Performance,combustion and emission characteristics of a single-cylinder,four-stroke,direct injection diesel engine operated on a dual-fuel mode using Honge oil methyl ester and producer gas derived from biomass feedstock of different origin

Renewable and alternative fuels have numerous advantages compared with fossil fuels, as they are renewable and biodegradable, and provide food and energy security and foreign exchange savings besides addressing environmental concerns and socio-economic issues. In this context, present work was carried out to investigate the feasibility of alternative and renewable fuels derived from biomass feedstock of different origin for engine applications. The present study was also extended to study the effect of producer gas composition derived from different biomass feedstock on the performance, combustion and emission characteristics of a single-cylinder, four-stroke, direct injection stationary diesel engine operated on a dual-fuel mode using Honge oil methyl ester (HOME) and producer gas induction. The performance of the engine was evaluated with a constant injection timing of 27° before top dead centre, an injection pressure of 205 bar for the diesel–producer gas combination and 230 bar for the HOME–producer gas combination and a compression ratio of 17.5. The results showed that the performance of the dual-fuel engine varies with the composition of the producer gas and depends on the type of biomass feedstock used in the gasifier. Experimental investigations on the dual-fuel engine showed that brake thermal efficiency values for the engine operated using HOME–producer gas derived from babul, neem and honge woods were found to be 17.2, 14.3 and 11.56% respectively, compared to 23.8% for diesel–producer gas operation at 80% load. However, the results showed better engine performance with lower exhaust emission levels for the operation of HOME–producer gas derived from the ordinary or babul wood compared with the operation of that derived from the neem and Honge woods. In view of this, present study reveals that use of alternative and renewable fuels for dual fuel engine can be considered as an immediate solution for the development of rural areas and emergency use in the event of severe diesel fuel shortage.     

基于机器视觉的鱼类行为特征提取与分析

近年来,水污染问题备受关注。生物式水质监测成为目前国家环境保护工作的重要任务之一。为准确监测水质污染情况,本文以青鳉鱼(Oryzias latipes)为研究对象,采用非接触式的机器视觉监测技术,提取青鳉鱼的生理特征(呼吸频率)和运动特征(胸鳍和尾鳍的摆动频率),并分析这些特征与水质之间的关系。本文采用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)准确提取鱼鳃,并根据鱼鳃呼吸面积大小变化计算出鱼的呼吸频率。基于形态学细化算法提取青鳉鱼骨架,求出胸鳍和尾鳍的摆动频率。结果显示:不同浓度铜离子暴露实验测得的青鳉鱼生理特征和运动特征与实际情况一致;通过对不同铜离子浓度下的毒性实验数据对比,发现了青鳉鱼的生理特征和运动特征会随不同的铜离子浓度发生相应变化,可以作为水质监测的评价标准。     

顶空固相微萃取-气相色谱法测定水中氯苯类化合物

采用顶空固相微萃取（HS －SPME）技术萃取水中6种氯苯类化合物，全面分析对目标物萃取效率的影响因素，并确定萃取试验的最佳条件。用顶空固相微萃取联合气相色谱法（HS －SPME －GC）测定水中6种氯苯类化合物，方法在0.500 ng／L～2.00×10^5 ng／L范围内线性良好，检出限为0.05 ng／L ～2000 ng／L，空白样品加标回收率为69.8％～121％， RSD为4.8％～18.3％。用该方法测定实际水样，平行双样的相对偏差低于20％。     

应用底栖动物为指示生物的松花江干流水生态预警研究

指示生物监测及水生态预警是利用水环境中指示物种的数量、群落结构指标和个体生理指标等描述水生态系统的健康状态,其相比于常规理化监测和预警更直接地反映水体的生态质量。本研究在松花江干流2012—2015年大型底栖无脊椎动物监测结果的基础上,结合各监测点生态质量管理目标,通过分析物种的种类、出现的频次、物种污染敏感性(耐污值),尝试提出了松花江干流监控断面以底栖动物为指示生物的水生态预警模式,研究思路和结果对流域水环境风险管理指标的拓展有积极作用。     

我国长江流域中三角区域大气污染物排放特征研究

中三角区域已经是我国第四个国家级城市群,也将成为我国经济增长的"第四极"。在经济发展的同时,更需要以节能减排、资源环境等为重点,以实现经济建设与生态文明"双可持续"的协同发展。本文以二氧化硫、氮氧化物、烟(粉)尘为主要大气污染物,对我国中三角区域大气污染物排放进行了详细的分析,并与京津冀、长三角、珠三角、"三区十群"等进行了多方位比较。结果表明,2013年中三角区域二氧化硫排放量为151.7万t,其中工业二氧化硫排放量为140.1万t;氮氧化物排放量为147.2万t,其中工业氮氧化物排放量为93.6万t;烟(粉)尘排放量为81.8万t,其中工业烟(粉)尘排放量为71.4万t。中三角区域二氧化硫、氮氧化物、烟(粉)尘排放量均位于"四极"的第三。中三角区域二氧化硫、氮氧化物、烟(粉)尘单位GDP排放强度分别为25.03t/亿元、24.29 t/亿元、13.50 t/亿元,分别位于"四极"的第一、第二、第二。同时,本文还从经济发展模式、产业结构调整、煤炭消费方式等方面对我国中三角等经济"四极"提出了相关建议。     

石墨炉原子吸收法测定水中铊的方法改进

采用石墨炉原子吸收法测定水中铊，对样品前处理的多个细节进行改进，使前处理过程耗时缩短，回收率提高。试验表明，方法在0μg/L ～50．0μg/L范围内线性良好，相关系数r为0．9995；检出限为2．0μg/L，取样量为500 mL，富集50倍时，方法检出限为0．04μg/L；实际水样测定结果的 RSD 为4．9％～8．4％；实际样品的加标回收率为94．0％～102％。     

气相色谱-高分辨双聚焦磁质谱测定水中超痕量多氯萘

采用固相萃取法处理水样，气相色谱-高分辨双聚焦磁质谱法测定水中超痕量多氯萘，同位素内标法定量，并对样品前处理条件和仪器条件进行优化。试验表明：方法在0．500 ng/L～500 ng/L范围内线性良好；当取样体积为1 L时，方法检出限为0．005 ng/L～0．01 ng/L；对实际水样进行2个质量浓度水平的加标回收试验，平行测定6次的 RSD为2．7％～8．7％，回收率为70．2％～110％。方法适用性试验表明，水样中复杂的基质对测定无影响。     

地表水环境质量综合评价方法研究与应用进展

水质评价是目前水环境质量管理的重要支撑,水质综合评价方法已经逐渐由断面评价向流域综合评价进行转变与突破。该文对目前的断面水质评价方法进行了归类综述,并且对流域水质综合评价方法及其在各个国家流域的应用进行了重点评述。分析认为中国在流域评价中所使用的"断面比例法"不够准确,缺乏污染物时空分析以及生物评价等问题,并据此提出了未来的研究方向,为未来地表水质评价方法的提升以及水环境管理的完善提供科学的参考依据和建议。     

三峡库区典型土壤酸碱缓冲性能及其影响因素研究

受酸沉降和化肥施用等外源性酸输入的影响,三峡库区土壤面临着严重的酸化威胁。通过选取三峡库区两种典型土壤(紫色土和黄壤)作为研究对象,采用酸碱滴定法对土壤酸碱缓冲性能及其影响因素进行了研究。结果表明:在一定的p H范围内,紫色土(p H 6.5~2.5、6.2~11.5)和黄壤(p H 5.6~2.8、5.5~10.7)的p H变化与外源性酸、碱加入量均呈线性相关关系。通过分段拟合获取的缓冲容量结果显示,紫色土酸、碱缓冲容量分别为101.3、34.6 mmol/kg;而黄壤酸、碱缓冲容量分别为105.3、38.0 mmol/kg。黄壤和紫色土主要受碳酸钙与阳离子交换的缓冲作用;缓冲体系及初始p H、机械组成等土壤理化性质的不同是导致库区典型土壤酸碱缓冲容量差异的主要原因,总体表现为黄壤酸、碱缓冲性能略优于紫色土。此外,由于近年来酸沉降和氮肥用量的增加,使得库区土壤面临的酸化威胁呈上升趋势。该结果对库区土壤环境容量和典型土壤酸化潜势等研究具有参考价值,还可为区域外源性酸临界值评估以及应对策略制定提供理论依据。