基于Bow-tie图与水力计算模型对城镇燃气管网泄漏事故后果评价的研究

利用Bow-tie图对城市燃气管网泄漏事故的原因、后果及预防措施进行定性分析,并介绍了运用水力计算模型对火球和喷射火事故进行后果定量分析的方法。在燃气管网的设计阶段,管网的运行数据无法获得,故利用燃气管网水力计算模型估算管网节点压力,作为泄漏事故后果定量计算的输入数据。燃气管网泄漏事故后果定量计算结果可由人员重伤半径、死亡半径以及距离泄漏处一定距离处的人员死亡概率表示。以某社区燃气管网为实例进行方法的具体应用,得到了燃气各管段的事故后果定量分析结果。本研究将定性分析结果与后果定量计算结果相结合,可为城镇燃气管网的管理提供参考。     

利用微生物燃料电池回收含铜废水中的铜

微生物燃料电池(MFC)是一种利用微生物新陈代谢作用将化学能转化为电能的装置。实验以石墨为电极材料,有机废水为阳极底物,以厌氧活性污泥为厌氧菌种,含铜废水为阴极液,构建了双室MFC反应器。研究了利用双室MFC产电的同时从含铜废水中回收单质铜的可行性,结果表明:连续流MFC最大电流密度可达0.63 mA/m2,产电性能略好于间歇流MFC。加入磷酸盐缓冲溶液的连续流MFC,其最大电流密度可达4.44 mA/m2,是加入磷酸盐缓冲溶液的间歇流MFC的7.05倍,是未加入磷酸盐缓冲溶液的连续流MFC的1.92倍。间歇流MFC阴极石墨棒上的沉积物为Cu2O,连续流MFC阴极石墨棒上的沉积物为Cu和Cu2O的混合物。MFC对含铜废水中Cu2+去除率均可达80%左右,尤其是连续流MFC,对Cu2+去除率可达99%以上。     

基于FT与BCCT的采油管柱落井事故溯源

针对采油管柱落井事故原因多且复杂的问题,基于FT与BCCT对采油管柱落井事故进行溯源分析。通过建立采油管柱落井事故树(FT)计算最小割集,绘制等效事故树;结合博德事故因果连锁理论(BCCT)确定直接原因、间接原因,在此基础上追溯其根本原因。结果表明:造成采油管柱落井事故的直接原因是油管挂断裂、油管断裂、修井队操作失误、卡瓦故障;间接原因是油管挂或新油管或丝扣或卡瓦质量差、油管挂或油管长期服役、修井频繁、操作不稳、解卡不当、起下钻操作不当、对扣作业不当、设备失灵、卡瓦磨损严重、卡瓦操作失误;根本原因是与管理相关的产品采购、校准、检验、试验过程管理不当,缺少寿命预测或设备更新改造不合理,人员的培训不足或考核不合格,未制定合理的设备检验维修计划。最后通过钻井现场实例分析,说明管理缺陷对采油管柱落井事故发生的影响。     

基于供需视角的中国煤炭消费演变特征及其驱动机制

作为全球煤炭消费和碳排放最大的国家,中国煤炭消费的演变趋势及其驱动机制,一直是科研工作者和政策制定者比较关注的议题。以2013年中国煤炭消费总量28亿tce为关键时间节点,对比分析煤炭消费动力机制的差异性。通过分别构建侧重供给侧分析的LMDI模型和侧重需求侧分析的IO-SDA模型,以期揭示中国煤炭消费的演变特征及驱动机制。主要结论如下：（1）基于供给端的因素分解分析,中国的煤炭消费主要由经济增长效应、能源强度效应、产业结构效应和能源结构效应共同驱动。2013年以来的GDP增速放缓、产业结构和能源结构的深度调整,以及能源消费强度的持续降低是煤炭消费总量下降的关键所在。（2）基于需求侧的结构分解分析,中国的煤炭消费主要由固定资本形成总额、出口和城镇居民消费所影响。出口紧随固定资本形成总额,是煤炭消费增长的两大需求端驱动因素,但是,由出口诱发的煤炭消费量在2007年全球金融危机之后达到阶段性峰值。城镇居民消费在2017年超越出口,成为当前煤炭消费增长的第二大需求端驱动因素。（3）基于最终需求视角,分行业煤炭消费呈现出由“出口到固定资本形成总额再到城镇居民消费”拉动的变化特征,同时,行业发展的煤炭资源依赖性逐步降低。     

不同类型阴极微生物燃料电池产电性能的比较

微生物燃料电池(MFC)是一种利用微生物新陈代谢作用将化学能转化为电能的装置。实验以石墨为电极材料,有机废水为阳极底物,以厌氧活性污泥为厌氧菌种,阴极室分别接种驯化后的好氧生物污泥、厌氧生物污泥、含铜废水、FeCl3溶液,构建了双室MFC并比较了4种MFC的产电性能。结果表明:连续流状态下,好氧生物阴极MFC产电性能略优于厌氧生物阴极MFC;间歇流好氧生物阴极MFC其最大电流密度是连续流好氧生物阴极MFC的1.38倍。间歇流状态下,FeCl3溶液为阴极液MFC产电性能略优于以含铜废水为阴极液的MFC。连续流状态下,以含铜废水为阴极液MFC产电性能远远高于连续流生物阴极MFC。     

基于Fluent的埋地原油管道泄漏事故后果分析

埋地输油管道一旦发生泄漏,一方面会造成土壤污染,另一方面当原油泄漏量过多时会上渗到地面形成油池,进而引发池火灾,对人员、环境、设备均会造成危害。为了研究埋地输油管道泄漏事故的后果,为事故救援及处理提供参考,提出了一种针对此类事故的土壤污染、池火灾后果定量分析方法。方法以Fluent软件为工具模拟原油被点燃前的泄漏扩散情况,分析原油在土壤及地面上的扩散规律及范围,并结合危害模型得到池火灾造成的热辐射危害范围。利用该方法对不同管道压力和泄漏孔径的6种工况下的事故进行了分析,结果表明,原油管道泄漏时的压力及泄漏孔径对原油扩散速度影响较大,进而影响避免事故的难易程度。     

青藏高原东北部土族家庭能源消费特征

家庭能源消费特征因受地理环境及文化等影响而存在显著的人文空间差异,尤其是对于特色或边远少数民族地区,迫切需要加强相关调查实证研究。基于青海省100户土族家庭的实地调研,从收入水平分组视角考察其能源消费特征,分析家庭能源消费活动的环境效应,并构建物质流模型予以可视化分析。结果表明：土族家庭年人均能源消费量为3473 kgce,以煤炭、薪柴和秸秆等为主;随着收入水平提升,能源消费结构逐渐向多元化转变且对能源重要性的认知逐渐从生物质能源转向商品能源。家庭能源消费导致的年人均CO₂、N₂O、NO_X、SO₂和TSP的产生量分别为1856.87 kg、117.10 g、254.46 g、451.87 g和520.74 g。未来应增强清洁能源利用水平,统筹推进青藏高原地区生活能源消费的可持续转型。     

东中国海表层海水微塑料分布特征及其来源综述

微塑料作为一种新型污染物,对环境、海洋生物、人体健康等均会产生潜在危害,因而引起国内外学者的广泛关注。本文基于公开发表的文献资料,剖析东中国海表层海水微塑料的丰度分布以及粒径、颜色、形状、种类组成特征,总结东中国海微塑料污染概况,进而分析微塑料可能的来源。研究表明,东中国海表层海水微塑料丰度整体变化幅度小,沿岸局部及河口附近海域丰度高。其中,渤海表层海水微塑料分布较为均匀,渤海海峡以及靠近陆地处略高;黄海局部（青岛近岸、桑沟湾海域）丰度较高,其余海域丰度与渤海相近,南部略高于北部;东海沿岸河口附近丰度明显升高,从沿岸向海呈降低趋势。渤海表层海水微塑料粒径组成以小于1 mm为主;黄海以小于0.5 mm为主;东海以0.5～1 mm和1～5 mm为主。东中国海各地表层海水微塑料的颜色组成差异大,形状组成以纤维状为主,种类组成以聚乙烯和聚丙烯为主。