肥煤自燃全过程热动力学特征参数研究

实验测定了林西矿肥煤样品30~900℃煤自燃全过程热动力学特征参数,得出:TG/DTG曲线显示煤样DTG初始临界温度45℃,干裂温度122℃,活性温度195℃,增速温度265℃,质量极大值温度342℃,着火温度465℃,最大热失重速率温度515℃和燃尽温度690℃;DSC曲线显示,煤样初始放热温度60℃、最大热释放速率温度511℃。结合TG-DTG-DSC曲线综合分析可知,煤温达到510℃左右时煤样反应最剧烈。由煤自燃标志气体测定实验系统得出:煤温130℃后CO,CO 2释放量迅速增加,210℃增加速度下降;CH 4,C 2 H 6含量变化具有规律性且两者变化相近;C 2 H 4出现温度为130℃;C 2 H 4/C 2 H 6比值在190~350℃有较强的规律性,呈上升趋势且上升速度较快;350℃之后,CH 4,C 2 H 6,C 2 H 4体积分数均开始急剧增大;C 2 H 4/CO与C 2 H 4/CO 2变化趋势大致相同,在130~350℃时缓慢增长,达到350℃后比值呈指数形式上升。经拟合曲线,得到活化能的3个突变点温度:70,180,220℃,其中180℃与交叉点温度相吻合。通过以上研究,得到了肥煤自燃全过程的热力学特征参数,为实际生产中防治煤自燃提供了理论依据。     

缝洞型管道瓦斯爆炸特性数值模拟研究

为探究采空区遗煤、松散破碎岩块对瓦斯爆炸的影响,建立缝洞型管道模型,采用数值模拟与理论分析结合方法研究采空区内缝洞型管道内瓦斯爆炸的传播规律及管道长径比对瓦斯爆炸过程中速度与冲击波的影响。研究结果表明:在缝洞型结构内,随着火焰沿管道向前传播,各监测点速度逐渐变大、压力先增加后降低,而压力上升速率则表现出不规则的变化;缝洞结构加剧了火焰燃烧的剧烈程度,提高了管道内各监测点的温度峰值;在缝洞型管道内随长径比r增加,各监测点最大压力峰值以及速度大小依次降低。     

基于谐波沉降的管道力学分析*

为避免地面沉降引发的油气管道事故,研究沉降管道的力学特性,提出基于谐波沉降的管道力学评估方法。以中国石化某沉降管道为研究对象,通过现场测量的方法获得沉降区管道高程,利用傅里叶级数展开对不均匀沉降数据进行处理分析,获得管道谐波沉降的拟合函数。建立ANSYS有限元模型,采用土弹簧模型模拟非沉降区管道与土体相互作用关系,将谐波沉降作为位移载荷施加到沉降区管道,对含内压管道的沉降进行数值模拟,分析其应力、应变分布规律。结果表明:沉降与非沉降交界处管道应变及应力最大,基于应变的评估准则,管道运行状态为安全,为应急响应提供支撑。     

Metabolic uncoupler, 3,3′,4′,5-tetrachlorosalicylanilide addition for sludge reduction and fouling control in a gravity-driven membrane bioreactor

• Effects of metabolic uncoupler TCS on the performances of GDMBR were evaluated. • Sludge EPS reduced and transformed into dissolved SMP when TCS was added. • Appropriate TCS increased the permeability and reduced cake layer fouling. • High dosage aggravated fouling due to compact cake layer with low bio-activity. The gravity-driven membrane bioreactor (MBR)system is promising for decentralized sewage treatment because of its low energy consumption and maintenance requirements. However, the growing sludge not only increases membrane fouling, but also augments operational complexities (sludge discharge). We added the metabolic uncoupler 3,3′,4′,5-tetrachlorosalicylanilide (TCS) to the system to deal with the mentioned issues. Based on the results, TCS addition effectively decreased sludge ATP and sludge yield (reduced by 50%). Extracellular polymeric substances (EPS; proteins and polysaccharides) decreased with the addition of TCS and were transformed into dissolved soluble microbial products (SMPs) in the bulk solution, leading to the break of sludge flocs into small fragments. Permeability was increased by more than two times, reaching 60–70 L/m²/h bar when 10–30 mg/L TCS were added, because of the reduced suspended sludge and the formation of a thin cake layer with low EPS levels. Resistance analyses confirmed that appropriate dosages of TCS primarily decreased the cake layer and hydraulically reversible resistances. Permeability decreased at high dosage (50 mg/L) due to the release of excess sludge fragments and SMP into the supernatant, with a thin but more compact fouling layer with low bioactivity developing on the membrane surface, causing higher cake layer and pore blocking resistances. Our study provides a fundamental understanding of how a metabolic uncoupler affects the sludge and bio-fouling layers at different dosages, with practical relevance for in situ sludge reduction and membrane fouling alleviation in MBR systems.     

High heterogeneity of bacterioplankton community shaped by spatially structured environmental factors in West Lake,a typical urban lake in eastern China

Environmental Science and Pollution Research - Elucidating the bacterioplankton spatial distribution patterns and its determinants is a central topic in ecological research. However, research on...     

Compartmentation and effects of lead (Pb) in the collembolan,Folsomia candida

Environmental Science and Pollution Research - The impact of soil lead (Pb) pollution on survival, growth, and reproduction of the collembolan, Folsomia candida, and Pb compartmentation in its gut...     

高分子稳定剂改良河道岸坡表层砂土水稳定性试验研究∗

针对河道岸坡表层砂土水稳定性问题,采用高分子稳定剂对砂土进行改良,结合浸泡崩解测试法和浸泡剪切测试法对改良砂土的水稳定性进行一系列的试验研究,并对砂土改良前后的水稳定性进行对比分析,并结合微观扫描电镜对改良机理进行分析。研究结果表明：稳定剂可以提高河道岸坡表层砂土的水稳定性。改良砂土随着稳定剂含量和密度的增大,崩解后的散开面积减少,当稳定剂含量达到0.3%时,试样呈现稳定状态。改良砂土试样在200 kPa轴向应力下的剪应力峰值整体上随稳定剂含量和密度的增加而增加。改良砂土的水稳定系数K随着稳定剂含量和砂土密度的增加而增大;当稳定剂含量大于3%时,改良砂土的稳定系数K均达到90以上。高分子稳定剂作为一种土体改良材料,与水混合后加入到砂土中,可填充砂土颗粒间的孔隙,包裹和连接砂土颗粒,形成一个整体的网状膜结构,提高砂土的水稳定性能。研究结果可为河道岸坡有效治理提供一定的参考。     

环境空气质量自动监测站的管理与维护

随着工业化、城镇化的深入推进,二氧化硫、氮氧化物、烟粉尘和挥发性有机物等各类污染物排放到环境中,致使中国大气受到严重污染,给人体的健康、动植物的生长、发育和繁殖等带来负面的影响。为实时监测环境空气质量,建立环境空气质量自动监测站逐渐成为大气污染防治的主要手段。文中以环境空气质量自动监测站为研究对象,提出环境空气质量自动监测站管理与维护面临的问题,探讨相应的解决措施,以期为环境空气质量自动监测站的管理与维护提供参考依据。     

挣扎与妥协:农村家庭缘何陷入能源贫困“陷阱”

生活能源改进是实现农村低收入家庭福利提升的关键环节之一,而资产的贫困为能源的消费造成了约束,使低收入农户难以实现能源的改进以脱离贫困现状。该文借助"贫困陷阱"的定义,将这种受制于资产贫困的能源使用困境称为能源贫困"陷阱",并从农户心理视角考察了低收入家庭更容易陷入能源贫困的原因。基于2015年中国综合社会调查(CGSS)数据,对能源贫困线进行了重新计算,认为我国现阶段农村能源贫困线应为户均600 kgce/a,并发现不论在任何能源贫困线下,收入偏低农户的能源贫困发生率、能源贫困深度和强度均远高于中高收入农户。基于此,该文同时从消费量和消费倾向两个方面估计了家庭经济状况对能源贫困的影响,结果表明:相对于中高收入农户,收入偏低农户的能源消费呈现出"既未省钱又未增效"的非经济理性特征,其能源消费负担实际更重,而消费结构却更为低效。进一步地,运用中介效应模型对这一非经济理性决策进行了解释,考察了心理因素在能源贫困"陷阱"形成中的作用,结果发现:收入偏低农户更容易表现出消极心理状态,负面的情绪和对未来的悲观预期使其在能源决策中更倾向于选择传统能源,而不愿做出能源改进的尝试。这种消极心理在一定程度上反映了收入偏低农户在能源改进中主观能动性的缺乏。正如"扶贫先扶志",政府在推行因地制宜的能源政策、开展能源基础设施建设的同时,也应该加强对贫困农户的情感帮扶,以使其产生尝试改进能源的内生动力。     

ABR反应器的碱度变化及调控研究

研究了折流厌氧反应器(ABR)运行中碱度的变化情况及其与ABR各格室中VFA、pH和COD变化之间的关系.结果表明,碱度沿程变化与反应器的VFA浓度变化密切相关,碱度和pH值的最低点出现在VFA浓度最高点.碱度条件是通过pH值影响系统的运行.ABR沿程碱度和pH值变化都存在一个先降低后上升的过程.碱度控制一般以保证ABR沿程最低pH值不低于6.0为准,6.5以上为佳.进水碱度的下限与反应器的进水浓度密切相关.在低负荷COD条件下[3.7 kg/(m³·d)],保持ABR运行良好的最低碱度为800 mg/L.