湖南大通湖河蟹池塘生态养殖模式对水质净化的试验研究

为检验河蟹池塘生态养殖模式对渔业富营养化水体净化效果,于2011年4-9月(河蟹主要生长时期)对湖南大通湖河蟹生态养殖池塘进行调查监测.大通湖水源区常年肥水养鱼,TN、TP、CODMn等均超标,水体呈富营养化;河蟹生态养殖池塘TP等超标.9月底,河蟹生态养殖池塘中CODMn、TN、NH4+-N、NO2--N相对于水源区分别降低了56.5％、72.9％、66.6％、79.5％;而TP的质量浓度有所上升,增幅为83.3％.TP的上升与水源区水质、后期饲料投喂量增大和伊乐藻的衰亡有一定关系.总之,河蟹生态养殖池塘水质基本达到地表水环境质量标准中Ⅲ级标准和渔业水质标准的要求,且池塘中大量水生植物对N、P的吸收效果显著,池塘水质显著优于水源区.     

北京城市河湖营养状态与蓝藻水华研究

2003-2004年的调研结果显示,北京城市河湖(长河水系)总氮平均含量为1.667 mg/L,总磷平均含量为0.144 mg/L,浮游藻类平均细胞密度为41 150×104/L,其中蓝藻占90.0%.浮游藻类的群落结构为蓝藻(Cyanophyta)-绿藻(Chlorophyta)型,河湖水体中营养盐与初级生产力的关系为浮游藻类响应型,连续两年发生以微囊藻(Microcystis)占优势的蓝藻水华.河湖水体5项指标(SD、TP、TN、CODMn、Chla)的TSIM值在57～87间,水体已达到富营养或重富营养程度.其主要原因是:1)营养盐和有机物的污染;2)北京市淡水资源紧缺,补给城市河湖水量少;3)在河湖水系治理中,底部硬化,两侧(或周围)衬砌,破坏了水体的自然生态系统,使其自净能力大大降低.     

棘洪滩水库近10年水质变化及评价

报道了2004-2006年棘洪滩水库的TN、TP、CODMn和浮游藻类的调查结果,对该水库近10年(1997-2006年)的水质进行了综合评价.数据显示,在年度之间,TN质量浓度冬春季较高,夏秋季逐渐降低,TP质量浓度和CODMn变化不大; 浮游藻类细胞密度则表现出与TN相反的趋势,冬春季较低,夏秋季最高; 浮游藻类种群结构冬春季以硅藻和隐藻为主,夏秋季绿藻和蓝藻占优势,但2006年的夏秋季绿藻取代蓝藻占明显优势.对1997-2006年TN、TP、CODMn和浮游藻类年际变化分析发现,TN质量浓度年均值2003和2004年偏高,其余年份变化不大,TP质量浓度、CODMn年均值变化不明显; 浮游藻类细胞密度在2003-2006年偏高,但2006较2005年有所下降,其余年份年均值较低; 浮游藻类种群结构1997-2002年以硅藻和隐藻为主,2003-2005年以蓝藻为主,2006年绿藻取代蓝藻,与硅藻同占优势.用内梅罗指数法对水库的水质进行评价,结果表明,近10年来该水库的水质均为二级--良好级.用相关加权综合营养状态指数法进行富营养化评价,得出的结论是,近10年来该水库的营养程度均为中营养.尽管2002-2005年有向中-富营养发展的趋势,但因及时采取了控制入库源水质量的措施,2006年的水质又有所改善.总体而言,该水库的水质状况良好,属中营养型,可确保饮用安全.     

浒苔过量繁殖后海区环境因子与浮游植物群落演替规律研究

为了解浒苔绿潮对周边海域环境影响,在海阳和日照海域进行了8个航次的水质和浮游植物监测.结果表明,海区共采集到浮游植物62种,隶属于4门31属.其中硅藻门20属45种,占总种数的72.58%;甲藻门8属14种,占总种数的22.58%;黄藻门2属2种,占总种数的3.23%;金藻1属1种,占总种数的1.61%.浮游植物平均数量为352.3×104 ind·m-3,其中硅藻平均324.2×104 ind·m-3,约占总数的92.02%;甲藻平均为23.6×104 ind·m-3,约占总数的6.70%;其他种类平均为4.5×104 ind·m-3,约占总数的1.28%.海区物种丰度平均为1.266,变化范围为0.96～1.89,多样性指数平均为3.012,变化范围为2.06～4.17,均匀度平均为0.638,变化范围为0.43～0.79.浮游植物细胞数量平面分布总体呈现出由近岸向远海递减趋势.两海区浮游植物群落演替具有相似性,第一优势种经历了旋链角毛藻-三角角藻-窄隙角毛藻-中肋骨条藻-菱形海线藻的演替过程.海阳和日照近海平均富营养化指数分别为0.115和0.189,整个监测期间海区水质均成贫营养化状态.浒苔过量生长主要影响浮游植物数量和种群构成,特别是营养盐大幅消耗后,硅藻数量大幅减少,群落结构由三角角藻和叉状角藻等甲藻取代硅藻成为主要种群.浒苔死亡、腐烂分解后,海区底层活性磷酸盐较表层偏高,浒苔绿潮暴发严重的海阳近海尤为明显.     

女山湖围网养殖对水质和大型底栖动物群落结构的影响

为合理利用和保护自然资源,对女山湖围网养殖内外水质的差异和底栖动物的群落特征及生物多样性差异进行监测。2009年3—5月,以黑白瓶法测溶氧(DO),重铬酸盐法测耗氧量(COD),紫外分光光度法测总氮(TN),钼酸铵分光光度法测总磷(TP),PHS-3精密数显酸度计直接测定pH值,重量法测定悬浮性固体和溶解性固体;1/16 Peterson采泥器取样,对底栖动物鉴定、计数,并计算密度和生物量。结果表明,围网内外水质的理化指标存在差异,围网内酸度、COD、TN、TP、有机质高于围网外。检出大型底栖动物18种,网围养殖区底栖动物群落组成与非养殖区差异较大(Jaecard指数为0.46)。围网内大型底栖动物密度、生物量和生物多样性低于围网外。建议通过湖泊围网的合理布局提高湖泊生产力,恢复和维持湖泊生态系统的良性循环。     

海口市红城湖浮游植物群落结构特征分析

为了解海口红城湖浮游植物的群落结构特征,调查研究了2016年11月、2017年3月和2017年7月浮游植物群落结构和水质因子。结果表明,3次样品采集中共鉴定浮游植物种类141种(含变种和变型),隶属于7门56属,其中绿藻门的种类最丰富为60种,其次为裸藻门、硅藻门和蓝藻门,分别为35种、22种和15种,隐藻门为6种,甲藻门2种,金藻门1种。浮游植物细胞密度呈现先降低后升高的趋势,2016年11月浮游植物细胞密度为(1. 12±0. 49)×108cells/L,2017年3月浮游植物细胞密度为(4. 43±2. 31)×107cells/L,2017年7月浮游植物细胞密度为(8. 57±8. 83)×108cells/L。从浮游植物密度组成来看,2016年11月浮游植物细胞密度以绿藻门和蓝藻门为主,分别占43. 68%、27. 87%;其次为隐藻门和硅藻门,分别占12. 07%、10. 38%。2017年3月浮游植物细胞密度以绿藻门为主,占88. 78%; 2017年7月浮游植物细胞密度以绿藻门为主,占98. 22%。浮游植物优势种呈现一定的时间变化,在2016年11月为蓝藻门的细小平裂藻Merismopedia tenuissima,硅藻门的梅尼小环藻Cyclotella meneghiniana,隐藻门的尖尾蓝隐藻Chroomonas acuta、啮蚀隐藻Cryptomons erosa,绿藻门的球衣藻Chlamydomonas globosa;2017年3月为雷氏衣藻Chlamydomonas reinhardtii,硅藻门的梅尼小环藻Cyclotella meneghiniana,隐藻门的尖尾蓝隐藻Chroomonas acuta; 2017年7月为蓝藻门的细小平裂藻Merismopedia tenuissima,硅藻门的梅尼小环藻Cyclotella meneghiniana,绿藻门的丛球韦斯藻Westella botryoides。NMDS排序显示,水体中TN、TP和电导率是影响红城湖浮游植物群落结构的主要因子。     

菹草衰亡腐烂对水质持续性影响试验研究

为研究菹草衰亡残体对水质的持续影响,在铺有10 cm厚底泥的A、B、C、D、E 5个实验桶内添加生物量分别为4 kg/m2、3 kg/m2、2 kg/m2、0.8 kg/m2、0 kg/m2的处于衰老期的菹草,跟踪监测水质变化情况.结果表明:1)试验开始第10～16 d,各实验桶水体TN、TP、CODMn都达到峰值,溶解氧(DO)达到谷值,随后TN、TP、CODMn快速下降,45 d后主要水质指标都明显改善,表明菹草衰亡腐烂对水体的影响时间较短;2)试验后期,A桶内的TN、TP明显高于对照,其他桶与对照差异不大,表明在试验条件下,生物量大于3 kg/m2的菹草残体腐烂分解会对水体产生比较严重的氮磷污染,生物量小于2 kg/m2时,其死亡残体腐烂分解对水体营养盐增加较少;3)试验后期A、B、C桶的CODMn仍然超过Ⅳ类水标准,表明有机质降解比较慢;4)试验后期,除对照外,各实验桶的DO小于5.0 mg/L(Ⅳ类水标准).     

程海水质变动特征与水安全预警因素识别

采用GPS定位,在程海湖设置了3个断面9个采样点,对程海水质进行了为期1 a的研究,分析了水质时间变化特征和空间变化特征,辨识出影响程海水质时空变动的主要因素,提出水质安全预警级别与阈值判定建议.结果表明:2009年10月-2010年9月程海水质综合评价为Ⅲ类,其中有半年(1月、4月、5月、8月、9月、12月)水质类别为Ⅳ类,不能达到水环境保护目标要求;另半年水质类别为Ⅲ类,达到水环境保护目标要求.超标项目有总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)、总氮(TN)、溶解氧(DO),超标率分别为35.2％、14.8％、10.2％和9 3％,最大超标倍数分别为2.10倍、0.95倍、1.83倍和0.03倍,年平均质量浓度分别为0.046 mg/L、5.15 mg/L、0.773 mg/L和7.51mg/L.水平变化特征为:湖南部—湖中部—湖北部水质逐渐下降;湖东部—湖中部—湖西部水质逐渐变差,湖东南角水质最好,湖西北角水质最差,湖中心水质并不明显优于湖周水质,其差异性多因TP、TN的差异引起.垂向分布上则比较均匀,但CODMn、TN、TP在湖底层明显升高,其原因相对复杂.辨识出影响程海水质变动的主要因素是叶绿素a(Chl.a)、总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)、透明度(SD).提出了水环境安全预警体系中5项指标的水质安全预警级别与判定阈值,建议三级黄色预警值分别是0.020 mg/L、0.60 mg/L、0.030 mg/L、3.5 mg/L和3.0 m.     

芦苇水浸提液对水华微囊藻的化感作用研究

通过测定水华微囊藻(Microcystis flosaquae)细胞密度、叶绿素a、藻胆素质量浓度及SOD活性,研究了不同质量浓度芦苇(Phragmites communis)水浸提液对水华微囊藻的化感抑制作用。结果表明:1)低质量浓度芦苇水浸提液对水华微囊藻生长有促进作用,芦苇水浸提液质量浓度≥20 g/L时对水华微囊藻具有明显抑制作用;2)芦苇水浸提液质量浓度≥20 g/L时,可破坏水华微囊藻的光系统Ⅱ,减少其同化产物,促进叶绿素a的降解,而藻胆素不是主要作用靶点;3)当芦苇水浸提液质量浓度≥20 g/L时,藻细胞受到胁迫,其细胞活性氧的产量增加,抗氧化体系不能及时清除这些活性氧,导致植物细胞内发生过氧化反应,尤其是脂质过氧化反应,破坏细胞内膜系统,使抗氧化体系酶活性降低。     

亚硝态氮对铜绿微囊藻和四尾栅藻生长的影响

采用室内培养法.将铜绿微囊藻和四尾栅藻分别置于5种含不同质量浓度亚硝态氮(NO2--N)(0.5 mg/L、1.0 mg/L、2.0 mg/L、4.0mg/L和8.0mg/L)的培养液中,培养10 d,测定不同质量浓度NO2--N对铜绿微囊藻和四尾栅藻生长的影响.结果表明,0.5～8.0 mg/L的NO2--N可激活铜绿微囊藻的亚硝酸氧化酶和亚硝酸还原酶,进而促进铜绿微囊藻的生长.四尾栅藻因仅具有亚硝酸还原酶,因此只能利用0.5～2.0 mg/L的NO2--N,其利用能力远没有铜绿微囊藻强.培养8 d后,铜绿微囊藻培养液中NH4 -N和NO2 -N的质量浓度明显升高.而NO3--N质量浓度的变化不大;四尾栅藻培养液中NH4 -N,NO3--N和NO3--N质量浓度的变化不大.研究表明,低于8.0 mg/L的NO2--N可促进铜绿微囊藻的生长,高于2.0 mg/L的NO2--N抑制四尾栅藻的生长.     

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.     

基于多传感器融合的林火监测

为了提高近距离火灾监测的准确率,建立了基于Arduino平台的多传感器实时监测系统.此系统安装在移动机器人身上以探测火灾.在林火发生期间,会产生CO、C02明火火焰及其他产物,并引起周围环境温度的升高.因此,选择合适的传感器,检测出以上参数,就有可能据此判断实际环境是否有火.通过在Arduino上搭建火焰传感器、温度传感器、气体传感器和烟雾传感器,可以实时监测环境参数.在无火和有火环境中进行了多次试验,进行数据采集,得到了大量原始数据.无火环境的数据是在不同的天气条件下测得的;有火环境由试验火堆模拟得到.在模拟的过程中,进行人为操作以模拟不同的火情.如通过浇湿底部的可燃物模拟预热阶段,试验数据因此更有代表性.数据分析表明,单个传感器的输出值波动大,且在有火环境和无火环境中的输出值有重叠.因此,用单一传感器来检测火灾的准确率很低.而同时分析3个传感器的输出值时,其输出值随所检测火堆的不同呈现出一致的变化规律.最后,利用神经网络进行多传感器数据融合.涉及5个输入变量,由神经网络实现对多变量的非线性问题进行模式识别.将前述试验所得数据划分为训练数据和测试数据,两类数据均包含一定比例的有火样本和无火样本.用训练数据对BP神经网络进行训练,可得到林火识别模型.用测试数据检验模型,结果表明,该BP神经网络对试验火的识别准确率为98.625％.     

地热水在矿山深部岩体单一裂隙中的渗流规律分析

选取PKN模型进行岩体裂隙地热水对流换热量的研究,计算了地热水在裂隙内的对流换热量,通过将裂隙截面展开求解对流换热面积,根据牛顿冷却定律计算得出对流换热量;由裂隙张开度的变化量计算岩体裂隙的渗流量,结果表明,在三维应力一定的条件下,岩体裂隙内地热水的渗流量随裂隙倾角变化而变化。从矿山中选取典型岩样进行加工,使之成为200 mm×100 mm×200 mm的标准岩样。试验结果表明,在裂隙倾角α=0°的情况下,裂缝的渗流量随β增加逐渐减小,并且在随β增加到90°的过程中趋于稳定,表明岩体裂缝为水平裂缝时渗流量最小,维持在一个稳定值;在α=90°的情况下,裂缝的渗流量随β增加逐渐增大,在β增加到90°的过程中,裂缝慢慢变为垂直裂缝,渗流量的变化也趋于缓和,增加到一个稳定值。     

基于模糊可拓层次分析法的在役混凝土桥梁耐久性评估

对在役混凝土桥梁的耐久性研究是目前学术界的热点问题。使用科学的方法对其耐久性进行合理的评估,是解决该问题的关键。考虑到在役混凝土桥梁耐久性评估中的不确定性,利用改进的三标度层次分析法及模糊可拓理论,建立了基于模糊可拓层次分析法的在役混凝土桥梁耐久性评估模型。首先,根据桥梁的结构及所处环境的特点,建立了在役混凝土桥梁耐久性评估指标体系。其次,运用改进的三标度层次分析法确定指标权重。然后,使用模糊可拓理论确定耐久性等级。最后,通过具体的实例分析,证明了该评估方法的科学性和有效性。     

气溶胶粉尘在玻璃表面的沉积行为研究

玻璃是建筑装修的重要材料之一.有关玻璃的表面清洁技术非常丰富,但是对于粉尘粘附于玻璃表面的行为等的研究成果尚不多见.为此, 测定了玻璃片以不同角度放置在大气中,玻璃片表面粘附粉尘的分布规律和粉尘的粒径分布等特征;发现粘附于玻璃片上粉尘粒径分布不同于大气中的粉尘粒径分布,不同湿度对玻璃表面粘附的粉尘形状、粉尘数量和粒径影响很大.     

软质聚氨酯泡沫阴燃前期热解特性研究

采用DSC-TGA(差示扫描量热-热重分析)同步热分析仪对软质聚氨酯泡沫(聚氨酯软泡)在不同氧气体积分数(0、10％、30％、50％)和不同加热速率(10 K/min、20 K/min、50 K/min)下热解到800℃的过程及其对阴燃的影响进行了研究.结果表明,当氧气体积分数介于10％ ～ 50％时,聚氨酯软泡热失重DTG曲线只有1个峰;当氧气体积分数降低到10％时,DTG曲线开始逐渐分离为2个峰;当氧气体积分数降为0(即氮气气氛)时,DTG曲线已经明显分为2个峰.这表明氧气体积分数对聚氨酯软泡热解特性具有重要作用.氧气体积分数和加热速率降低均对聚氨酯软泡的热解有抑制作用,均能减小阴燃传播速率和向明火转化的可能性.加热速率降低主要是延长了聚氨酯软泡的热解周期,从而减小了热解可燃气体积分数和放热速率.氧气体积分数降低对聚氨酯软泡热解的影响相对复杂的多:当氧气体积分数从10％降低到0时,主要提高了聚氨酯软泡的分解温度,而对热解速率影响不大;当氧气体积分数介于10％～50％时,氧气体积分数减小主要会降低聚氨酯软泡的热解速率、放热速率和放热量而对热解温度影响相对不大.氧气体积分数和加热速率降低抑制了多元醇的分解,而多元醇是聚氨酯软泡维持阴燃或向明火转化的主要物质及能量来源.     

井下有限空间内作业人员噪声危害调查

为研究煤矿井下环境相对封闭、空间相对有限的情况下,噪声对作业人员的影响及危害,通过问卷调查的形式,分别对开滦集团东欢坨及荆各庄2煤矿井下5个不同作业区人员进行了共计200份的噪声危害问卷调查。将问卷调查结果通过SPSS软件进行统计与分析,并将SPSS分析得到的数据用于分析井下噪声对作业人员的影响及危害,归纳出噪声对作业人员的影响因素,并对噪声、影响因素及症状之间建立了井下噪声对作业人员影响的理论关系模型。结果表明:在井下有限空间内,噪声对作业人员的危害最严重的症状是耳鸣,危害最轻的症状是畏惧感;参与调查的多为年龄较大、工龄较长的作业人员,噪声对工龄较长者的危害程度要大于对年龄较大者,且工龄与噪声危害之间存在Pearson相关性系数大于0的正相关关系。     

SOR理论框架下施工人员安全行为研究——情绪智力与具身认知视角

将SOR理论引入个体安全行为研究领域,探讨了情绪智力与具身认知对施工人员安全行为的影响机制和效应.分别从企业、组织及领导者3个层面选取安全氛围、非权变惩罚及道德领导作为外在刺激变量,以情绪智力及具身认知为中介变量,对来自建筑业施工人员的357份问卷进行分析.结果表明:安全氛围和道德领导对施工人员情绪智力与具身认知有显著的正向影响作用,非权变惩罚则有显著的负向影响作用;施工人员情绪智力与具身认知对其安全行为有显著的正向影响作用,两者在SOR模型中发挥着完全中介作用.研究结果不仅证实了 SOR理论是一种行之有效的行为预测理论,还弥补了以往研究中忽视个体情绪与认知双重作用对施工人员安全行为影响的缺陷,进而为施工企业提出了具有针对性的人员安全管理建议.     

排烟口设计对排烟效果影响的模拟研究

通过FDS模拟计算,考察烟气稳定性、烟气溢流厚度、烟气溢流量和机械排烟效率等参数研究排烟口高度的变化和排烟速率的变化对排烟效果的影响.研究结果表明:排烟效果随着排烟口位置的升高而逐渐变好,排烟口与蓄烟池下沿的垂直高度在0.8 m以上效果最好;排烟速率宜适中,过大容易导致烟气层紊乱,过小则控制烟气溢流效果不好并且排烟效率不高.     

煤体电荷感应信号评价冲击危险性试验研究

为完善冲击地压矿井的冲击危险性评价方法,提高冲击危险性预测的准确率,应用自主研制的煤岩电荷监测系统,选择典型冲击地压矿井的煤样,开展了煤体单轴压缩冲击危险性测试与电荷感应监测试验研究。基于冲击地压扰动响应失稳理论,将应变软化阶段产生的电荷信号变化作为预测冲击地压发生的前兆信息,得到了煤体冲击危险性指标的临界软化系数Kρ、临界应力系数Kp及其冲击危险的等级分类标准,分析了煤体电荷感应信号的电荷事件数CSJ和电荷事件的平均幅值CFZ参量与冲击危险性指标Kρ和Kp之间的量化关系。结果表明:煤样破裂应力峰后,冲击倾向性K与电荷事件数CSJ呈指数递减关系,与CFZ呈指数递增关系;随着Kρ或Kp的增大,煤样应力峰后CSJ呈幂函数关系递增,应力峰后电荷平均幅值CFZ呈一次函数关系递减,以此可预测煤体的冲击危险程度,最后得到了河南某矿煤层冲击危险性的应力峰后冲击危险等级的CSJ和CFZ判据与划分标准。煤体冲击危险性电荷感应信号评价方法为冲击地压矿井冲击危险性评价提供了一种新的方向,对现场煤层冲击危险性评价具有指导作用,但也还需要开展大量现场试验对其进行不断修正和完善。