生态浮床技术处理景观水体试验研究

采用生态浮床的形式,将黄菖蒲、美人蕉生态栽培植物单作、混作,根据植物的生长状况和植物对水体中氮磷等污染有机物的去除特征、去除率探明黄菖蒲、美人蕉处理城市景观水体的净化效果。经过60 d 的试验研究发现,植物生长良好,氮磷及有机污染物质得到有效去除。结果表明,单作黄菖蒲比单作美人蕉更能有效去除氮营养元素,对 TN 的去除率可达69．4％;单作美人蕉比单作黄菖蒲更能有效去除磷营养元素,对 TP 的去除率可达70．5％;混作 TN 、TP 的去除率分别为47．8％、56．8％,去除氨氮、高锰酸盐效果比单作更明显。     

乌梁素海芦苇枯落物分解动态及营养元素释放研究

乌梁素海是内蒙古高原干旱区最典型的浅水草型湖泊,湖滨带芦苇分布广袤,其收割方式是在冬季湖泊结冰后将冰面上芦苇收割,冰面下芦苇则留存在水中,而水下部分的分解是造成湖泊生物淤积的重要原因,且分解过程中营养元素的释放亦加剧了湖泊富营养化。通过分解袋法研究了湖泊水面下芦苇枯落物的分解动态及营养元素的释放过程,并探讨了芦苇枯落物分解的影响因素。结果表明:1)芦苇枯落物分解270 d后质量残留率为52.44%,分解速率常数为0.002 68 d~(-1),其分解50%需要0.83 a,分解95%需要3.19 a;2)芦苇枯落物分解过程中,N元素的分解状态呈现释放-分解-再释放的规律,P元素和C元素均处于持续释放的分解状态;3)芦苇枯落物分解期间,分解速率和营养元素含量动态受枯落物自身质量和环境因子共同影响,且环境因子(温度、溶解氧、pH值)与芦苇枯落物分解速率及元素释放动态相关性显著。研究表明,芦苇枯落物分解释放大量营养物质,对湖泊富营养化有一定的贡献,要进一步加强芦苇植物的收割以减轻植物腐烂分解对湖泊造成的二次污染,减少生物淤积作用。     

不同水生植物对水体β-HCH净化效果的研究

植物修复有机农药污染水体并不多见,但具有良好的应用前景。本文选取美人蕉、再力花和菖蒲等3种常见水生植物为供试植物,通过静态水培试验研究了3种水生植物对不同浓度的β-HCH污染水体的净化效果。结果表明,3种受试水生植物在β-HCH不同处理浓度的水体中长势良好无病变,β-HCH主要富集在根部和叶部。美人蕉、再力花、菖蒲对5μg/Lβ-HCH的去除率分别为56. 57%、46. 17%和40. 30%,而对10μg/Lβ-HCH的去除率则分别为51. 30%、27. 28%和22. 44%。可见,3种水生植物对β-HCH均具有一定的去除效果,其中具有密集根系及茂密叶片的美人蕉的净化效果最好,其次为再力花及菖蒲。     

植物根际对人工湿地系统中微生物的影响

通过测定美人蕉、花叶水葱和风车草3种不同植物根际及其周围基质微生物的蛋白质、多糖以及CO_2的释放,开展了根际对微生物影响的试验。结果表明:在植物种植的4个月内微生物生长繁殖的活性会随着时间的延长呈增长趋势;根据3种植物的系统微生物呼吸强度强弱,发现系统微生物的总活性为:花叶水葱美人蕉风车草;对比3种植物的根际与其周围基质微生物蛋白质和多糖的含量,表明湿地中植物的根际对微生物胞外聚合物具有一定促进作用。     

污染水体条件下生态浮床的植物生长特性与作用

利用填料与水生植物构建强化型生态浮床,对重污染城市感潮河流进行原位修复.对浮床植物的生长情况及其对污染物的去除开展为期1 a的监测,5种浮床植物表现出良好的耐污能力和去污能力.美人蕉相对生长速率最佳,为0.095 d-1;再力花、黄菖蒲、梭鱼草、风车草分别为0.080 d-1、0.074 d-1、0.045 d-1和0.047 d-1.各植物中美人蕉氧输送率最大,为57.08 gO2·m-2·d-1;其浮床系统对TN、NH4+ -N、TP、CODcr和BOD5的去除负荷也较高,分别为4.12kg·m-2·a-1、3.86kg·m-2·a-1、0.15 kg·m-2·a-1、46.58 kg·m-2·a-1和4.36 kg·m-2·a-1,一阶降解系数分别为1.33 d-1、1.37 d-1、1.72 d-1、3.92d-1和1.58 d-1.与传统植物浮床相比,强化型生态浮床具有加速有机污染物分解速率和提高水体中氮磷营养盐处理效果等优点.     

枯落物腐烂分解对封闭景观水体的影响

以苏州科技学院校内的师陶园水体为研究对象,通过1年半的水质监测及表观记录,结合5个月的现场试验,分析了树木枯落物腐烂分解的营养物释放规律及其对封闭景观水体的影响。结果表明:枯落物腐烂分解的营养物释放过程为释放—吸收—再释放—再吸收,自然条件(2—6月、水温10~27℃)下,枯落物在腐烂分解70 d左右达到物质释放最大量,每千克干重的枯落物可释放COD、PO3-4-P和NH+4-N的量分别为101.13 g、0.18 g和2.85 g,该过程会使水中的溶解氧(DO)降至2 mg/L以下的低水平。师陶园水体每年约受纳300kg枯落物,其腐烂分解释放的COD、PO3-4-P、NH+4-N的量分别为30.3 kg、0.054 kg、0.86 kg,3个水质指标及浊度与腐殖酸(UV254)的相关系数分别为0.747、0.820、0.536、0.522,均在0.01水平下显著正相关,表明枯落物的腐烂分解是该水体的主要污染源,最终导致水体发生严重的水质污染和表观污染。     

植物塘-人工湿地复合系统基质与植物筛选及农田退水处理研究

通过等温吸附试验研究4组不同组合基质对水中氨氮和磷素的吸附效果,考察模拟农田退水中植物的生长状况及对化学需氧量(COD)、氨氮(Ammonia)和总磷(TP)去除率,并从6种水生植物中选取适宜的栽种植物,进而构建植物塘-人工湿地复合系统,以处理模拟农田退水.结果 表明,由Langmuir方程得到组合基质对氨氮的最大吸附量从大到小依次为M3、M1、M4、M2,对磷素的最大吸附量从大到小依次为M1、M3、M4、M2.选择M1为植物塘的最佳填充基质,M3为人工湿地的最佳填充基质.模拟农田退水中挺水植物和沉水植物生长状况迥异,4种挺水植物对氨氮和TP的去除效果差异显著,其中氨氮的去除率从大到小依次为菖蒲、千屈菜、泽泻、香蒲,TP的去除率从大到小依次为泽泻、千屈菜、菖蒲、香蒲;2种沉水植物中狐尾藻对COD、氨氮和TP的去除率均显著高于金鱼藻.选择狐尾藻为植物塘的栽种植物,“菖蒲+泽泻+千屈菜”为人工湿地的栽种植物.植物塘-人工湿地复合系统对COD去除率为96.05％～ 98.06％,氨氮去除率为98.07％～98.88％,TP去除率为95.14％～96.68％,去除效果均良好.     

不同配置人工湿地对分散性生活污水的处理效能研究

为研究不同植物及组合(美人蕉+黄菖蒲、花叶芦竹、黄菖蒲、旱伞草)与不同填料(陶粒、沸石、改性沸石、改性钢渣)对系统处理分散性生活污水效能的影响,建立了8种不同配置的潜流式人工湿地中试系统。结果表明,各湿地对COD均具有较好的去除效果(去除率大于70%)。旱伞草、黄菖蒲+美人蕉、黄菖蒲和花叶芦竹四植物系统对TN的去除率均呈先降低后上升的趋势,最终平均去除率分别为57.8%、51.1%、50.4%和45.5%。改性沸石、沸石、陶粒和改性钢渣填料系统对TN平均去除率分别为96.4%、83.7%、34.6%和26.6%。各植物系统对TP的去除效果差异不显著,其中旱伞草系统TP平均去除负荷最大(0.63 g/(d·m2))。各填料对TP的去除效果从大到小依次为改性钢渣、改性沸石、陶粒、沸石,改性钢渣和改性沸石对TP的去除能力显著高于陶粒和沸石,平均去除率达86.3%和78.8%。研究表明,分别采用旱伞草和改性沸石为湿地植物和填料具有较好的应用前景。     

人工湿地对二级出水中NH3-N、TP去除效果

在水力停留时间为1～7 d的条件下,研究石菖蒲、美人蕉、水芋、杜鹃、一叶兰和袖珍椰子等6种植物湿地系统在表面流情况下对二级出水中NH3-N、TP的去除效果.结果显示,6种植物湿地系统对二级出水中NH3-N、TP的去除效果存在差异,但随着水力停留时间的加长,各系统的总体变化趋势较为接近.分析认为,植物的吸收不是污水中N、P去除的主要原因,但植物的环境适应性对NH3-N的去除有一定影响.在中水回用的设计中,湿地植物的选择可以从美学角度出发,选择具有较强环境适应性的湿地或水生植物,以增加湿地系统的景观效果;同时在以二级出水为原水的表面流人工湿地设计中,水力停留时间不宜大于4 d.     

对虾单养和对虾-罗非鱼混养试验围隔氮磷收支的研究

采用18个36 m2的围隔进行对虾单养和对虾-罗非鱼混养试验,研究其氮磷收支的差异.各围隔放养对虾(全长为0.045 cm)均为3 000尾,放养罗非鱼((201±25)g/尾)分别为0尾(F组)、4尾(A组)、8尾(B组)、12尾(C组)、18尾(D组)、24尾(E组),试验期间各围隔均不进行水交换,试验周期为70 d.结果表明,饲料和水环境调控剂是输入氮磷的主要来源,两者在对虾单养组中占氮磷总输入的87.8％和97.9％,在对虾混养组中占氮磷总输入的81.8%～91.9％和96％～98.7％.养殖生物和底泥沉积是氮磷输出的主要渠道,对虾单养组养殖生物占氮磷总输出的23.4％和10.5％,底泥沉积占氮磷总输出为50.5％和80％;对虾混养组中养殖生物占氮磷总输出的36％～47％和14.8％～18.1％,底泥沉积占氮磷总输出的28.1％～39.4％和72.3％～78％.C组为效果最佳组,养殖生物对氮磷的利用率分别为47％和18.1％,其中对虾对氮磷的利用率分别为36.9％和16％,均大于其他混养组,且显著大于单养组(p＜0.05).研究表明,对虾与罗非鱼混养明显提高了养殖生物对氮磷的利用,减少了氮磷在池塘底部的沉积,凡纳滨对虾(8.3×105尾/hm2)和罗非鱼(3 320尾/hm2)混养可取得较好生态效益和经济效益.     

草甘膦THz光谱的单分子建模研究

为获得草甘麟在THz波段的光学参数,利用太赫兹时域光谱(THz - TDS)装置对草甘膦标准品进行测试,获得样品在0.4～ 1.5 THz波段的折射率谱和吸收谱.结果表明,草甘膦样品有5个明显的特征吸收峰,吸收峰的位置分别为0.79 THz、0.89 THz、1.09 THz、1.31 THz和1.43 THz,它的平均折射率为1.512.为了更好地解析试验光谱,利用Gaussian 03程序的B3LYP函数与从头算理论HF在6- 311G(d,p)基组水平上.,以及DMol3程序的PW91、VWN - BP和BLYP 3种GGA密度函数在DNP基组水平上模拟草甘膦单分子,其中利用HF和VWN- BP函数计算出的峰位值与其对应的试验值较接近.这两种方法是模拟草甘膦单分子较为适合的方法.利用HF函数计算的键长、键角均与室温下X射线衍射值有相同的一致性趋势,而VWN - BP函数这一趋势不明显.     

地热水在矿山深部岩体单一裂隙中的渗流规律分析

选取PKN模型进行岩体裂隙地热水对流换热量的研究,计算了地热水在裂隙内的对流换热量,通过将裂隙截面展开求解对流换热面积,根据牛顿冷却定律计算得出对流换热量;由裂隙张开度的变化量计算岩体裂隙的渗流量,结果表明,在三维应力一定的条件下,岩体裂隙内地热水的渗流量随裂隙倾角变化而变化。从矿山中选取典型岩样进行加工,使之成为200 mm×100 mm×200 mm的标准岩样。试验结果表明,在裂隙倾角α=0°的情况下,裂缝的渗流量随β增加逐渐减小,并且在随β增加到90°的过程中趋于稳定,表明岩体裂缝为水平裂缝时渗流量最小,维持在一个稳定值;在α=90°的情况下,裂缝的渗流量随β增加逐渐增大,在β增加到90°的过程中,裂缝慢慢变为垂直裂缝,渗流量的变化也趋于缓和,增加到一个稳定值。     

井下有限空间内作业人员噪声危害调查

为研究煤矿井下环境相对封闭、空间相对有限的情况下,噪声对作业人员的影响及危害,通过问卷调查的形式,分别对开滦集团东欢坨及荆各庄2煤矿井下5个不同作业区人员进行了共计200份的噪声危害问卷调查。将问卷调查结果通过SPSS软件进行统计与分析,并将SPSS分析得到的数据用于分析井下噪声对作业人员的影响及危害,归纳出噪声对作业人员的影响因素,并对噪声、影响因素及症状之间建立了井下噪声对作业人员影响的理论关系模型。结果表明:在井下有限空间内,噪声对作业人员的危害最严重的症状是耳鸣,危害最轻的症状是畏惧感;参与调查的多为年龄较大、工龄较长的作业人员,噪声对工龄较长者的危害程度要大于对年龄较大者,且工龄与噪声危害之间存在Pearson相关性系数大于0的正相关关系。     

气溶胶粉尘在玻璃表面的沉积行为研究

玻璃是建筑装修的重要材料之一.有关玻璃的表面清洁技术非常丰富,但是对于粉尘粘附于玻璃表面的行为等的研究成果尚不多见.为此, 测定了玻璃片以不同角度放置在大气中,玻璃片表面粘附粉尘的分布规律和粉尘的粒径分布等特征;发现粘附于玻璃片上粉尘粒径分布不同于大气中的粉尘粒径分布,不同湿度对玻璃表面粘附的粉尘形状、粉尘数量和粒径影响很大.     

基于多传感器融合的林火监测

为了提高近距离火灾监测的准确率,建立了基于Arduino平台的多传感器实时监测系统.此系统安装在移动机器人身上以探测火灾.在林火发生期间,会产生CO、C02明火火焰及其他产物,并引起周围环境温度的升高.因此,选择合适的传感器,检测出以上参数,就有可能据此判断实际环境是否有火.通过在Arduino上搭建火焰传感器、温度传感器、气体传感器和烟雾传感器,可以实时监测环境参数.在无火和有火环境中进行了多次试验,进行数据采集,得到了大量原始数据.无火环境的数据是在不同的天气条件下测得的;有火环境由试验火堆模拟得到.在模拟的过程中,进行人为操作以模拟不同的火情.如通过浇湿底部的可燃物模拟预热阶段,试验数据因此更有代表性.数据分析表明,单个传感器的输出值波动大,且在有火环境和无火环境中的输出值有重叠.因此,用单一传感器来检测火灾的准确率很低.而同时分析3个传感器的输出值时,其输出值随所检测火堆的不同呈现出一致的变化规律.最后,利用神经网络进行多传感器数据融合.涉及5个输入变量,由神经网络实现对多变量的非线性问题进行模式识别.将前述试验所得数据划分为训练数据和测试数据,两类数据均包含一定比例的有火样本和无火样本.用训练数据对BP神经网络进行训练,可得到林火识别模型.用测试数据检验模型,结果表明,该BP神经网络对试验火的识别准确率为98.625％.     

基于模糊可拓层次分析法的在役混凝土桥梁耐久性评估

对在役混凝土桥梁的耐久性研究是目前学术界的热点问题。使用科学的方法对其耐久性进行合理的评估,是解决该问题的关键。考虑到在役混凝土桥梁耐久性评估中的不确定性,利用改进的三标度层次分析法及模糊可拓理论,建立了基于模糊可拓层次分析法的在役混凝土桥梁耐久性评估模型。首先,根据桥梁的结构及所处环境的特点,建立了在役混凝土桥梁耐久性评估指标体系。其次,运用改进的三标度层次分析法确定指标权重。然后,使用模糊可拓理论确定耐久性等级。最后,通过具体的实例分析,证明了该评估方法的科学性和有效性。     

排烟口设计对排烟效果影响的模拟研究

通过FDS模拟计算,考察烟气稳定性、烟气溢流厚度、烟气溢流量和机械排烟效率等参数研究排烟口高度的变化和排烟速率的变化对排烟效果的影响.研究结果表明:排烟效果随着排烟口位置的升高而逐渐变好,排烟口与蓄烟池下沿的垂直高度在0.8 m以上效果最好;排烟速率宜适中,过大容易导致烟气层紊乱,过小则控制烟气溢流效果不好并且排烟效率不高.     

软质聚氨酯泡沫阴燃前期热解特性研究

采用DSC-TGA(差示扫描量热-热重分析)同步热分析仪对软质聚氨酯泡沫(聚氨酯软泡)在不同氧气体积分数(0、10％、30％、50％)和不同加热速率(10 K/min、20 K/min、50 K/min)下热解到800℃的过程及其对阴燃的影响进行了研究.结果表明,当氧气体积分数介于10％ ～ 50％时,聚氨酯软泡热失重DTG曲线只有1个峰;当氧气体积分数降低到10％时,DTG曲线开始逐渐分离为2个峰;当氧气体积分数降为0(即氮气气氛)时,DTG曲线已经明显分为2个峰.这表明氧气体积分数对聚氨酯软泡热解特性具有重要作用.氧气体积分数和加热速率降低均对聚氨酯软泡的热解有抑制作用,均能减小阴燃传播速率和向明火转化的可能性.加热速率降低主要是延长了聚氨酯软泡的热解周期,从而减小了热解可燃气体积分数和放热速率.氧气体积分数降低对聚氨酯软泡热解的影响相对复杂的多:当氧气体积分数从10％降低到0时,主要提高了聚氨酯软泡的分解温度,而对热解速率影响不大;当氧气体积分数介于10％～50％时,氧气体积分数减小主要会降低聚氨酯软泡的热解速率、放热速率和放热量而对热解温度影响相对不大.氧气体积分数和加热速率降低抑制了多元醇的分解,而多元醇是聚氨酯软泡维持阴燃或向明火转化的主要物质及能量来源.     

包装性能对空运锂电池热失控影响的定量研究

包装是防止空运锂电池热失控后果扩大的关键,提出了一种基于试验的空运锂电池包装性能定量评价方法,利用自主设计的锂电池火灾试验平台对锂电池包装件开展热失控试验,结合试验结果分析选取初爆时间、初爆和燃爆时间间隔、热失控电池数量、峰值温度作为锂电池包装性能等级评价指标,引入物元可拓法构建包装性能熵权物元可拓模型,通过对不同包装形式和材料的锂电池包装件进行评价可知:现有瓦楞纸包装性能等级为Ⅲ(差),会严重威胁锂电池空运安全;采用玻璃纤维板包装,包装方式为玻璃纤维隔板加盖板时性能等级为I(优良),可显著提高空运安全性。     

热蠕变性对除尘滤袋PTFE缝线强力的影响

缝线是影响除尘滤袋寿命及可靠性的重要因素之一,缝线在长期热烟气作用下失效的案例愈来愈引起业界的关注。通过热态拉伸试验研究了热蠕变性对袋式除尘器滤袋用PTFE缝线强力的影响。在持续高温下对PTFE缝线进行拉伸试验,结果表明:PTFE缝线的拉伸断裂强力随温度升高而大幅下降,试验温度在250℃以上时,其拉伸最大载荷仅1~3 N(线密度1 200~1 250 den);PTFE缝线的拉伸断裂伸长率随温度升高呈现先上升后下降的趋势,在120℃左右达到最大值;高温环境对PTFE缝线的使用寿命有较大影响,缝线能在软化后受到外力作用而断裂失效,在实际工业生产中应给予关注。