多聚甲醛和四聚乙醛的太赫兹光谱吸收特征测量

利用太赫兹时域光谱技术在24℃、湿度小于10%RH的干燥空气条件下,对不同质量浓度的多聚甲醛和四聚乙醛与高纯聚乙烯混合物的压片样品进行测量,得到其在太赫兹频段的特征吸收光谱。在0.1~2.5 THz范围内,多聚甲醛出现了2个微弱的吸收峰,分别位于1.20 THz和1.66 THz处;四聚乙醛只出现了1个比较明显的吸收峰,位于1.83 THz处。两者的吸收系数变化特征存在显著差异,可将其作为太赫兹指纹谱进行物质成分鉴别的依据。另外,通过进一步试验得到了多聚甲醛和四聚乙醛样品的平均吸收系数与质量浓度的关系式。     

噻菌灵的太赫兹时域光谱研究

太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术是一种快速发展的光谱检测新技术.在室温294 K和试验箱内湿度约4.0％的条件下,利用THz-TDS技术测量噻菌灵农药,获得其时域信号.通过快速傅里叶变换(FFT)得到样品的THz频域幅值和相位信息,运用菲涅尔公式计算得到噻菌灵样品在0.2～2.5 THz范围内的吸收谱和折射率.结果表明:噻菌灵样品的时域信号相对于参考信号有一定的时间延迟和幅值衰减;噻菌灵样品吸收谱有5个明显的特征吸收峰;平均折射率为1.50,且随着频率增加,折射率缓慢下降.运用密度泛函理论(DFT)计算了噻菌灵分子在THz波段的振动频率,认为试验吸收光谱中的特征吸收峰是由分子的低频集体振动及分子内分子键的弯曲和扭转引起.结果表明,分子的THz波段吸收谱对分子的结构和空间构形十分敏感,可将特征吸收峰作为分子指纹谱.THz-TDS技术在研究分子低频光谱特性和鉴别物质方面有发展空间.结果也证明THz-TDS技术应用于检测农药残留是可行的.     

草甘膦THz光谱的单分子建模研究

为获得草甘麟在THz波段的光学参数,利用太赫兹时域光谱(THz - TDS)装置对草甘膦标准品进行测试,获得样品在0.4～ 1.5 THz波段的折射率谱和吸收谱.结果表明,草甘膦样品有5个明显的特征吸收峰,吸收峰的位置分别为0.79 THz、0.89 THz、1.09 THz、1.31 THz和1.43 THz,它的平均折射率为1.512.为了更好地解析试验光谱,利用Gaussian 03程序的B3LYP函数与从头算理论HF在6- 311G(d,p)基组水平上.,以及DMol3程序的PW91、VWN - BP和BLYP 3种GGA密度函数在DNP基组水平上模拟草甘膦单分子,其中利用HF和VWN- BP函数计算出的峰位值与其对应的试验值较接近.这两种方法是模拟草甘膦单分子较为适合的方法.利用HF函数计算的键长、键角均与室温下X射线衍射值有相同的一致性趋势,而VWN - BP函数这一趋势不明显.     

敌百亩和阿米津的太赫兹透射光谱研究

为获得敌百亩和阿米津两种农药在太赫兹频段内的光学参数,完善常用农药太赫兹光谱数据库,利用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS),在室温294 K和氮气环境(湿度小于4%)下,对两种农药标准样品进行测试。获得了两种农药的太赫兹时域信号,并利用傅里叶变换和菲涅尔公式得到0.3~1.5 THz频段内的折射率谱和吸收谱。结果表明,敌百亩和阿米津的平均折射率分别为1.59和1.55,敌百亩吸收谱有3个吸收峰,阿米津有2个吸收峰,且两者吸收峰的位置与峰值存在明显的差异。相对于阿米津,敌百亩对于太赫兹波有更好的吸收特性。试验光谱特征说明,利用THz-TDS可以实现对农药的检测与鉴别。     

基于太赫兹波的聚乙烯管道电熔接头缺陷检测分析

以太赫兹(THz)反射成像技术和THz时域光谱透射技术对公称外径D=10mm聚乙烯电熔接头(包含夹杂、分层等缺陷)进行检测,获得接头在不同扫描纵深(Z_1=3mm,Z_2=5mm,Z_3=7mm)的层析图像和时域波形。结果表明:图像可清晰显示样品的夹杂(金属丝)和埋藏缺陷,且不同纵深的层析图像都揭示了管道内壁因流体冲刷产生的机械损伤位置;对THz时域波形进行分析计算获得样品的分层厚度;以样品分层厚度反推THz波的强度,为THz时域光谱装置校准提供了参考。     

THz技术及其应用研究

一、THz技术简介 太赫兹(THz,1THz=1012Hz)频段是指频率从0.1THz到10THz,介于毫米波与红外光之间的电磁辐射区域.长期以来,由于缺乏有效的丁Hz产生和检测方法,人们对于该波段电磁辐射性质的了解非常有限,以至于该波段被称为电磁波谱中的THz空隙,也是电磁波谱中有待进行全面研究的最后一个频率窗口.     

THz技术及其应用研究

<正>一、THz技术简介太赫兹(THz,1THz=1012Hz)频段是指频率从0.1THz到10THz,介于毫米波与红外光之间的电磁辐射区域。长期以来,由于缺乏有效的THz产生和检测方法,人们对于该波段电磁辐射性质的了解非常有限,以至于该波段被称为电磁波谱中的THz空隙,     

小浪底水库水体中重金属含量的测定和健康风险评价

在小浪底水库坝上约10 km处主航道上设置采样垂线,采集水体不同深度的样品,采用冷原子荧光光谱法和电感耦合等离子体质谱法测定了样品中汞、砷、铅、镉、铬、铜、锌、锰、镍等元素的质量浓度.结果表明,在所有样品中,铬、镉、锌、铅均未检出,汞、铜和砷的质量浓度分别为(0.95±0.44) ng/L、(0.35±0.07) μg/L和(1.12±0.20)μgL,锰和镍的质量浓度分别为(0.14±0.06) μg/L和(0.59±0.09)μg/L.汞质量浓度随水深增加逐渐升高,至水深7.5m处达到最大值,然后逐渐降低,在接近底层时重新升高,达到次峰值.其他重金属质量浓度呈现随水深增加而升高的趋势.健康风险评价结果表明,致癌物质砷引起的健康危害较高,风险值为10-6～10-5 a-1,底层水中砷的风险值接近国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险水平;非致癌物质汞、铜、镍和锰引起的健康风险分别为1.43×10-2a-1、0.31×10-10 a-1、0.13×10-10 a-1和0.45×10-12 a-1,均远低于ICRP推荐的最大可接受水平.     

石家庄市采暖季道路降尘PM_(2.5)重金属元素健康风险评价

为了解城市道路降尘中重金属元素对道路环境工作人员和普通上班族在道路环境中的健康风险水平,于采暖季用降尘法收集石家庄市铺装道路尘样品,并利用再悬浮系统将粒径小于2. 5μm颗粒物悬浮至滤膜上,分析PM_(2.5)中载带的Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb等9种重金属元素的健康风险。结果表明:道路降尘PM_(2.5)中重金属3种暴露途径的暴露量顺序由大到小为手-口摄入、皮肤接触、呼吸吸入;产生的非致癌风险在1×10~(-7)～1×10~(-1),对道路环境工作人员和普通上班族不存在非致癌风险;道路环境工作人员的致癌风险R(Cr) 10~(-6),致癌总风险Rtotal 10~(-6),存在致癌风险;普通上班族的Rtotal10~(-6),不存在致癌风险;道路环境工作人员的致癌风险和非致癌风险均大于普通上班族,重金属元素的非致癌风险和致癌风险约为普通上班族7. 7倍。     

天津沿岸海水中创伤弧菌的PCR检测和定量

采用普通PCR方法和SYBR Green实时定量PCR方法,根据创伤弧菌16S rDNA和23S rDNA基因间隔序列(internal transcribed spacer,ITS)设计引物,对渤海湾天津沿岸海水中的创伤弧菌进行了定性和定量检测.8个样品采集自天津市汉沽区沿岸海水,采集时间分别为2008年7月、10月和2009年3月、5月.PCR检测结果表明,这些样品都能扩增出276 bp的ITS序列,这些序列和GenBank上的同源序列(DQ462478)的相似性为96%～98%.用SYBR Green实时定量PCR方法测定了8个海水样品,样品中创伤弧菌的浓度为7.12×10~3～8.40×10~5 个/L,表明天津沿岸海水存在严重的创伤弧菌污染.     

昆明城区大气PM2.5中重金属浓度水平与健康风险研究

为探讨昆明城区大气环境PM_(2.5)中重金属的质量浓度水平和健康风险,于2013年4月、10月和2014年1月、5月在昆明市3个监测点采集PM_(2.5)样品,利用ICP-MS方法检测了8种重金属Cr、Mn、Pb、Ni、Cu、Zn、As和Cd的质量浓度水平。结果表明,昆明工业区监测点大气PM_(2.5)中Mn、Pb、Ni、Cu、Zn、As和Cd的质量浓度高于交通密集区和清洁对照点,冬春季重金属质量浓度高于夏秋季。主成分分析结果表明,昆明城区大气PM_(2.5)重金属主要来源于冶金工业源(49.43%)、地面扬尘和道路交通的混合源(18.73%)和燃煤源(12.61%)。健康风险评价结果表明,昆明城区大气PM_(2.5)中8种重金属对成人和儿童的非致癌风险均小于非致癌风险阈值1,非致癌风险最高的均为Mn,分别为9.21×10~(-3)和3.18×10~(-3);致癌风险最高的是Cr,为1.41×10~(-6),处于致癌风险安全阈值10~(-6)~10~(-4)内。     

40种典型恶臭物质嗅阈值测定

结合国内外文献及对各恶臭排放单位的恶臭样品分析测试结果,选取包括硫化物、含氮化合物、苯系物、烯烃及含氧有机物在内的40种典型恶臭物质进行嗅阈值测试.按照我国恶臭污染嗅觉测试的标准方法——三点比较式臭袋法(GB/T 14675-93)对每种物质的嗅阈值进行了测定,得到了我国典型恶臭物质嗅阈值库,并对40种物质的嗅阈值(体积分数)范围进行了高、中、低区间划分,高阈值为10-1×10-6～10×10-6,中阈值为10-3×10-6～ 10-2×10-6,低阈值为10-5 × 10-6～ 10-4×10-6.分别对40种物质进行了气味品质描述,初步分析了恶臭物质分子结构与阈值的关系,不同类物质产生的气味品质有很大差异,苯系物主要呈现芳香气味,硫化物以硫化氢为代表产生臭鸡蛋气味,含氮化合物产生刺激的氨的气味,醛类和酯类以花香型或果香型气味为主,酸类以汗臭味为主.通过实例介绍了嗅阈值在恶臭污染控制中的应用,结果表明,在恶臭污染防治与控制中,选择有效去除阈稀释倍数最大的恶臭物质是一种重要的恶臭防治途径.     

横向风对浮力扩散火焰的振荡影响研究

火焰振荡频率是火灾科学研究领域的一个重要基本参数,对横向风下火焰振荡频率的研究可以为火灾图像探测的参数设置提供理论依据。针对浮力扩散火焰(0.6×10~(-5)弗洛德数Fr2×10~(-2),10~2理查德森数Ri10~5),本研究将横向风条件下火焰结构假设为倾斜的柱状,通过对燃烧产生的浮力和横向风产生的拖曳力进行动力学分析,得出横向风条件下火焰振荡频率表达公式。结合实验结果得出,火焰振荡频率的理论值和实验值均随拖曳系数的增大(即外界风速的增加)而增大,但实验值的上升趋势较理论值平缓.这是因为公式忽略了风速对火焰温度和系数K的影响。     

二氧化氯母体材料安全性研究

为研究二氧化氯母体材料(氯酸钠、亚氯酸钠,分别用0#和1#表示)的安全性能,采用摩擦和撞击感度仪、电火花感度仪和差式扫描量热仪(Differential Scanning Calorimetry,DSC),对二者的机械感度、静电感度及热安全性能进行了对比研究,并研究了掺杂对母体材料机械感度和静电感度的影响。结果表明,未掺杂的样品机械安全性较高,爆炸危险性较低。掺杂树脂、木粉、油脂后,0#样品特性落高对数值分别为1.642、1.688、1.758,爆炸概率分别为0.72、0、0.64;1#样品特性落高对数值分别为1.427、1.354、1.447,爆炸概率分别为0.92、0、0.88。可知掺杂后二者均有爆炸危险,机械感度提升。当木粉与0#/1#试样掺杂比例分别为1∶10、1∶5、1∶2时,随木粉掺杂量增加,0#样品特性落高对数值由1.758降至1.715,爆炸概率由0.64上升至0.8;1#样品特性落高对数值由1.447增至1.522,爆炸概率由0.88上升至1。据此可知,随木粉与试样掺杂比例由1∶10增至1∶2,0#样品撞击感度趋于增加,1#样品撞击感度趋于减小,二者的摩擦感度呈上升趋势。且1#较0#样品对撞击、摩擦作用更敏感。两样品及掺杂3种掺杂物后样品均对静电作用不敏感;在0~300℃温升范围内,0#样品无放热峰,仅有1个吸热峰;1#样品出现两个放热峰,初始放热温度分别为167.00℃、207.21℃,焓变分别为519.795 6 J/g、301.525 8J/g。这说明1#样品易发生热积聚,引起热爆炸;而0#样品在此温升范围内,相对较安全,热安全性能较高。     

活性污泥吸附铀的性能及机理研究

通过静态吸附试验考察了溶液pH值、温度、铀的初始质量浓度及活性污泥投加量等因素对活性污泥吸附处理含铀废水的影响,研究了其吸附过程的热力学、动力学及吸附平衡模式,探讨了活性污泥吸附铀的反应机理.结果表明,活性污泥吸附低浓度铀的最佳条件为: pH值3～4,活性污泥投加量8 g/L,温度10～60 ℃.活性污泥吸附铀的动力学过程可分为3个阶段: 初始阶段(t≤30 min)、过渡阶段(30 min相似文献   

重庆市生态保护发展区域大气PM_(10)和PM_(2.5)健康风险评价研究

选择重庆市生态保护发展区域2016年9月1日至11月30日6个大气自动观测站的数据进行分析,结果表明:研究区域大气环境中的PM_(10)和PM_(2.5)日均值均满足《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)中二级标准要求。研究区域6个观测站大气中的PM_(10)和PM_(2.5)与风速、风向、温度和湿度均呈不同程度的显著相关性,大气中的PM_(2.5)的健康风险值均大于PM_(10),PM_(10)和PM_(2.5)的健康风险值均未超过美国国家环境保护局(US EPA)规定的1×10^(-6)~1×10^(-4)可接受风险范围。研究区域秋季大气环境中细颗粒的来源在不同程度上均受到极地气候和环流气团影响。     

1种城市燃气管道风险评估模型及其应用研究

为科学评估燃气管道在复杂且敏感的城市环境中个人风险可接受情况,促进城市和谐稳定。以燃气管道泄漏射流火灾为事故场景,在常规评估基础上结合管道地区特点,构建基于公众可接受伤亡风险标准的评估模型,并通过案例分析,开展城市燃气管道个人风险定量评估研究。结果表明:我国城市燃气管道个人死亡风险、个人受伤风险可接受标准的建议值分别为5.00×10-6和2.74×10-5,其在一般情况下的公众可接受风险标准建议值范围为5.00×10-7~5.50×10-5和2.74×10-6~4.11×10-4;公众的伤亡风险感知偏差将直接影响风险评估结果,及时有效地对目标群体进行风险疏导以改善其风险认知,有助于避免公众风险感知偏差引发的负面社会效应。     

城际铁路地下段运营振动对上部埋地燃气管道的影响

以某城际铁路下穿埋地燃气管道工程为例,应用车辆-轨道耦合动力学理论建立了车辆-轨道垂向耦合动力学模型,计算了250 km/h行车速度下的钢轨扣件支点反力;利用ANSYS建立了包括轨道、隧道结构、土体和燃气管道的三维有限元模型,以钢轨扣件反力为输入荷载,分析了列车运营条件下燃气管道的振动响应特性,并分析了会车对燃气管道振动响应特性的影响。结果表明,当列车单向运营速度为250 km/h时,燃气管道的最大振动加速度为1.175×10~(-3)m/s~2。如果在管道下方会车,列车运行振动对埋地燃气管道的影响范围显著增大,振动位移幅值和加速度幅值增幅分别为85.2%和75.8%,最大位移为2.21×10-5m,最大振动加速度为2.12×10~(-3)m/s~2。根据预测计算结果判断,本工程列车单向运营引起的埋地燃气管道的振动烈度小于I度,会车时振动烈度略大于I度。     

扩散渗析法回收盐酸酸洗废水中的盐酸

为了从盐酸酸洗废水中回收盐酸,在静态扩散条件下采用模拟废水分别测定了HCl、FeCl_2在不同阴离子交换膜中的渗析速率以考察膜的分离性能,进而采用实际废水考察动态扩散时流量、流量比对回收率及回收酸浓度的影响.结果表明,用3362膜与DF120膜时,HCl的平均渗析速率分别为2.44×10~(-3) m/h和5.46×10~(-3) m/h,FeCl_2的平均渗析速率分别为1.49×10~(-4) m/h和2.67×10~(-4) m/h,酸盐分离系数可分别达到16.4和23.7.水酸流量比维持在1左右,流量维持在0.35 L/h的条件下,回收酸中盐酸浓度分别为0.26 mol/L和0.43 mol/L,FeCl_2浓度均小于0.002 mol/L,酸回收率分别为40%和65%,FeCl_2透过率均小于8%.     

保定市城区典型家庭室内PM_(2.5)中BDE-47的污染特征研究

以保定市为研究区域,采集城区家庭室内一年四季的PM_(2.5)样品,对家庭室内PM_(2.5)的质量浓度水平和其中BDE-47污染特征、季节变化、灰霾天气的影响以及呼吸暴露水平等进行研究。结果表明,家庭室内PM_(2.5)的质量浓度范围为42.0～180μg/m3,室内外空气中PM_(2.5)质量浓度具有良好相关性。家庭室内PM_(2.5)中BDE-47的质量浓度为0.28～12.1 pg/m3,平均质量浓度为(3.24±3.08) pg/m3,与文献报道水平相近。家庭室内PM_(2.5)中BDE-47的质量浓度具有明显的季节性,冬季室内PM_(2.5)中BDE-47的水平显著高于其他季节(p 0.05),春季和秋季的质量浓度水平相近但显著高于夏季(p 0.05)。灰霾天家庭室内PM_(2.5)中BDE-47的质量浓度略高于非灰霾天,但差异并不显著(p 0.05)。呼吸暴露风险评估结果表明,儿童和成人对家庭室内PM_(2.5)中BDE-47的呼吸摄入量分别为2.81～6.05 pg/(kg·d)和1.55～3.33 pg/(kg·d); BDE-47对儿童和成人的致癌风险分别为4.21×10~(-4)～9.08×10~(-4)和2.32×10~(-4)～5.00×10~(-4),均超过世界卫生组织规定的可接受的癌症风险1.0×10~(-4),表明居民暴露室内PM_(2.5)中BDE-47具有潜在致癌风险。