浅层小尺度隐伏断层地表勘探的正演模拟及应用

采用二维声波方程有限差分法对浅层小尺度隐伏断层地质模型的地震波场响应进行数值模拟,分别从震源位于断层下降盘顶、断层上升盘顶及断层顶三个不同位置进行正演模拟,对地震波场在断层模型中的传播规律及其地震记录变化特征进行了详细分析。结果表明多个单炮记录的变化对比不仅可以对断层进行快速有效的判断,而且为分析断层几何类型、估计断裂带范围与宽度等方面提供重要的依据。同时将模拟结果应用到实际生产中,取得了较好的应用效果。该方法能有效辅助实际野外工作中对断层的判断,为合理设计观测系统及采集参数设置提供指导,对提高浅层地震勘探现场工作效率和精度具有重要作用。     

植物基因工程修复土壤重金属污染研究进展

土壤重金属污染植物修复技术应用广泛,但超富集植物的寻找耗时费力,现存超富集植物通常生长缓慢、生物量低、地域限制较大,导致植物修复效果不能达到预期.基因工程在植物修复中的应用,为提高植物修复土壤重金属污染的效率提供了新的思路.通过综述基因工程强化植物修复土壤重金属污染的研究进展,着重关注植物修复关于重金属转运、储存、解毒过程的调控过程,主要包括:①控制植物体内重金属由胞外运移至胞内的关键基因,主要有锌铁调控蛋白、黄色条纹样蛋白、天然抗性相关巨噬细胞蛋白,作为载体参与重金属在植物体内的不同组织的转运.②改变重金属在细胞内储存位置、提高植物耐受能力的关键基因,主要调控ATP结合盒转运器、阳离子扩散促进器和P_1B型ATPases,通过增强植物对重金属的区隔化能力来实现储存功能.③降低重金属对植物毒害作用的关键基因,主要调控植物体内植物络合素、金属硫蛋白的大量合成,并络合重金属形成螯合物.根据植物基因对重金属超耐性和超富集的作用机制,建议后续研究可利用基因工程向目标植物导入相关功能基因,使其在目标植物中高效表达,并在实际环境中进行植物生长测试应答机制,最终更好地调控植物体内重金属含量平衡关系,以克服超富集植物与环境适配性差的缺陷.      

安徽省O3浓度时空分异及其驱动因素研究

基于2017—2018年安徽省132个空气质量监测站点的O₃浓度观测数据及各月份的气象与前体物排放数据, 采用空间自相关分析、地理探测器等方法分析安徽O₃浓度的时空分异及其驱动因素. 结果表明:安徽O₃浓度的峰值出现在5月和6月, 超标率分别为31.4%和42.8%. O₃浓度整体呈空间集聚特征, 高值区主要出现在安徽东北部的蚌埠、宿州、淮南和滁州4市, 低值主要分布在皖南山区. 气象要素是安徽省O₃浓度格局形成的主控因素, 其中6月的边界层高度(q=0.644)、近地面太阳辐射(q=0.597)和风速(q=0.571)的影响最大, 且呈正向影响, 风速的增大和边界层高度的增加可能使得输入性污染增加. 降雨量(q=-0.532)和相对湿度(q=-0.559)呈负向影响, 且降雨带的移动是影响安徽夏季O₃分布格局的一项关键因素. 本地前体物排放对安徽O₃浓度的影响受到气象要素的驱动, 在夏季呈正向, 而冬季呈反向, 其中CO的影响相对较大. 6月气象要素与本地前体物排放的双因子交互驱动对O₃浓度的空间分异具有增强作用. 边界层高度和近地面太阳辐射与本地前体物的组合解释力均大于0.7, 在不利的气象条件下, 应进一步加强对本地前体物排放的管控.     

污泥灰渣中重金属煅烧脱除规律研究及安全性评价

污泥目前被认为是磷酸盐矿的二次资源,焚烧处理可实现污泥中磷资源的浓缩富集,但其中重金属毒性问题尚待解决.该文以污泥焚烧灰渣为研究对象,利用马弗炉进行煅烧实验,通过改变反应时间(从10 min到60 min)、温度(从900℃到1200℃)及CaCl2的添加量(以Cl计,从1.5%到8.0%)研究重金属(Pb、Zn和Cu)的去除率及在煅烧灰渣中的赋存形态.结果表明:Pb有较高的去除率,且其去除率均随温度、时间及Cl含量的升高而升高,在1200℃、Cl含量为5.0%的时候有最大值为82.4%;Zn的去除率受温度的影响较大,高温时Zn有较高的去除率,且在1100℃时有最大值为83.9%;Cu的去除率较低,而在温度为1100℃时有最大的去除率为68.2%.就煅烧灰渣中重金属的赋存形态而言,各种工况下Pb在煅烧灰渣中均以残渣态存在;Zn在煅烧灰渣中主要也是以残渣态存在;Cu在煅烧后还存在一定的酸溶态,在900℃、煅烧10min时煅烧灰渣中酸溶态可达29.2%.增加CaCl2的添加量可以促进重金属的去除,同时使煅烧底渣中的重金属更稳定.地累积指数(Igeo)评价结果显示,煅烧底渣中的这3种重金属的污染程度都降低了.     

添加剂对垃圾焚烧飞灰熔融过程二噁分解的影响

为了研究添加剂对垃圾飞灰熔融处理过程中二噁(口英)分解特性的影响,选择碱性氧化物CaO和液体陶瓷(LC)2种添加剂,改变温度、气氛和熔融时间研究2种添加剂对二噁(口英)分解率的影响.研究表明CaO对二噁(口英)分解影响随气氛不同而改变,氧化气氛下,加入CaO使二噁(口英)的分解率略微降低,而在还原气氛下则会使二噁(口英)分解率升高.液体陶瓷添加剂对熔融过程二噁(口英)分解有显著影响.1400℃时,随着LC添加比例由0增加到10%,二噁(口英)分解率则从99.997%升高到100%.同时加入10%的LC可以使二噁(口英)的完全分解温度由无添加剂时的1460℃降低至1100℃.     

北京平原区夏垫断裂的多源遥感影像特征

1679年9月2日三河—平谷8.0级地震在地表形成总体走向N40°~45°E,倾角60°~70°,长达10 km的破裂带。该文采用Landsat-8、SPOT-5、SAR、GDEM、Google Earth多源遥感影像研究夏垫断裂的遥感影像特征。利用ERDAS软件,对Landsat-8影像按7∶4∶2依次为R、G、B分量作彩色合成增强处理,突出影像的线性构造特征;对Landsat-8和SPOT-5影像、Landsat-8和SAR影像分别进行融合处理,丰富影像的光谱信息;对GDEM与SPOT影像进行三维叠加,突出影像的三维特征;对SAR影像进行斑点压缩、方向滤波处理,突出影像平行断裂方向的线性特征。文中分析、对比了Google Earth和SPOT-5影像上地震陡坎的特征,陡坎在SPOT-5影像上表现较明显,但在影像上表现不出较低陡坎,同时,在两种影像上容易将绿色植被、狭窄道路或其它地物误认为陡坎;SAR滤波后的影像表现出暗色的线性条带;Landsat-8和SAR融合后的影像表现出较宽的异常条带,该条带指示断裂带所在位置。     

矿物演化行为对垃圾焚烧飞灰熔融特性的影响

以焚烧飞灰为主要原料,采用灰熔点测试、差示扫描量热法、X射线衍射、扫描电子显微镜等方法,研究了掺加SiO₂(以w计)对焚烧飞灰熔融特性的影响,并利用CASTEP模块模拟计算生成矿物的反应活性. 结果表明,当w(SiO₂)为29.14%时,焚烧飞灰流动温度为1 355 ℃,比原灰降低了近200 ℃,熔融特征温度随w(SiO₂)增加而上升. 将焚烧飞灰熔融并热处理后得到微晶玻璃,其矿物质组成为硅灰石、假硅灰石、钙铝黄长石、钙铁榴石、硬石膏和三型钾霞石等. 分子模拟计算结果表明,假硅灰石、钙铝黄长石和钙铁榴石形成能高,属耐熔矿物,而硅灰石、硬石膏和三型钾霞石等助熔矿物的低共熔会导致灰熔融温度降低. SiO₂/CaO(质量比,下同)<1时,过量的Ca2+易与活性氧发生集聚反应,形成热稳定性好的假硅灰石;SiO₂/CaO接近于1时,生成以硅灰石为主晶相的助熔矿物,硅灰石形成能为-41.67 eV,低于其他矿物,并且晶体氧原子中活性氧比例达到77.78%;当SiO₂/CaO>1时,大量无定形SiO₂及方石英(非活性氧)的存在致使灰熔融温度升高. 硅酸盐矿物熔体中非活性氧(Si—O—Si)和活性氧(Si—O,自由氧)占氧原子比例的变化是焚烧飞灰熔融特性改变的内因.      

北京平原区夏垫活动断裂滑动速率及古地震复发间隔

搜集了有关夏垫断裂钻孔测年数据,采用最小二乘法对数据进行拟合分析,拟合结果显示夏垫断裂滑动速率在地段和时段上均存在差异,且在时段上的差异更加明显。前20 ka以来滑动速率相对较小(0.13~0.30 mm/a);前26 ka~20 ka,滑动速率较大(1.38~2.56mm/a),约为前20 ka以来滑动速率的9~11倍。利用潘各庄探槽、东柳河屯探槽、齐心庄探槽、大胡庄探槽、地震联合钻孔剖面及钻孔资料判定除1679年三河-平谷8级地震外,前20 ka以来夏垫断裂还存在6次古地震事件,古地震平均复发间隔约为3 000 a。     

矿物成分对超细化煤粉燃烧过程中氮转化的影响

选用超细化鹤岗、铁法、准葛尔3种脱灰煤(HCl/HF脱灰),分别添加NaOH、MgO、CaO、Al2O3和Fe2O3矿物成分制成试验样品.采用DTG(热重/差热连用仪)和GCMS(气相色谱质谱连用仪)对不同样品进行燃烧实验,设定气体流量为50mL·min-1,氧气体积分数为20%,升温速率为20℃·min-1,研究矿物成分对煤粉燃烧时氮转化的影响.结果发现,经脱灰处理的超细化煤粉在氧气体积分数为20%时燃烧过程中NO的释放曲线是单峰曲线;NaOH、Al2O3对NO的还原反应均表现出不同程度的催化作用,NaOH的催化能力最强;Fe2O3、CaO和MgO对还原反应有催化或抑制作用,其作用的类别和大小与煤的种类和矿物质的含量有关,超细化可促进NO的还原.     

生活垃圾焚烧飞灰的加速碳酸化处理

针对垃圾焚烧飞灰中钙及两性重金属含量高的特点,在高液固比(10:1)条件下对焚烧飞灰进行加速碳酸化处理以改善飞灰的理化特性.采用XRD、SEM、压汞分析以及硫酸硝酸毒性浸出方法,对加速碳酸化处理后飞灰的晶相、形貌、孔隙特征及重金属(Pb、Cu、Zn、Cd、Ni、Cr)浸出特性进行了研究.结果表明,加速碳酸化处理后飞灰中的CaClOH峰消失,而CaCO3的峰增加,且强度增加.加速碳酸化处理可以有效降低焚烧飞灰的pH值, Pb、Cu、Zn和Ni的浸出分别减少了99.7%、93.9%、90.6%和27.8%,而Cr的浸出浓度增加了29.7%.