玻璃球动弹性模量特性试验和数值模拟研究

堆石料颗粒形状较为复杂,且存在明显的颗粒破碎特征。为剔除颗粒形状对堆石料动力特性的影响,在不考虑颗粒破碎的情况下,采用玻璃球模拟堆石料进行动三轴试验,分析了试验围压对玻璃球动弹性模量的影响。基于动三轴试验成果,开展了细观数值模拟研究。研究表明:玻璃球的动弹性模量变化规律与堆石料的基本一致;三维颗粒流方程能较好地模拟该材料的动弹性模量特性;随着粗细颗粒直径跨度增大,试样级配关系增强,最大动弹性模量随之增大;细颗粒直径变小和粗颗粒直径变大都将引起最大动弹性模量的增大。试样的动弹性模量随着细观剪切模量的增大而增大,近似为幂函数关系,动应变降低。     

高铝粉煤灰资源化过程重金属环境影响研究

针对高铝粉煤灰碱石灰烧结多资源利用工艺过程中重金属元素迁移规律和潜在环境影响量化问题,基于物质流分析方法,分析该工艺中重金属元素的边界输入输出和内部迁移规律.结果表明,输入端54%的铅元素由工业过程废弃物即高铝粉煤灰带入,其余来自工业原材料.输出端64%的铅元素进入产品,其余部分进入废弃物.该工艺主要环境排放节点在烧结和水泥生产环节.通过定义相对环境排放指数(REEI),比较分析该工艺与拜耳法工艺重金属排放情况.结果表明,该工艺单位氧化铝产量铅元素净排放显著降低,铬元素环境排放量与拜耳法基本持平,说明高铝粉煤灰碱石灰烧结多资源利用工艺不仅可以实现高铝粉煤灰的综合利用,也可以显著降低氧化铝产品的重金属环境影响.     

岷江上游椒农间作模式能流、物流及价值流研究

椒农间作作为岷江上游花椒种植的主要方式,其系统内不合理的结构导致了能流和物质流效益的下降,严重制约了系统的价值转化效益。因此,优化、筛选和评价岷江上游不同椒农间作模式,促进该区域农田生态系统的良性循环,进而提高当地农户的花椒经济收益显得尤为重要。以岷江上游茂县叠溪镇椒农间作模式为研究对象,通过入户访谈和田间调查相结合的方法,分析了该地区花椒Zanthoxylum bungeanum间作辣椒Capsicum annuum(M1)、花椒间作马铃薯Solanum tuberosum(M2)、花椒间作玉米Zea mays(M3)、花椒间作杂草(M4)及花椒间空地(M5)等5种模式的能流、物质流及价值流的数量特征。结果表明,①5种间作模式的投能结构相对简单,投能利用率较低,农业生产处于中低水平。此外,需特别调整人力投能分配的比例。②该区氮磷输入较多,但钾素整体处于亏缺状态,故应适时适当补充钾素,以保持较好的耕地土壤肥力。③间作高杆和对氮磷钾需求较高的农作物经济效益较低,建议在今后间作过程中尽量避免。④利用隶属函数法对系统的能流、物流及价值流进行了综合评价,其结果排序为M4(0.701)>M1(0.536)>M3(0.387)>M2(0.347)>M5(0.215)。以上表明,人为干扰是影响该区椒农间作系统结构与功能的重要因素,M1模式为较优模式,但仍需注重其生态系统稳定性的提高与维持。     

Decontamination efficiency and root structure change in the plant-intercropping model in vertical-flow constructed wetlands

Subtropical climatic conditions can contribute to the death of the aerial parts of constructed wetland plants in winter. This presents a barrier to the widespread application of constructed wetland and is an issue that urgently needs to be solved. Three contrasting experi- ments, the plant-intercropping model （A）, the warm- seasonal plant model （B）, and the non-plant model （C）, were studied in terms of their efficiency in removing pollutants, and the change in root structure of plants in the plant-intercropping model within the vertical-flow con- structed wetlands. The results indicate that model A was able to solve the aforementioned problem. Overall, average removal rates of three pollutants （CODcr, total nitrogen （TN） and total phosphorous （TP）） using model A were significantly higher than those obtained using models B and C （P 〈 0.01）. Moreover, no significant differences in removal rates of the three pollutants were detected between A and B during the higher temperature part of the year （P〉 0.05）. Conversely, removal rates of the three pollutants were found to be significantly higher using model A than those observed using model B during the lower temperature part of the year （P 〈 0.01）. Furthermore, the morphologies and internal structures of plant roots further demonstrate that numerous white roots, whose distribution in soil was generally shallow, extend further under model A. The roots of these aquatic plants have an aerenchyma structure composed of parenchyma cells, therefore, roots of the cold-seasonal plants with major growth advantages used in A were capable of creating a more favorable vertical-flow constructed wetlands media- microenvironment. In conclusion, the plant-intercropping model （A） is more suitable for use in the cold environment experienced by constructed wetland during winter.     

基于能量流系统的事故致因与预防模型构建

为完善事故致因理论体系,论述并解析能量流系统定义,分析系统能量流流向, 构建基于能量流系统的事故致因概念模型,并从能量串发、发散、集中和混合四方面解 析其内涵。对能量流的聚集、耦合、转换、释放,以及意外释放能量的防控效果、破坏 强度和伤害程度等进行数学描述。基于此,构建基于能量流系统的事故预防概念模型, 并提炼减灾措施。研究结果明晰了事故发生的物理本质,从能量流系统的视角为事故致 因的定量分析或半定量半定性分析提供理论参考,并可为事故预防与控制提供理论指导 。     

京福高铁对旅游目的地区域空间结构的影响——以黄山市为例

随着高速铁路网络化发展,旅游发展新要素的介入,目的地旅游发展产生新变化。以黄山市为案例地,京福高铁开通前后为时间分割点,通过实地调研和网络检索获取旅游者空间流动轨迹及相关出行属性数据,利用Excel、SPSS、SNA、GIS和CorelDraw等方法,探析京福高铁对黄山市旅游目的地区域空间结构的影响。结果显示：1）高铁开通后,国内客源市场半径向外延伸,且高铁沿线福建、山东、北京等省市客流量出现“逆衰减”现象。2）高铁开通后,旅游目的地区域节点数量改变,空间范围扩展。整体网络流量在高铁开通前后都呈现高频节点对以区域间组合（黄山+长三角、黄山+江西省域）为主、区域内组合为辅（黄山+合肥、池州、宣城）的空间分布特征。整体网络功能发育欠完善,网络结构分层明显。高铁开通后,整体网络核心区发生改变,核心节点空间分布由集中趋向分散,核心区与边缘区联系松散,旅游辐射效应较弱。目的地区域核心节点和重要节点的程度中心性值变化较大,核心中介节点较少,核心节点结构洞水平较高,功能突出。3）高铁开通前后,黄山市旅游目的地区域空间结构呈现“板块式”的发展格局,包括黄山+长三角地区,皖南旅游区（黄山+池州、宣城）、黄山+江西省域三个板块,目的地区域整体空间结构由“单核-外围”向“双核-外围”变化,由凝聚趋向扩展,空间发展模式发生改变。探析高铁对黄山市旅游发展的影响,可为黄山市及周边地区的旅游地发展提供借鉴价值。     

新型换热器的传热性能研究

提出一种适合污泥处理过程中的余热回收的新型隔板管壳换热器,并与同样规格的普通管壳换热器性能进行对比。建立了简化的壳程计算模型,应用FLUENT计算软件分别对普通管壳换热器和新型隔流板式换热器进行数值模拟,获得了2种热交换壳程内部的流动分布、温度分布和压力分布,并将模拟结果和试验数据进行对比。试验及模拟结果表明,新型隔板式换热器温度分布均匀、流动死区少、传热效率高,综合性能远高于普通管壳换热器。     

融雪期城市河流中溶解性有机物的时空分布特征

以沈阳市新开河为研究对象,考察了河水中溶解性有机物(DOM)含量的月份变化,以及融雪期河水中DOM含量和特性的时空变化规律.利用XAD树脂将DOM分为5个部分:疏水性有机酸(HPO-A),疏水性中性有机物(HPO-N),过渡亲水性有机酸(TPI-A),过渡亲水性中性有机物(TPI-N)和亲水性有机物(HPI).结果表明,融雪期河水中的溶解性有机碳(DOC)浓度较高,HPO-N和TPI-N是融雪期河水中的主要DOM组分,并且DOM中的荧光物质主要为类芳香族蛋白质荧光物质和类腐植酸荧光物质.融雪期水体中的DOC、波长254nm处的紫外吸光度(UV-254)和三卤甲烷生成势(THMFP)呈先降低然后波动最后升高的变化趋势.特征紫外吸光度(SUVA)和三卤甲烷生成活性(STHMFP)与以上三者的变化规律相反.融雪期河水中的DOC受污水排放影响大,有排污口处的DOC含量明显大于其他区域.污水排放也使受纳水体中UV-254对THMFP的指示作用减弱.     

厌氧折流板反应器(ABR)中微生物种群演替特征

采用SEM,FISH和PCR-DGGE技术对ABR(厌氧折流板反应器)各隔室中厌氧颗粒污泥进行分析,考察微生物形态、真细菌数量及种群结构演替过程,并对优势菌种进行了系统发育分析. 结果表明:ABR反应器颗粒污泥微生物中杆菌占优势,其中前端的微生物生长较好,活性高;沿反应器流程方向,各隔室微生物总量逐渐降低,真细菌相对丰度随之递减,其中1#隔室真细菌相对丰度最高,为65.9%,而5#隔室只有27.2%. 此外,ABR反应器前端以真细菌为主,而后端隔室古细菌含量升高,微生物种群随流程发生显著演替,但5个隔室间真细菌的Shannon-Wiener多样性指数没有显著性变化. UPMGA聚类分析表明,1#隔室与2#隔室的微生物群落相似性为77%,4#隔室与5#隔室的相似性为85%,3#隔室与其他隔室的相似性均较低,表明ABR反应器前端以发酵产酸作用为主,后端以产甲烷作用为主,ABR反应器具有明显的分阶段多相工艺特点.      

基于ARDL方法的江苏省资源利用与经济增长

资源利用与经济增长间的关系是资源与环境经济学研究的重要领域.目前国内外研究主要集中于探讨能源消费与经济增长间的因果关系,而未对区域资源总体投入与经济产出的关系开展实证研究.以江苏省为例,首次尝试运用物质流分析法以及最新发展的自回归分布滞后模型(ARDL),对江苏省1990—2007年资源利用和实际GDP的因果关系进行检验和分析.采用了物质流分析指标中直接物质投入来表征区域资源利用量.ARDL边界检验结果表明,资源利用和经济增长间存在稳定的长期均衡关系.进一步因果检验表明,二者间存在着从资源利用到经济增长的单向格兰杰因果关系,反映出资源投入在一定程度上拉动了江苏经济增长.同时,对江苏省经济增长和资源保护战略提出了政策建议.