氨废水资源化利用的折流式超重力床集成技术

利用折流式超重力床将氨废水处理的精馏和吸收过程集成在一台设备中,开发出一种设备小型化、流程紧凑的氨废水资源化利用集成技术。与传统技术相比,该技术在大幅节省占地面积和空间的同时,还可大幅节约设备建设所用钢材。工业规模试验结果表明,不同浓度的氨废水经该技术处理后可转化为氨质量分数大于22%的氨水资源,处理出水中氨氮质量浓度低于8.2 mg/L,尾气中未检测到氨,处理结果优于GB 31573—2015《无机化学工业污染物排放标准》。     

磷酸改性生物炭-LDHs(Mg-Al-NO3)复合材料对双酚A的吸附

本研究选取油菜秸秆为原料,在600℃下热解得到生物炭和磷酸改性生物炭,并用共沉淀法制备3种改性生物炭-LDHs(Mg-Al-NO_3)复合材料.采用批量吸附法研究不同pH、吸附时间和不同生物炭/LDHs配比条件下复合材料对双酚A的吸附特性,借助XRD、FTIR和BET等测试手段探究了复合材料吸附双酚A的机制.结果表明,改性生物炭-LDHs(Mg-Al-NO_3)复合材料吸附双酚A的吸附平衡时间为4 h,符合准二级动力学方程(R~20.99);复合材料对双酚A的吸附效果稍逊于改性生物炭,改性生物炭在复合材料中所占比重越大,吸附效果越好.当pH值在5.0—9.0范围内变化时,改性生物炭-LDHs(Mg-Al-NO_3)复合材料对双酚A的吸附量呈下降趋势,且在pH=9.0时达到最小值.等温吸附模型数据表明,复合材料用Freundlich等温吸附模型效果更好.通过XRD、BET、FTIR测试研究发现,由于LDHs占据了生物炭表面的活性位点,致使生物炭与双酚A之间的相互作用减弱,降低了复合物的吸附能力.本研究结果初步阐释了改性生物炭-LDHs(Mg-Al-NO_3)复合材料吸附双酚A的机理,为生物炭-LDHs复合材料处理水体中有机污染物的应用提供了借鉴和参考.     

Biological conversion pathways of sulfate reduction ammonium oxidation in anammox consortia

• The SRAO phenomena tended to occur only under certain conditions. • High amount of biomass and non-anaerobic condition is requirement for SRAO. • Anammox bacteria cannot oxidize ammonium with sulfate as electron acceptor. • AOB and AnAOB are mainly responsible for ammonium conversion. • Heterotrophic sulfate reduction mainly contributed to sulfate conversion. For over two decades, sulfate reduction with ammonium oxidation (SRAO) had been reported from laboratory experiments. SRAO was considered an autotrophic process mediated by anammox bacteria, in which ammonium as electron donor was oxidized by the electron acceptor sulfate. This process had been attributed to observed transformations of nitrogenous and sulfurous compounds in natural environments. Results obtained differed largely for the conversion mole ratios (ammonium/sulfate), and even the intermediate and final products of sulfate reduction. Thus, the hypothesis of biological conversion pathways of ammonium and sulfate in anammox consortia is implausible. In this study, continuous reactor experiments (with working volume of 3.8L) and batch tests were conducted under normal anaerobic (0.2≤DO<0.5 mg/L) / strict anaerobic (DO<0.2 mg/L) conditions with different biomass proportions to verify the SRAO phenomena and identify possible pathways behind substrate conversion. Key findings were that SRAO occurred only in cases of high amounts of inoculant biomass under normal anaerobic condition, while absent under strict anaerobic conditions for same anammox consortia. Mass balance and stoichiometry were checked based on experimental results and the thermodynamics proposed by previous studies were critically discussed. Thus anammox bacteria do not possess the ability to oxidize ammonium with sulfate as electron acceptor and the assumed SRAO could, in fact, be a combination of aerobic ammonium oxidation, anammox and heterotrophic sulfate reduction processes.     

《生态环境状况评价技术规范》修订的生态管理效用评估——以山东省为例

简述了生态环境状况评价指标构成以及新旧规范中生态环境状况指数影响因子的对比分析。通过对2014—2017年山东省市、县两级生态环境状况的评价与影响因子相关性分析,结果表明,新规范实施后,有林地、灌木林地、湖泊(库)、水田、中度侵蚀、重度侵蚀面积增加对EI评价结果的影响以正面影响为主,其它建设用地、盐碱地面积增加均对EI评价结果产生负面影响,以上8个影响因子对县级EI评价结果的影响明显大于对市级EI评价结果的影响;城镇建设用地面积增加对市级和县级EI评价结果的影响不同,但相比旧规范其负面影响均有所减小;相比旧规范,二氧化硫排放量增加对市级EI评价结果的负面影响明显减弱,但对县级EI评价结果的负面影响明显增大。     

基于仿真实验的导轨结合面刚度建模方法研究

以分形理论和分形理论与域扩展因子为基础,设计了四种导轨动态接触刚度的理论计算模型,并将结果分别应用于仿真分析中,获得了四种不同方案下的有限元仿真分析结果;设计搭建了一种仅含导轨结合面的实验平台,并进行了模态试验;通过各方案仿真分析结果与实验的比较,获得了导轨结合面刚度建模方法的最优方案。     

扎哈淖尔露天煤矿南帮压煤回采边坡稳定性分析

针对露天矿边帮普遍存在的压煤问题,基于极限平衡及强度折减理论,从控制边坡稳定性角度出发,结合扎哈淖尔露天煤矿南帮软岩边坡工程实际,通过定量计算与定性分析,提出横采内排压帮开采方式。采用二维刚体极限平衡与三维数值模拟相结合的方法分析了横采深部开挖角度及内排跟踪距离对边坡稳定性的影响及其程度,优化设计了扎哈哈淖尔露天矿横采南帮边坡形态。结果表明:南帮边坡滑坡模式为以IVC煤层底板弱层为底界面的切层-顺层滑动;横采内排压帮开采方式可借助边坡三维效应提高露天矿边坡角度及其自身稳定性,进而达到安全、高效地回收边帮压煤,提高露天矿煤炭资源回收率;扎哈淖尔露天煤矿横采南帮边坡稳定性随内排跟踪距离增大呈负指数降低;最终确定横采开挖位置为+908水平,内排跟踪距离为100 m,深部开挖角度为42°,可累计为扎哈淖尔露天煤矿多采出IV煤4 701.39万t,经济效益显著。     

气候变化对江汉平原调水格局的影响

江汉平原水利工程密布,大型调水工程对流域用水格局产生很大影响。气候变化同时会影响调水工程调入调出区供需水情况,从而影响流域的水资源的分配。梳理了江汉平原主要调水工程,重点围绕南水北调中线工程与引江济汉工程的规划设计指标及实际运营状况,分析江汉平原潜在的用水矛盾。此外,在未来气候变化情景下,随着干旱时长和频次增加,会导致各调水工程抽水引水成本提高,从而加剧江汉平原用水矛盾。结果表明:(1)从工程设计和运行来看,南水北调中线工程达到调水设计后,引江济汉工程在保证汉江下游用水需求上受限可能性很大;(2)引江济汉工程自运行以来,虽未有较长时间的泵站抽水引水,但就2018年的泵站抽水引水成本来看已经达到运行总经费的30%。如果引江济汉工程引水口长江水位下降,自流引水受限,使用泵站抽水引水时长及频率将会增加,会导致引水费用进一步增加;(3)"南水北调中线"、"引汉济渭"、"鄂北水资源配置"工程,再叠加汉江中下游生产生活用水,如遇枯水年份,汉江水资源配置会产生很大的矛盾,对汉江流域及汉江生态经济带发展将产生影响。     

长三角绿色技术创新网络结构特征与优化策略

绿色技术创新作为区域技术创新体系的重要组成部分,是维持区域发展可持续性、增强区域竞争优势的重要驱动力.基于区域一体化的研究视角,通过采集长三角绿色技术专利合作及绿色技术转移数据,运用Gephi复杂网络分析方法,对长三角绿色技术创新网络进行结构分析.结果 表明:(1)长三角绿色技术创新网络发育程度较低,大量城市在绿色技术创新网络中较边缘化;(2)绿色技术创新依赖创新主体间知识互动,地理邻近促进了创新合作行为的产生和知识的扩散;(3)长三角绿色技术创新网络"强-强联系"与"核心-边缘"结构特征明显,绿色技术专利合作网络呈现"一超多强"的多中心格局,绿色技术转让网络呈现单中心格局;(4)区域一体化下,长三角绿色技术创新网络兼具邻近性和等级性特征,不同类型城市参与创新网络应有差异;进而,提出长三角绿色技术创新网络优化策略.创新点在于:建立了区域一体化与技术创新网络的关联,探讨了绿色技术创新的空间组织形式,强调了地理邻近对于绿色技术创新网络的重要性.     

2000～2015年江汉平原区域植被NPP时空特征及其对气候变化的响应

植被NPP对气候变化的响应是全球变化与陆地生态系统碳循环研究的重要核心内容之一。利用CASA模型估算了2000~2015年江汉平原植被NPP，并利用线性回归与逐像元相关性分析方法定量研究了江汉平原植被NPP的时空变化特征及其与气候因素的相关性。结果表明：（1）16年来江汉平原植被NPP的年总量在25.43~29.76 TgC之间，呈波动增加趋势；（2）江汉平原NPP的空间分布格局具有明显的不均匀特征，形成一系列的高值中心和低值中心，符合“丘陵-平原-河流-城市”的衰减趋势；（3）江汉平原NPP与年降水量、年均温的相关系数分别为0.183 7和0.498 5；经显著性检验可知，江汉平原NPP的产量与年降水量相关性较弱，而与年均温则呈较强的正相关关系；（4）植被NPP与年降水量、年均温呈正相关的像元面积分别占总面积的69.19%和83.41%，主要分布在江汉平原腹部的农耕区域，说明江汉平原农耕区NPP的产量对年降水量与年均温的依赖性较强。