐水、抗紫外线、阻燃功能一体化的木材保护涂料。主要研究成果如下:(1)通过研究应县木塔各层及整体的竖向、水平位移,结果发现木塔整体九层水平方向朝东北方向倾斜,倾斜位移角达1/80.0,第三层和第五层柱头到柱脚水平方向分别朝东北及东南方向倾斜,层间位移角分别达1/16.6和1/25.0,是木塔结构功能需求下需要修复的关键性指标。第三层柱头到柱脚的层间位移角远超现代混凝土框架结构及钢结构的大震要求,基于此类古建筑木结构的“摇摆柱”抗震机理,木塔朝残留倾斜方向上摆动的安全幅度大幅减小,抗震能力显着降低。木塔底部两层的梁端、栱根部、小斗等构件的横纹受压残留大变形,微裂缝普遍存在,对应的承载和变形能力明显降低。(2)采用扫描电镜(SEM)、元素分析(EA)、傅立叶转换衰减全反射红外光谱仪(ATR FT-IR)及X射线衍射(XRD),研究了木塔不同楼层、不同类型构件表面木材的微观形貌、元素含量、主要化学组分含量及纤维素结晶度等指标。结果表明,与健全木材相比,古旧木材细胞壁普遍发生坍塌、扭曲、具缘纹孔开裂,劣化迹象明显。半纤维素、木质素含量降低而纤维素结晶度升高,主要的降解过程是半纤维素优先降解,木质素随后降解,纤维素的无定形区也存在降解。所有样品中,来源于明层且层次高的样品降解相对严重;同层次中,来源于外槽柱的样品降解普遍高于内槽柱,来源于梁的样品保存状况好于内、外槽柱。(3)采用扫描电子显微镜-X射线能谱仪(SEM-EDS)及XRD分析木材细胞壁附着的大量未知颗粒,结合EA、同步辐射(XANES、XRF)、酸碱度(pH)、ATR FT-IR和X射线光电子能谱技术(XPS)对木材中侵入性元素、木材酸碱度及主要化学组分的结构变化进行定性定量分析。结果表明,古旧木材细胞壁内附着的大量未知颗粒是硫、钙、钠和氯等侵入性无机元素形成的结晶盐晶体。古旧木材内还存在大量游离的无机离子。古旧木材中硫、氮元素含量的急剧增高、高浓度硫酸根的积累指出酸雨和大气等环境因素是这些侵入性无机元素的主要来源。木塔古旧木材劣化机理为积累的大量无机盐导致细胞壁发生机械损伤;木材酸性增强指出酸雨中的产酸物质遇水形成氢离子导致综纤维素发生水解反应;木质素分子结构脱甲氧基,碳原子碳-氧键含量升高,说明木质素发生氧化反应,这主要是紫外线、氧气的综合作用所致。(4)依据构件损伤特征及微观结构劣化机理,指出材性劣化及荷载的双重作用使得木塔底部两层横纹承压构件的直接承压部位损伤严重且缝隙密布。若卸载,这些部位缝隙将普遍扩张,多条缝隙导致这些区域的木材与大气环境接触的表面积急剧扩大,将加速这些区域劣化。(5)基于所获古旧木材劣化机理和木材阻燃要求,采用原位聚合法,以聚磷酸铵(APP)为芯材,将经过硅烷偶联剂改性的纳米二氧化钛(TiO2)和密胺树脂(MF)为壁材包覆APP,形成MF-TiO2@APP微胶囊,并制备出MF-TiO2@APP/WPU木材保护涂料。当MF-TiO2@APP的芯壳质量比为3:2、纳米TiO2添加量为2.5%时,MF-TiO2@APP微胶囊粒径合适,耐水性和抗紫外线性提高。当MF-TiO2@APP微胶囊的添加量为18%、涂覆厚度为180μm时,制备后的保护涂料热分解残炭量较木材由9.62%增加到了31.62%,形成覆盖基体表面的稳定残炭结构,热释放速率峰值(pk-HRR2)和热释放总量(THR)分别下降为113.5 k W/m2和61 MJ/m2,减少了热危害性,平均紫外线透过率较APP/WPU降低了42%,抗紫外线性能提高,并满足72 h耐水试验标准。制备的木材保护涂料达到耐水、抗紫外线及阻燃一剂多效保护木材的目的。
王星星[3](2020)在《特征污染物土壤 ——地下水的迁移转化研究》文中研究指明中国是世界生产焦炭大国,世界上一半多的焦炭是由我国出口的,我国是全球焦炭的生产和供应中心。由于对焦炭的急剧需求,生产过程中造成了环境污染极大的压力。随着可持续发展战略的要求,对产业结构调整和城市化进程的发展提出了新的要求,一些重污染企业如炼焦等工业搬迁后,大量污染场地被遗留,遗留场地中,部分污染状况十分复杂,污染物种类繁多,造成土壤和地下水严重污染。再开发污染场地过程中,工人们因保护措施不足和安全防护不到位等,可能损害其健康。同时在污染场地上建设住宅可能带来的健康风险,废弃和闲置大量的污染场地,因而对长期严重污染的焦化场地,查明和分析土壤和地下水的污染情况是有意义的。本文研究了山西省南部某焦化厂受污染的土壤,分析遗留的污染场地土壤中重金属污染情况,将单因子污染指数、内梅罗综合指数法、潜在生态风险指数法综合利用,评价可能产生的危害和风险。分析8种重金属在遗留场地情况,对土壤环境造成的危害,筛选出可能影响地下水的特征污染物;淋溶是土壤重金属可能造成地下水污染的重要的路径之一,淋溶作用使重金属沿土壤向下运动,发生吸附、解吸或分配的现象。淋溶实验可以较为真实对土壤中重金属元素对周围环境的释放进行模拟,实验模拟在降水的淋溶接触时,在不同pH淋溶液下,土壤的淋滤液pH、电导率(EC)及土壤中特征污染物—重金属元素释放特征,为筛选出易于污染地下水的特征污染物—重金属在土壤中的释放规律奠定基础。研究结果如下:(1)焦化厂土壤重金属污染评价表明,污染场地土壤中重金属Hg、Zn污染最为严重,Hg、Zn都处于重度污染等级,Cu、Ni处于轻度污染而Cr却处将受污染的警戒限处,需要格外关注。整体上,污染场地处于轻度风险等级。通过评价,可以筛选出,污染场地风险等级最为严重的是重金属Hg、Zn,Cu、Cr等其余各重金属风险等级基本一样,处于轻度污染水平。(2)通过动态淋溶实验,发现pH=3.1的淋溶液溶出能力明显大于其它pH值的淋溶液。随着pH值的增大,各重金属元素淋滤液浓度反而减小,表明酸碱度是影响特征污染物—重金属迁移的重要因素。淋溶实验过程中,5种不同pH的淋溶液对淋溶淋滤液pH和EC有显着差异。淋滤液的pH和电导率(EC)变化趋势正好呈对立状态,即pH越大,而EC越小。淋滤液重金属的浓度明显有类似的变化规律,表明4种重金属元素随着淋溶量的增加,淋滤液浓度由高到低递减并逐渐趋于平衡的变化规律,淋溶过程大致分为两个阶段,前期土壤中重金属元素经淋溶作用,淋滤液浓度随淋溶量的增加而显着降低,后期重金属元素的释放呈现出较为平缓趋势。其中重金属Cr、Cu、Pb大约以1000mL为分界点,Zn大约以1500mL为分界点。结合我国地下水标准,分析比较四种重金属对地下水环境造成的影响,实验得出,Zn的环境风险最小,Cr的环境风险最大,Cu、Pb风险居中。(3)分析污染土壤淋溶前后重金属元素在土壤中迁移变化,随着距离的下移,整体重金属元素浓度都在减小,迁移距离越大,浓度越低。后期阶段,各土层重金属元素浓度都趋于相同。Zn、Pb的含量在淋溶前期就迅速降低,Cu相对较慢,Cr则随着淋溶量的增加缓慢减小。淋溶作用后,4种重金属赋存在土壤中的形态同样出现较大变化,残渣态明显成为优势态,而弱酸提取态的比例大幅度降低。淋溶初期,除重金属Pb之外,余下三种重金属的累积释放量增速较快。而淋溶液的pH值越小,重金属Zn、Pb、Cu的释放量和释放速度就更大和更快,不同pH值的淋溶液对Cr的影响区别较弱;淋溶实验后期,重金属元素的累积释放量趋势为缓慢增长。分析比较四种重金属在土壤中迁移风险,可知Cu在土壤中的迁移风险最大,容易被淋溶迁移出。
张智清[4](2020)在《基于水溶性离子组成演变的太原市能源需求特征的研究》文中认为太原市是中国大气污染最严重的城市之一,其不利的地形条件使得大气污染物更易积聚。大气降水是大气污染物的重要去除方式,降水中理化性质的变化能够反映局部地区大气污染的变化特征,对于评估地区污染防治措施的效果有着极为重要的意义。本研究定点采集了太原市2011-2018年的大气降水,重点分析了p H值、沉降通量和9种水溶性离子(Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+、F-、Cl-、NO3-、SO42-)的长期演变趋势。详细探讨了太原市大气污染源结构和潜在区域传输来源。结合近年来大气污染物浓度水平和能源消耗详情,分析了大气污染物不同来源的演变历程,评估了大气污染防治措施的实际效果,并对2030年太原市及周边地区能源结构进行了简要规划。本研究主要结论如下:(1)降水p H值与降水量呈负相关,8年间酸雨频次逐年递减。Ca2+、NH4+、SO42-和NO3-是含量最丰富阳离子和阴离子,占总离子浓度84.68%;(2)SOx仍然是造成降水酸性的主要原因,但NOx对酸雨的贡献逐年加重。燃煤用量的持续削减导致了SO42--S湿沉降通量明显下降,而NO3--N的上升趋势主要与机动车的增加有关;(3)离子间相关性分析和PMF源解析结果表明:煤燃烧和机动车混合源(56.25%)、扬尘源(23.09%)、农业和工业混合源(15.32%)和生物质燃烧源(5.34%)是水溶性离子的四个主要来源;(4)后向轨迹分析结果表明:太原空气质量的恶化主要受山西省西南、东南的省内近距离传输气团的影响,气团传输量分别占总量的40.03%和14.42%,东南、东北气团分别占20.86%和24.69%;(5)为顺利实现2017-2030年山西省SO2(46.55%)、NOX(56.73%)减排目标、加强太原市及周边地区的大气联合防治力度。通过预测山西省内主要城市未来能源结构,提出了在不同途径削减煤炭消费量、同时加快发展清洁能源的建议。2030年之前山西省各市新能源年均增速需稳定在6.9%以上。
陈二萍,王雁,郭雪,郭伟[5](2019)在《山西省2018年酸雨特征及与近10年平均情况对比分析》文中认为根据山西省气象部门13个酸雨观测站观测资料,分析了2018年山西省酸雨等级、空间分布特征、pH值的月季变化、酸雨发生频率以及降水导电率等特征,并同基准年2008-2017年酸雨情况进行了对比。结果表明:2018年山西省13个酸雨站年平均降水pH值为6.03,为非酸雨等级。与基准年平均状况相比,年平均降水pH值偏高了0.58,除大同外,其余区域年平均降水pH值比基准年份偏高0.09-1.25,反映了山西省大部分区域降水酸度明显降低,酸雨污染明显改善的趋势特征。2018年,山西省平均酸雨频率、强酸雨频率分别为13.1%、0.4%,与基准年年平均状况相比分别下降16.5%、6.9%。2018年,山西省年平均降水电导率K值为59.7μs/cm,较基准年份偏低5.9μs/cm,其中中西部区域的降水电导率明显偏低;电导率较基准年偏高的区域主要集中在东南部的榆社及西南部的永济等区域。
黄奇波[6](2019)在《北方半干旱岩溶区岩溶碳汇过程及效应研究 ——以山西柳林泉岩溶流域为例》文中研究说明大气CO2浓度的持续上升导致全球气候变暖,造成气温增高、蒸发量加大、水循环加剧,由此带来的全球暴雨、干旱等极端气候事件越来越频发,给国家和人民生命财产带来了巨大的损失。采取有效增汇固碳方法抑制大气CO2浓度升高,减缓全球变暖,成为各国科学家研究全球变化的重中之重。岩溶作用是一种发生在地球浅部表层环境下的特殊地质作用过程,与大气圈、水圈、生物圈密切相关。岩溶动力系统作为一个低温地球化学开放系统,具有开放敏感性和生物参与性等特点,对环境变化响应迅速,积极的参与全球碳循环。我国大陆地区的岩溶类型主要有4种,分别是西南热带亚热带型岩溶、北方干旱半干旱型岩溶、东北湿温带型岩溶及青藏高山型岩溶。北方干旱半干旱型岩溶位于北纬35°以北,秦岭为南北方岩溶类型的分界带。北方干旱半干旱岩溶区碳酸盐岩面积分布达68.5×104km2,其中裸露区7.78×104km2,覆盖区8.74×104km2,埋藏区51.95×104km2,蕴藏有丰富的岩溶地下水资源。但相对于我国南方岩溶区,北方岩溶碳汇研究工作开展较少。一方面,受北方岩溶区土壤中次生碳酸盐含量高且易于沉积的影响,利用试片法来计算岩溶碳汇强度存在很大误差。另一方面,北方岩溶水主要赋存在层位较老的寒武—奥陶系地层中,煤矿则产于层位较新的石炭—二叠系。这种“煤在楼上,水在楼下”的特殊水文地质格局导致煤系地层硫化物氧化产生硫酸或大量堆置的矿渣经雨水淋溶产生酸性水,持续不断地向岩溶含水层入渗并参与碳酸盐岩溶蚀,从而造成碳汇效应降低;另外,奥陶系灰岩地层中含有数层石膏夹层,石膏夹层溶解向岩溶地下水中输入大量SO42-。在如此复杂的条件下,应采取哪种方法来准确计算岩溶碳汇强度,及如何扣除硫酸作用来计算岩溶碳汇通量是当前岩溶碳汇研究关注的两个重要方面。本研究以北方半干旱岩溶区具有代表性的山西柳林泉岩溶流域为研究对象,通过溶蚀试片法和对土壤化学指标的监测,并采用同位素技术对原生和次生碳酸盐进行区分,定量计算土壤碳酸盐中次生碳酸盐所占比例,揭示我国干旱、半干旱岩溶区土壤层中碳酸盐的特征和来源。阐明半干旱岩溶区土壤系统影响溶蚀与沉积作用发生的机制,解答用岩溶试片法计算半干旱区岩溶地质碳汇效应存在的问题。同时,对流域岩溶地下水进行系统取样和研究,揭示岩溶动力系统溶解无机碳循环演化规律及影响因素;在定量评价石膏溶解对地下水SO42-贡献的基础上,采用化学计量法定量计算硫酸参与碳酸盐岩溶蚀的比例。运用Galy模型定量评价硫酸参与溶蚀作用的流域岩溶碳汇效应;揭示硫酸参与溶蚀作用下的岩溶碳汇过程。得出了如下结论:1、试片溶蚀速率受不同植被条件影响,并受控于土壤化学指标(1)植被条件是影响碳酸盐岩溶蚀速率的主要因子,相同层位的溶蚀速率均呈现出林地最大,灌丛次之,草地最小的变化规律,随着植被的恢复,碳酸盐岩溶蚀速率呈现增加的趋势。(2)土下试片溶蚀速率主要受土壤有机碳、土壤无机碳、土壤水份含量控制,而受土壤CO2浓度影响小。土壤有机碳含量、土壤水份含量对土下试片溶蚀速率具有促进作用,土壤无机碳含量对土下试片溶蚀速率具有抑制作用。(3)土壤无机碳质量分数高,是有机碳质量分数的2.855.06倍,在干旱少雨、蒸发量大的气候条件下容易过饱和并发生沉淀,使埋放于土壤层中的试片除受溶蚀作用影响外,还受土壤碳酸盐沉积作用,造成部分试片经过一个水文年的溶蚀后质量增加。因此,埋放于土壤中的试片在雨季发生溶蚀而重量变轻,而干旱季节主要接受碳酸盐的沉积而增重。(4)根据标准溶蚀试片法计算出裸露岩溶区平均岩溶碳汇强度为1.51 t/(km2·a),而根据Galy模型法计算出的结果为3.93 t/(km2·a),试片法计算结果仅为Galy模型法的1/3。由于半干旱地区土壤无机碳含量高且容易发生沉积,埋放于土壤系统中试片的溶蚀速率并不能真正代表基岩面的溶蚀速率,用溶蚀试片法会使岩溶碳汇强度被低估。利用溶蚀试片法来研究岩溶碳汇效应在北方半干旱地区土壤中受到了限制。2、土壤次生碳酸盐比例高,次生碳酸盐的沉积是土壤中试片重量增加的主要原因(1)研究区土壤碳酸盐含量及其δ13C值主要受次生碳酸盐所占比例的控制,次生碳酸盐具有偏轻的碳同位素。林地、退耕地、灌丛地土壤剖面上层(050 cm)的碳酸盐含量随深度增加而增加,碳酸盐δ13C值则随深度增加而逐渐偏轻,剖面下层(5070 cm)的变化趋势相反。这缘于土壤次生碳酸盐溶于土壤水向下运移并沉积,但下层(5070 cm)受土壤水分向下运移的深度有限,且更接近母质层,次生碳酸盐含量降低,而原生碳酸盐比例提高。(2)3个土壤剖面中CO2浓度在050 cm随深度增加而增加,5070 cm随深度增加而减少。由于上层土壤空气和大气的交换以及底层岩-土界面岩溶作用的消耗而降低。土壤CO2的δ13C值在上层(0-50cm)随土层深度增加而越来越偏负,下层(50-70cm)随深度增加而越来越偏正。土壤CO2浓度及其δ13C值的双向梯度变化,均反映了上层土壤CO2受空气交换、土壤有机质分解及土-岩界面岩溶作用的共同影响。(3)土壤中次生碳酸盐来源于原生碳酸盐溶解后的重新结晶。在有机碳的参与下,通过反应SOC→CO2(g)→CO2(aq)→HCO3-(aq)→CaCO3(s),重新沉淀生成次生碳酸盐晶体。3个土壤剖面的次生碳酸盐比例均较大,退耕地、林地、灌丛地的比例分别为0.52、0.42和0.32;高比例的次生碳酸盐沉积是造成埋放于半干旱土壤中的试片增重的主要原因。因此,在北方半干旱岩溶区利用试片法计算岩溶碳汇强度时,应在溶蚀实验的基础上,运用碳同位素值对试片上沉积的次生碳酸盐进行定量计算,根据次生碳酸盐岩的沉积量来修正试片的溶蚀速率,消除次生碳酸盐的影响,然后再根据试片的溶蚀速率来计算流域岩溶碳汇强度。3、岩溶地下水水化学特征受径流条件控制,具有区域演化规律(1)流域岩溶地下水化学特征受水文地质条件的控制,水温、电导率(EC)、TDS、离子总量、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、HCO3-、SO42-含量从补给区、到径流区、到排泄区、再到深埋区,随着径流途径增加不断升高。其中Na+、Cl-、SO42-含量变化范围大,最大值分别为最小值的50倍、80倍和32倍。而Ca2+、HCO3-变化范围相对较小,最大最是最小值的2-3倍。在补给区、径流区中,Na+含量较少,Ca2+为地下水中主要阳子,但在排泄区和深埋区,Na+含量明显超过了Ca2+和Mg2+含量,成为地下水中最主要的阳离子。水化学类型由HCO3-Ca.Mg型转化为HCO3.SO4-Ca.Mg型和HCO3.SO4-Ca.Na.Mg型,最终演变为Cl.HCO3-Na.Ca、Cl.HCO3-Na型和Cl-Na.Ca型。(2)受土壤高浓度CO2控制,流域岩溶地下水的PCO2明显高于大气CO2的分压(300350ppm),反应出大气降雨吸收土壤层中的高浓度的CO2形成碳酸对下部碳酸盐岩进行溶蚀的过程。方解石和白云石的饱和指数(SIC、SID)均大于0,这2种矿物均处于较强的过饱和状态。但由于受Ca2+、HCO3-的来源比较复杂的影响,从补给区、到径流区、到排泄区、再到深埋区SIC、SID的变化无明显的趋势性变化规律。(3)流域岩溶地下水中石膏的饱和指数(SIG)均小于0,石膏在岩溶地下水中一直处于溶解状态。从补给区、到径流区、到排泄区、到深埋区,石膏的饱和指数不断升高,表明随着地下水的径流石膏层的不断溶解。(4)流域内岩溶地下水的δ13CDIC具有较大的变化范围,最小值与最大值相差5.569‰。补给区和径流区δ13CDIC值偏轻,具有较宽的分布范围,而径流区和深埋区偏重,范围较为集中。从补给区、到径流区、到排泄区,到深埋区δ13CDIC值呈不断增重的变化规律。随着径流途径增大,DIC中来源于土壤CO2的比例减小,碳酸盐岩来源的碳的比例增加。(5)流域内岩溶地下水的δ34S具有较大的变化范围,最大值为24.11‰,最小值为2.56‰。补给区的δ34S偏轻且较为集中,主要来源于大气降水;径流区δ34S增重且比较分散,来源于大气降水和石膏溶解;排泄区的硫同位素偏重,但三川河南岸的岩溶水比北岸偏轻4-5‰,反映南北两岸岩溶水具有不同的硫同位素来源。深埋区具有较高含量的SO42-和最重的δ34S,其水的径流路径长,循环深度深,水岩作用时间最长,石膏溶解得最充分。总体上,随着径流途径增大,石膏溶解来源的比例不断增加。4、运用Galy模型,评价了硅酸盐岩风化及硫酸参与溶蚀对流域岩石风化消耗的CO2通量的影响(1)岩溶地下水中的K+、Na+、Cl-主要来源于大气降水和盐岩的溶解。硅酸盐岩风化对岩溶地下水的SiO2和K+、Na+离子组份也具有重要贡献。Ca2+、Mg2+、HCO3-、SO42-在补给区、径流区、排泄区主要来源于方解石、白云石的溶解的贡献。而深埋区主要来源于石膏溶解和去白云化作用。(2)硫酸参与碳酸盐岩溶解对补给区、径流区、排泄区的岩溶地下水水化学组份具有重要贡献,而对深埋区的贡献不明显。补给区的地下水主要主要来源于碳酸溶解碳酸盐岩溶解;径流区地下水主要受碳酸溶蚀作用控制,但硫酸风化碳酸盐岩也有一定影响;排泄区的地下水更多的受到硫酸风化作用的影响。(3)硫酸参与碳酸盐岩溶蚀产生的HCO3-的所占比例平均值在补给区、径流区小于10%,排泄区和深埋区大于10%,即随着径流途径的增中,碳酸参与碳酸盐岩溶蚀的比例逐渐减小,而硫酸参与的比例不断增加。(4)利用Galy模型计算出排泄区上青龙泉L02和杨家港泉L29岩石风化消耗的CO2通量分别为30.80×103mmol/km2.a-1和31.63×103mmol/km2.a-1;补给区车鸣峪-关口泉L01为89.25×103mmol/km2.a-1,排泄区上青龙泉和杨家港泉岩石风化消耗的CO2通量是上游补给区的车鸣峪-关口泉的1/3。(5)硅酸盐岩风化消耗CO2通量在流域中占有大的比例。岩石风化消耗的CO2通量中硅酸盐岩风化消耗所占比例最大的为杨家港泉L29,为51.92%;其次为上青龙泉L02,为44.98%。最小为车鸣峪-关口泉域L01,为11.09%;从补给区到排泄区,硅酸盐风化的比例和消耗的CO2通量不断增加。(6)在考虑硫酸参与碳酸盐岩溶蚀时,3个岩溶泉的碳汇通量分别扣除10.35%、5.77%、8.63%。从补给区到排泄区,硫酸溶解碳酸盐岩的比例增加。
王雁,陈二萍,郭雪[7](2018)在《山西省2017年酸雨特征分析》文中进行了进一步梳理根据山西省气象部门13个酸雨观测站观测资料,分析了2017年山西省酸雨等级、空间分布特征、pH值的月季变化、酸雨发生频率以及降水导电率等特征,并同2016年酸雨情况进行了对比。结果表明,2017年山西省13个酸雨站年平均降水pH值为5.34,为弱酸雨等级。2017年春季、夏季、秋季全省平均降水酸性程度均属于弱酸雨等级,其中秋季最强,夏季次之,春季相对较弱;冬季全省平均降水酸性程度最弱,为非酸雨等级。2017年降水平均酸度较2016年略有增强,但酸雨等级未变,仍为弱酸雨等级。2017山西省13个酸雨站平均K值为57.3μs/cm,降水较混浊。
陈二萍,王雁,李明明,郭雪,郭伟[8](2017)在《山西省2016年酸雨特征及与2015年对比分析》文中指出根据山西省气象部门13个酸雨观测站观测资料,分析了2016年山西省酸雨等级、空间分布特征、pH值的月季变化、酸雨发生频率以及降水导电率等特征,并同2015年酸雨水平进行了对比。结果表明,2016年山西13个酸雨站年平均降水pH值为5.53,为弱酸雨等级。2016年秋季全省平均降水酸性程度最强,冬季次之,春季最弱。2016年全省平均降水酸性程度较2015年增强,酸雨等级由非酸雨等级增为弱酸雨等级。2016年,全省年平均降水电导率K值为64.5μs/cm,降水较混浊。
赵宇亮,任爱霞,袁淑杰,王小泰,阴东娟[9](2017)在《山西洪洞旱地麦区酸雨、土壤pH和产量差异研究》文中提出[目的]提升气象对旱地小麦等农作物预防酸雨危害的技术。[方法]本研究采用大田试验在山西省洪洞县大槐树镇王村、广胜寺镇东安村、万安镇高公村进行,研究旱地小麦生长期间的酸性降水后土壤pH值变化、土壤微生物量碳氮和产量的差异,结合各生长期的生理需求,进而评价县内酸雨影响土壤、产量的程度。[结果]3个试验点土壤pH值在酸性降水后均有不同程度的降低,且降低幅度与自然降水的pH值及量级呈正相关的关系,在降水结束后的几天内,又会缓慢回升至原相对平稳的状态;010cm和1020cm土层土壤微生物量碳氮在酸性降水后的拔节期、孕穗期、灌浆期和成熟期均表现正常,且010cm土层显着较高。大槐树镇王村、广胜寺镇东安村、万安镇高公村产量分别为7 707kg·hm-2、7 545kg·hm-2、7 394kg·hm-2,与山西省"十二五"期间的3 695kg·hm-2冬小麦产量相比高很多,所以偏酸降水对产量影响较小,但4月3日和4月18日偏酸降水对大槐树镇王村旱地小麦穗数有一定影响,但对穗子其他性状无影响。相关分析表明,土壤pH值与旱地小麦土壤微生物量碳氮呈负相关,与成熟期穗部农艺性状关系密切,与穗数、穗粒数也密切相关,从而影响产量,但不显着。[结论]洪洞县遇有酸雨后土壤pH值的降低幅度不明显,且在降水停止后的几天内,基本能恢复成原状态,在土壤的酸雨耐受度以内,土壤仍处于适于作物生长的状态,最终对小麦产量的影响也较为薄弱。
郭雪[10](2016)在《山西省近年酸雨污染特征》文中研究指明酸雨是环境危害中不可忽视的一种,随着工业生产、交通运输的高速发展,汽车、飞机等交通工具给生活带来极大的方便,但排放出的尾气中含有的二氧化硫、二氧化氮等废气严重污染空气,给酸雨的形成提供客观条件。山西省是酸雨危害较严重的省份,酸雨对人类的危害应该引起高度重视,2013年2月开始山西省在已建成的太原、大同、五台山、长治和侯马5个酸雨观测站的基础上,新增了8个酸雨观测站,设在朔州、原平、榆社、离石、平定、阳城、永济及洪洞,观测项目为降水电导率和降水酸碱度的测定。本文利用(2006-2015年)山西省降水监测资料,分析了山西省酸雨的时空分布特征。
二、山西省酸雨状况分析与研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、山西省酸雨状况分析与研究(论文提纲范文)
(2)应县木塔损伤分析及材性微观劣化与保护研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 应县木塔研究 |
1.2.2 考虑损伤的古建筑木结构研究 |
1.2.3 古旧木材的微观表征 |
1.2.4 木材保护涂料 |
1.3 研究尚存问题 |
1.4 论文主要研究内容 |
第2章 应县木塔损伤及其影响分析 |
2.1 应县木塔概述 |
2.2 应县木塔测绘图表及修复争议 |
2.3 应县木塔现状残留变形 |
2.3.1 各层柱头相对于柱脚残留水平变形 |
2.3.2 各层柱头及柱脚竖向差异变形 |
2.3.3 整体残留水平变形 |
2.4 材性劣化与构件损伤 |
2.4.1 构件表层材性劣化 |
2.4.2 第一层柱头横纹受压结构层损伤 |
2.4.3 第二层内槽柱构件损伤 |
2.4.4 普拍枋损伤 |
2.5 基于残留变形及构件损伤的木塔需修复探讨 |
2.6 本章小结 |
第3章 应县木塔木构件表层细胞壁结构变化分析 |
3.1 样品制备与实验 |
3.1.1 实验样品制备 |
3.1.2 仪器设备、原料试剂 |
3.1.3 实验方法 |
3.2 微观形貌分析 |
3.3 元素分析 |
3.4 化学组分分析 |
3.4.1 化学组分含量 |
3.4.2 化学组分官能团特征峰 |
3.4.3 纤维素结晶度 |
3.5 本章小结 |
第4章 应县木塔木构件表层材性劣化机理分析 |
4.1 样品制备与实验 |
4.1.1 实验样品选取 |
4.1.2 实验方法 |
4.2 细胞壁附着未知颗粒分析 |
4.2.1 未知颗粒的元素含量 |
4.2.2 未知颗粒的晶体物相 |
4.3 侵入性元素种类、含量及来源分析 |
4.3.1 侵入性硫、氮元素含量 |
4.3.2 其它无机元素种类和含量 |
4.3.3 硫元素价态 |
4.3.4 侵入性无机元素的来源 |
4.4 侵入性结晶盐对古旧木材的机械损伤 |
4.5 综纤维素的劣化分析 |
4.5.1 综纤维素结构 |
4.5.2 木材酸碱度 |
4.5.3 水解反应对古旧木材的影响 |
4.6 木质素的劣化分析 |
4.6.1 木质素结构 |
4.6.2 碳原子结构 |
4.6.3 氧化反应对古旧木材的影响 |
4.7 古建筑表层古旧木材劣化机理 |
4.8 基于木材微观劣化的木塔修复探讨 |
4.9 本章小结 |
第5章 一剂多效木材保护涂料的制备与研究 |
5.1 样品制备与实验 |
5.1.1 实验流程 |
5.1.2 原料试剂与仪器 |
5.1.3 样品制备方法 |
5.1.4 材料性能测试与表征 |
5.2 微胶囊MF-TiO_2@APP的分析 |
5.2.1 微胶囊MF-TiO_2@APP结构 |
5.2.2 微胶囊MF-TiO_2@APP的形貌 |
5.3 微胶囊MF-TiO_2@APP的性能分析 |
5.3.1 预聚体添加量对微胶囊性能的影响 |
5.3.2 纳米TiO_2添加量对微胶囊性能的影响 |
5.4 保护涂料的性能分析 |
5.4.1 保护涂料的阻燃性能 |
5.4.2 保护涂料的热稳定性能 |
5.4.3 保护涂料的抗紫外线性能 |
5.4.4 保护涂料的耐水性能 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(3)特征污染物土壤 ——地下水的迁移转化研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 实验意义 |
1.3 研究现状 |
1.3.1 土壤重金属污染评价方法研究现状 |
1.3.2 污染物土壤——地下水研究 |
1.3.3 常用淋溶模型理论 |
1.4 研究展望 |
1.5 研究内容 |
1.6 技术路线 |
2 研究区土壤重金属污染特征分析 |
2.1 研究区概况 |
2.2 样品采集与检测 |
2.3 数据处理与分析 |
2.4 研究方法 |
2.4.1 单因子污染指数法 |
2.4.2 内梅罗综合污染指数法 |
2.4.3 潜在生态风险指数法 |
2.5 结果与讨论 |
2.5.1 研究区土壤pH值 |
2.5.2 研究区土壤重金属含量统计 |
2.5.3 单因子污染指数评价 |
2.5.4 内梅罗综合污染指数评价 |
2.5.5 潜在生态风险评价 |
2.6 小结 |
3土壤重金属的淋溶实验 |
3.1 材料和方法 |
3.1.1 样品采集和处理 |
3.2 动态淋滤实验 |
3.2.1 规格土柱 |
3.2.2 填装土柱 |
3.2.3 模拟酸雨的配制 |
3.2.4 设置淋溶液 |
3.3 测定方法 |
3.3.1 土壤有机质的测定 |
3.3.2 土壤pH的测定 |
3.3.3 淋滤液的测定 |
3.4 数据处理与分析 |
3.5 结果与分析 |
3.5.1 淋滤液pH的变化规律 |
3.5.2 淋滤液电导率随酸雨淋溶量的变化 |
3.5.3 淋滤液中重金属浓度随淋溶量的变化 |
3.6 小结 |
4 土壤中重金属形态变化及淋溶释放特征 |
4.1 试验材料 |
4.1.1 供试土壤 |
4.1.2 重金属形态分析 |
4.2 试验设计 |
4.3 样品处理与测定指标 |
4.3.1 土壤重金属元素形态的测定 |
4.3.2 土壤重金属元素含量的测定 |
4.4 数据处理与分析 |
4.5 结果与分析 |
4.5.1 淋滤前后土壤重金属含量变化 |
4.5.2 淋滤前后重金属形态变化 |
4.5.3 重金属累积释放特征 |
4.6 小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.1.1 研究区土壤重金属污染特征分析 |
5.1.2 土壤重金属淋溶实验研究 |
5.1.3 土壤重金属形态变化及淋溶释放特征研究 |
5.1.4 分析比较重金属淋滤液的浓度和土壤中淋溶释放特征 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文及取得的研究成果 |
致谢 |
(4)基于水溶性离子组成演变的太原市能源需求特征的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 湿沉降概述 |
1.1.1 湿沉降概况 |
1.1.2 湿沉降样品采集 |
1.2 湿沉降研究进展 |
1.3 研究意义及目的 |
1.4 研究内容 |
1.5 研究创新点 |
第二章 湿沉降样品的采集及分析 |
2.1 采样区域背景 |
2.1.1 太原市自然条件概况及采样点选取 |
2.1.2 太原市产业结构 |
2.1.3 太原市能源结构 |
2.1.4 太原市大气污染防治进程 |
2.2 降水采集 |
2.3 样品处理与保存 |
2.4 样品分析 |
2.5 数据处理 |
2.5.1 水溶性离子定量 |
2.5.2 降水pH值 |
2.5.3 降水酸碱平衡评估 |
2.5.4 水溶性离子湿沉降通量 |
2.5.5 相关性分析法 |
2.5.6 正定矩阵因子分解模型 |
2.5.7 后向轨迹模型 |
2.6 质量控制与质量保证 |
第三章 降水理化性质分析 |
3.1 pH值 |
3.2 水溶性离子浓度 |
3.3 酸碱性质 |
3.4 离子湿沉降通量 |
3.5 本章小结 |
第四章 水溶性离子来源解析 |
4.1 相关性分析法 |
4.2 PMF模型 |
4.3 后向轨迹模型 |
4.4 减排可行性措施评估 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表的学术论文目录 |
(6)北方半干旱岩溶区岩溶碳汇过程及效应研究 ——以山西柳林泉岩溶流域为例(论文提纲范文)
作者简介 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪言 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外相关研究现状 |
1.2.1 岩石风化碳汇积极参与全球碳循环是重要的前沿研究领域 |
1.2.2 岩溶碳汇是地质碳汇的主要组成部分 |
1.2.3 岩溶碳汇评价方法 |
1.2.4 硫酸风化机制及与区域碳循环的关系为科学家们最为关注的科学问题 |
1.2.5 半干旱区土壤次生碳酸盐沉积是影响试片溶蚀速率的关键因素 |
1.2.6 同位素水文地球化学法是碳汇研究的重要手段 |
1.2.7 柳林泉岩溶流域研究现状 |
1.2.8 发展趋势及存在问题 |
1.3 研究内容、技术路线与创新点 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线与工作方法 |
1.3.3 论文主要创新点 |
第二章 柳林泉岩溶流域地质背景条件 |
2.1 自然地理 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地形地貌 |
2.1.3 气象与水文 |
2.1.4 社会经济状况 |
2.2 地质背景条件 |
2.2.1 地层岩性 |
2.2.2 地质构造 |
2.3 柳林泉岩溶地下水系统 |
2.3.1 柳林泉岩溶水系统边界 |
2.3.2 柳林泉岩溶地下水系统特征 |
2.4 地下水类型及赋存特征 |
2.5 补给、径流、排泄条件 |
第三章 柳林泉岩溶流域生态环境条件 |
3.1 植被类型组成与覆盖 |
3.1.1 材料与方法 |
3.1.2 结果 |
3.2 土壤类型组成与分布 |
3.2.1 调查方法 |
3.2.2 结果 |
3.3 土壤地球化学特征 |
3.3.1 材料和方法 |
3.3.2 结果与讨论 |
3.4 本章小结 |
第四章 溶蚀实验及影响因素分析 |
4.1 溶蚀实验及碳汇强度计算 |
4.1.1 材料和方法 |
4.1.2 溶蚀实验结果 |
4.1.3 讨论 |
4.2 土壤次生碳酸盐来源及对溶蚀实验的影响 |
4.2.1 材料和方法 |
4.2.2 结果与分析 |
4.3 土壤系统影响溶蚀与沉积作用发生的机制 |
4.4 本章小结 |
第五章 流域的水化学与同位素特征 |
5.1 取样点的分布与测试 |
5.1.1 取样点基本情况及分布 |
5.1.2 样品分析测试 |
5.2 流域地下水水化学特征 |
5.2.1 物理指标特征 |
5.2.2 离子组分特征 |
5.2.3 水化学类型 |
5.2.4 CO_2分压和饱和指数 |
5.3 碳同位素特征及来源 |
5.3.1 δ~(13)C_(DIC)组成与空间分布 |
5.3.2 基于δ~(13)C的岩溶地下水碳来源及变化 |
5.4 硫同位素特征及来源 |
5.4.1 δ~(34)S组成与空间分布 |
5.4.2 不同来源的SO_4~(2-)所占比例计算 |
5.5 本章小结 |
第六章 硫酸参与溶蚀及岩石风化碳汇通量 |
6.1 地下水中离子组分来源分析 |
6.1.1 地下水离子组分来源识别 |
6.1.2 主要离子的来源 |
6.2 硫酸参与碳酸盐岩溶蚀 |
6.2.1 硫酸参与溶解的水化学证据 |
6.2.2 碳酸和硫酸共同风化碳酸盐岩的δ~(13)C_(DIC)证据 |
6.2.3 硫酸参与溶蚀的比例计算 |
6.3 流域碳汇通量及影响因素 |
6.3.1 流域不同岩石风化过程对CO_2的影响 |
6.3.2 Galy方法计算岩石风化碳汇通量 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与建议 |
7.1 主要结论 |
7.2 建议 |
附录 |
致谢 |
参考文献 |
(9)山西洪洞旱地麦区酸雨、土壤pH和产量差异研究(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 试验地概况 |
1.2 试验设计 |
1.3 测定指标与方法 |
1.4 统计与计算方法 |
2 结果与分析 |
2.1 山西洪洞旱地小麦土壤pH值动态变化 |
2.2 山西洪洞旱地小麦土壤pH变化后的土壤微生物量碳、氮差异 |
2.3 山西洪洞旱地小麦成熟期农艺性状和产量及其构成的差异 |
2.4 山西洪洞土壤pH值与土壤微生物量碳、氮、成熟期农艺性状、产量及其构成的关系 |
3 讨论与结论 |
(10)山西省近年酸雨污染特征(论文提纲范文)
分析结果表明: |
1 酸雨资料来源与统计方法 |
1.1 资料来源 |
1.2 资料统计方法 |
2 山西省酸雨的时间分布状况 |
2.1 p H值变化 |
2.2 酸雨频率变化 |
2.3 降水K值的变化 |
3 山西省酸雨的空间分布特征 |
3.1 酸雨频率统计 |
3.2 降水p H值分布 |
3.3 全年降水电导率分布 |
4 主要结论 |
四、山西省酸雨状况分析与研究(论文参考文献)
- [1]复杂地形条件下酸雨特征分析[A]. 陈二萍,汪文雅,王小兰,陈玲. 中国环境科学学会2021年科学技术年会论文集(一), 2021
- [2]应县木塔损伤分析及材性微观劣化与保护研究[D]. 米晓琛. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]特征污染物土壤 ——地下水的迁移转化研究[D]. 王星星. 中北大学, 2020(09)
- [4]基于水溶性离子组成演变的太原市能源需求特征的研究[D]. 张智清. 太原科技大学, 2020(03)
- [5]山西省2018年酸雨特征及与近10年平均情况对比分析[A]. 陈二萍,王雁,郭雪,郭伟. 2019中国环境科学学会科学技术年会论文集(第一卷), 2019
- [6]北方半干旱岩溶区岩溶碳汇过程及效应研究 ——以山西柳林泉岩溶流域为例[D]. 黄奇波. 中国地质大学, 2019
- [7]山西省2017年酸雨特征分析[A]. 王雁,陈二萍,郭雪. 2018中国环境科学学会科学技术年会论文集(第二卷), 2018
- [8]山西省2016年酸雨特征及与2015年对比分析[A]. 陈二萍,王雁,李明明,郭雪,郭伟. 2017中国环境科学学会科学与技术年会论文集(第一卷), 2017
- [9]山西洪洞旱地麦区酸雨、土壤pH和产量差异研究[J]. 赵宇亮,任爱霞,袁淑杰,王小泰,阴东娟. 山西农业大学学报(自然科学版), 2017(08)
- [10]山西省近年酸雨污染特征[A]. 郭雪. 第33届中国气象学会年会 S11 大气成分与天气、气候变化及环境影响, 2016