碳酸氢钾活化制备水稻秸秆炭孔结构的影响因素及吸附性能

以水稻秸秆为原料,KHCO_3为活化剂,制备水稻秸秆基活性炭.采用L_9(3~3)_3因素3水平正交实验,探讨制备的实验方案与工艺条件;分析了浸渍比、活化温度、活化时间在3个不同水平下,对水稻秸秆基微孔、中孔活性炭形成的影响.结果表明,活化温度对中孔的形成影响最大,浸渍比对微孔的形成影响最大;活化温度900℃、活化时间1.5 h、浸渍比1∶6的工艺条件适宜中孔的形成,活化温度800℃、活化时间0.5 h、浸渍比1∶6的工艺条件适宜微孔的形成.亚甲基蓝吸附实验表明,水稻秸秆基活性炭对亚甲基蓝的吸附主要受中孔孔容大小影响;Redlich-Peterson方程能较好地描述等温吸附行为,既有单分子层吸附,也有多分子层吸附.     

金鱼藻对5种水华微藻生长的抑制作用

采用共培养方法,研究了新鲜金鱼藻和其水溶性抽提液对颤藻、水华束丝藻、衣藻、实球藻和纤维藻等5种水华微藻生长的影响。在此基础上,分析了金鱼藻干粉末的甲醇提取物作用下5种水华微藻的生长。同时,研究了金鱼藻种植水的中/酸性-氯仿萃取物对5种微藻生长的影响。结果表明,共生条件下金鱼藻能显著抑制5种水华微藻的生长。第8天,20 g/L的新鲜金鱼藻和金鱼藻水溶性抽提液对5种水华微藻的生长抑制率超过42%。在4.8 g/L时,金鱼藻甲醇提取物对颤藻、水华束丝藻、衣藻、实球藻和纤维藻的生长抑制率分别为54.6%、46.1%、50.3%、52.1%和68.0%。金鱼藻种植水的中/酸性-氯仿萃取物均具有明显的抑藻活性。     

新型胺化介孔炭的制备及其对Pb(II)的吸附

采用微波辅助磷酸活化制备了高中孔率蔗渣基介孔炭,并通过硝酸氧化和乙二胺聚合在其孔道内修饰了含氮多胺基团,探索了溶液浓度、温度、吸附剂剂量等对改性介孔炭的Pb(II)吸附性能、行为和热力学特性的影响.结果表明,蔗渣基介孔炭较宽的孔道结构可通过乙二胺缩水聚合反应在其表面接枝酰胺、仲胺等含氮基团;胺化改性增强化了介孔炭对水溶液中Pb(II)的固定作用,改性后介孔炭对Pb(II)的吸附量高达180mg/g,是改性前介孔炭的1.5倍;改性介孔炭对Pb(II)的去除率显著增加,对溶液浓度<60mg/L的Pb(II)去除率接近100%.等温吸附与热力学数据表明,胺化改性介孔炭对Pb(II)的吸附位能量存在差异化,吸附是自发的吸热反应过程,温度对铅(II)离子吸附有促进作用,化学作用在吸附过程中发挥了重要作用.     

基于细观尺度的岩体开挖渐进破坏模拟研究

岩土渐进式地质灾害是当前岩土工程领域的重要研究课题。基于颗粒离散元法导出颗粒连接损伤模型,建立岩石细观离散模型,进行不同颗粒参数条件下的岩石单轴受压数值模拟。结果表明,岩石细观颗粒间相互黏结力是影响颗粒黏结破坏的主要因素;颗粒间摩擦系数是影响宏观强度的敏感参数,单轴受压试验形成接近45°剪切带,数值模拟与试验结果较好吻合,验证了该模型的合理性。建立岩体开挖细观离散模型,模拟不同地层条件下的开挖过程,对比分析了开挖未支护和支护情况下检测点的沉降差异。研究发现,未支护支撑下,深层开挖时,检测点的位移沉降较浅层开挖时明显;支护可以有效降低围岩变形,防止拉应力产生。本文从细观上揭示岩体开挖条件下渐进式破坏过程形成机制,为更深入研究岩土力学特性和滑动断裂的形成与发展等渐进破坏过程提供了理论和技术支撑。     

δ-MnO_2对Cr(Ⅲ)氧化动力学特征

采用分步离心法研究了δ-MnO2对Cr(Ⅲ)的氧化动力学.结果表明,δ-MnO2对Cr(Ⅲ)的氧化反应可以用一级动力学方程分段拟合.氧化反应是由2个速率不同的一级反应组成,Cr(Ⅲ)溶液在高浓度(400μmol/L)条件下,也可以用扩散方程和Elovich方程分段拟合.温度升高显著增加快反应阶段速率常数.随着反应的进行,MnO2表面吸附的Cr(Ⅵ)/Mn(Ⅱ)逐渐减小并远小于理论值(0.667),MnO2表面吸附的Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)和Mn(Ⅱ)只占总量的0.1%～3%.溶液中的Cr(Ⅵ)/Mn(Ⅱ)逐渐减小并接近理论值.所以Mn(Ⅱ)向溶液中的扩散滞后于Cr(Ⅵ).Cr(Ⅲ)的氧化反应的速率控制步骤,在低浓度条件下是Cr(Ⅲ)的扩散和吸附,在高浓度条件下是Mn(Ⅱ)向溶液中的扩散.     

新疆拖拉机污染物排放时间序列及其影响因素

基于燃油消耗建立了新疆1993~2017年农田作业拖拉机PM₁₀,PM_2.5,HC,NO_x和CO排放时间序列清单,并分析了其演变趋势.从经济发展水平,拖拉机自身的影响和科学技术3个维度出发构建了以柴油机为主要动力的拖拉机污染物排放影响因素清单,并基于粗糙集理论定量分析了污染物排放影响因素.结果表明：1993~2017年新疆拖拉机污染物排放总量处于上升趋势,25a增长了2.0527倍,年均增长率3.67%,单位功率排放量下降了40.03%.农业机械排放标准的提高对污染物排放治理的作用明显.对污染物排放影响因素的定量分析结果显示,总动力、拖拉机数量、机耕面积、机播面积、机收面积、农业机械购置投入、农户固定资产投入和单位功率排放量对污染物排放的影响程度分别为0.2591,0.2491,0.0841,0.0759,0.0934,0.0568,0.0701,0.0701.经济发展水平、拖拉机自身的影响和科学技术对拖拉机污染物影响程度分别为：0.6350,0.2530和0.1119.建立的排放清单和变化趋势较好的反映新疆农业机械污染物排放现状,所得出的结果较好的反映了新疆社会经济,农业机械化和科技水平对拖拉机污染物排放的影响程度.     

微介孔结构对生物质碳吸附亚甲基蓝的影响

为探讨生物质碳孔结构对其吸附亚甲基蓝性能的影响,选取4种孔结构各异的生物质碳材料,通过不同表征方法进行研究。结果表明:亚甲基蓝三维结构中,以深度尺寸的5倍(3. 05 nm)作为生物质碳孔径的分隔点,孔径3. 05 nm时则呈正相关,尤其是在亚甲基蓝深度尺寸的5～12倍(3. 05～9. 15 nm)时,二者与亚甲基蓝去除的相关性最好,R2分别约为0. 98和0. 99。孔分布和平均孔径对亚甲基蓝的吸附起重要作用,但微孔并非主要贡献方,孔径为深度尺寸5～12倍的微介孔在吸附时贡献度最大,可作为高性能亚甲基蓝吸附用生物质碳材料定向制备和选取的数据参考。     

太阳能热水器新型节水开关的研发

随着经济以及时代的快速发展,特别是近20年来世界人口的大幅度增长以及人类工业的发展对水资源的大量使用,目前中国很多城市都面临着不同程度的缺水困境,因此节约水资源成为重中之重。太阳能热水器具有优良的性能被人们广泛使用在日常生活以及工业生产中,但其具有浪费水资源的弊端。对太阳能热水器浪费水的现象进行的调查并分析总结出其原因,在此基础之上,利用相关知识,研究设计出一种新型太阳能热水器节水开关,并投入使用。     

基于区块链的跨域环境合作治理研究

跨域环境合作治理是新时代生态文明体制改革的重要方向,也是国家区域发展战略的重要目标。传统跨域环境治理实践呈现"权威达标型治理"的运作逻辑,在取得区域环境质量改善的同时,难免存在"人工失灵""不稳定性""弱激励性"等局限困境。为此,本文建议,基于区块链"去中心性""强信任化""高共享化"等优势特征,新时代推进跨域环境合作治理应建立全域化环境信息系统,构建协商化合作组织平台,实施精准化联合防控行动,塑造共赢化生态发展格局。