基于纳米技术的环境保护新材料与污染防治新工艺的研究

纳米科技是面向21世纪的核心战略科技,它为解决环境保护与经济发展的矛盾提供了有力的技术手段.通过将纳米技术引入环境保护与污染防治的研究领域,概述了纳米技术的内涵、纳米材料的特殊性质,全面介绍了纳米技术在环境保护新材料与污染防治新工艺中的应用情况,展望了纳米技术在环保领域的研究发展方向,表明利用纳米技术解决环境问题将成为未来环境保护发展的必然趋势.     

化感物质对小球藻抗氧化体系酶活性的影响

利用水生植物产生的化感物质抑制有害藻类是1种藻类控制新技术.研究了选择性抑藻化感物质EMA对蛋白核小球藻和普通小球藻抗氧化酶体系活性的影响.结果显示,化感物质浓度为0.25 mg/L时,2种藻类的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性都高于对照组.但随着化感物质浓度的升高,蛋白核小球藻3种酶活性都逐渐下降,当化感物质浓度为4 mg/L时,SOD活性为0;而普通小球藻的酶活性随着化感物质浓度升高持续升高,都达到对照组的3～4倍.     

全自动阵列离子迁移谱仪连续监测挥发性有机化合物

为了拓宽离子迁移谱仪的检测范围、提高化合物的识别准确度,研制了一套阵列离子迁移谱仪,该仪器基于63 Ni源正离子模式、63Ni源负离子模式和真空紫外灯光电离模式的组合电离源,可以连续监测空气中挥发性有机化合物.仪器采用全自动的采样进样系统,同时检测了二甲基亚砜的正离子和二氯甲烷的负离子,实现了正负离子的同时检测.通过对阵列离子迁移谱图的综合解析,识别了63Ni源正离子模式下难以鉴别的丙烯腈、间二甲苯和丙酮.连续4 d定量测定丙酮样品,结果表明仪器对丙酮的线性检测范围为2个数量级,线性相关系数R优于0.995,相对标准偏差控制在4.0%～18.3%.采用动态跟踪法,连续24 h在线监测了模拟泄漏的丙烯酸甲酯,监测结果直接反映了其泄漏的时间和浓度.     

煤层底板隐伏陷落柱突水预测及采前注浆加固评价

华北型煤矿开采受底板岩溶强含水层威胁，通过对淮南张集矿1613A工作面底板隐伏岩溶陷落柱突水危险性分析，采用FLAC3D方法模拟采动条件下岩溶陷落柱活化过程。模拟结果显示:陷落柱上方的煤层底板岩体发生塑性变形，导致陷落柱附近岩体失稳，陷落柱筒壁产生局部剪切破坏，剪切破坏位置易导致奥灰强含水层发生陷落柱突水。采前采用注浆方法改造岩溶陷落柱，对改造后的陷落柱进行数值模拟分析，其内部注浆岩体对陷落柱筒壁具有良好的支撑作用，抑制了筒壁位置剪切破坏的发生，使有效隔水层厚度增大，降低了陷落柱突水的危险性。     

安全人性学的方法论研究

为正确利用和改善安全人性及有效开展安全教育,有必要开展宏观层面的安全人性方法论研究。首先,给出安全人性学方法论的定义及研究内容。基于人性学方法论和安全科学方法论等,构建包括时间维、数量维、专业文化维、环境维、技术维和理论维的安全人性学方法论的多维结构体系。其次,从学科特性出发,描述了安全人性学的研究方法,确立了安全人性学研究的一般步骤;并在此基础上,建立安全人性学研究的范式体系。研究表明,安全人性学方法论是在安全人性学原理以及相关理论的指导下所形成的系统化和程式化思想,对安全人性学的研究有理论指导作用。     

天柱山国内旅游市场空间结构分析与优化

从旅游客源和客流两方面分析了天柱山国内旅游市场的空间结构特征及其演化:2002年与1996年相比,天柱山国内旅游客源市场有扩散趋势,但仍呈较强的集中性,客源吸引半径小幅上升,呈明显的近程性;旅游客流在景区空间呈现多中心辐射扩散的分布点.在此基础上,划分了天柱山国内旅游市场空间圈层结构,对不同的圈层结构提出了不同的经营策略,以达到优化市场空间结构的目的.     

长征国家文化公园红色旅游资源网络关注度及其旅游流网络结构分析

长征国家文化公园建设面临着的现实需求和复杂问题,迫切要求开展相应的系统性研究工作。以长征国家文化公园内154处重点红色旅游资源为研究对象,基于“虚拟”与“现实”相结合的视角,使用GIS、Gephi等研究方法,对其网络关注度和旅游流网络结构进行分析。研究表明：（1）红色旅游资源网络关注度普遍偏低、差异明显,5A级景区和重要人物是最受网络用户关注的资源类型;（2）旅游流网络结构松散、小世界效应显著,在湖南、贵州、陕西省内分别形成了“△”“网状”“双核”结构模式;（3）网络关注度与旅游流网络具有关联性和差异性,据此识别了湘中、黔川、陕北等重点红色旅游区,以及川陕、闽赣等红色旅游发展潜力区。基于以上分析,长征国家文化公园建设应以重点红色旅游资源为基础,实施分类施策、分段开发、扬长补短的发展策略。围绕高高、高低、低高、低低四种不同类型资源制定相应的发展策略,并结合不同区域的发展情况分别采取“节点”“斑块”“廊道”相结合的发展模式。     

煤层气产出水的人工湿地构建与处理效果研究

针对煤层气田产出水排放所存在的环境隐患,在山西省沁水盆地建立复合型人工湿地处理系统,对比产出水经该系统处理前后的水质,研究人工湿地系统对煤层气产出水的净化效果,结果表明:人工湿地对产出水中污染物发挥了较为稳定的去除效果,出水水质可达农田灌溉水质标准。其中,人工湿地对于产出水中的悬浮物和重金属有良好的去除效果,悬浮物去除率达99.13%,重金属去除率达90%以上;对产出水的pH值具有良好的调节作用,使出水水质趋于中性。研究人工湿地系统的沿程水质变化,发现悬浮物的去除主要发生在阶梯式人工湿地,湿地系统对全盐量的去除效果不明显。该湿地系统由于处理成本低廉,可为野外处理类似高盐度的采矿废水提供借鉴和参考。     

基于不同类型水体特征的饮用水健康风险综合评价

基于不同类型水体特征,提出了以健康风险评价模型为核心,适用于同一区域不同类型(河流型、湖库型和地下水型)的饮用水健康风险评价方法体系.该方法体系包括区域特征分析、评价指标筛选、评价模型选择、环境风险综合评价和环境风险管理5个步骤.应用该方法体系对郑州市3类水体类型的典型饮用水源进行健康风险评价.结果表明:河流型和地下水型饮用水主要风险因子为Cr6+和Ca,湖库型饮用水主要风险因子为Cr6+和Sn;3类型水体风险较大者为湖库型,应在风险管理中给予重视.     

页岩储层的微观孔渗特征分析

页岩气藏的孔渗结构特征与常规气藏显著不同,其孔渗结构通常具有超致密、特低孔、特低渗的显著特征.孔隙度变化范围一般在1％-5％,其储集空间主要为微孔隙和微裂缝,通常认为这些孔隙属于纳米级孔隙.分析了有机质孔隙、粒间孔隙和粒内孔隙三种微孔隙和自然微裂缝与水力压裂裂缝两种微裂缝的微观特征,并对页岩气在各种储集空间中的储存形式做了分析,同时指出了页岩储层中孔隙网络的形成对渗透率改善的重要意义.