Molecular orbital studies on brominated diphenyl ethers. Part I--conformational properties

Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) are widely used as additive flame retardants and quantities in the environment are on the rise. Because they are structurally related to polychlorinated biphenyls and also to thyroid hormones, there is serious concern that PBDEs may pose a danger to human health. Knowledge of their conformational properties is key to assessing their environmental fate and risk. The conformational properties of PBDEs were investigated by quantum chemical methods including semiempirical self-consistent field molecular orbital (SCF-MO), ab initio SCF-MO and density functional theory (DFT). Conformational analyses of model congeners 2,2',4,6'-tetrabromodiphenyl ether and 2,3,4,4',5,6-hexabromodiphenyl ether, based on energy maps calculated by semiempirical AM1 method, may indicate that all PBDE congeners except those with the tetra-ortho-bromination are conformationally flexible (or soft) due to low energy barriers for interconversion of stable conformers. The results of the conformational analyses are in conformity with recently published X-ray crystallographic data. For comparison with the results of the semiempirical method, higher level ab initio and DFT models were applied as well. The optimized geometries all lie well inside low energy regions on the maps and thus also ascertain the semiempirical calculations. According to computed geometric parameters and net atomic charges, the model B3LYP/3-21G* seemed to give better results than B3LYP/6-31G* and HF/6-31G*.     

Molecular orbital studies on brominated diphenyl ethers. Part II--reactivity and quantitative structure-activity (property) relationships

Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) are widely used as flame retardants and are increasingly turning up in the environment. Their structural similarities to polychlorinated biphenyls and thyroid hormones suggest they may be a risk to human health. The present study examines the reactivity of brominated diphenyl ethers (BDEs) on the basis of the electronic structures as calculated by semiempirical AM1 self-consistent field molecular orbital (SCF-MO) method. Frontier orbital energies were used to elucidate the reactivity of BDEs in electrophilic, nucleophilic and photolytic reactions. From an examination of the frontier electron densities, the regioselectivity, or orientation, of metabolic reactions of BDEs was predicted. Furthermore, satisfactory quantitative structure-activity (property) relationship (QSAR and QSPR) models were derived to calculate gas chromatographic and ultraviolet spectral properties and luciferase induction activities from the AM1-computed electronic parameters.     

大空间建筑消防系统故障风险定量分析的新方法

在对CO2自动灭火系统的故障模式、影响及危害度定性分析的基础上,采用模糊数学方法,以系统故障影响严重度、故障模式发生概率及其可检测性为关键指标,给出了故障风险定量评价指标的建立方法,提出了一种消防系统故障风险定量分析的新方法———模糊推理法。该方法可直接输入语言变量,利用模糊定性和不确定信息或数据定量评价系统的故障风险,并以CO2自动灭火系统为例,详细阐述了该方法定量评价故障风险的全过程。该方法和推理过程可为其他建筑防火设备的同类分析所借鉴,为城市火灾风险定量评价系统的构建提供理论基础和一种新方法。     

珠江广州河段表层水中雌激素化合物的污染状况

分析了珠江广州河段枯水期表层水中雌激素化合物的污染状况.结果表明,在所有样品中均检测出了双酚A(BPA)和雌酮(E1),其浓度范围分别为97.8-540.6 ng·1-1(中值为145.9 ng·1-1)和2.5-8.2ng·1-1(中值为4.5 ng·1-1);两种化合物的最高值都出现在前航道的东圃大桥,最低值则在黄埔水道的黄埔港,其空间分布主要与沿途生活污水和工业废水的排放有关.     

生物过滤法对水中铁去除的试验研究

随着生物技术在水处理工业中的推广应用,人们逐渐认识到生物除铁是将来替代接触氧化法除铁的新一代除铁方法。本文在国内外生物除铁研究的基础上,通过较低pH值条件培养铁细菌,最终检测不同实验条件下的过滤效果,以达到研究不同粒径滤料、pH值、溶解氧等条件对生物除铁的影响。实验结果表明：小粒径滤料有利于过滤过程的进行;生物除铁的效果不明显,尤其在高pH值和溶解氧条件下,几乎没有差别;随着pH值和溶解氧浓度的增加,亚铁的氧化效果加强了,但是生物除铁的效果却减弱了。     

含氟废水的处理及氟的回收研究

随着氟化学工业的日益发展,含氟废水的大量排放造成了越来越严重的环境污染问题。目前化学沉淀法因其工艺简单、成本低廉成为最普遍的含氟废水工业处理方法。现有的处理方法可以使废水最终达标排放,但是处理过程中使用的钙盐沉淀剂绝大部分不能完全反映直接被丢弃,大量的氟资源因不能有效回收而一起流失,造成了极大地资源浪费。考虑到氟资源在化工领域的重要作用,本文综合国内外最新的研究进展较全面的总结了目前常用的含氟废水处理方法,并试图探讨出一套采用新型沉淀剂除氟并对氟资源进行有效回收的新工艺。     

长江水体常量和微量元素的来源、分布与向海输送

基于2017年4～5月期间对长江干流与主要支流共20个站位的观测,结合多元数理统计对水体中溶解态常量和微量元素的空间分布规律、来源及入海通量进行了分析,并通过与世界其它河流的对比探讨了流域自然因素与人类活动等对长江水环境中常量与微量元素分布与输送的影响.结果表明,Cu、Zn、Pb、Cd和As是长江流域主要受人类活动影响的元素,在下游区域显著高于上游与中游(P 0. 05),且各元素在长江重庆段和汉江均有较流域其他河段高的浓度值,这些河段相对较高的重金属含量主要与人类活动强度密切相关.有趣的是,长江宜昌至武汉段各元素均出现了较低的浓度值,这很大程度上受三峡水利工程蓄水所产生的"滞留效应"所致.统计分析还显示Na、Mg、K、Ca、Fe、Mn、Co、Ni、Mo、Cr和V主要与各种岩石矿物的风化与侵蚀相关,Cu、Zn和Pb主要受工业、金属冶炼、矿物开采等人类活动的影响,而Cd和As则主要来源于农业生产活动.长江重庆段和汉江区别于长江流域其它河段,表明水体受人类活动影响比较严重,但长江流域重金属浓度水平整体低于世界其它重工业和农业发达区域的河流.由于长江径流量巨大,Cu、Zn、Pb、Cd与As的入海通量是长江口及其近海重金属收支与循环的重要一环,并可能对河口生态环境产生深远的生态学效应.     

热-力循环载荷下身管镀层裂纹扩展规律研究

目的研究身管镀层裂纹的扩展机理,提高身管寿命。方法针对身管镀层裂纹损伤,提出一种基于扩展有限元方法(XFEM)结合内聚力模型(CZM)的方法。建立热–力耦合的镀层身管有限元模型,通过间接耦合的方式,将温度场导入有限元模型,通过CZM本构模型来模拟其损伤失效行为。对镀层初始裂纹在热–力载荷下扩展到镀层/基体界面的情况进行仿真分析。结果在高温高压环境下,镀层初始裂纹扩展速度很快,在第1发射击完成后便扩展到基体结合面,初始裂纹扩展到镀层/基体界面时,裂纹尖端的存在使局部具有较大切应力,达到1180 MPa。在连续射击工况下,造成镀层结合面的开裂。结论在高温高压载荷下,镀层初始裂纹很快扩展到镀层/基体界面,且身管镀层承受的热应力是导致镀层开裂的重要因素。     

重庆市五大功能区差异化环境保护政策研究

5大功能区战略是重庆坚持主体功能区规划理念,优化人口、产业和城镇发展布局,实现全市资源配置最优化和整体功能最大化的重要举措。该战略的实施对环境管理提出了新的任务和要求,构建有利于促进5大功能区建设的配套环境保护政策意义重大且非常迫切。本文在全面分析各功能区生态环境压力、发展定位和环境保护目标的基础上,遵循"分类指导、分区推进"原则,构建了5大功能区差异化环境保护政策框架,突出了生态红线、环境准入、总量控制、环境标准、环境监管、环境经济政策、绩效考核7大政策在不同功能区的政策取向和实施重点,有利于发挥环境保护政策的激励和约束作用。     

高压天然气含油检测及在除油效果评价中的应用

目的为高压天然气中含油量检测提供方法。方法将取样装置安装在管道中部,在管道上通过一级减压阀将进气压力减压至2 MPa,再通过二级减压阀减压至0.3～0.4 MPa。通过流量计控制流速为18～20 L/min,取样时间为30～50 min。当气体通过取样装置时,气体中的油分截留于取样滤膜上,从而进行取样。将取样滤膜取出,放入萃取烧杯中,使萃取剂充分萃取油分。将萃取后的溶液倒入比色皿中,将比色皿置于油分浓度分析仪,测出气体含油量。结果通过除油器后的压缩天然气含油量较高,体积分数最小值为7.7×10~(-6),最高值为12.1×10~(-6),远超除油器技术协议规定的4×10~(-6)。检测结果表明,除油器出口端含油量超过设计指标2～3倍,除油效果较差。结论提出了减压取样、萃取检测的方法,并通过现场试验验证了该方法可以准确测定高压天然气的含油量。将油量检测方法用于除油效果评估,现场试验验证该检测方法可行。