基于物联网技术的环保能力建设研究

环保能力建设是环境规划的重要组成部分。物联网作为信息技术的深度拓展应用,在国家和山西省的环境保护“十二五”规划中都提出要推进物联网技术在环保领域的应用,加强环保监管能力建设。本文研究分析了山西省环保监管能力建设现状与需求,围绕环保物联网的三层技术架构和三条业务主线构建了山西省环保物联网建设的总体框架,实现了三个方面的环境管理创新。环保物联网建设对于进一步推动我省环保能力建设向科学化、精细化和智能化转变,实现“十二五”乃至“十三五”环境规划战略目标具有重要意义。     

异养硝化细菌Acinetobacter junii WZ17的脱氮特性及动力学研究

异养硝化-好氧反硝化细菌Acinetobacter junii WZ17脱氮效果良好,为确定其脱氮特性及动力学过程,利用“样条插值法”研究了菌株生长阶段,并采用Logistic模型和修正的Gompertz模型对菌株生长及氮素去除过程进行拟合,结合反硝化过程中间产物,分析菌株脱氮途径.结果显示,菌株WZ17以NH₄⁺-N、NO₃^--N和NO₂^--N唯一氮源时,生长适应期分别为2.89、3.13和3.13 h,最大去除速率分别为8.47、5.76和5.18 mg·L^-1·h^-1,生长和底物去除过程分别符合Logistic模型（R²>0.9）和修正的Gompertz模型（R²>0.9）.硝化过程中,NO₃^--N和NO₂^--N的积累量仅为0.13和0.14 mg·L^-1,反硝化过程中,NO₂^--N的积累量为1.55 mg·L^-1.“样条插值法”的运用可以准确地划分菌株WZ17的生长阶段,菌株WZ17对NH₄⁺-N、NO₃^--N和NO₂^--N均具有较好的去除效果,反硝化途径为NO₃^--N→NO₂^--N→N_xO_y.     

基于物联网技术的环保能力建设研究

环保能力建设是环境规划的重要组成部分,物联网作为信息技术的深度拓展应用,在国家和山西省的环境保护"十二五"规划中都提出要推进物联网技术在环保领域的应用,加强环保监管能力建设。本文研究分析了山西省环保监管能力建设现状与需求,围绕环保物联网的三层技术架构和三条业务主线构建了山西省环保物联网建设的总体框架,实现了三个方面的环境管理创新。环保物联网建设对于进一步推动我省环保能力建设向科学化、精细化和智能化转变,实现"十二五"乃至"十三五"环境规划战略目标具有重要意义。     

城市土地集约利用与土地供需关系研究

用地供需矛盾在我国社会经济快速发展时代是一个突出的问题。伴随土地集约利用概念的提出,城市土地的节约集约利用成为化解建设用地供需矛盾的主要手段。但是由于土地的供给与需求影响因素较多,而且相互之间交错关联,有必要将土地供需与土地集约利用作为一个系统来考虑。在充分考虑各要素之间的局部关系与系统整体功能关系的基础上,构建了土地供需与集约用地的模拟系统。分析发现,城市建设用地的供给量由城市土地储备量、城市建设用地供需差、城市总体节约度共同决定。建设用地供给量在土地储备足够的情况下是由建设用地供需差决定的,并与城市总体集约度呈现抛物线关系。通过分析验证,该结果可为土地主管部门制定供地计划提供科学依据。     

生物液体燃料发展的环境影响研究进展

第二代生物燃料生产技术已发展起来,有关生物液体燃料发展的环境影响研究,毁誉参半、争论激烈。论文在查阅大量国内外相关文献的基础上,评述了生物液体燃料的发展进程及其对温室气体减排、水土资源及生物多样性等方面的影响,并就生物液体燃料环境影响的研究趋势与发展方向进行了讨论。研究认为:①一些学者认为,就温室气体减排来看,尽管效益不同,但生物液体燃料均在一定程度上减轻了温室气体排放。也有学者认为生物液体燃料与化石燃料相比并没有减少温室气体排放,甚至更糟。②大规模的能源作物集约种植消耗了大量水资源,污染了地下水,破坏了土壤碳库,降低了土壤肥力,加剧了水土流失。此外,土地利用方式改变造成的潜在影响具有很大的不确定性。但也有研究表示选择合适的能源物种及科学的耕作方式也有可能对水土资源带来积极的影响。③生物液体燃料发展对生物多样性产生了危害,但恰当的管理方式亦可能带来正效益。导致研究结论差异巨大的原因主要在于研究角度与尺度不同、研究方法的复杂性和数据的精度及可获得性等。明确边界、统一路径,细化指标、规范标准,系统分析、定量评价应是生物液体燃料的环境影响研究的发展方向。     

飞行器隔热瓦1 200 ℃性能测试中接触热阻影响仿真与验证

目的 建立统一的飞行器隔热材料性能测试标准。方法 利用数值方法对飞行器隔热瓦1 200 ℃热环境性能测试中的传热模型进行计算。设计3种不同热导率和表面粗糙度的绝热材料隔热性能对比试验。在考虑接触面间凹凸点完全接触导热、接触间隙介质导热和相邻界面辐射传热联合作用时,能够获得与实测数据基本一致的计算结果。结果 试验证明,接触热阻是导致实测数据与理想传热结果相悖的主要原因。获得了接触热阻条件下热扩散系数随传热过程的变化关系,定量得到了相同测试条件下给定的3种不同热导率与粗糙度底部绝热材料对隔热性能测试结果的影响。结论 测试结果存在较大偏差的主要原因是表面粗糙度所致,两接触面在高温条件下更有利于热流传播。研究结果可为飞行器热防护系统设计与性能考核试验方案的确定提供重要参考依据。     

漆酶催化复合染料酸性黑ATT脱色的研究

利用白腐菌Ganoderma lucidum wz-32发酵制备的漆酶对印染工业常用的复合染料酸性黑ATT进行催化脱色.在单因子试验的基础上,通过正交优化试验确定酸性黑ATT的最佳脱色条件为:温度50℃,染料浓度0.1 g·L-1,酶量9 U·mL-1,pH 5.0,最适条件下酸性黑ATT的脱色率达87.35%.同时研究了金属离子、酶抑制剂、脱色助剂对酸性黑ATT脱色的影响,结果表明,Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、I-对脱色有抑制作用,10mmol·L-1的浓度使脱色率降低了50%以上;Na+、Cu2+在低浓度时对脱色有一定的促进作用;SDS显著抑制漆酶的催化脱色作用,浓度为10mmol·L-1时脱色率降低了68%;HBT是高效的脱色助剂,可显著提高漆酶的脱色效率.     

木薯燃料乙醇的碳效应分析

出于能源安全的考虑及对温室气体减排的关注,世界各国近些年大力发展生物液体燃料,我国政府提倡以木薯等非粮作物为原料生产燃料乙醇。一直以来科学家们对生物液体燃料的碳效应争论激烈,争论的焦点在于原料种植对土壤碳库的影响及不同技术条件下副产品利用的评估。论文通过建立碳平衡分析模型,将原料种植对土壤碳库影响及副产品利用的替代效应纳入研究体系,评估了我国木薯燃料乙醇生产各个环节的碳排放,研究结果显示:木薯原料种植环节碳排放主要来自氮肥的使用及对土壤碳库的破坏;木薯燃料乙醇加工转化环节碳排放主要来自蒸馏和脱水过程能源消耗,改进加工转化技术对减少此环节碳排放至关重要;木薯燃料乙醇运输及储存过程碳排放较小。在现有生产技术条件下,生产单位质量(1 kg)木薯燃料乙醇平均碳排放为0.647 kg。以汽油的碳排放为参照,在目前技术水平条件下,我国木薯燃料乙醇碳排放呈现负效益;采用较为先进的双酶法中温喷射液化-大罐浓醪间歇发酵-多塔多耦合差压精馏和分子筛变压脱水技术,则其碳排放为汽油的90%;倘若能避免对土壤碳库的破坏,则这一比例下降到64%。因此,为了促进我国木薯燃料乙醇的发展,减少木薯燃料乙醇生产的碳排放,首先应该引导农民合理施肥,利用边际土地种植木薯,不转换林地、草地等土地类型的利用方式,减少对土壤碳库的破坏;此外,要开发高效节能的燃料乙醇转化技术并加强对副产品的二次利用。