公共文化服务承载力与经济高质量发展耦合协调性研究——以郑州都市圈为例

为了探索公共文化服务承载力与经济高质量发展之间的影响机制,选取郑州都市圈2010—2020年9个城市的面板数据进行实证分析,使用PSR模型构建综合评价指标体系,运用熵值法、耦合协调度模型揭示了两个子系统之间的协调程度及其时空演变特征,并运用灰色关联模型探究其内在驱动机理。结果表明：(1)研究期内,郑州都市圈公共文化服务承载力与经济高质量发展水平呈逐年上升态势,二者高值集中于中部地区,空间呈现中心—边缘溢出效应。(2)研究期末,绝大部分城市耦合协调度过渡至初级协调状态,但中心城市与边缘城市仍存在区域差距性。(3)居民文化消费支出、公共文化场馆、设施数量为主要驱动影响因素,对系统耦合存在显著的正向影响,而政策调控力的推动作用有限。     

碳中和植物降污固碳及其机制研究进展

在经济发展和生态承载的双重制约下,我国实现碳中和碳达峰需要探索更多的技术手段.植物是构建陆地和海洋碳汇体系的重要载体,同时植物修复技术也是治理环境污染的一种科学手段.然而,目前的研究大多集中在植物降污（包括降低环境介质中的污染物浓度和降解污染物两个方面）或植物固碳单一方面,而没有考虑植物降污固碳的双重效益.为挖掘植物的碳中和效应,从碳中和植物入手,深入阐述碳中和植物的降污固碳效应及其进展,评估碳中和植物与其他生物（比如动物、土壤微生物）以及环境功能材料的降污固碳潜力,并对碳中和植物与动物、微生物以及环境功能材料与生态系统协同耦合降污固碳效应的机制进行探究.最后,对碳中和植物降污固碳效应的未来研究方向提出了建设性的展望.     

中国生态环境质量与人类活动耦合机制及其影响因子

在可持续发展大背景下,深入探究中国生态环境质量与人类活动耦合机制并明确其影响因子,可为未来中国实现可持续发展目标提供一定的科学参考.运用趋势分析、耦合协调度、LMDI模型和最优参数地理探测器模型对中国生态环境质量与人类活动耦合机制进行探究和评价.结果发现:①在研究期间,中国耦合协调度、人类活动和生态环境质量均为增长趋势.人类活动和耦合协调度在空间上以胡焕庸线为界,呈现“东高西低”的分异规律.生态环境质量则表现出“南高北低”分异规律.②中国耦合协调类型转化的整体趋势为由低级向更高级的耦合协调类型转移.③基于最优参数地理探测器和LMDI模型分别发现,胡焕庸线以东绝大部分省区的耦合协调度其主导因子分别为社会经济因子和综合协调指数,该线以西绝大部分省区的耦合协调度主导因子分别为自然环境因子和耦合度.④评价人类活动变化对生态环境质量的影响,发现胡焕庸线以东主要为有利开发和有效保护类型,胡焕庸线以西主要为破坏开发和无效保护类型.胡焕庸线东西两侧地区应分别根据当地影响耦合协调度的先决条件以及人类活动和生态环境质量的相对关系,因地制宜选择优先发展地区,积极调整发展策略,走向生态环境质量与人类活动高级协调发展的可持续发展道路.     

用于气体消毒的等离子体发生器的研究

利用微空心阴极放电的基本结构,设计了一款用于有毒气体消毒的等离子体发生器装置。对该装置的结构及其消毒机理进行了详细的论述,并对其放电特性进行了研究。实验研究发现:利用该装置能够对挥发性有毒气体甲烷、苯进行有效的消毒,还能够用作臭氧发生器。     

外置式联合等离子体光解技术去除苯乙烯气体

开发了用一个高压电源同时产生等离子体和KrI* 准分子紫外辐射的外置式联合等离子体光解(Outer Combined Plasma Photolysis, OCPP)技术,并用于降解模拟流动态苯乙烯气体. 结果表明:在Kr和I₂充入量分别为26.60 kPa和6 mg, 气体流速为3.26 m3/h, 初始ρ(苯乙烯)为1 265 mg/m3,外施电压为9.0 kV的条件下,苯乙烯的去除率达84.4%;与介质阻挡放电技术相比,苯乙烯的去除率提高了20.6%,能率提高了5.7 g/(kW·h). 同时,研究了OCPP技术降解苯乙烯的影响因素,包括Kr和I₂的充入量、石英材质、气体流速、初始ρ(苯乙烯)及反应器结构. 采用红外光谱仪和气质联用仪分析了结焦产物,探讨了OCPP技术降解苯乙烯的机理.      

等离子体联合纳米技术降解甲苯废气的研究

以自制的纳米材料作为催化剂,利用低温等离子体联合纳米技术研究了不同电场强度、不同填料情况下的甲苯的降解,初步探讨了等离子体催化降解甲苯的机理,分析了降解产物.结果表明,甲苯降解率随电场强度的提高而上升;随反应器内填料变化[无填料(1),普通填料(2),镀有普通钛酸钡的介电填料(3)和镀有纳米催化剂的填料(4)],降解率( η)呈现为η (4)> η (3)> η (2)> η (1),最高可达95%.能量分配率(R)为R(1)>R(2)>R(3)>R(4).纳米钛酸钡基介电材料作为等离子体反应器内的填充材料,处理同量甲苯废气其消耗功率要低于填充其他填料的等离子体反应器.通过GC-MS 分析,中间产物包括醛、醇、酰胺及带有苯环的衍生物等有机物,但电场强度足够高时,甲苯分子最终可被氧化成CO₂、CO 和H₂O.     

西沟煤矿注CO2促抽煤层瓦斯模拟研究

为了提高瓦斯抽采效果,以西沟煤矿5315工作面注气瓦斯抽采方案为工程背景,开展注CO₂促抽煤层瓦斯模拟研究。通过对注CO₂驱替煤层瓦斯机理研究,结合注气瓦斯抽采过程中的气体运移场和煤体变形场的耦合关系,建立了注CO₂促抽瓦斯固气耦合模型;利用COMSOL Multiphysics软件模拟了工作面注气瓦斯抽采,对比分析了注气瓦斯抽采与本煤层顺层钻孔抽采的瓦斯抽采效果,论证了煤层注CO₂促抽煤层瓦斯工艺的可行性与有效性。研究结果表明:在工作面瓦斯抽采90 d后注入CO₂,对瓦斯抽采的促抽效果明显,煤层瓦斯压力降至0.46~0.49 MPa,瓦斯含量降低至4.22 m3/t;在90 d后注入CO₂促抽煤层瓦斯,在瓦斯抽采至第180 d时,抽采效果较钻孔瓦斯抽采明显提高,煤层瓦斯压力降低了7.84%~9.26%,残余瓦斯含量减少了18.63%。通过工程实测可知,5315工作面在注入CO₂促抽煤层瓦斯抽采后的瓦斯压力与瓦斯含量分别降低至0.48 MPa和4.76 m3/t,有效降低了煤与瓦斯突出的危险性。     

不同催化剂在等离子体空气净化器中的应用

实验证明利用等离子体技术去除室内空气中的挥发性有机物,在合适的流量和较高的放电电压下,可以达到90%以上的去除效果。但是如果对其产生的臭氧、CO等气体不加以处理,会对室内空气造成二次污染。本研究以等离子体技术净化室内空气后产生的尾气为研究对象,考察利用催化转化技术去除这类尾气的效果,并探讨合适的后置催化剂和催化温度。     

铅在植物-环境体系中的吸收、分布和迁移规律的稳定同位素示踪法研究

以低浓度的稳定铅同位素为示踪剂,采用电感耦合等离子质谱法,通过盆栽实验,考察了在不同的pH值环境和不同铅源引入方式下,茶树植株对铅的吸收情况以及铅在植株体内的分布及迁移规律.结果表明:茶树植株对大气铅源污染的反应比土壤铅源污染灵敏;大气铅源污染有往顶端(芽)迁移的趋势,而土壤铅源污染则主要聚集在根部;低pH条件增强植株对铅的吸收且能促使植株体内的铅的往高处迁移.本实验方法危害小,更接近植株承受低浓度污染的实际情况,能区分实验引入铅源和环境引入铅源.     

脉冲电晕放电脱硫产物研究

模拟烟气的脉冲放电等离子体活化脱除ＳＯ２产物分析结果表明：在温度６０℃￣７０℃,氨硫化学计量比为１：１条件下,（ＮＨ４）２ＳＯ４含量占脉冲放电脱硫产物含量的８０％以上;５０％左右的产物吸附于反应器内,其余部分随着尾气排出;提高电压有利于正盐的生成;尾气与反应器中（ＮＨ４）２ＳＯ４比值也随之增大。测定了不同温度下（ＮＨ４）２ＳＯ的化学平衡常数,得出在氨硫化学计量比１：１,温度６０℃￣７０℃的脉冲烟气