微生物法在油气勘探中的应用研究

石油天然气的微生物勘探法是通过测定土壤中以微渗漏轻烃为食物来源的微生物菌落来圈定烃类渗漏的范围.本文探讨了甲烷氧化菌、厌氧纤维素分解菌和硫酸盐还原菌在油气勘探中的意义,并将其作为指示微生物,以川西孝泉地区已知天然气田为例,对微生物油气勘查技术的试验效果进行研究.结果发现,在气田上方指示微生物存在明显异常现象,即在气田上方甲烷氧化菌、厌氧纤维素分解菌数量较少,硫酸菌还原菌较高;气田外缘甲烷氧化菌、厌氧纤维素分解菌数量较高,而硫酸菌还原菌较低.研究表明,微生物地表油气勘探技术用于油气预测是有效的.图2参12     

垃圾渗滤液对地下水污染的PRB原位处理技术

以被垃圾渗滤液污染的地下水为研究对象,分别用零价铁、零价铁和活性炭、零价铁和沸石的混合物作为反应介质,设计了3种地下可渗透反应器(PRB),分别为反应器A、B和C,对PRB技术治理污染地下水的可行性和有效性进行实验模拟研究.反应器的设计充分考虑了反应器的渗透能力与周围地层介质渗透能力的关系.实验结果表明:反应器A、B、C对COD的去除率分别达到80%、90%、70%以上,BOD₅/COD值由0.32分别升高至0.781、0.728、0.716,总氮从50mg/L都降到10mg/L以下,NH₄⁺的去除率达到78%～91%.反应器C中的沸石对重金属和硬度表现出良好的去除效果,其中Mn、Zn离子和硬度的去除率分别达到90%、80%和81%,说明PRB技术治理渗滤液污染的地下水是可行的.     

油酸钠对餐厨垃圾两相厌氧发酵中利用乙酸产甲烷过程的影响

为了研究餐厨垃圾油脂中含有的长链脂肪酸(主要是油酸)对两相厌氧发酵中利用乙酸产甲烷过程的影响,采用中温(35±1)℃批式发酵,以浓度为10 g·L~(-1)的餐厨垃圾厌氧发酵产甲烷相出水为接种液,以乙酸为底物,考察了添加不同浓度油酸钠对累积甲烷产量、产甲烷古菌数量以及发酵过程中乙酸代谢和氢气分压的影响.结果表明:1产甲烷延滞期随油酸钠浓度增加而延长.2油酸钠浓度低于6.0 g·L~(-1)的处理组经过延滞期后乙酸代谢恢复正常,可以完全被转化为甲烷,且部分油酸钠也可被转化为甲烷;油酸钠浓度高于8.0 g·L~(-1)的处理组乙酸代谢受到严重抑制,只有少量甲烷生成;油酸钠生成中间代谢产物,且甲烷转化率为0.3油酸钠对厌氧发酵中产甲烷古菌有严重的抑制作用,产甲烷古菌数量大幅度减少是乙酸代谢过程受到抑制的主要原因.4油酸钠的添加量超过6.0 g·L~(-1)时,在发酵初期会引起产甲烷相中氢分压的升高,也证实了油酸钠对厌氧发酵的抑制作用.     

基于风险的工业管道在线检测技术研究

化工装置工业管道面临焊接和腐蚀两大问题,装置的长期运行与管道定期检验的矛盾日益突出.通过对数字射线、脉冲涡流、超声导波三种管道在线检测技术的对比分析,结合基于风险的检验(RBI)理念,探索出一套适用于工业管道在线检验的技术,对节约企业成本、保障管道安全具有重要意义.     

斑马鱼群体行为变化用于水质在线预警的研究

采用计算机摄像跟踪技术,以正常水体中斑马鱼鱼群的行为变化为基础,模拟污染物突发暴露下斑马鱼鱼群游动行为(速度和高度)、通讯行为(平均距离和分散度)和区域分布(不同区域停留时间)的变化规律.结果表明:在氯氰菊酯和溴氰菊酯联合突发暴露下,斑马鱼表现出慌乱不安的过度活跃,游动速度在暴露前30 min内持续增大,变化区间由暴露前30～60 mm·s-1增至60～85 mm·s-1,而后又迅速下降至20mm·s-1左右.高度的变化稍微滞后于速度的突变,在暴露12 min后才明显增高.持续的污染物暴露和其对鱼的毒性作用也破坏了鱼群原有的通讯和分布规律,平均距离和分散度分别增大43.5%和120.0%,且鱼群在浓度相对较低、接近水面的出水口附近的停留时间明显增加.与传统的以个体鱼和单一行为反应为监测对象的方式相比,基于斑马鱼群体行为变化用于水质在线预警系统能够获得更加全面、有效的信息,是预警水质突变的可靠手段.     

希瓦氏菌介导纳米材料生物合成及其环境应用

纳米材料在环境领域的应用已经日益广泛,但是目前普遍使用的物理、化学的合成方法存在着费用高、环境危害大等问题,因此,通过生物方法合成纳米材料的新型绿色合成技术已经成为纳米材料研究领域的热点之一。金属还原菌希瓦氏菌(Shewanella)所具有的电子释放能力、硫代谢能力以及对毒性的高耐受力等特性,使其在纳米材料领域中具有重要的应用潜力,已成为该领域的研究热点,并受到广泛重视。文章对当前希瓦氏菌合成纳米材料最新进展及其在环境修复中的应用作简要的概述。     

水库扩建工程水体富营养化预测评价方法研究

以附廓水库、木浪河水库、沙坝水库3个水库扩建工程为例,综合考虑水体富营养化计算预测评价、水体富营养化现状调查评价、水生生态现状调查等方面的结论,对3个水库扩建后富营养化水平进行预测评价。     

石家庄一次持续性霾过程形成原因及气溶胶垂直探空分析

为了研究石家庄冬季霾过程的形成原因及污染物变化特征,对2015年12月17—26日一次持续性霾过程中地面气象要素、天气背景场、PM(PM_(2.5)和PM_(10))、气态污染物(SO_2、CO、NO_2和O_3)、边界层垂直结构和数浓度垂直分布进行了综合观测分析.结果表明,华北上空稀疏的等压线和均压场结构、地面小风、高湿度的气象条件为这次霾污染的发生和持续提供了有利的动力和水汽条件.霾过程中PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2、O_3和CO的平均浓度分别为208.1、299.4、75.3、81.9、13.1μg·m~(-3)和4.2 mg·m~(-3),分别是清洁天的5.8、4.5、1.4、2.4、0.5和4.7倍.逆温层的存在阻碍了近地层气溶胶粒子向高层的传输.逆温层上部层边界层内0.3μm和0.3~2.5μm的气溶胶数浓度分别减少了25%~40%和63%~85%.在200 m高度内,0.3、0.3~0.5、0.5~1.0和1.0~2.5μm的气溶胶在霾天的平均数浓度分别为503.0、295.7、103.9和8.9 cm~(-3),分别是清洁天的2.8、17.8、31.9和24.4倍.     

街道峡谷对近地层风场影响的观测和模拟分析

城市街道峡谷结构对近地面边界层的风场环流等气象要素具有重要影响,可导致城市局地空气污染分布发生变化.随着城市化发展及城市空气质量变化,街道峡谷的城市空气污染影响日益突出,分析街道峡谷内部风场成为认识和治理我国城市空气污染的一条重要途径.鉴于目前我国鲜有城市街道尺度大气边界层精细气象观测研究,本文分析了美国俄克拉荷马大学的街道峡谷精细气象观测数据及其FLUENT模拟.结果表明:街道峡谷内风场结构变化依赖大气背景风向,当背景风向平行于街道峡谷走向时,街谷两岸风速几乎没有差异,而在背景风向垂直于街道峡谷走向时,由于高空风进入街谷形成的涡旋气流对街道峡谷风场有补充作用,峡谷两侧中层高度风场差异变大,风速差值大约为0.5 m·s~(-1),且街道峡谷两岸风速差异得到了FLUENT模式的验证,但模式对迎风岸的风速模拟存在高估,模拟的中层高度处两岸风速差值为1.6 m·s~(-1).观测资料分析揭示大气边界层稳定度条件对街道峡谷内风场分布也有很大影响,中性稳定条件下街道峡谷两岸近地层风速差异最大,输送进入峡谷空间的风速增量比原峡谷内风速大约高1倍,其它稳定度条件下街谷两岸风速差异被削弱.