地质力学模型相似材料配比的正交试验研究

选择正确的相似材料是进行地质力学模型试验的前提,然而,选择合适的材料配比是成功模拟原型工程的关键。经过对大量的相似材料研究现状的调研,在借鉴前人经验的基础上,选择以铁矿粉、重晶石粉、石英砂为骨料,松香酒精溶液为胶结剂,石膏为调节剂的铁晶砂胶结剂作为模型试验的相似材料。采用正交试验法进行配比试验,选择了4因素3水平的正交试验表设置,一共9组配比试验方案,制作小模型试块。通过对小模型试块的物理力学性质试验,获得了相似材料密度、抗压/拉强度、弹性模量、泊松比、黏聚力、内摩擦角等参数指标,运用极差分析法分析了各个因素对相似材料参数指标影响的主次关系以及影响的规律特性。试验发现,胶结剂浓度对相似材料的主要参数指标影响显著。     

重金属-有机酸络合废水处理技术发展与展望

络合废水中重金属与有机酸之间交互影响,导致常规方式分离重金属难度高、效果差,因此其处理成为近年来重金属污染控制热点与难点。文章在调研大量重金属-有机酸络合废水处理前沿技术的基础上,对沉淀、吸附、铁置换/还原以及高级氧化等重金属-有机酸络合废水处理技术进行了回顾与总结,并分析了其优缺点及优化方向。指出可实现络合废水中COD高效去除及重金属同步回收,不产生二次污染的高效低耗新技术是今后此类废水处理的主要难点和发展重点。     

外磁场调控的聚合硫酸铁水解过程研究

基于聚合硫酸铁的UV-vis光谱学特征,利用外加电磁场对聚合硫酸铁进行磁化调控,研究了不同磁化时间和磁场强度对PFS中铁形态分布的影响.研究表明,水解过程中铁盐逐渐与羟基结合,存在由低聚态向相对较高聚态转化的趋势.整体来看,在一定范围内增加磁化时间和磁场强度可以有效促进絮凝剂的水解,但是在多工艺参数调控中,提升磁场强度能够获得更为明显的效果.通过上述研究表明,借助UV-vis光谱学特征变化的分析,可有效判断PFS在水解过程中的水解进程及转化.在相同磁场强度下,磁化4~6min时,由低聚态向高聚态转化速率更快.而在控制磁化时间相同的情况下,增大磁场强度相应水解产物的转化速率也会提高1.9%~12.3%.该研究为设计适当的磁场强度获得更好的磁絮凝效果以及PFS絮凝工艺的调控提供更为科学有效的理论指导.     

微生物絮凝剂产生菌的絮凝性能

从废水处理厂和土壤中分离产絮凝剂的菌株,其中一株产絮凝剂的细菌W7—1对高岭土的絮凝活性达94％,初步鉴定该菌为Klebiella sp．,W7—1对产絮凝剂的培养条件要求简单,产絮凝剂的最佳碳源和氮源为蔗糖和牛肉膏,pH在5～10的范围内都适应絮凝剂的产生,但pH为8．0时絮凝活性最高。絮凝剂的添加量为10mL／L、絮凝体系pH为7～10时絮凝活性好,提纯后的絮凝剂产量高于其它絮凝剂近10倍,分析表明,絮凝剂成分为多糖,且有很好的热稳定性,加热至100℃、30min后絮凝活性不变。     

腐蚀管道评价标准ASME B31G-2009和SY/T6151-2009对比

腐蚀是油气管道最常见的失效形式之一,对腐蚀管道进行剩余强度评价是保障管道安全可靠运行的基础工作。ASME B31G-2009和SY/T6151-2009是国内外的两种主流评价标准的最新版本,为了在选取适当的评价标准时有判断依据,比较分析了新版标准评价结果的保守程度,研究了评价流程、计算模型和计算参数取值等方面,并结合爆破试验数据和有限元仿真结果进行了验证。结果表明,两种标准仍具有一定的保守性,且当管道强度等级、腐蚀情况及数据资料完整度等不同时,两种标准有各自的适用范围和优缺点。     

月亮泡底泥中元素的分布及其生态风险评价

对吉林省西部月亮泡底泥中元素的空间分布、来源以及重金属的潜在生态风险进行了研究。与吉林省中西部土壤中元素平均值相比,月亮泡表层底泥中明显富Hg、Pb、Ca、N,而相对贫As、Co、Mn、Th、Cl、Na。在湖底表层底泥中,As、Hg、U、Cd、Cu、Zn、Cr、Se、Mo、Co、Ni、Mn、N、P、MgO、Fe2O3、CaO、有机碳与Al2O3呈明显的正相关关系,表明它们的地球化学性质与粘土矿物的含量密切相关。表层底泥中Hg、Cd、As、Cr、Cu、Zn、Pb的潜在生态危害性均很小。在月亮泡的两个沉积柱中,元素含量随深度的变化不尽相同。在沉积柱1中,Fe2O3、Mn、P、Zn、Cu、Ni、Co、Cr、Cd等元素含量随深度变化不大,表明其沉积环境较为稳定。在沉积柱2中,元素含量波动较大,表明该沉积柱的沉积环境较为动荡,并在76～80cm和104～108cm处,As、Fe2O3、Mn、P、Cu、Zn、Co、Ni、Cd、Th、U等含量急剧增高;在70～90cm处Mn/Fe比值高,表明当时干旱少雨、沉积环境较为氧化,在104～108cm处Rb/Sr比高,可能反映当时高温多雨、化学风化作用较为强烈。两个沉积柱的Cr/Th比基本相似,表明沉积柱的物源基本相同。沉积柱中重金属的潜在生态危害程度也很小,表明从垂向上进入月亮泡水体的重金属污染物数量也很少。     

基于主成分分析法的安徽省生态环境质量研究

人类根据自身的具体要求可对生态环境质量进行评定。研究选择具有代表性、可比性、可操作性的评价指标,运用主成分分析法对安徽省17个地市的环境质量的优劣程度进行了定性、定量分析和判别,为安徽生态省建设和环境管理提供科学依据。     

长江上游生态建设工程与植被覆盖时空变化的响应特征研究

"退耕还林"、"天然林保护"等重大生态建设工程在长江上游实施已有十余年,剖析重大生态建设工程实施以来长江上游植被覆盖时空变化特征与生态建设投入间的响应关系,对区内未来生态建设的布局具有重要指导意义。以年际时间序列的SPOT-VEGETATION NDVI遥感数据为基础,利用遥感及地理信息系统技术,趋势拟合等方法,研究长江上游地区2002年至2013年植被覆盖时空动态变化特征。并以县级行政区为单元,分析长江上游植被覆盖时空变化与生态建设工程投入的响应关系。结果表明:研究区内植被指数NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)整体呈现缓慢增加趋势,年均增长率为1.06%,主要体现为中等植被覆盖向高植被覆盖转化;植被覆盖增加区域远远大于植被覆盖减少区域,其中增加的区域占整个长江上游流域的86.02%,主要分布于秦巴山地以北、云贵高原以及横断山区中小起伏的山地;植被覆盖减少区域占6.09%,主要分布于汶川地震灾区以及成都,重庆、昆明等大型城市群及其周边。其次,近10 a生态建设重大工程投资对长江上游植被覆盖增长起促进作用,在研究区内有261个县级行政区具有较好的造林效率,达县级行政区总数的90%,集中分布于云贵、川陕交界处及西部高山、高原区。     

近40年青藏高原湖泊环境变化遥感分析研究

利用高分一号多光谱影像,提取高原上面积大于1 km2的湖泊,并结合两次全国湖泊调查数据集及气象资料,对1975年至2015年湖泊变化及其环境影响因素进行分析。研究结果表明：2015年青藏高原1 km2以上湖泊个数共计1210个,自1975年以来整体呈扩张趋势;雅鲁藏布江流域由于蒸发量的增大湖泊面积呈下降趋势;西藏内流区由于降水量的增加、蒸发量的减少和温度升高引起冰川融化,导致湖泊面积持续扩张。为青藏高原湖泊变化及对环境气候波动的响应等研究提供参考。     

滦河干流水体多环芳烃与有机氯农药季节性分布、组成及源解析

为确定滦河水环境中多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)和有机氯农药(organochlorine pesticides,OCPs)的季节性分布、组成及来源,分别于2015年5月(春季)和8月(夏季)采集了滦河干流14个断面春、夏两季表层水体水样,采用GC-MS/MS分析了水体中17种PAHs和15种OCPs浓度.结果表明,滦河干流春季表层水体中PAHs总浓度范围是33.33~90.65 ng·L~(-1),平均值为52.64 ng·L~(-1);夏季PAHs总浓度范围是147.68~252.68 ng·L~(-1),平均值为169.88 ng·L~(-1);春季表层水体中OCPs总浓度范围是0.08~3.48 ng·L~(-1),平均值为1.19 ng·L~(-1);夏季OCPs总浓度范围是0.08~5.47ng·L~(-1),平均值为1.02 ng·L~(-1).滦河干流春、夏两季表层水体中PAHs季节性污染特征表现为夏季PAHs总浓度高于春季,OCPs季节性污染特征整体表现为滦县、大黑汀水库坝上、潘家口村、郭家屯、曲家湾和白城子等6个断面春季OCPs总浓度低于夏季,其他8个监测断面则表现为春季要普遍高于夏季.从滦河春、夏两季表层水体PAHs和OCPs组成特征来看,春、夏两季PAHs以中低环为主且不同环数PAHs组成比例差异明显,其中春季主要以三环芳烃为主,其次是四环和二环,占PAHs总浓度的比例分别为51.18%~67.55%(平均为61.39%)、11.78%~33.94%(平均为20.97%)和13.31%~27.12%(平均为16.94%);萘(Naphthalene,Nap)对滦河干流夏季表层水体中PAHs总浓度贡献最大,导致夏季PAHs以二环芳烃为主,占PAHs总浓度的比例为77.08%~90.62%(平均为83.34%),其次是三环芳烃和四环芳烃,分别占PAHs总浓度比例为7.09%~15.22%(平均为12.40%)和2.23%~7.49%(平均为3.97%);春、夏两季表层水体中OCPs只有六六六(hexachlorocyclohexanes,HCHs)和滴滴涕(dichlorodiphenyltrichloroethanes,DDTs)有不同程度检出,且呈现以HCHs为主的污染特征,大部分断面HCHs主要组成部分是β-HCH,其中春季占HCHs总浓度的43.78%~70.09%,平均比例为56.25%;夏季占HCHs总浓度的53.63.00%~64.31%,平均比例为58.37%,其他断面则以α-HCH和γ-HCH为主要组成.分析滦河春、夏两季表层水体中PAHs和OCPs的来源,PAHs同分异构体比值显示滦河干流表层水体中PAHs主要来源于燃烧源,部分监测断面还存在石油源和混合源.OCPs同分异构体比值显示滦河干流春、夏两季表层水体中HCHs主要来源于环境残留和大气的长距离传输,另外春季乌龙矶和三道河子断面、夏季大黑汀水库坝上断面可能有新的林丹或γ-HCH输入;DDTs主要来源于新源输入和环境残留,其中潘家口水库坝上、三道河子、外沟门子、白城子、正蓝旗和闪电河水库等断面DDTs污染可能是由于新源输入,姜各庄和郭家屯断面DDTs主要来源于环境残留.滦河干流表层水体中除Chr浓度超过了美国国家水质标准外,其他各单体PAHs未超过各国或组织制定的水质标准,同时各单体PAHs也未超过不同国家或组织制定的水生生物暴露安全标准,但PAHs总浓度超过了美国环境质量标准和欧盟最大允许浓度规定的水生生物暴露安全限值,表明可能会通过水生生物富集PAHs对人类健康构成一定威胁;OCPs浓度不超过不同国家和组织制定的地表水水质标准,也不超过美国环保署制定的淡水水体水生生物水质基准,但春季姜各庄、乌龙矶、曲家湾和白城子及夏季潘家口水库坝上、潘家口村、曲家湾、白城子等断面α-HCH浓度超过其人体健康水质基准,春季闪电河水库断面p,p'-DDD浓度,以及姜各庄、三道河子、郭家屯和闪电河水库等断面p,p'-DDE浓度均超过了其人体健康水质基准,表明α-HCH、p,p'-DDD和p,p'-DDE对滦河干流这些断面周边居民健康会产生潜在有害影响.