A Cost‐Effective Laser Scanning Method for Mapping Stream Channel Geometry and Roughness

This brief pilot study implements a camera‐based laser scanning system that potentially offers a viable, cost‐effective alternative to traditional terrestrial laser scanning (TLS) and LiDAR equipment. We adapted a low‐cost laser ranging system (SICK LSM111) to acquire area scans of the channel and bed for a temporarily diverted stream. The 5 m × 2 m study area was scanned at a 4 mm point spacing which resulted in a point cloud density of 5,600 points/m². A local maxima search algorithm was applied to the point cloud and a grain size distribution of the stream bed was extracted. The 84th and 90th percentiles of this distribution, which are commonly used to characterize channel roughness, were 90 mm and 109 mm, respectively. Our example shows the system can resolve both large‐scale geometry (e.g., bed slope and channel width) and small‐scale roughness elements (e.g., grain sizes between about 30 and 255 mm) in an exposed stream channel thereby providing a resolution adequate for the estimation of ecohydraulic roughness parameters such as Manning's n. While more work is necessary to refine our specific field‐deployable system's design, these initial results are promising in particular for those working on a limited or fixed budget. This opens up a realm of laser scanning applications and monitoring strategies for water resources that may not have been possible previously due to cost limitations associated with traditional TLS systems.     

数字图像技术结合小岛法在煤分形特征中的应用*

为探究煤的孔裂隙结构分形特征,以贵州富煤区4个煤层的煤样为研究对象,基于扫描电镜和低温液氮实验综合表征煤样的孔裂隙发育程度及连通性,应用Photoshop,Image-Pro-Plus图像处理技术对煤的SEM图像进行二值化处理及主要参数提取;结合小岛法计算煤样的孔裂隙分形维数值,并与扫描电镜、低温液氮实验分析结果进行对比。结果表明:经扫描电镜和低温液氮实验发现,4个煤层的孔裂隙连通性优先顺序依次为六盘水煤田3#煤层＞黔北煤田9#煤层＞黔北煤田8#煤层＞织纳煤田8#煤层;借助图像处理技术并结合小岛法对实验煤样的孔裂隙分形维数进行计算,各实验煤层分形维数由小到大依次为六盘水煤田3#煤层<黔北煤田9#煤层<黔北煤田8#煤层<织纳煤田8#煤层,该分形维数排序所反馈的煤样孔裂隙发育程度及连通性信息与前述2个实验结果相互印证,表明数字图像技术与小岛法分形相结合能真实、准确地反映煤的分形特征。     

LED失效分析手段研究

介绍LED产品常见的失效分析手段,主要包含外观检查、电性能测试、X-Ray透视检查、开封检查、金相切片分析、扫描电镜和能谱分析等手段,并结合实际案例对几种方法进行描述。     

几种木质地板材料差热特性分析

为正确认识木质地板材料的燃烧特性,应用差热分析方法比较几种木质地板材料的燃烧性能。采用CRY-1型差热分析仪对8种木质地板与普通松木试样依据标准升温曲线进行差热试验,研究试样受热期间的峰特征。试验结果表明:不同品牌的复合地板在燃烧性能上基本相同,而实木地板由于所选基材材种不同,其热特征有很大的区别。总体上,复合地板火灾危险性高于实木地板。所选8种木质地板与普通松木的火灾危险性大小为试样③﹥试样⑦﹥试样⑥﹥试样②﹥普通松木﹥试样⑧﹥试样⑤﹥试样④﹥试样①。     

基于船舶实时排放和烟羽在线监测的燃油硫含量识别方法研究

船用燃油超标识别方法的建立和技术发展是进行船舶排放控制区（Domestic Emission Control Areas,DECA）政策执行的重要保障.本研究建立了基于船舶自动识别系统（Automatic Identification System,AIS）数据的船舶排放实时计算模型和岸基环境观测相结合的技术方法,选取上海吴淞口航道水域开展实地外场观测实验,实现了对观测船只排放烟羽中SO₂和NO₂浓度的在线观测和对燃油硫含量（Fuel Sulfur Content,FSC）进行同步识别和反算.观测期间,通过差分吸收光谱（Differential Optical Absorption Spectroscopy,DOAS）技术共捕捉到1505艘次船舶的烟羽.经过观测截面的船舶总吨位为30~14308 t,船舶排放烟羽浓度峰值的平均持续时间为3~10 min.受船舶烟羽影响期间,SO₂和NO₂的浓度增量分别在0.03~35.51 ppb和0.02~39.26 ppb之间,实时排放模型估算出SO₂和NO₂的排放强度分别为1.32~28.06 g·min^-1和2.89~123.80 g·min^-1.结合在线观测和实时排放模型基于硫氮比对船用燃油硫含量进行反算识别,并与实测燃油硫含量数据样本进行对比验证,结果表明,实际燃油硫含量在0.05%以上时,反算硫含量数值误差在10%以内.本研究可为船舶燃油超标识别提供新的技术思路,并为船舶排放控制区政策落实提供科学基础.     

武汉城市污水中微塑料的分离、鉴定及其微观特征分析

为研究武汉城市污水中微塑料的分布特点及其表面形貌特征,采用以连续浮选分离装置为基础进行改进设计的微塑料提取装置对污水中微塑料进行分离,通过用65%硝酸和30%过氧化氢混合液（体积比为1:3）对污水样品进行消解,并采用筛网（300、600、1 000目）（100目=0.147 mm）和滤膜（1 μm玻璃纤维滤膜和20 nm氧化铝滤膜）分离技术建立起对水体微塑料和纳米塑料的分离富集方法.通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电镜-X射能谱分析联用（SEM-EDS）等方法对所提取微塑料颗粒的组成成分、赋存特征、表面形貌特征进行分析.结果表明:①提取装置的平均回收率在92%以上.②污水中微塑料类型主要为碎片类、泡沫类、薄膜类和纤维类.③FTIR结果证实,该方法所提取的微塑料颗粒中有聚乙烯、聚丙烯等成分,且发现了羰基、聚酯类物质存在,说明提取到的微塑料中可能有可降解塑料颗粒.④SEM-EDS结果显示,各类微塑料表面粗糙、撕裂程度不同,存在不同程度的风化痕迹,并在其表面发现Si、Cu、O、Al、Na、Ca、Ba等元素的富集.研究显示:改进的微塑料分离方法能够实现对污水中微塑料的高效提取;同时,明确了武汉城市污水微塑料的表面形貌特征及赋存特征,为未来武汉城市污水中微塑料污染的针对性治理提供理论依据.      

PVP-CdS修饰玻碳电极电化学氧化法测定微量盐酸黄连素

使用不同分散剂制备了聚乙烯吡咯烷酮-硫化镉（PVP-CdS）催化剂,研究了盐酸黄连素在PVP-CdS修饰玻碳电极上的电化学行为。实验结果表明：与裸电极相比,PVP-CdS修饰玻碳电极提高了盐酸黄连素的氧化电流;当外加电压为0.5~1.4 V、电位增量为0.018 V、缓冲溶液pH为6时,盐酸黄连素质量浓度在1~200 mg/L的范围内与氧化峰电流呈良好的线性关系,检出限为0.15 mg/L。通过盐酸黄连素氧化前后的红外谱图分析,推断出了氧化机理。     

PACT工艺系统中的吸附和生物降解性能研究

通过对比研究生物活性炭法(PACT)中各作用相对实际废水和模拟废水中污染物的吸附和生物降解性能,以及活性炭用量和污泥量对PACT降解污染物动力学的影响,探讨了PACT系统对废水处理的特征和作用机理. 结果表明:PACT工艺对污染物的去除效果要优于纯活性炭吸附和活性污泥法,且对污染物具有更好的持续去除效果. 活性炭用量越大,PACT工艺的处理效果越好,最佳污泥量〔以ρ(MLSS)计〕在1 500 mg/L以上. 动力学曲线拟合结果表明,伪二级动力学方程可以精确拟合PACT工艺降解有机物的过程,表明PACT工艺中吸附过程并非系统的控制步骤,生物降解性能至关重要. PACT系统污泥中活性炭的扫描电镜照片证明了活性炭作为微生物载体进行生物作用的事实,固定化载体作用是PACT系统主要的强化作用机理.      

电化学法同时测定水样中的间硝基酚和对硝基酚

用微分脉冲伏安法同时测定了水样中含间硝基酚和对硝基酚的混合体系 ,在 0 1mol·l- 1 乙二胺 0 5mol·l- 1 氯化铵 (pH =8 5 0 )底液中于 - 0 5 0V和 - 0 69V (vsAg/AgCl)处出现两个灵敏度高且互不干扰的吸附波 .间硝基酚和对硝基酚分别在 4 0× 1 0 - 7— 8 0×1 0 - 5mol·l- 1 和 2 0× 1 0 - 7— 4 0× 1 0 - 5mol·l- 1 范围内与峰电流ip 呈良好的线性关系 .检测限分别为 8 0× 1 0 - 8mol·l- 1 和 6 0× 1 0 - 8mol·l- 1 .本法可用于环境废水中微量间硝基酚和对硝基酚的同时测定 .另外 ,对双组分体系的吸附性质和电极反应机理作了研究 .     

炼油企业挥发性有机物无组织排放通量监测现状与发展

炼油企业是重要的挥发性有机物(VOCs)人为排放源,排放的VOCs主要来自无组织源,监控及排放核算困难。笔者总结了国内外炼油企业VOCs排放通量监控及核算技术体系,综述了各类VOCs无组织排放通量监测技术的原理及适用范围,着重评述了工业场地VOCs无组织排放通量监测最佳实用技术——红外掩日通量监测(SOF)和差分吸收激光雷达(DIAL)及其在炼油企业的应用进展。总体上,SOF仪器及监测费用适中,但易受阳光等天气条件限制; DIAL几乎可全天候监测,但仪器及监测费用较高。SOF和DIAL监测的欧美炼油企业VOCs排放系数一般为0. 02%～0. 10%,约为排放清单值的3～10倍。国内炼油厂VOCs排放核算采用的排放系数约为美国排放清单值(0. 01%～0. 02%)的10倍,尚待实测校验和修订。VOCs无组织排放通量监测技术也可用于检查或评估炼油企业泄漏检测与修复(LDAR)等VOCs无组织排放控制效果。