Laboratory-scale column study for remediation of TCE-contaminated aquifers using three-section controlled-release potassium permanganate barriers

A laboratory-scale study with a sand column was designed to simulate trichloroethylene(TCE) pollution in the aquifer environment with three-section controlled-release potassium permanganate(CRP) barriers.The main objective of this study was to evaluate the feasibility of CRP barriers in remediation of TCE in aquifers in a long-term and controlled manner.CRP particles with a 1:3 molar ratio of KMnO 4 to stearic acid showed the best controlled-release properties in pure water,and the theoretical release time was 138.5 days.The results of TCE removal in the test column indicated that complete removal efficiency of TCE in a sand column by three-section CRP barriers could be reached within 15 days.The molar ratio of KMnO 4 to TCE in the three-section CRP barriers was 16:1,which was much lower than 82:1 as required when KMnO 4 solution is used directly to achieve complete destruction of TCE.This result revealed that the efficiency of CRP for remediation of TCE was highly improved after encapsulation.     

稠油热采井防砂筛管失效机理及完整性研究

目的防止热采井筛管损坏,延长热采井防砂有效期。方法基于有限元理论,分别针对基管和外保护套,开展热采井优质防砂筛管在不同热应力补偿器及其安放间隔条件下的完整性研究,并开展室内实验,探究筛管在腐蚀、冲蚀共同影响下的失效规律。结果目前现场所使用的热应力补偿器设计基本满足防砂筛管基管的力学完整性需求,但无法保证外保护套的力学完整性,无法避免筛管的热应力损坏,建议在热应力补偿器设计时应充分考虑外保护套的受力状态及变形情况。纯高流速流体冲刷对管材本体无破坏作用,却对冲蚀-腐蚀环境中腐蚀产物膜具有冲刷破坏作用,冲蚀-腐蚀迭加条件是筛管冲蚀损坏的主要因素。结论合理的热应力补偿器加放及筛管材质选择,有利于提高筛管完整性,延长防砂有效期。     

含砂海水对40Cr钢加速冲刷腐蚀性能影响

目的研究40Cr钢在实际海水中的冲刷腐蚀性能。方法采用自制旋转冲刷实验装置,模拟实际海洋环境对40Cr钢进行实验。试验介质为含有质量分数为0.15%、0.3%、1%石英砂(300目左右)的青岛海域天然海水,冲刷流速分别为1、3、5 m/s。用交流阻抗谱和极化曲线测试检测其冲刷腐蚀性能,采用失重法测量冲刷腐蚀速率,并用扫描电镜观察其表面形貌,用XRD、EDS技术检测腐蚀产物成分。结果当流速一定,石英砂的质量分数为0.3%时,腐蚀速率最小,交流阻抗谱和极化曲线结合分析显示,此时最耐腐蚀,腐蚀产物成分为FeO(OH)。当含砂量一定时,随着流速的增加,试样腐蚀速率快速增加,耐蚀性逐渐下降,腐蚀产物主要成分为Fe O(OH)。结论流速对40Cr的冲刷腐蚀速率影响较大,而含砂量对冲刷腐蚀速率的影响较小。     

基于MODIS影像的洪泽湖水生植被覆盖时空变化特征及影响因素分析

水生植被是湖泊生态系统的重要组成部分,在改善湖泊水质、维护生物多样性方面起到重要的作用.当前我国湖泊普遍面临富营养化和水生植被退化等问题,监测水生植被时空变化特征、探究主要影响因子,对于保护水生植被和修复富营养化湖泊生态系统具有重要意义.因此,本文选用2007～2017年中等分辨率卫星MODIS数据,引入植被频次法(vegetation present frequency,VPF)提取水生植被信息,结合气象因子和人类活动分析了洪泽湖近11 a水生植被的时空变化特征及潜在影响因素.结果表明,洪泽湖水生植被VPF存在着明显的季节和年际变化,VPF春夏显著高于秋冬(P 0. 05,one wayANOVA),最大值0. 43出现在6月,最小值0. 21出现在1月,4～10月生长期显著高于其他月份.年际上,洪泽湖北部湖区(Z1) VPF呈现显著降低的趋势(R2=0. 56,P 0. 01),由2008年的最高值0. 50下降到2016年最低值0. 27,下降了45. 8%,表明水生植被在该地区呈现快速退化趋势.空间上,洪泽湖水生植被VPF整体上由沿岸带向开敞水域递减,其中北部(Z1)和西部湖区(Z2)高于其他湖区(Z3～Z5).洪泽湖全湖VPF年际变化受年均气温、年降水量、年平均风速和年日照时数影响不显著(P 0. 05),表明气候要素对洪泽湖水生植被年际变化影响较小.在采砂活动和水生植被共同存在的北部湖区,总悬浮物浓度与VPF存在显著负相关(R2=0. 48,P 0. 01),表明采砂导致的总悬浮物浓度增加是影响Z1区域水生植被退化的重要原因,又以采砂区附近表现尤为明显.     

Zn系LDHs负载改性石英砂和沸石对Cr(Ⅵ)吸附效果对比及其作用机理研究

为提升人工湿地常用填料对受污染水体中Cr(VI)的吸附性能,采用水热-共沉淀法在碱性条件下制备了Zn系LDHs涂层负载改性沸石和石英砂填料,并运用场发射扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和BET等手段对改性前后填料的表面形态和化学成分进行了表征.最后,通过等温吸附试验、动力学吸附试验、吸附热力学试验对Zn系LDHs改性填料和天然填料的Cr(VI)吸附效果及其作用机理进行了对比研究.结果表明,通过Zn系LDHs涂层负载,沸石和石英砂对Cr(VI)的吸附类型由以物理吸附为主的多分子层吸附向以化学吸附为主的单分子层吸附转换,有利于吸附水中的Cr(VI);热力学相关参数ΔS~00,ΔG~00,ΔH~00,表明对Cr(VI)的吸附是自发放热过程.相比于天然沸石和石英砂,Zn系LDHs负载改性沸石和石英砂的表面物化性状发生明显变化,最大饱和吸附容量明显提高,尤其是石英砂的最大饱和吸附容量从21 mg·kg~(-1)提升到125 mg·kg~(-1).改性同种天然填料时,ZnAl-LDHs负载改性的效果更佳;而相对于天然沸石的改性,Zn系LDHs负载改性能更有效地提高石英砂对Cr(VI)的吸附能力.因此,本实验中ZnAl-LDHs负载改性石英砂可推荐用于实际人工湿地中Cr(VI)的去除.     

Utilization of waste foundry sand (WFS) in concrete manufacturing

Due to ever increasing quantities of waste materials and industrial by-products, solid waste management is the prime concern in the world. Scarcity of land-filling space and because of its ever increasing cost, recycling and utilization of industrial by-products and waste materials has become an attractive proposition to disposal. There are several types of industrial by-products and waste materials. The utilization of such materials in concrete not only makes it economical, but also helps in reducing disposal concerns. One such industrial by-product is waste foundry sand (SFS). Waste foundry sand is a by-product of ferrous and nonferrous metal casting industries. Foundries successfully recycle and reuse the sand many times in a foundry. When the sand can no longer be reused in the foundry, it is removed from the foundry and is termed as waste foundry sand.Published literature has shown that WFS could be used in manufacturing Controlled Low-Strength Materials (CLSM) and concrete. This paper presents an overview of some of the research published on the use of WFS in concrete. Effect of WFS on concrete properties such as compressive strength, splitting tensile strength, modulus of elasticity, freezing-thawing resistance, and shrinkage are presented.     

沙尘暴变化的时空特征——基于站日和站时数据的对比分析

利用中国强沙尘暴序列及其支撑数据集,分别以站日和站时为计算单位,建立了中国50 a(1958-2007年)沙尘暴时间序列,分析了两个序列的关系,并比较了两者所反映出的沙尘暴时空变化特征。结果表明,站日和站时序列总体变化趋势比较一致,但细节有所差别,有时会影响某些结论。在反映沙尘暴的时间变化和空间分布时,两者存在明显的差异。     

城市用地抗震适宜性分区研究

针对我国现行《城市抗震防灾规划标准》有关城市用地抗震适宜性评价的规定,建立了城市用地抗震适宜性评价指标体系;采用层次分析法确定了各评价指标的权重值;根据抗震适宜性综合指数的概念,得到了研究区实测钻孔资料的抗震适宜性综合指数,在GIS技术的支持下,生成了城市用地抗震适宜性综合指数等值线图,并据此进行了城市用地抗震适宜性分区;可为城市的总体规划提供依据。     

利用石油流化焦制备活性炭的研究

通过高温化学活化法和以高硫石油流化焦为原料、KOH为主要活化剂制备活性炭,研究了碱焦比、乙醇或丙酮和氮气流保护等对活性炭性能的影响。实验在直立管式炉内进行,选用单因素实验,结合比表面积和孔隙表征、元素分析、工业分析及苯酚吸附值测定,对样品进行评价。结果表明:活性炭比表面积和总孔容积随碱焦比增加而增加;乙醇或丙酮配入能提高样品比表面积和孔隙特性及其苯酚吸附能力;采用无氮气流保护反应系统,能增加样品BET表面积和总孔容积,并降低硫氮含量。     

一株菲高效降解菌的环境适应性研究

生物降解是多环芳烃从环境中去除的主要途径,菲是一种典型的三环芳烃。本研究考察了一株能高效降解多环芳烃菲的鞘氨醇单胞菌GY2B在含河沙环境及不同盐度的人工海水环境中的生长特性与降解菲的情况。结果表明：河沙的加入对菌株GY2B的生长及其高效降解菲的性能均无明显影响,65 h可将起始浓度为100 mg/L的菲降解99.5%以上;而经过驯化后在添加85%人工海水的条件下该菌也仍可正常生长并高效降解菲,66 h可将起始浓度为100 mg/L的菲几乎完全降解。本研究结果可为菌株GY2B在受多环芳烃污染的河滩、河口及近海海洋环境修复中的应用提供参考依据。