水生植物分解过程中生物质及氮磷释放规律研究

用分解袋法对生长于某氧化塘的自然干枯的芦苇茎(PS)、芦苇叶(PL)、菖蒲(叶,AL)、水葱(叶,SL)、美人蕉茎(CS)和美人蕉叶(CL)进行120d自然分解,研究该过程中生物质及氮磷释放规律.结果表明,在受试植物中水葱的分解周期最短,芦苇茎的分解周期最长.水葱、芦苇叶和菖蒲至试验末生物质分别损失77.7％、76.9％和74.2％,它们可以在1 a内完全分解,而芦苇茎和美人蕉的茎、叶则不能,其年分解率分别为87％、91％和94％.植物的叶较茎容易分解.分解过程中,植物生物质的释放与氮磷的释放并不是同步进行,氮的释放略快于生物质的释放,但二者较为接近.磷的释放最快,30％的磷会在腐烂的前20d内释放,而60d内,植物体50％的磷会损失.水葱氮磷释放强度最高,芦苇茎释放强度最低,只有水葱的一半左右.如果在水生植物枯萎后不进行收割,植物腐烂会使次年出水中磷的质量浓度增加0.10～0.15 mg/L.另外,水生植物在自然干枯后,其氮磷干重含量较其未枯萎时氮磷干重含量低15％ ～ 25％,因此,植物收割宜在11月底植物刚开始枯萎时进行.     

枯落物腐烂分解对封闭景观水体的影响

以苏州科技学院校内的师陶园水体为研究对象,通过1年半的水质监测及表观记录,结合5个月的现场试验,分析了树木枯落物腐烂分解的营养物释放规律及其对封闭景观水体的影响。结果表明:枯落物腐烂分解的营养物释放过程为释放—吸收—再释放—再吸收,自然条件(2—6月、水温10~27℃)下,枯落物在腐烂分解70 d左右达到物质释放最大量,每千克干重的枯落物可释放COD、PO3-4-P和NH+4-N的量分别为101.13 g、0.18 g和2.85 g,该过程会使水中的溶解氧(DO)降至2 mg/L以下的低水平。师陶园水体每年约受纳300kg枯落物,其腐烂分解释放的COD、PO3-4-P、NH+4-N的量分别为30.3 kg、0.054 kg、0.86 kg,3个水质指标及浊度与腐殖酸(UV254)的相关系数分别为0.747、0.820、0.536、0.522,均在0.01水平下显著正相关,表明枯落物的腐烂分解是该水体的主要污染源,最终导致水体发生严重的水质污染和表观污染。     

于桥水库富营养化特征分析及应对措施研究

选取于桥水库上游控制断面——天津果河桥断面1999-2007年的水质监测资料为研究对象,统计该断面6项主要污染项目的超标情况,采用Kendall趋势检验方法对此6项监测指标的月序列进行趋势分析,研究这6项指标在丰水期、平水期、枯水期及年均值的变化趋势.通过分析果河桥断面水质超标情况及该断面主要污染物的变化趋势,得到于桥水库的富营养化特征,结合污染源调查,提出富营养化控制措施.结果表明:于桥水库富营养化的限制因子是磷元素,7-9月蓝藻暴发事件主要是由库区底泥中磷元素的释放所引起的,并且底泥中磷元素的释放受铁氧化-还原控制,上游来水中的铁元素对于桥水库蓝藻暴发有着重要的影响作用.为了防止于桥水库出现藻类暴发的水质恶化事故,需要采取两种关键措施,一是严格控制上游选矿企业富含铁元素尾水的排放,以降低入库水流中铁元素的含量,二是采取底泥氧化或人工曝气等原位技术抑制底泥中磷的释放.     

2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物与氟橡胶造型粉的绝热分解

为研究高能钝感材料2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物(ANPyO)与氟橡胶造型粉的热分解特性和热稳定性,利用绝热加速量热仪测试其在绝热条件下的热分解过程,获得了热分解的升温速率、温度和压力等随时间的变化关系及升温速率、压力随温度的变化曲线。结果表明,绝热分解开始前有一个缓慢的吸热升温过程,绝热分解过程主要有3个放热反应阶段,其中第二阶段升温速率升降幅度较大,为主要的热分解阶段。绝热分解反应的表观活化能、指前因子和反应热分别为358.87 kJ/mol、3.374×1027min-1和685.62 J/g。造型粉初始分解温度高达290.6℃,具有良好的热稳定性。     

基于ArcGIS的校园景观水体水质特征研究与评价

为了解校园景观水体的水质污染特征及规律,结合富营养化常规监测指标,运用单因子指数法、内梅罗指数法、综合营养状态指数法及基于Arc GIS的空间叠加分析法对重庆某大学校园景观水体(静湖)冬季枯水期的水质状况进行了分析与评价。结果表明,叶绿素a和高锰酸钾指数超标点位为83%和17%;而总氮和总磷能满足地表水环境质量标准中的Ⅳ类与Ⅴ类;叶绿素a与总氮、总磷存在一定的线性关系,且各因子对富营养化的贡献大小为叶绿素a总磷透明度、高锰酸钾指数总氮;该人工湖冬季枯水期综合水质已呈现中度富营养化状态,水质有待改善。     

外置植物碳源型人工湿地系统反硝化脱氮效果及N2O释放

人工湿地系统在处理低碳氮比污水时,通过外加碳源来提高系统的脱氮效率。碳源是反硝化过程中重要的影响因素,对N_2O释放必然也产生影响。采用芦苇(Phragmites australis)和二球悬铃木(Platanus acerifolia)树叶为碳源的外置碳源型的人工湿地系统,以葡萄糖作为对比碳源,研究有机碳源对脱氮效果及N_2O释放量的影响。结果表明,芦苇和悬铃木树叶作为碳源,在植物分解稳定后,脱氮效果稳定,TN平均去除率分别为90.3%和92.5%,比空白组高出15%左右;单批次试验中,芦苇组和树叶组N_2O平均释放量分别为40.91μg/(m~2·h)和34.16μg/(m~2·h),略高于葡萄糖组的6.20μg/(m~2·h),但显著小于空白组的127.45μg/(m~2·h),累积释放量与TN去除量的比值小于0.1%且显著小于空白组;芦苇和树叶组基质微生物的反硝化作用强度及PLFAs总量均显著高于空白组,细菌PLFAs占PLFAs总量的比例均接近50%,而真菌PLFAs仅大于7%,细菌为优势种群。因此,向处理低C/N污水的人工湿地系统补充适宜的植物碳源材料,可以有效提高脱氮效率并降低N_2O释放。     

武汉市浅水湖泊生态系统健康评价指标重要度分析

对武汉市35个湖泊进行了采样分析,包括物理、化学、生物及生态系统等28个指标用于指标的遴选与验证.分析结果表明,主成分分析(PCA)及因子分析(FA)在简化生态系统健康评价指标中能较好地去除冗余信息,提取有效的指标作为生态系统健康评价的依据.同时,分析结果表明有3种指标在反映湖泊生态系统健康状况中具有重要的指示意义:①胁迫因素;②重金属;③营养化指标.香农指数及水温、结构能质3个指标与主因子具有最低的相关系数,在反映生态系统健康状况方面意义不大,原因可能与武汉市湖泊富营养化严重、生态系统结构单一有关.     

含二羟基DOPO衍生物阻燃改性环氧树脂的制备与热性能研究

DOPO(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)、多聚甲醛、二乙醇胺为原料合成了含二羟基的DOPO衍生物DHDOPO,并作为反应型阻燃剂引入到环氧树脂分子链结构中,制备出一组不同含磷量的阻燃环氧树脂复合材料。采用极限氧指数(LOI)法和垂直燃烧(UL-94)法测试材料的燃烧性能,结果表明,在含磷量为1.5%时,氧指数达到35.0%,并达到V-0级别。锥形量热计(Cone)数据显示阻燃改性后的环氧树脂具有更低的热释放速率峰值(PHRR)和总热释放量(THR),说明具有更高的火灾安全性。此外,还通过热重分析(TGA)实验研究了DHDOPO对环氧树脂热稳定性能的影响。通过扫描电镜对燃烧过后的炭渣形貌进行分析,推测了燃烧的过程和阻燃的机理。     

煤矸石中某些物淋溶释放特点的实验分析

为全面了解煤矸石中污染物的释放特点,定量预测煤矸石中污染物在大气降水作用下对土壤-地下水污染的强度,对新邱露天矿不同风化程度的煤矸石溶解释放污染物进行了动态淋溶实验研究.采用国家标准分析方法进行分析,并绘制了实验曲线.结果表明,煤矸石风化程度越高,溶解释放物的总硬度(CaCO3)、硫酸盐(SO42-)、钠(Na )、总溶解性固体(TDS)越多,并释放出一定量的氟化物(F-)、化学需氧量(CODMn)、总铁(Fe)等.淋滤液pH值在6.6～7.0间,有少量氯化物(C1-)、锰(Mn)、锌(Zn),微量其他重金属和砷(As).新鲜混合煤矸石溶解释放出较多的氟化物(F-)、化学需氧量(CODMn)和总铁(Fe).淋滤初期,污染物溶解释放速率较快,之后随降水量增加,污染物溶出速率也越来越慢,煤矸石中污染物的溶解释放主要受扩散控制.采用最小二乘法拟合得出各污染物浓度与降水量间呈指数衰减曲线关系,即Cv=Co Vn模型,该模型可定量预测煤矸石中污染物对土壤-地下水污染的强度.     

3-甲基吡啶-N-氧化物热稳定性分析

为了评估反应体系发生热失控时引发3-甲基吡啶-N-氧化物分解的可能性,采用差示扫描量热仪(DSC Q20)对3-甲基吡啶-N-氧化物在不同升温速率下的催化分解过程进行了试验研究。采用Kissinger法和Starink法计算热分解反应的活化能和指前因子。根据得到的活化能,计算3-甲基吡啶-N-氧化物在不同温度下到达最大反应速率所需要的时间(TMRad),结合可能性评估判据进行评估。结果表明:3-甲基吡啶-N-氧化物的分解由两部分组成;两种方法计算得到的活化能较为接近;当冷却失效,反应体系热失控温度达到448 K时,3-甲基吡啶-N-氧化物发生分解的可能性为高级,当温度为433~443 K时,可能性为中级,而当温度低于428 K时,可能性为低级。     

不同轨道梁模型对磁悬浮车/桥垂向耦合动力响应的影响探讨

磁悬浮铁路大量采用了封闭式高架桥。目前国内的磁悬浮车 /桥动力响应研究的模型中 ,轨道梁大多假设为梁单元。笔者将分别建立梁单元和板壳元的轨道梁模型 ,通过自编车 /桥垂向耦合程序 ,探讨这两种模型在不同车速和轨道状态下对磁悬浮车辆 /桥垂向耦合动力响应的影响。笔者得出在一定车速以下梁单元轨道梁模型梁跨中挠度将稍小于板壳元轨道梁模型的梁跨中挠度 ,而车体加速度相差不大 ,说明轨道梁假设为梁单元是简单合理的 ;不同轨道状态时 ,板壳元轨道梁模型和梁单元轨道梁模型的梁跨中挠度相差不很大 ,但车体垂向加速度相差较大 ,因此 ,在不同轨道状态下轨道梁模型的选取对磁悬浮车辆 /桥动力响应的影响较大。这些研究将对磁悬浮高架线路设计和磁悬浮列车安全运行具有一定的理论指导意义。     

地质滑坡条件下不同因素对油气管道危险性影响分析

地质滑坡对油气管道的安全运行危害很大。建立横向滑坡管道有限元模型,分析管道的力学行为和极限状态,研究了滑坡位移、滑坡规模、埋深和土质等因素对管道变形和应力的影响,为可能滑坡地区管道的设计、施工和维护提供理论依据和技术参考。     

电除尘器进风箱的有限元分析

介绍了一种用有限元分析软件Ansys对电除尘器进风箱进行计算的方法,用该方法求解了进风箱工作条件下的应力应变.分析结果证明了应力和应变在进风箱上分布的不均匀性,为工程分析和优化设计提供了必需的数据.同时指出,该方法是一种对电除尘部件进行有限元分析的通用方法.     

危险化学品事故损失计算研究

基于事故损失基本方法和研究成果,探讨构建适合中国国情的危险化学品事故损失计算的二维要素体系。通过将事故损失划分为2个维度,一维是按照不同的损失承担者,即政府、企业、个人划分;另一维是按照损失的经济特征,即直接经济损失、间接经济损失和无形损失划分,提出事故损失计算二维要素体系,并选择适合危险化学品事故各计算要素的相应计算方法,最后通过案例加以验证。结果表明:危险化学品事故损失大部分由国家承担,且无形经济损失大于有形经济损失。     

西安电视塔改造项目结构有限元分析

西安电视塔的装修改造,要求在塔楼、塔座增设部分钢梁、钢柱,而工程结构由于使用不当或任意改建引起的事故经常发生。为了保证结构的安全,为可靠性鉴定提供参考依据,并指导改造设计的实施,依据现行设计规范,采用多质点悬臂梁体系,用数值方法对西安电视塔主体结构进行了静力响应分析、反应谱分析,并考虑了二阶效应对结构的影响,得到内力结果。当考虑日照作用分析时,采用三维实体单元模型,计算温度变形,并考虑二阶效应对结构的影响。     

应急预案建模方法及其在石油化工行业的应用研究

针对如何解决应急预案的结构化存储和应用问题,在基于本体论的基础上,提出引入静态和动态元模型方法,建立应急预案模型.首先,分析了当前主要应急预案知识表示方法,指出在处理多组织协同、应急过程受条件约束等问题,需要区分静态和动态模型,降低建模复杂度.基于本体论,将应急预案分解为静态和动态两个部分,各部分采用为多视图的形式进行描述;在此基础上,给出了构建应急预案模型的构建方法.最后,以加氢裂化装置的灭火预案为例,进行了建模.该方法的提出,有效地解决了对应急预案中事件、过程、动作等要素之间复杂逻辑约束关系的建模问题.应用该建模方法,有助于对应急预案的结构化管理,便于通过计算机实现预案的模拟演练.     

矿山企业应急管理体系建设研究

矿山事故具有突发性,企业作为第一响应者,只有建立了完善的应急体系,才能够确保采取及时有效的措施进行事态控制和人员救治。矿山企业完整的应急体系由组织管理、运作机制、制度建设和保障系统构成。本文针对矿山企业的特点,系统的提出了应急体系四个构成部分的详细建设要素,研究结果为矿山企业进行应急管理体系建设提供了科学依据。     

含缺陷在用压力管道的安全性分析

采用有限元分析软件-ANsYs软件,建立了7组不同情况下含平面缺陷的弯管有限元模型,对管道上裂缝进行了应力计算和分析,并采用GB／T19624—2004《在用含缺陷压力容器安全评定》标准对含裂缝缺陷的压力管道进行了简化评定。结果表明7组评定点均处于安全区域,故裂纹缺陷不影响管线正常运行。     

复杂社会技术系统事故成因结构敏感性分析

讨论基于共同成因假设思想的事故成因理论的局限:①不考虑系统复杂性影响,认为复杂系统和简单系统都遵循同样的事故成因机理;②共同成因假设,即大小事故具有相同的成因,遵循共同成因路径;③因果律假设,即任何事故一定有清晰严格的因果链;④只注重比较重要因素,人为增加了系统的不和谐。系统地阐述复杂系统事故所具有的结构敏感性,给出了事故成因模型有效性的价值判断标准,并提出活跃元素的行为偏差及活跃元素间交互作用偏差的合成是决定复杂社会技术系统事故成因机理的学说,补充并完善了Reason的Swisscheese模型,同时构建了基于结构敏感性的事故成因模型。     

薄膜结构褶皱研究述评

薄膜结构的一个显著特点是膜材不具有弯曲刚度 ,不能承受面内压应力。当外荷载产生的压应力超过结构的预拉应力时 ,薄膜结构将产生局部屈曲 ,即褶皱。褶皱的出现会对膜结构的美观及受力性能造成影响 ,甚至会造成膜材破坏。由于薄膜结构褶皱机理的复杂性 ,该问题一直没有得到很好的解决。为此 ,笔者首先概括分析了国内外膜结构褶皱分析方面的主要成果 ,并提出采用修正的本构矩阵方法 ,来分析处于褶皱状态的薄膜结构 ,结合算例证明了该方法的正确性和有效性。