密云水库上游金矿区土壤重金属空间分布、来源及污染评价

对北京市密云水库上游金矿区周边土壤重金属(Hg、Pb、Cu、Cd、Ni、Zn和Co)的空间分布、来源及污染现状进行研究与评价.结果表明,土壤中除了Zn和Co外,重金属(Hg、Pb、Cu、Cd、Ni)的平均含量均超过北京市土壤背景值,其中Hg和Cd超标倍数较大.空间分布图显示,重金属含量整个分布趋势为从东北向西南递减,主要富集在金矿区尾矿库.多元统计分析(相关性分析、主成分)表明,Hg和Pb为人为源,可能来源于选矿方法及矿石运输过程;Cu、Cd和Zn来自混合源,来源于矿山开采和岩石矿物的自然风化;Co和Ni为自然源,主要来源于地球化学活动或土壤母质.单因子指数和内梅罗综合指数法及潜在生态危害指数法评价结果表明,Hg和Cd的污染比较严重,特别是Hg;Pb的污染程度也应当引起充分关注,Cu、Ni、Zn处于相对安全水平.     

基于主观经验的俯仰座舱耳板优选设计过程

目的通过介绍耳板的结构优化过程,介绍主观经验判定对结构优化,特别是优化方向确定的积极作用。方法根据耳板的使用条件,在初步设计结构及Ansys计算结果基础上多次迭代,凭借设计经验人为作出优选判断,确定结构改变与优化方向。结果将优化后的结构代入座舱整体模型,对优化结果进行验算,证实耳板优化后满足强度和刚度目标,满足工程实施条件。结论对于像耳板这样结构形式受到诸多限制的,受力复杂的关键部件,常用的优化方法难以保证获得满意的、工程切实可行的结果。采用主观预判优选确定优化方向更容易保证得到一种工程可实施结构。     

酚类物质臭氧氧化降解的定量构效关系

测定了23种酚的臭氧氧化速率, 分别采用遗传算法(GA)结合偏最小二乘法(PLS)、遗传算法结合人工神经网络(ANN)建立了酚类物质臭氧氧化速率的定量构效关系(QSAR)模型.研究表明, 臭氧氧化酚的速率可用伪一级反应速率模型描述, 苯环上取代基得失电子的能力对酚的氧化速率影响较大.基于GA-PLS算法建立的QSAR模型为lgk=3.439-0.206lgP(辛醇-水分配系数对数值)+0.122×pKa(解离常数)+0.3464χpc(四阶路径/簇分子连接性指数)- 0.0236qC-(碳原子所带最大负电荷).基于GA-ANN算法建立的QSAR模型含有参数lgP、4χpc、pKa和α(平均分子极化率).留一法交叉验证结果表明, 基于GA-ANN算法建立的模型比基于GA-PLS算法建立的模型具有更好的稳健性.QSAR研究表明, 酚的臭氧氧化速率与电子云分布以及苯环上取代基的性质密切相关, 另外, 水的溶剂化作用对酚的氧化速率也有显著影响.     

蒽醌活化过硫酸盐降解罗丹明B

本文考察了蒽醌活化过硫酸盐过程中降解罗丹明B的特征.实验发现, Fe(Ⅲ)、不同种类和含量的蒽醌、pH值变化、添加自由基淬灭剂以及光照/非光照等不同条件下, 对过硫酸盐活化过程中降解罗丹明B特征均产生不同程度的影响.结果表明, 体系中不同含量醌活化过硫酸盐的条件下, 罗丹明B表现出不同的降解特征;酸性和碱性条件下, 过硫酸盐活化过程中氧化降解RhB的效能并无明显差别;相对于甲醇, 叔丁醇可能是更有效的半醌自由基淬灭剂;含氧化敏感官能团结构的蒽醌类有机物AQS和AQDS能有效活化过硫酸盐, 促进了过硫酸盐的氧化降解效能, 使得罗丹明B脱色程度达到90%以上, 这主要是反应体系中蒽醌类有机质能有效活化过硫酸盐生成过硫酸根自由基, 使过硫酸盐的氧化性得到显著提高.Fe(Ⅲ)和蒽醌耦合作用对过硫酸盐氧化罗丹明B的活化作用比单纯的蒽醌活化效果更显著.     

冰封期达里诺尔湖主要离子特征

通过对内蒙古达里诺尔湖冰封期湖冰与湖水进行取样, 分析总磷(TP)、总溶解性固体(TDS)、Mg2+、Ca2+、K+、Na+、Cl-、SO42- 、CO32-和HCO3-离子在冰体及水体中的分布特征及迁移过程.结果表明, 在冰体和水体阳离子中, Ca2+、Mg2+相对贫乏, 在冰体中平均浓度分别为1.37 mg·L-1和7.0 mg·L-1, 水体中平均浓度分别为4.01 mg·L-1和24.53 mg·L-1, Na+所占比例最高, 冰体与水体中平均浓度均达到92%.CO32-、HCO3-和Cl-是冰体和水体中阴离子的主要组成部分, 冰体中平均浓度分别为435.86、543.20、539.97 mg·L-1, 水体中平均浓度分别为1773.90、2556.49、1890.08 mg·L-1.Piper图表明达里诺尔湖水化学类型以Na+-CO32--Cl--HCO3-型为主.Gibbs图显示岩石风化与蒸发浓缩作用对达里诺尔湖的离子含量影响显著.通过对TP、TDS、Mg2+、Ca2+和Cl-之间的关系分析可知, 在水体中, Mg2+和Ca2+的组成随着深度的变化基本保持不变, 而在冰体中呈现无规律的变化, 在水中表现为基本不变;TP和Cl-在水体中没有相关性, 在冰中相关性不明显.无论在水体中还是在冰体中, TP和TDS具有较好的相关性(水体:r=0.94;冰体:r=0.90), 说明TDS可以在冰封期较好地示踪TP的迁移过程.     

TC4钛合金厚板电偶腐蚀与防护研究

目的研究TC4钛合金厚板与铝合金、钢之间发生电偶腐蚀的敏感性。方法通过测定TC4钛合金厚板与铝合金、钢组成的电偶对的电偶电流方法,研究TC4钛合金厚板与上述异种材料之间发生电偶腐蚀的敏感性。结果 TC4钛合金厚板与铝合金、钢接触时极易发生电偶腐蚀,不能直接接触使用,必须采取有效的防护措施。对钛合金和铝合金进行阳极氧化处理,可降低电偶腐蚀敏感性;对钛合金进行阳极氧化处理,同时对钢进行电镀镉-钛处理可以在一定程度上降低电偶腐蚀敏感性。结论 TC4钛合金厚板与铝合金及钢的电偶腐蚀敏感性高,表面处理可以有效降低异种材料的电偶腐蚀敏感性。     

航空发动机涡轮叶片热障涂层冲蚀试验装置的研制

目的通过研制热障涂层冲蚀服役环境的模拟装置,来研究冲蚀失效机制。方法通过研制模拟热障涂层高温热冲击的燃气喷枪,在喷枪中设计速度、流量可控的颗粒送料系统,同时在装置中集成裂纹演化实时检测的声发射系统。结果该系统实现了热障涂层冲蚀服役环境的模拟,温度场、裂纹演化损伤参量的同步采集、输出与显示,从而完成了冲蚀服役环境模拟与关键损伤参量实时检测的一体化设计。结论装置能完成热障涂层常温、高温等各种服役温度、各种冲蚀角度、各种冲蚀速度等条件下的模拟试验,并提供较为系统的损伤参量检测数据,为理解热障涂层的冲蚀机理、优化其设计制备提供有效的试验数据。     

过硫酸盐活化耦合微生物燃料电池的降解结晶紫性能

利用Fe0活化Na2S2O8产生具有强氧化性的SO-4·催化降解目标物结晶紫。研究不同因素(阴极液初始pH值、S2O82-浓度、共存离子Cl-浓度)对Fe0/S2O82--微生物燃料电池(MFC)体系中结晶紫降解率及产电性能的影响。结果表明,阴极液初始pH值降低和S2O82-浓度增加有利于体系中结晶紫的降解和最大功率密度的提高,阴极液共存离子Cl-浓度的增加会阻碍结晶紫的降解,最大功率密度随Cl-浓度增加呈现先增加后降低的趋势。综合体系中结晶紫的降解率和最大功率密度,在温度为30 ℃,Fe0投加量为1 mmol·L-1,阴极液初始pH值为3、S2O82-浓度为2 mmol·L-1时,180 min后浓度为0.16 mmol·L-1的结晶紫降解率达到95.62%,最大功率密度为637.245 mW·m-3,内阻约为400 Ω。降解过程符合一级动力学方程。     

C/N对单级脱氮系统N2O排放量及其途径的影响

采用4组0.5 L的批式反应器,调节进水初始NH4+-N为100 mg·L-1,控制温度为30 ℃,DO为(2.00±0.20)mg·L-1,以葡萄糖为有机碳源,采用化学抑制法研究进水C/N分别为0、0.5、1.0和1.5时,单级脱氮系统的氮转化情况、N2O排放量及N2O排放途径。结果表明,反应器进水C/N从0升高至1.5,在6 h时系统TN去除率由14.5%增至23.5%,而系统N2O排放量由180 μg减至10 μg,N2O转化率由2.5%降至0.1%。随着进水C/N的升高,氨氧化菌(AOB)反硝化产生的N2O排放量在3.6 ~11.7 μg之间波动,而同步硝化-反硝化产生的N2O排放量降幅明显,由176.8 μg降至5.3 μg。当C/N为较低的0和0.5时,同步硝化-反硝化对N2O排放贡献率均达到85%以上,系统N2O排放途径主要为同步硝化-反硝化;当C/N为较高的1.0和1.5时,AOB反硝化对N2O排放贡献率为45.9%和26.5%,系统N2O排放途径主要为同步硝化-反硝化和AOB反硝化作用。     

4种因子对猪场沼液产磷化氢的影响

以猪场沼液为研究对象,在ASBR（厌氧序批式反应器）内采用充氩吹托带出PH3的方式,在680 nm处用分光光度法测定PH3氧化成磷酸盐后的浓度,以研究pH、TP、COD、Cu2+这4种因素对猪场沼液产磷化氢的影响,为揭示PH3转化过程对猪场废水中其他形态磷的补充提供有效的理论依据。结果表明：在偏酸性的实验条件下,PH3产量明显较中性和碱性条件下产量多;PH3产量与TP在一定程度上呈正相关;COD在270~620 mg·L-1范围时能促进PH3的产生,而在630~980 mg·L-1范围时则抑制PH3的产生;Cu2+浓度处于1.2~4.0 mg·L-1时,Cu2+浓度与PH3产量呈负相关。