MATLAB在复杂地质区域地应力反演中的应用

地应力场反演工作是深部矿井安全有序、高效生产的重要基础工作之一。为了提升复杂地质区域地应力场的建模和反演速度,利用MATLAB特性将其"胶水式"地应用于地应力场反演过程,减少手动干预的影响,主要开展了以下工作:(1)利用MATLAB编制了模型搜索程序,快速找寻到与工程现场实测测点对应的数值模型中ZONE单元编号及位置;(2)根据主应力、正-剪应力的相互关系,编写了基于MATLAB的二者转换模块,实现了由主应力向正-剪应力的快速变换;(3)利用MATLAB中的regress模块,建立了地应力反演的多元线性回归模型,求解得到的判定系数达到88.26%(1为最大),从而实现了对初始地应力场的重构,为矿井后期的开采设计、安全分析提供依据。结果表明,MATLAB的应用使整个反演与重构过程实现了无缝衔接,大大减少了人工工作量,杜绝了大量数据人工处理带来的误差,提高了工作效率。     

飞灰道路利用的环境风险及其时空分异特性

为在综合考虑长期风化导致的污染物释放变化、区域气候条件差异、以及参数不确定性影响下,精细评估飞灰道路基材资源化利用过程对浅层地下水资源(在饮用水质量方面)潜在风险及其时空分异特性,提出了一种综合的基于风险的方法,可用于评估碱性废料(如焚烧飞灰)部分替代公路垫层材料的回收潜力.将估算源浓度的浸出试验结果与风险评估程序中通常采用的归趋-迁移模型相结合,通过实验室浸出试验模拟未风化和风化条件下的污染物释放,采用Monte Carlo方法模拟参数不确定性对风险的影响,针对不同气候特征对环境风险区域特性的影响进行评估.结果显示:在华北地区典型气候条件下,所识别的7种目标污染物中,Zn、Cd和Pb存在暴露点预测浓度超标的可能,超标概率分别为34%、96%和7%,导致其暴露浓度(以95%分位值表征)均超标,环境风险不可忽视;碳酸化作用会使得部分污染物的溶出特性发生变化,并导致长期风险的变化,具体到碳酸化后的暴露浓度,Cd呈下降趋势,Ni和Zn基本不变或变化较小,Cr、Cu、As明显增加但仍显著低于标准限值,而Pb离子暴露浓度显著增加的同时超标情况从1倍增加到3.5倍,需要引起重点关注;由于降雨等区域差异化参数的影响,不同区域之间风险差异较大,差异最大的干旱区和半干旱区暴露浓度相差近2倍;不同区域超标的共性污染物为Zn和Cd,另外,湿润/半湿润区域还存在Pb暴露浓度超标.     

“可再生”聚羧酸盐凝胶-碱复合净水材料的原位合成及应用

为高效、经济及绿色地净化含铜废水,基于新的原位合成方法,制备新型聚羧酸盐凝胶-碱复合净水材料,用于对含铜废水的高效“可再生”净化. 以一种活性杂环型阳离子单体(N,N-二烯丙基-3-羟基杂氮环丁烷氯化铵,DHAC)和丙烯酸(AA)为基本原料,通过“预聚+交联”的新型反应过程,构建开环交联型聚羧酸盐凝胶骨架(ROPCG),并产生原位包覆效应,实现对溶液体系中NaOH的100%包覆,获得高效的ROPCG-NaOH复合净水材料. 结果表明:①基于“吸附+沉淀”协同的双重作用机制,ROPCG-NaOH材料实现了对含铜废水的高效净化,每g ROPCG-NaOH复合净水材料可去除384.62 mg的铜离子,同等净水能力优于大部分同类产品. ②ROPCG-NaOH复合净水材料仅通过简单的“预聚+交联”反应过程即可获得,且主要的生产原料为商业易得的常规原料,具有简单易得、绿色环保的特性,综合考虑ROPCG-NaOH复合净水材料具有明显的应用优势. ③ROPCG-NaOH材料废渣可再生为有用的ROPCG凝胶吸附剂,再生ROPCG凝胶吸附剂的铜吸附容量为276.24 mg/g,与单纯ROPCG凝胶吸附剂的铜吸附容量(286.53 mg/g)接近,重复再生率为96.55%. 研究显示,ROPCG-NaOH复合净水材料能高效、经济、绿色及“可再生性”地处理水中铜离子,应用前景良好.      

碳化对焚烧飞灰“减污降碳”协同处置潜力研究

为探究我国不同地区生活垃圾焚烧飞灰“减污降碳”协同处置潜力,选取我国8个典型地区的飞灰为研究对象,采用加速碳化试验模拟飞灰长期填埋场景,通过重金属浸出试验探究碳化前后其重金属浸出浓度的变化情况,通过热重分析研究其对CO₂的实际吸收能力,同时基于Steinour方程研究2009—2021年我国飞灰对CO₂的理论吸收能力. 结果表明:通过浸出试验得知加速碳化后飞灰中重金属Zn、Cd的浸出浓度分别下降了10%~18%和9%~30%,其中上海市和河南省飞灰样品中Zn的浸出浓度已低于生活垃圾填埋场入场要求. 《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB 18485—2014)的发布实施导致飞灰中碱性成分占比上升,使得飞灰对CO₂的吸收潜能增至标准发布之前的约1.38倍. 以贵州省、上海市、山东省、北京市、广东省、辽宁省、河南省、天津市8个不同地区的飞灰样品为例,通过Steinour方程推算得到2020年我国飞灰对CO₂的理论吸收量达339.93×104 t,约占2020年我国碳排放总量的0.034%. 对上海市、北京市及河南省3个飞灰样品进行加速碳化试验,通过热重曲线得到飞灰在碳化前后CaCO₃分解段的失重率,进一步推算出2020年我国飞灰对CO₂的实际吸收量达16.34×104 t,占其理论吸收量的4.8%,飞灰对CO₂的实际吸收量小于其理论吸收量的主要原因是,在加速碳化过程中产生的碳酸钙及其他聚合物包裹飞灰,使外部CO₂难以进入飞灰内部. 研究显示,加速碳化对飞灰“减污”效果明显,但“降碳”效果仍需对碳化场景以及预处理过程的工艺参数进行优化,以期最大限度地提高飞灰对CO₂的实际吸收能力.      

水筛选焚烧法处理城市生活垃圾

世界经济在不断发展,城市也在不断发展,城市的发展却又给社会带来各种社会问题,城市的生活垃圾处理问题,就是在这种发展中产生的,无数事实说明,城市生活垃圾的处理已成了世界各国迫切需要解决的重大环境保护问题。     

多层建筑物的脉动测试与分析

目前各类建筑物动力特性的测试方法颇多,本文基于选频测振方法,对框架和框架剪力墙结构的两幢多层建筑物进行了脉动测试与分析,并得出如下一些结果: 1.脉动测试中采用选频方法可较为方便地取得建筑物的前几阶频率和振型。 2.利用选频方法可以对建筑物的扭转振动现象予以估计。     

Na-CNB光催化材料合成及应用

以尿素、四苯硼化钠、氢氧化钠溶液为前驱体,利用浸渍-焙烧法制备了Na OH与CNB不同质量比率的Na-CNB复合光催化剂。采用X射线衍射(XRD)、光致发光光谱(PL)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)、红外光谱(IR)等对该催化材料进行了表征,并考察了Na-CNB的紫外光催化活性。结果表明:Na+的掺杂有效地提高了CNB的光催化性能,在所有的Na-CNB光催化剂样品中,Na(0.1)-CNB催化剂具有最高的光催化活性,在优化条件下,紫外光照射2 h,光催化降解甲基橙降解率为69.85%。     

丛枝菌根真菌及猪炭对多氯联苯污染土壤的联合修复作用

选用玉米(Zea mays L.)为供试植物,采用盆栽试验研究了接种丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌(Funneliformis mosseae)和添加不同粒径猪炭对多氯联苯(Polychlorinated biphenyls,PCBs)污染土壤的联合修复效应及其对土壤微生物的影响.结果表明,接种AM真菌(10%接种量)及添加2.5%猪炭对土壤有效磷含量提高具有显著的协同效应,猪炭还显著提高了土壤有机碳、速效钾含量和pH值(p0.05);猪炭显著促进了菌根真菌侵染率,但对玉米根系生物量具有抑制作用.接种AM真菌的同时添加猪炭提高了细菌16S rDNA丰度,且接种AM真菌同时添加粒径0.25 mm猪炭显著促进了土壤PCBs降解率.AM真菌与猪炭改变了土壤微生物种群的相对丰度,其中,Planctomycetes与土壤三氯联苯降解显著相关(r=0.049,p0.05),而Acidobacteria与五氯联苯降解显著相关(r=0.008,p0.01).AM真菌及猪炭提高了土壤有效养分含量,促进了植物生物量和土壤PCBs降解,对PCBs污染土壤具有较好的修复潜力.     

UV/Fenton法预处理橡胶促进剂生产废水

采用UV／Fenton法对橡胶促进剂废水进行预处理。当原水COD约为3000mg／L时，COD去除率可达65％以上，并得到最佳操作条件为：H2O2投加量为8mL／L，Fe^2＋投加量为0．8g／L，反应时间为30rain，pH=5；同时得到Fenton试剂处理该废水的最佳条件为：H2O2投加量为10mL／L，Fe^2＋投加量为0．966g／L，反应时间为30min，pH=5；单独UV作用的最佳工艺条件为：反应时间为20min，pH=5；并就3种处理方法进行了比较，发现UV对Fenton试剂处理橡胶促进剂废水具有一定促进作用。反应前后的紫外光谱说明，经UV／Fenton或Fenton反应后原水中的苯胺、硝基苯等物质已得到了彻底的氧化分解。