基于应力强度因子的发动机连杆裂解力数值模拟分析

目的为获得合适的裂解力,以某款轿车发动机连杆为研究对象,应用扩展有限元法(Extended Finite Element Method,XFEM)对裂解工艺中的裂解力进行计算分析。方法根据部件的实际尺寸建立预制初始微裂纹条件下的连杆裂解有限元模型,确定相关的材料参数,并进行有限元网格划分,确定部件之间的约束类型。以应力强度因子大于材料断裂韧度,裂纹即扩展为依据,反复试算得出应力强度因子达到断裂韧度时的裂解力,进而通过大量计算和数据拟合得出初始微裂纹长度与裂解力之间的关系。分析裂解力对塑性区的影响,为裂解力阈值确定给出参考。结果当裂解力能够满足裂解工艺要求时,预制的初始微裂纹长度应尽可能小。结论最为理想的裂解力为材料断裂韧度对应的裂解力。文中提出的分析方法也适合于求解各类连杆的裂解力。     

空气中BTEX检测方法研究进展

BTEX（苯系物）作为空气中的一种痕量组分,主要包括苯、甲苯、乙苯、间-二甲苯、对-二甲苯、邻二甲苯,这些物质可影响人体健康和环境空气质量.分析和探讨了环境空气中BTEX常用的采样、前处理和检测方法,并列举了各方法的国内外应用实例.BTEX采样方法主要包括以下2种:①吸附管采样法,其采样器体积小、便于携带,但易造成穿透现象,样品易损失.②空气采样法,其操作简单、重复使用率高,但清洗复杂、价格较高.BTEX前处理方法主要包括以下3种:①固相微萃取法,其可减少样品与空气接触的机会,自动化程度较高,但难以实现样品的多次分析.②溶剂解析法,因其对环境影响较大,所以应用较少.③热脱附法,其常采用二级热脱附实现样品富集和浓缩,操作过程简单,设备体积相对较大,其升温和降温系统是影响前处理速度和效果的关键.BTEX检测方法主要包括:①质子转移反应质谱法,其灵敏度高,但因其价格昂贵应用较少.②气相色谱-光离子化检测法,其设备体积小巧常用于外场监测中.③差分吸收光谱法、直接空气进样质谱法、低压化学电离质谱法、大气压化学电离质谱法、固相微萃取-气相色谱法、吸附/热脱附-气相色谱-火焰离子检测法/质谱检测法等.研究显示,空气中BTEX的分析方法应根据实际应用条件来确定,在保证分析仪器灵敏度和精确度的基础上,开发外场检测的便携式自动在线分析仪器,提高仪器便携性、自动化、智能化,更好地满足各项标准和部门管理的需求.      

不同气团对广东鹤山大气超级监测站单颗粒气溶胶理化特征的影响

大气气溶胶对健康、环境和气候具有重要影响,研究其理化特征能阐明灰霾的成因及机理,对科学调控大气环境具有重要意义。以广东江门鹤山大气超级监测站为观测平台,使用单颗粒气溶胶质谱仪（SPAMS）和气团后向轨迹综合分析了单颗粒气溶胶的理化特征,揭示了气团轨迹对颗粒物浓度、类型和化学成分的影响。单颗粒气溶胶质谱仪在2012年5月11日至7月31日,共采集了约600万个同时含有粒径和质谱信息的颗粒,它们主要可分为8类：有机碳颗粒（OC）、元素碳颗粒（EC）、元素-有机碳混合颗粒（ECOC）、富钾颗粒（K-rich）、大分子有机碳颗粒（HMOC）、海盐颗粒（Na-K）、金属颗粒（Metal）和富硅颗粒（Si-rich）。各类颗粒的质谱特征在一定程度上反映了颗粒的来源：EC颗粒来自一次污染源;K-rich颗粒主要来自与生物质燃烧有关的过程;Na-K颗粒来自于海盐碎沫;Metal颗粒主要来自工业源或火力发电;Si-rich颗粒则主要来自扬尘。8类颗粒中普遍存在的二次成分表明它们都经历了一定程度的大气老化过程。采样期间每隔6h绘制一条气团后向轨迹图,聚类分析发现这些气团后向轨迹主要有5类：第1类占总轨迹数的14.1%,它代表由内陆经广州、佛山到达采样点的气团;第2类占总轨迹数的10.2%,它代表沿东南部大陆海岸线到达采样点的气团;第3类和第5类在气团后向轨迹中占的比例最高,分别为30.0%和36.8%,它们都来自南海海面,但第3类气团经珠海、澳门到达采样点,而第5类则经阳江到达采样点;第4类占总轨迹数的8.8%,这类气团途经深圳、东莞到达采样点。单颗粒数据结合气团后向轨迹进行统计分析表明：经广州、佛山到达采样点的气团会带来高浓度的颗粒物污染,且颗粒的老化程度较高,而发源于南海海面的气团能带来新鲜海风,对鹤山的大气污染起稀释作用;在颗粒类别上,途经广州、佛山、东莞、深圳这些重污染城市的气团中EC颗粒和ECOC颗粒的含量更高,而途经珠三角南部区域的气团则含有更多的OC颗粒和Metal颗粒。     

半干旱风沙区采煤后裂缝发育对土壤水分的影响

为探讨采煤沉陷对土壤水资源的影响,针对井工矿采煤产生的沉陷裂缝,研究了采煤裂缝区土壤水分分布特征,并对采煤裂缝宽度、裂缝密度和土壤含水量的关系进行了探讨。研究结果表明:采煤沉陷裂缝造成了土壤含水量的下降,沉陷区内地裂缝处和无裂缝区土壤含水量均小于未开采区,整体上表现为土壤含水量裂缝区沉陷无裂缝区未开采区。裂缝密度与土壤含水量呈显著负相关,裂缝密度越大,土壤含水量越小。降雨前,裂缝宽度越大,土壤水分损失量越大;降雨后裂缝区土壤水分损失速度大于非裂缝区。短期内裂缝的闭合对土壤水分的恢复影响不大,沉陷后土壤水分的恢复需要较长时间。     

砷胁迫对不同麦种根长、株高、生物量的试验性研究

采用室内水培方法,通过测定根长、株高、生物量等基本形态指标研究砷胁迫下3个大麦品种(大麦08BD-2,大麦二号,大麦三号)对砷的的耐性和吸收迁移特征。结果表明,随着砷浓度的升高,大麦的根长、株高、生物量呈下降趋势,与砷浓度成负相关,其中株高与砷浓度的相关系数分别为:-0.9108、-0.9557、-0.9984,生物量与砷浓度的相关系数分别为:-0.8952、-0.9424、-0.9776。可见3个品种中大麦08BD-2对砷的耐性较好。     

环境因素对硅烷环氧杂化树脂涂层/LY12铝合金间附着力时效性的影响分析

目的研究不同环境因素对硅烷环氧杂化树脂涂层/LY12铝合金间附着力时效性的影响规律。方法制备涂层厚度为30μm的样板,采用拉拔测试仪测试不同环境因素(温度、湿度及酸碱溶液)、不同时间段下涂层/基体间的附着力值,研究环境因素对该涂层/基体间附着力时效性的影响。结果低温或高温环境下,涂层暴露时间越长,其附着力下降程度越大;在湿热环境下,随着试验周期的增加,涂层的附着力明显削弱;酸碱溶液对于涂层体系破坏较为严重。结论环境因素对于硅烷环氧杂化树脂涂层/LY12铝合金间附着力的影响时效性,较为严重的是高低温、酸盐溶液。     

雨源型城市河流水污染特征及水质联合评价:以深圳龙岗河为例

雨源型城市河流水环境容量小,易受污染,识别河流水质的主要污染特征并进行科学地水质联合评价是水环境治理的重要工作. 2018年,选取典型雨源型城市河流深圳龙岗河的12个监测位点进行水质监测,按照《地表水环境质量标准GB 3838-2002》对22个水质指标进行分析,采用单因子评价法、综合污染指数法和主成分分析法对龙岗河水质进行综合评价.单因子评价结果显示,龙岗河所有位点均达到地表水Ⅴ类水质标准及以上,其中田脚水和龙西河分别达到地表水Ⅳ类和Ⅲ类水质标准;综合污染指数评价结果显示,所有位点水质状况均为清洁或较清洁;综合污染指数法和主成分综合得分均显示,所有位点中龙西河、南约河和田脚水的水质最好,梧桐山河、大康河、爱联河、丁山河和黄沙河还有较大的提升空间,且需要着重考虑营养盐（TN、 TP和NH⁺₄-N）、有机物（COD和BOD₅）、粪大肠菌群和阴离子表面活性剂等指标. 3种评价结果存在差异,但均能从定性和定量的不同角度反映河流水质状况,因此综合采用多种评价方法能更好地反映雨源型城市河流的水质特征.     

Polypropylene microplastics alter the cadmium adsorption capacity on different soil solid fractions

• PP-MPs reduced the adsorption capacity of the bulk soil for Cd in aqueous medium. • The responses of the POM, OMC and mineral fractions to PP-MPs were different. • PP-MPs reduced the adsorption of POM and OMC fractions to Cd. • PP-MPs increased the adsorption of mineral fraction to Cd. • Effect of MPs on soil may be controlled by proportion of POM, OMC and mineral fractions. Microplastics (MPs) are widely present in a variety of environmental media and have attracted more and more attention worldwide. However, the effect of MPs on the the interaction between heavy metals and soil, especially in soil fraction level, is not well understood. In this study, batch experiments were performed to investigate the adsorption characteristics of Cd in bulk soil and three soil fractions (i.e. particulate organic matter (POM), organic-mineral compounds (OMC), and mineral) with or without polypropylene (PP) MPs. The results showed that the addition of PP-MPs reduced the Cd adsorption capacity of the bulk soil in aqueous solution, and the effects varied with PP-MPs dose and aging degree. Whereas, the responses of the three fractions to PP-MPs were different. In presence of PP-MPs, the POM and OMC fractions showed negative adsorption effects, while the mineral fraction showed positive adsorption. For the bulk soil, POM and OMC fractions, the adsorption isotherm fitted to the Langmuir model better than the Freundlich model, whereas, the Freundlich isotherm model is more fitted for the mineral fraction. Combined with the comprehensive analysis of the partitioning coefficients, XRD and FTIR results, it was found that OMC fraction extremely likely play a leading role in the bulk soil adsorption of Cd in this study. Overall, the effect of MPs on adsorption capacity of the bulk soil for Cd may be determined by the proportion of POM, OMC, and mineral fractions in the soil, but further confirmation is needed.     

自动进样系统结合分光光度法快速测定水质中总磷

基于自动进样系统结合分光光度法,通过对波长、消解条件及显色条件的优化,建立了水中总磷的快速检测分析方法。在优化条件下,总磷的检出限为0.005 mg/L,测定下限为0.020 mg/L。对地表水、生活污水和工业废水3种不同基质的样品进行了加标测定,其回收率为95.0%~102%,相对标准偏差为0.5%~2.7%;与国标方法钼酸铵分光光度法测定水体中总磷进行比对研究,对国家有证标准样品、地表水、生活污水和工业废水测试的结果显示,方法相对偏差为0.4%~3.5%。该方法操作简单、快速、准确,可为应对突发环境事件中总磷的测定提供技术参考。