Two-dimensional numerical and eco-toxicological modeling of chemical spills

The effects of chemical spills on aquatic nontarget organisms were evaluated in this study. Based on a review of three types of current eco-toxicological models of chemicals, i.e., ACQUATOX model of the US-EPA, Hudson River Model of PCBs, and critical body residual (CBR) model and dynamic energy budget (DEBtox) model, this paper presents an uncoupled numerical ecotoxicological model. The transport and transformation of spilled chemicals were simulated by a chemical transport model (including flow and sediment transport), and the mortalities of an organism caused by the chemicals were simulated by the extended threshold damage model, separately. Due to extreme scarcity of data, this model was applied to two hypothetical cases of chemical spills happening upstream of a lake. Theoretical analysis and simulated results indicated that this model is capable of reasonably predicting the acute effects of chemical spills on aquatic ecosystems or organism killings.     

跨断层隧道施工应力路径识别与扰动分析∗

跨断层隧道围岩性质会发生突变,给隧道施工扰动分析和安全预测带来了挑战。准确识别跨断层隧道在不同围岩条件下施工诱发的应力路径并开展基于应力路径的扰动分析,具有重要的科学价值和工程实践意义。因此,构建了基于围岩应力路径的隧道开挖扰动分析方法,通过三维数值分析识别了跨断层隧道施工诱发的典型应力路径并进行了扰动分析,总结了跨断层隧道施工扰动时空规律。结合围岩的强度准则和应力路径,用扰动系数描述扰动后围岩应力状态接近破坏的程度。随着扰动系数的增大,围岩应力状态逐渐接近破坏准则,当扰动系数等于 1 时,围岩发生破坏。跨断层隧道在上下盘围岩区的扰动系数始终小于 1,处于弹性状态;而断层破碎区因围岩性质差,其开挖扰动系数达到 1,进入塑性和破坏状态。离洞壁越远,施工扰动越小,扰动系数亦越小。支护后,断层破碎区和上下盘硬岩区的扰动系数均出现减小趋势,围岩趋于稳定,表明了支护的有效性。     

考虑礼让规则与出口切分的瓶颈处行人动力学规律研究*

为研究礼让规则和出口切分对瓶颈处行人微观行为及通行效率的影响,充分调研并设计行人动力学规律实验，使用图像识别技术从采集的实验视频中获取行人运动轨迹与坐标数据。研究表明:行人平均速度与视野内行人平均最近距离呈正相关、与视野内平均人数、相对角度呈负相关；同向从众、反向避让的行人行为特征导致行人在通过瓶颈时会出现明显分层现象，平均层间距150 mm。考虑礼让规则时，通行效率与初始人员数量呈负相关，但行人反应时间间隔的不确定性导致瓶颈整体通行效率下降，适当瓶颈宽度可避免“成拱”现象发生并提高瓶颈空间利用率，进而提高通行效率；非拥挤状态下竞争规则比礼让规则的通行效率更高；将宽2 m的瓶颈划分多个出口瓶颈整体通行效率变化不大，但单个出口通行效率明显提高，且面对多出口选择时行人表现出右侧出口选择倾向性。     

Surface temperature variations and their relationships with land cover in the Pearl River Delta

Environmental Science and Pollution Research - The characteristics of land use/land cover (LULC) types may affect the thermal environment of urban zones. In this study, the urban zones of the Pearl...     

固定化小球藻与活性污泥的共生系统处理含锌废水

研究固定化小球藻与活性污泥的共生系统对含锌废水中Zn2+的去除效果,分析菌藻状态、初始Zn2+浓度、pH、固定化菌藻小球投加量和菌藻体积比等5个因素对固定化菌藻共生系统去除Zn2+的影响。结果表明,固定化活性污泥、固定化小球藻和固定化菌藻对Zn2+的去除效果均优于悬浮小球藻,其中固定化菌藻对Zn2+的去除效果最好;废水中初始Zn2+浓度小于100 mg/L时,固定化菌藻系统对废水中Zn2+的去除率达到90.5%;固定化菌藻系统去除废水中Zn2+的最佳条件是:初始Zn2+浓度为80 mg/L,pH=7,固定化小球投加量为80 mL,菌藻体积比为1∶2。     

The effects of low-dose biochar amendments on arsenic accumulation in rice (Oryza sativa L.)

Environmental Science and Pollution Research - The accumulation of arsenic (As) in rice is one of the food security-related concerns in As-contaminated areas all over the world. Biochar, a...     

驻马店市区采暖季PM2.5时间和空间来源解析研究

为了明确驻马店市区PM_2.5污染特征及贡献源类,2019年1—3月在驻马店市区2个采样点采集PM_2.5样品,分析了其化学组分特征;结合PMF和后向轨迹模型构建了PM_2.5的时间和空间来源解析方法,并对该解析方法进行应用.结果表明:①采暖季,驻马店市区环境空气中ρ(PM_2.5)平均值为117 μg/m3,NO₃-和OC是其主导组分;ρ(OC)和ρ(EC)分别达18.2和5.2 μg/m3,且ρ(OC)/ρ(EC)平均值为3.5,说明机动车源和燃煤源的影响较明显.②ρ(SO₄2-)与ρ(NO₃-)相关性显著(R=0.80,P < 0.01),表明SO₄2-和NO₃-具有较高的同源性.③重污染过程中ρ(SNA)(SNA为SO₄2-、NO₃-和NH₄+三者统称)平均值为61.5 μg/m3,显著高于清洁期;重污染过程中硫氧化率(SOR)和氮氧化率(NOR)分别达0.42和0.39,说明存在明显的二次离子生成过程.④重污染过程中Si、Al、Mg等地壳类元素的浓度和占比均高于清洁期,说明重污染过程中扬尘源的贡献可能较高.⑤来源解析结果表明,二次源是采暖季PM_2.5的最大贡献源,贡献率为32.6%,其次为扬尘和生物质燃烧混合源(26.4%)、机动车源(21.4%)、燃煤源(13.2%)和工业源(6.3%);两次重污染过程中的最大贡献源分别为二次源(54.5%)和机动车源(46.2%),清洁期的主要贡献源主要为二次源(45.2%)和燃煤源(29.8%).从空间变化来看,扬尘和生物质燃烧混合源对天方二分厂的贡献率(29.3%)明显高于对彩印厂的贡献率(23.3%),而燃煤源对彩印厂的贡献率(16.5%)高于对天方二分厂的贡献率(10.1%),其他源类的贡献率相差不大.正东、东南以及西北方向是彩印厂和天方二分厂各类源的主要贡献方向.研究显示:二次源是采暖季、重污染期间和清洁期最大的贡献源;相比于清洁期,重污染期间扬尘和生物质燃烧混合源贡献增加.源类贡献存在空间差异,正东、东南及西北方向是采样点各类源主要贡献方向.      

掘进巷道风流温度分布规律的数值模拟

根据紊流状态下的守恒原理 ,导出了描述掘进巷道风流紊流流动和温度分布的微分方程。通过对矿内风流流动及热力过程的理论分析及现场实测 ,系统地开展矿内风流流场和风流温度场的分布规律及其耦合作用机理的理论分析与研究 ,并利用PHOENICS程序进行数值模拟 ,初步得出了矿井掘进巷道风流温度与各种参数的变化规律。掘进巷道风流温度随风速提高呈负幂函数规律降低 ,随入风流温度升高而线性升高。     

热强化SVE技术对烃类污染土壤修复的影响

针对烃类污染土壤的修复,本文采用热强化土壤气相抽提(soil vapor extraction,SVE)技术,分别研究了通气、土壤物性和温度等参数对污染土壤中挥发性有机物脱除效率的影响规律。结果表明:延长通气时间,出口浓度(LEL%)逐步降低,最后进入拖尾期,连续通气比间断通气更利于土壤中烃类污染物的去除,适当加大通气流速可提高去除效率。适当增大土壤粒径有利于有机物组分的迁移,且沸点低的碳氢(hydrogen and carbureted,HC)组分更易去除。床层加热方式较气体加热方式去除效率高。综合分析,通气速率和温度是影响去除效率的最主要因素,80 m L/min的通气流速、连续通气、80℃的床层温度为最优参数,吹脱时间为250 min时出口浓度(LEL%)达到6%。     

污泥调理剂的研究进展

介绍了复合型污泥脱水调理剂的研发进展,着重讨论了不同类型污泥调理剂的复配使用方法,指出使用复合型调理剂或复配调理剂可提高污泥脱水性能,并探讨了污泥处理与处置一体化的可能性.