SSI效应对粘弹性阻尼结构减震效果的影响分析

本文以一单跨7层框架结构为研究对象,对不同场地和地震波输入条件下的粘弹性阻尼结构进行了二维有限元时程分析,探讨了SSI(土-结构动力相互作用)效应对粘弹性阻尼结构减震效果的影响。分析结果表明:①在硬土和稍硬土地基条件下,SSI效应明显降低了结构的楼层位移峰值,若在抗震设计中对客观存在的SSI效应加以考虑,设置较少数量的阻尼器(与刚性地基假定条件下确定的阻尼器数量相比)就能使结构的实际地震位移反应满足基于刚性地基假定的地震位移控制目标;②粘弹性阻尼结构的减震效果与场地条件、输入地震动特性密切相关;③与刚性地基相比,SSI效应使粘弹性阻尼结构的减震效果明显降低,且地基越软,降低幅度越大。因此,在实际的工程设计中,应当充分考虑SSI效应,对粘弹性阻尼结构的减震控制效果进行合理的评价,并针对不同的场地条件选用合适的阻尼器类型和性能参数,才有可能达到预期的减震控制效果。     

基于环境行为理论的公众一次性塑料减量政策研究

公众行为心理是影响一次性塑料减量政策有效性的关键因素。为针对公众心理制定差异化的政策措施,借鉴环境行为理论的计划行为理论(TPB)和规范激活理论(NAM),构建了一次性塑料减量行为意向模型;基于该模型编制了调查问卷,通过线上、线下相结合的方式,共获得408份有效问卷;采用AMOS软件对结构方程模型进行了分析。结果表明:(微)塑料污染的后果意识对公众一次性塑料减量的意向产生了显著的正向影响,政府应扩大宣传(微)塑料的环境影响,特别是要使公众感受到(微)塑料污染对健康的负面影响;受访者减少使用一次性塑料制品的正面态度对其行为的影响尚不显著,因此针对一次性塑料减量行为的奖惩机制必不可少,以增加公众执行一次性塑料减量行为的动力。     

长江生态环境协同治理的理论思考与实践

着眼长江生态环境保护修复的实际需求,从多个维度展开长江生态环境协同治理的理论思考,梳理总结国家长江生态环境保护修复联合研究中心2年来在协同治理方面的实践经验,提出下一步长江生态环境协同治理的工作建议。研究认为:1)长江生态环境协同治理具有4个方面的核心内涵,即治理主体协同、治理目标协同、治理措施协同和绩效评估协同,其目的是实现治理效能最大化,最大限度地维护生态环境的公共利益;2)强化长江生态环境协同治理具有重要意义,是贯彻落实习近平总书记关于推动长江经济带发展系列重要讲话精神的重要举措,是推进长江生态环境治理体系和治理能力现代化的内在要求,是推动长江生态环境质量根本好转、建设美丽长江的必然选择;3)国家长江生态环境保护修复联合研究中心创新性地构建了基于“伞形+扇形”耦合架构的长江生态环境保护修复联合研究协同模式,通过联合攻关和驻点跟踪研究建立了联合研究科研服务机制,其以科技协同创新为核心,推动长江保护修复的专家资源—信息知识—治理主体—治理目标与措施—考核评估“五大体系”系统联动,实现数据资源—智慧知识—责任任务—考核评估—方法质控—联防联控“六个方面”有序协同,助力国家和地方落实科学精准治污取得实效,最大程度地发挥了科技人才智库的整体效能,推动了长江生态环境协同治理能力提升;4)建议未来应继续完善和推广联合研究科技协同创新体制机制,持续深化长江生态环境协同治理相关理论研究与实践探索,加快构建长江生态环境协同治理绩效评估工作机制。     

改性核桃果皮基活性炭对Cu2+的吸附

以核桃外果皮制备活性炭及改性活性炭,对制得的活性炭进行表征,研究了5种活性炭对重金属Cu2+的吸附性能。研究表明,以氯化锌为活化剂制得的活性炭,其碘吸附值及表面酸性基团含量均高于磷酸活化制备的活性炭,改性后的活性炭吸附性能明显增强,碘吸附值最高达到678.53 mg·g-1,对Cu2+的最高去除率达到91.43%。吸附量和Cu2+去除率随时间、温度和pH的升高而增大,5种活性炭投加量增加,导致吸附量减小,但Cu2+去除率增大,吸附平衡时间为3 h。5种活性炭对Cu2+的吸附均符合准二级动力学模型。磷酸和氯化锌活化的活性炭吸附等温线符合Tempkin模型,而3种改性活性炭的吸附等温线则较好地符合Langmuir模型。     

水性聚氨酯(WPU)包埋活性污泥的亚硝化反应

以水性聚氨酯(WPU)为载体利用活性污泥制作成包埋固定化颗粒,置于序批式反应器(SBR)中在22.5~25.5 ℃、DO=2.0 mg·L-1条件下,逐步提高进水氨氮浓度(100~200 mg·L-1)驯化13 d后包埋颗粒亚硝化率(NAR)成功实现至90.98%。运行30 d后 NAR保持在95%以上,小试分析表明NOB活性受抑制,亚硝化处于稳定状态。然后调节曝气量,研究不同DO对亚硝化稳定性的影响。提高DO至4.5 mg·L-1,NAR仍保持在83.99%,说明活性污泥经包埋固定后对DO有较好的耐受性。通过扫描电镜(SEM)对反应器内包埋颗粒进行了微观分析。结果表明,包埋颗粒内接种污泥中细菌形态多样,含长杆、短杆及球状菌,随着运行的延续,细菌形态呈现了向短杆状球状转变的态势。     

基于智能算法的矿区土壤修复采样优化

针对废弃矿区土壤的修复,同一地区周期性的采样评价是验证修复效果必不可少的手段。而采集及分析样本的过程耗时、耗力且昂贵;如何能在不影响整体评价精度的基础上,最大限度地降低后续采样点的数量,对土壤修复评价成本的降低有直接的好处。以广西某县的一重金属铅（Pb）污染严重的废弃矿区为研究对象,基于45个原始采样点,采用了RBF神经网络拟合了Pb的浓度空间分布,并采用遗传算法对采样点进行了进一步优化。在构建网络结构的过程中,根据种群个数及迭代次数的不同提出了6个优化方案。结果表明,种群个数为40且迭代次数为100的方案F的优化结果生成的分布图与原始分布图最接近,误差均方差为0.501 3,且优化后的样本数量减少到25个,减幅达44%。该结果反映了遗传算法能为空间变异缓慢地区的后续采样方案提供科学建议,明显降低采样点数量及分析成本。     

激冷水合改性镁渣脱硫剂性能实验

为了达到以废治废的目的,对镁冶炼产生的废弃物-镁还原渣通过激冷水合方式制备脱硫剂进行研究。采用XRD获得不同激冷条件下样品的物质组成,通过SEM研究炽热镁渣激冷样品的表观形貌。通过实验室激冷水合实验研究不同水合参数对水合反应以及脱硫性能的影响。对比现场炽热镁渣激冷水合与实验室激冷水合活化方式下水合样品的脱硫性能。结果表明：镁渣激冷后的主要成分为β-C2S,且表面变得粗糙多孔;脱硫钙转化率与水合反应程度间存在抛物线关系;当激冷温度为950℃,水合温度为50℃,实验室炽热镁渣激冷水合反应所制备的脱硫剂在水合时间为6 h时,钙转化率最高,为14.1%,而水合时间为8 h时,水合反应程度最大,为0.16 g·g-1;与实验室炽热镁渣激冷水合样品和自然冷却水合样品相比,现场炽热镁渣激冷水合样品的钙转化率最高,达30.33%。     

餐厨垃圾高温中试两相厌氧发酵的稳定性

为了考察在高负荷条件下餐厨垃圾厌氧发酵的稳定性,采用餐厨垃圾为发酵原料,以某污水处理厂脱水污泥为接种污泥,在中试规模条件下,采用产酸相中温（35℃,0.33 m3）产甲烷相高温（55℃,1.6 m3）进行连续式发酵。结果表明,餐厨垃圾厌氧发酵的产酸相有机负荷可达29.27 kg VS·（m3·d）-1,产甲烷相有机负荷为6.04 kg VS·（m3·d）-1,容积产气率平均为5.61 m3·（m3·d）-1,原料产气率平均达0.913 m3·（kg VS·d）-1,甲烷浓度平均为73.07%,总菌数为2.41×109个·mL-1,产甲烷菌最高为7.08×108个·mL-1,产甲烷菌数占总菌数的29.4%。两相厌氧发酵工艺可实现餐厨垃圾高负荷条件下的稳定运行。     

改性炭化谷壳负载纳米Fe3O4对含As(V)废水的吸附性能

以谷壳为原料,通过600℃缺氧高温热解制备一种炭化谷壳（CRH-I）,并利用CRH-I通过改性负载方法获得另一种新型的负载纳米Fe3O4的碱改性炭化谷壳（CRH-II）。经过对比表面积进行表征分析发现,CRH-II相较CRH-I的BET比表面积增大约30%,达到182 m2·g-1,微比表面积和微孔体积都扩大了6倍左右。FTIR分析结果表明,相比CRH-I,CRH-II分子间的羧基和酚羟基官能团有所增加,产生了芳构化反应和脂肪醚类物质。吸附实验表明,相对CRH-I而言,CRH-II对As（V）的吸附率明显提高。pH=2时,CRH-II对溶液中As（V）的吸附率达到98.3%;但是As的吸附率随着溶液pH值升高而逐渐降低,pH=11时下降最为明显,吸附率只有63.4%。CRH-II吸附反应满足准动力学二级方程,其相关系数为R2=0.999;在不同温度下,将CRH-II对As（V）的吸附验数据进行Langmuir方程和Freundlich等温方程拟合,结果更符合Langmuir方程;在25℃时,相关系数R2=0.985。解吸吸附实验证明,CRH-II依然具备良好的吸附性能,且再生吸附性能稳定。     

土壤电动修复中菲迁移的数值模拟

针对菲污染土壤修复建模的问题,通过对电动力学作用下菲污染土壤的迁移现象的室内模拟实验,确定了影响菲迁移的电渗流、电迁移、对流和弥散4个主要过程,建立了电动力学作用下菲在污染土壤中的迁移模型;运用COMSOL Multiphysics 5.3软件结合迁移模型的各项方程和选取的参数对菲的迁移过程进行了模拟计算。结果表明：当孔隙率分别为0.33、0.38、0.43和0.48时,菲的最大迁移率分别为31.89%、34.78%、37.97%和41.74%;当电压从0.5 V·cm⁻¹增加至2 V·cm⁻¹的过程中,电渗流通量增大,最大迁移率可达到44.35%;修复区域的浓度均呈“碗状”分布,模拟计算得到在中间靠近阳极区域的菲的浓度达到最小值2.14 mol·m⁻³,迁移率最大为38%。模拟计算的菲迁移分布结果与实验所得结果相吻合,证明该模型用于电动修复多环芳烃污染土壤的适用性。