考虑岩石抗拉强度受围压影响的地层破裂压模型

预测地层破裂压力是地下流体注入工程中的关键问题，关系到工程的稳定性和安全性。根据地测资料，岩石的抗拉强度会随着围压产生变化，然而目前常见的地层破裂压预测模型均未考虑该因素。基于厚壁圆筒法，针对2种砂岩开展不同围压条件下的砂岩致裂试验，根据试验数据，计算各组试验中试样的抗拉强度，并拟合围压与岩石抗拉强度的关系函数。研究岩石抗拉强度随围压变化的规律，提出能在实际地层中表征该规律的参数，基于该参数对现有的地层破裂压模型进行修正，并结合实测数据验证修正模型的可靠性。研究结果表明:岩石的抗拉强度随着围压的增加呈现明显的线性正相关关系，低围压下，新模型的预测结果与实测数据较为接近。随着围压增加，二者的差异逐渐增大，说明选取的特征参数在低围压下能较好地描述抗拉强度受围压的影响效应，而高围压下参数的取值需进一步研究。     

设施叶菜类蔬菜重金属镉、铅和砷累积特征及健康风险评价

近年来京津冀地区春季扬沙、秋冬季节雾或霾频发,大气可吸入颗粒物尤其是PM2.5可负载镉铅砷等重金属,易被叶菜类蔬菜(叶菜)吸收并在可食部位累积,设施叶菜类蔬菜可食部位重金属的累积是否同样受大气沉降的影响.对此,以京津冀地区常见6种叶菜类蔬菜——菠菜、油麦菜、生菜、小白菜、茼蒿和茴香为主要对象,采用田间试验,探索了大棚叶...     

基于GA-BP的渗透系数多目标反演分析模型研究

针对渗透系数反演结果不唯一问题,以扬压力和渗流量2类渗流监测效应量为反演目标,建立了基于正交设计、有限元正分析和GA-BP相结合的渗透系数多目标反演分析模型。结合水口大坝2009—2018年渗流监测时间序列数据,开展了大坝坝体、坝基岩体渗透系数反演研究,并对反演结果进行了验证。研究结果表明:建立的渗透系数反演模型可较好地解决渗流单目标反演的缺陷,反演结果为绝对渗透系数,且反演结果真实可靠。     

基于田块尺度的农田土壤和小麦籽粒镉砷铅污染特征及健康风险评价

以典型镉(Cd)、砷(As)和铅(Pb)复合污染农田为主要研究对象,在田块尺度上(纵向上受周边冶炼厂和污灌河流影响,横向上受道路交通影响)重点调查分析了农田土壤和小麦籽粒中Cd、As和Pb污染特征,并采用化学致癌物和化学非致癌物模型对小麦籽粒Cd、As和Pb含量进行了人体健康风险评价.结果表明,该农田土壤为中度污染水平,土壤Cd、As和Pb含量均有不同程度超标(GB 15618-2018),点位超标率分别为100%、 100%和36.7%;小麦籽粒中Cd和Pb含量超标率分别为76.7%和13.3%,As含量未超过食品安全国家标准(GB 2762-2017).在纵向上距冶炼厂和污灌河流不同距离土壤Cd、As和Pb含量无显著差异,但小麦籽粒中Cd和As含量差异显著,近组Cd和As含量比远组分别高14.9%和41.8%(P0.05).在横向上土壤和小麦籽粒Pb含量主要受道路交通影响,最近组土壤和籽粒Pb含量分别比最远组高78.9%和471%(P0.05).该典型污染农田中小麦籽粒Cd和As对成人和儿童均存在致癌风险(致癌风险值R_i1×10~(-4)),风险值CdAs,儿童成人,小麦籽粒Pb尚未产生健康风险.     

叶面调理剂对复合污染农田小麦籽粒Cd、As和Pb累积的阻控效应

针对麦田土壤镉（Cd）、砷（As）和铅（Pb）复合污染问题,采用田间小区试验,于拔节期、孕穗期和灌浆初期对小麦进行叶面单独和混合喷施Zn（0.2% ZnSO₄）、Mg（0.4% MgSO₄）和Mn（0.2% MnSO₄）处理,以期探究叶面调理剂对小麦籽粒Cd、As和Pb累积的阻控效应,最终筛选出适用于北方重金属复合污染区有效阻控小麦籽粒中Cd、As和Pb累积的叶面调理剂.结果表明,与对照相比,叶面喷施Zn+Mg+Mn复配溶液能够显著降低小麦籽粒中Cd、As和Pb含量,降幅分别为18.96%、23.87%和51.31%,TF_{籽粒/秸秆}分别降低了14.62%、27.73%和47.70%,该叶面调理剂能够通过抑制Cd、As和Pb从小麦茎叶到籽粒的转运进而降低其在籽粒的累积;研究还发现,对照的籽粒中Cd和As主要分布在中心胚乳（34.08%~37.08%）,而Pb主要分布在果皮和种皮（27.78%）.喷施Zn+Mg+Mn复配溶液可显著降低Cd和As在糊粉层含量,分别比CK降低81.10%和82.24%,而Pb除果皮和种皮、中心胚乳外,各层次Pb含量均显著降低（降幅为42.85%~91.15%）,各层次面粉只有糊粉层（P2）重金属含量与Zn含量呈显著负相关.综上所述,对于北方石灰性土壤Cd、As和Pb中度复合污染农田,于小麦拔节期、孕穗期和灌浆初期各喷施一次Zn+Mg+Mn复配的叶面调理剂,可有效阻控Cd、As和Pb在小麦籽粒尤其是糊粉层的累积.在此基础上,可通过去除麦麸来进一步降低重金属尤其是Cd的污染,保证小麦安全生产和粮食安全.     

莲藕中重金属含量特征及其健康风险评价

以保定市市售莲藕和雄安新区白洋淀野生藕苗为研究对象,采用硝酸-高氯酸消解体系,电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和原子荧光分光光度计(AFS)测定了莲藕中铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)的含量,对比分析了市售莲藕和野生藕苗不同部位(藕肉、藕皮、藕节)重金属的含量特征,并运用内梅罗综合污染指数法和单因子污染指数法及目标危害系数法评价了莲藕重金属污染状况及其对人体的健康风险.结果表明,采集的莲藕样品中Pb、Cd、As均有不同程度超标,其中Pb超标最高,且变异系数最大(100%),藕肉、藕皮、藕节中Pb超标率分别为23.08%,53.85%和38.46%.市售莲藕中重金属平均含量表现为:藕节藕皮藕肉,其中藕皮和藕节中重金属含量达轻污染(P_综分别为1.02和1.55),藕肉中3种重金属含量达警戒级(P_综为0.85);野生藕苗藕皮中重金属污染较为严重,属于轻污染(P_综为1.44).市售莲藕和野生藕苗中单一重金属的目标危害系数(THQ)均表现为AsPbCd,且无论是成人还是儿童,其TTHQ值均1,说明不存在明显的健康风险,考虑到藕皮和藕节中重金属含量较高,因此建议在食用莲藕时,应削去藕皮和藕节,以降低对成人和儿童的健康风险.     

高压输水隧洞帷幕体防渗性能的数值模拟*

为研究高压输水隧洞帷幕体防渗性能，建立基于渗流场、化学场及帷幕体微观结构等多物理场耦合的数值模型，采用FEM数值法求解并结合工程监测数据对模型进行验证。结果表明:帷幕体在高水头30 a长期侵蚀与溶解作用下，内部Ca2+不断析出，帷幕体溶蚀程度最深处孔隙率较初始孔隙率增加29.38%，渗透系数增大1.95倍，抗渗性和耐久持续衰减；帷幕体溶蚀具有时空变异特性，帷幕体与高压岔管接触部位溶蚀面积最大，其次为底部，顶部几乎未发生溶蚀现象。研究结果可为监测高压输水隧洞帷幕体防渗性能变化及定制专项防渗方案提供参考。