非煤矿山采空区失稳机理及稳定性数值模拟分析

地下开采形成的采空区而引起的灾害已成为地下矿山主要灾害之一。本文从非煤矿山采空区顶板(连续性结构岩体层状顶板、非连续性碎裂结构岩体)和矿柱两个关键影响要素对采空区失稳机理进行了研究,同时结合工程实例,采用FLAC3D软件对采空区稳定性进行了数值模拟计算与分析。结果表明:采空区围岩受力及变形导致的失稳状况与理论计算相吻合,并在工程上得到了很好的验证和应用。     

夏季大气PM2.5中元素特征及源解析:以华中地区平顶山-随州-武汉为例

为研究我国中部地区不同类型城市夏季大气细颗粒物PM_(2.5)中元素组成特征及来源,于2017年6月对平顶山、随州和武汉这3个站点空气中的PM_(2.5)进行观测,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对样品中Ti、Zn、Cu、Cr、As、Pb、Fe、Ni、Se、V、Sb、Cd和Co等13种元素进行分析,并结合富集因子法、主成分-多元线性回归分析方法(PCA-MLR)和后向气团轨迹聚类分析模型对3个站点的污染类型及污染来源进行分析.结果表明,平顶山、随州和武汉三地PM_(2.5)的痕量元素中均以Zn元素浓度最高,As元素的浓度均超过环境空气质量标准(GB 3096-2012)年均浓度限值,3个站点的Pb和Cd浓度均较低.富集因子分析结果表明:Se、Sb、Cd、As、Cu和Zn元素富集因子系数均超过10,受人为污染严重,其中3个站点Se元素的富集因子系数均高于600. PCA-MLR和后向气团轨迹聚类分析结果表明:平顶山站点主要受工业污染/燃油(57. 90%)、交通污染源(24. 40%)、燃煤源(6. 10%)和矿区土壤源(11. 60%)等4个污染源影响,随州站点的主要污染来源是燃油源,其贡献率为54. 30%,其次是燃煤源(22. 40%)、冶金尘/工业污染源(12. 80%)及电镀/汽车制造等污染源(10. 50%);武汉站点受工业排放影响最大,其贡献率为60. 80%,机动车污染源的贡献率为39. 20%.武汉和随州站点主要受当地源排放影响,平顶山站点受当地排放和外源汇入共同影响.     

刺槐根际变形杆菌的分离和去除重金属的性能

变形杆菌在重金属污染等毒害环境中有着超强的代谢能力和环境适应性,不仅是许多污染环境的优势菌群,还能耐受和利用重金属及其他环境毒素作为自身能量和营养来源。它可以通过生物转化改变重金属离子状态,减轻重金属对环境的毒害,同时帮助植物增强重金属抗性,提升对重金属的吸附能力,但对于其作为环境土著菌在重金属土壤污染修复中的研究甚少。该研究通过对重金属复合污染的尾矿库中木本植物的重金属含量和富集水平测定,筛选出了镉超富集刺槐,并通过生理生化特征及重金属去除等实验于刺槐根际筛选出一株耐镉、锌、铅的变形杆菌(Proteus sp.)Ch-8,其对Cd~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)的最小抑菌浓度(MIC)分别达到了2800、1500和900 mg/L。实验结果还表明,在多离子共存的环境下,该菌对Cd、Pb、Zn的去除能力尤为突出:重金属离子初始浓度为200～400 mg/L,Cd~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)的去除率仍能达到64.5%、90%和74.1%,为开发变形杆菌作为重金属污染生物修复新材料,进一步探究其与超富集植物的协同作用提供了数据参考。     

锆柱撑煤系高岭土对氟离子的吸附研究

由于炼铝、磷肥、钢铁等工业持续发展,水体氟污染逐渐成为一个全球性环境问题。吸附法因具有成本低、易操作、效果好、吸附材料来源广泛等优点,是一种相对成熟的除氟方法。煤系高岭土具有特殊的层状结构,可以通过柱撑改性表现出良好的吸附性能,用于吸附去除氟离子。对经预处理的煤系高岭土进行锆柱撑改性,制得柱撑煤系高岭土复合物,同时采用傅里叶红外光谱和X射线衍射分析对其进行表征,以分析其改性原理。此外,为了研究该柱撑煤系高岭土复合物的除氟性能,文章考察了吸附剂投土比、反应pH、吸附时间、溶液初始浓度等对吸附效果的影响,并分析了吸附去除氟离子的机理。实验结果表明,锆进入了煤系高岭土的层间结构,使其层间距增大,形成了具有特殊官能团的锆柱撑高岭土复合物,利于吸附去除氟离子。在吸附剂投加量为10 g/L、反应pH=4、氟溶液初始浓度为50 mg/g、吸附时间为3 h、温度为25℃的条件下,柱撑煤系高岭土复合物对氟离子的去除率可达98.2%。该吸附剂对氟离子的吸附等温线符合Langmuir方程,吸附动力学可用准二级动力学模型描述,属于单分子化学吸附。     

SBR处理城镇污水中除磷反应进程研究

为了获得SBR装置处理城镇污水的最佳除磷效果,对采用不同曝气量时磷的变化进程进行了分析.结果表明,进水搅拌阶段宜在10～30 min,曝气阶段DO运行在0.8～1.5 mg/L之间,DO的降低对吸磷过程有较小的抑制作用,对磷的去除率无影响,反硝化和亚硝酸的累积均未对吸磷过程产生明显影响,除磷效果稳定,可实现降低能耗,有...     

磁湖底泥重金属污染与潜在生态风险评价

为解磁湖底泥中重金属含量、污染程度以及各污染物的潜在生物毒性,对磁湖8个底泥样品中6种金属元素(Cu、Pb、Ni、As、Hg、Cd)进行了分析研究。利用地累积指数法和单因子评价法对底泥中的重金属污染程度进行了综合性的评价。利用潜在生态风险指数法对磁湖底泥中的重金属潜在生态风险进行了评价,结果表明,磁湖底泥中主要的重金属污染物是Cd和Cu,其次是Pb、As、Ni、Hg。各重金属的潜在生态风险从大到小的排列次序为:Cd>As>Cu>Pb>Hg。     

钛基表面电沉积钌的工艺研究

说明了一种能在钛基上直接电镀金属钌的新工艺.该工艺在三氯化钌体系中进行,通过在电镀液中加入氨基磺酸、氯化铵和一些添加剂,提高了钌镀工艺的电流效率,且镀层光亮平整.试验还通过电化学测试、扫描电镜(SEM)和XRD等方法研究了电流密度、温度、pH值、主盐和添加剂浓度等参数对镀层性能的影响.结果表明:电镀钌工艺最佳电流密度范围是0.5～0.8 A/dm2,添加剂浓度的最佳范围是20～30g/L,微观电镜图也显示了钌镀层较为致密.最后,该镀钌工艺实现了在主盐浓度不高的情况下仍然镀出了致密的钌层.     

武汉市青山区道路尘碳组分污染特征及来源分析

为研究武汉市道路尘中碳组分污染特征及来源,于2018年5月在武汉市青山区采集道路尘样品,用热光碳分析仪测定样品中有机碳(OC)、元素碳(EC)、烟炱(soot)和焦炭(char)含量,并使用特征比值法、相关分析及主成分分析法对道路尘碳组分污染特征和来源进行探讨分析.结果表明,道路尘中OC、EC、soot和char含量平均值分别为1.29、2.21、2.04、0.17 g·kg^-1,说明不同碳组分含量存在较大的空间变异性.相关性分析表明OC和EC的来源存在一定差异,且EC主要贡献来源是soot.OC;EC和char;soot比值和主成分分析结果表明,武汉市青山区道路尘中碳组分主要来源于机动车尾气和燃煤排放,也可能受到生物质燃烧的影响.     

曝气生物滤池中用不同滤料处理生活污水的研究

在上流式曝气生物滤池中,在相同工艺条件下,进行了球形陶粒及不规则页岩作填料处理生活污水的对比研究。结果表明,在单级生物滤池中,球形陶粒与不规则页岩作填料处理生活污水时,它们对COD、SS的去除均能达到满意效果,二者处理效果接近,能达标排放;对NH4+-N的去除效率都不高,难以达标排放,需设计二级生物滤池处理NH4+-N。     

两种填料在曝气生物滤池中处理生活污水的对比研究

在上流式曝气生物滤池中,使用不规则形状页岩及球形粘土陶作填料处理生活污水,在相同工艺条件下,比较了它们对污水的处理效果,采用两种填料的单级滤池出水,主要水质指标(CODer,SS)达到国家排放标准,而NH3-N要达标排放需在二级滤池中进一步处理.