电凝聚臭氧化耦合工艺的有机物处理特性及去除机制解析

以污水厂二级出水溶解性有机物强效去除为目的,本研究构建了电凝聚臭氧化耦合（E-HOC）体系,明确了该体系对污水厂二级出水及布洛芬的处理特性,探明了有机物的强化去除机制.结果表明,在pH5条件下,E-HOC工艺对二级出水溶解性有机物的去除效果更优,相较于臭氧氧化、电絮凝工艺、预臭氧化-电絮凝工艺、电絮凝串联臭氧工艺以及化学混凝工艺分别提高了46.4%、20.0%、19.4%、36.1%和49.7%.为进一步明确该耦合工艺去除溶解性有机物的机制,基于淬灭实验和EPR特征峰谱图分析,证实了金属盐混凝剂可作为催化剂有效地提高羟基自由基（·OH）的产量,揭示了该耦合体系存在臭氧混凝协同增效（SOC）反应.傅立叶红外的分析结果表明,Al阳极电解产生的混凝剂水解物表面羟基为SOC反应中产生·OH的活性位点.基于有机物在E-HOC体系中的动力学特性,解析了耦合体系中有机物的去除机制,SOC反应和臭氧氧化反应在E-HOC体系的有机物去除过程中作用显著,SOC反应为·OH的生成提供了一种新的途径.     

典型喀斯特河流水-气界面二氧化碳交换特性及其营养调控因素

为探索喀斯特河流水-气界面二氧化碳（CO₂）交换特性及其营养控制因素,以我国典型喀斯特河流——芙蓉江为研究对象,探索了区域气象水文参数、碳酸盐平衡参数、营养元素及总有机碳（TOC）的空间变化特征,同时分析了CO₂分压（pCO₂）的空间变化调控因素,pCO₂与总氮（TN）、总磷（TP）和TOC及其化学计量比的耦合关系,对比了该研究河流与世界河流的CO₂排放情况.结果表明,芙蓉江水-气界面CO₂交换速率（k）在2.71~13.0 m·d^-1范围内,pCO₂在78.5~21491.2 Pa范围内,且支流高于干流;河流表层水体TOC、TN和TP分别为（302.8±50.1）、（128.9±67.9）和（0.65±0.98）μmol·L^-1,整体表现为磷限制营养状态;河流pCO₂与磷及其相关的化学计量比显著耦合,说明微生物新陈代谢是河流CO₂饱和的主要原因;芙蓉江水-气界面CO₂排放通量（F）为（534.5±801.4） mmol·（m²·d）^-1,高于一些世界河流,具有巨大的CO₂排放潜力.     

低温等离子体结合锰基催化剂去除乙酸乙酯的研究

利用固态法和溶胶-凝胶法分别制备了钙钛矿（LaMnO₃）和八面体分子筛（OMS）两种锰基催化剂,在不同工况（输入电压、初始浓度、停留时间和催化剂放置量）条件下考察了等离子体催化对乙酸乙酯的降解特性.结果发现,锰基催化剂的加入显著提高了乙酸乙酯的去除率,减少了副产物的生成,并且OMS的催化活性高于LaMnO₃;此外,乙酸乙酯去除率随着电压的升高而增加,随着污染物初始浓度的增大而减少,并随停留时间的增长而变大;催化剂放置量为0.2 g时催化效果最佳.OMS催化剂在等离子体催化长期运行过程中表现出较好的稳定性.基于X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、H₂程序升温还原（H₂-TPR）、比表面积测试（BET）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对锰基催化剂物理化学性质的分析表明,OMS具有较高的催化活性主要归功于其拥有更高比例的Mn⁴⁺/（Mn³⁺+Mn⁴⁺）和吸附氧（O_ads）/晶格氧（O_latt）.     

东北能源资源型城市转型的环境时空演变效应

文章首先构建了环境污染水平与转型程度体系,分析2005-2017年能源资源型城市环境水平与转型程度的演变特征,然后采用面板分位数模型分析转型程度等主要因素对环境水平的影响。同时,采用象限图耦合分析不同时段的东北三省能源资源型城市产业转型程度与环境污染水平之间的关系。结果表明:(1)城市环境污染水平整体呈现先降低,后增长,最后降低的趋势,空间上,大庆与抚顺环境污染水平一直较高,辽源与七台河市的环境污染水平相对较低。(2)产业转型程度在高分位时,产业转型程度的提高会造成环境污染水平的提高,影响系数为0.31,而在低分位时,产业转型程度的提高会导致环境污染水平的降低,影响系数为-0.18。(3)经耦合-协调分析表明:在2006-2017年,能源资源型城市处于失调状态,其中抚顺、辽源、鸡西与大庆属于环境与产业转型同增失调型关系,而其他能源资源型城市大多属于环境增-转型减的失调型关系;在2014-2017年,城市转型程度与环境污染水平处于相对协调状态,且多数属于环境-转型增的协调型关系。     

呼和浩特资源-环境-经济承载和协调发展研究

为保持城市发展与城市承载间的动态平衡关系,揭示地区承载现状及演变规律,实现可持续发展,文章从自然资源、生态环境、经济社会三维度构建城市综合承载力指标集,以内蒙古和全国为参照对象,对呼和浩特市承载力水平动态演进和系统耦合协调度进行全面测评,运用PSO优化下的LSSVM模型对呼和浩特人口、承载力进行预测。结果表明:(1)2006-2017年呼和浩特承载力处于富裕状态;(2)三系统协调耦合度呈持续上升态势,2017年协调耦合度为0.86,已处于基本协调层级;(3)呼和浩特市未来人口与城市承载力将维持在相对富裕平稳的状态;(4)自然资源子系统是制约城市承载力有效提升和全面协调发展的主要原因;(5)耕地、水资源和城市绿地面积是阻碍呼和浩特承载力提升的关键因素。呼和浩特市承载力持续向好,高质量发展迈出坚实步伐,但内部支撑要素短板突出,需积极出台相关政策措施进一步提升城市承载容量。     

热等离子体垃圾处理技术节能增效方法的探讨

热等离子体技术近年来受到了越来越多的关注。但是,经济性不佳已经成为阻碍热等离子体垃圾处理技术发展的主要障碍。为了解决这个问题,提出了回收废热预热垃圾、提升终产物附加值以及增加可燃物含量3个途径来提高热等离子体技术的经济性,并对上述建议可能产生的经济效果进行了分析和评估。结论认为,只要采取合理的技术措施,完全可以有效地降低热等离子体垃圾处理技术的运行费用,并促进该技术在未来实现更多的商业化应用。     

红树种植–养殖耦合系统牡蛎石油烃含量及红树净化效果

为减少滩涂养殖中的石油烃污染危害、提高水产品的品质,以珠江口滩涂红树林种植–养殖系统耦验示范研究基地A、B两系统的7个红树种植–养殖塘[包括桐花树(Aegiceras corniculatum)、木榄(Bruguiera gymnorhiza)、秋茄(Kandelia candel)、红海榄(Rhizophora stylosa)的单种或组合种植]为对象,采用荧光分光光度法监测了水体、底质及吊养的近江牡蛎(Ostrea rivularis)肉质的石油烃含量.结果表明,牡蛎体内石油烃含量在11.10~29.3 mg/kg之间;与水体中石油烃含量呈正相关(r=0.88),牡蛎能很好地指示水体水质状况.单种或组合种植秋茄、桐花树、木榄、红海榄4种红树植物能有效降低水体石油烃含量,与对照相比降幅为50%~80%;使牡蛎的石油烃含量受到不同程度的影响,与对照相比,红树种植塘牡蛎石油烃含量降幅在20%~60%不等.木榄和桐花树种植塘中,牡蛎中石油烃平均含量分别为11.20 mg/kg、14.13 mg/kg,能达到无公害水产品标准.因此红树种植–养殖塘具有"种植岛基质–红树植物–微生物"的协同效应,通过物理、化学和生物的共同作用降低了水体石油烃的含量,从而提高了养殖生物的品质.     

泥石流柔性防护系统耦合作用数值模拟*

柔性防护系统近年来被广泛应用于交通沿线地质灾害的防治,但目前的相关研究主要集中在落石冲击作用下的力学响应,而遭受泥石流冲击作用的相关研究较少。泥石流与柔性防护系统的相互作用包括泥石流运动和柔性防护系统冲击大变形两个复杂的力学过程,目前尚无有效的耦合计算方法。为此,基于 LS-DYNA 程序,采用 ALE 方法,利用 Drucker-Prager 模型模拟泥石流的运动,并通过流固耦合算法,建立了考虑泥石流与柔性防护系统相互作用耦合计算方法。通过与既有野外足尺试验数据对比,包括泥石流流经沟槽不同位置时的速度、流深以及柔性防护系统钢丝绳内力、变形,验证了耦合计算方法的有效性。在此基础上,进一步研究了泥石流冲击作用下,冲击能量的平衡转换关系,结果表明：柔性防护系统消耗的能量占泥石流冲击总动能的比例不到 25%,将近 60% 冲击能量转换为泥石流内能,这进一步说明了采用耦合方法进行泥石流柔性防护系统分析与设计的必要性。     

机动车排放污染的速度-加速度耦合影响分析

利用OBS-2200车载测试系统,分别在高峰期、平峰期和低峰期的天津市典型路段进行了车载测试,并获得了碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)等车辆排放的污染物的逐秒数据.结果显示在这3个时段内,车辆的加速度大都集中在-1.5~1.5m/s2,速度大都集中在0~70km/h,并且HC、CO和NOx的最高排放率为0.0673、0.706和0.0178g/s,都集中在高速(速度(v)>30km/h, 加速度(a)>0.5m/s2)工况范围内.通过拟合发现,HC、CO和NOx的排放率与比功率(Vehicle Specific Power,简称VSP)之间的拟合决定系数分别为0.71、0.86和0.85,相关性较高,说明VSP可以作为评价车辆排放率的一个重要参考性指标.     

气候变化对澜沧江-湄公河上中游径流的影响研究

将区域气候模式RegCM3与水循环模拟模型WACM进行单向耦合,对澜沧江-湄公河流域未来气候变化和流域上中游主要控制水文站径流响应进行了模拟和分析。区域气候预估表明,相对于现状(1980—2009年),A1B情景下未来(2010—2039年)流域年平均温度和降水均有增加趋势,分别增加了0.65 ℃和1.87%,但降水增加不明显;流域北部温度增幅比南部明显,而降水区域差异较大,变化较为复杂。径流模拟结果表明,未来气候变化情景下,清盛和琅勃拉邦站多年平均径流量与天然情景相比均有减少趋势,分别减少了1.23%和3.69%,但变化不明显;未来径流年际变化呈不显著的减少趋势,而温度变化对径流影响作用要强于降水;未来春季和夏季(3—6月)径流增减相对明显,局部区域有洪涝和水文干旱的风险,而其它月份径流变化不显著。