并联三自由度运动平台动力学分析

本文由三自由度并联机构的结构入手,介绍了一种一平移两转动的三自由度运动模拟平台,此平台通过改变三个可伸缩的支撑杆的长度来实现模拟平台的特定位姿。应用拉格朗日方程建立动力学模型,分析了机构的结构参数与驱动力的关系,为机械结构设计提供了依据。     

新生态MnO2对水中As(Ⅴ)的吸附作用研究

新生态MnO2是一种高效吸附材料,用MnSO4和KMnO4反应制备了该吸附剂,并表征了其基本性质.新生态MnO2对As(Ⅴ)具有很高的吸附去除率和较快的吸附速度,吸附动力学符合Lagergren二级速度方程; 吸附pH曲线呈"∽"形,pH=6.5时出现一个吸附峰值; pH=5.5时,As(Ⅴ)的吸附等温线符合Langmuir型; pH=6.5时符合Freundlich型; 稀NaOH溶液是As(Ⅴ)的有效解吸液,1 mol/L NaOH溶液浸泡1h后,As(Ⅴ)的解吸率可达82.7%.     

凡河流域大型底栖动物群落特征与环境因子响应关系分析

大型底栖动物是河流生态系统的重要生物类群之一,其是河流生境与水质生物监测与水生态健康评价的重要生物指标。以辽河典型生态保护型河流——凡河为研究区域,对大型底栖动物和环境因子进行调查,分析了大型底栖动物群落特征与生境、水质的响应关系。结果表明,凡河流域大型底栖动物群落结构组成在空间和不同水期呈现差异,其中物种丰度(NO.taxa)等指数空间差异性显著,丰富度(dm)、EPT(Ephemeroptera,Plecoptera and Tricoptera)和科级生物指数FBI(Family Biotic Index)在枯、丰水期间呈显著性差异。环境因子主成分分析(PCA)表明,总磷(TP)、生化需氧量(BOD5)、溶解氧(DO)、生境复杂性(HC)为枯水期和丰水期影响大型底栖动物群落结构组成的共同驱动因子。驱动因子与大型底栖动物相关性及典范对应分析(CCA)表明,TP、BOD5与EPT、FBI分别呈显著负、正相关关系(p0.05),且与摇蚊科(Chironomidae)、颤蚓科(Tubificidae)等耐污类群存在明显响应关系。溶解氧及生境复杂性与物种丰度、丰富度指数呈显著正相关,与扁蜉科(Heptageniidae)、纹石蛾科(Hydropsychidae)、石蝇科(Perlidae)等清洁类群响应关系明显,且在丰水期对大型底栖动物影响较大。     

滏阳河表层沉积物氮分布特征和界面无机氮扩散通量估算

为了揭示非常规水源补给河流沉积物-水界面氮交换过程及其特点,为非常规水源补给河流富营养化机制提供基础数据.选择典型非常规水源补给河流(滏阳河)为研究对象,分析河流沉积物中氮素空间分布及上覆水-孔隙水氮营养盐垂直分布特征,并估算滏阳河不同区段沉积物-水界面无机氮扩散通量.结果表明,滏阳河整体表层沉积物总氮含量范围在770~10590 mg·kg~(-1)之间,其中有机态氮为氮素的主要存在形式,占总氮比例达84.9%~99.3%.NH3-N为无机氮的主要形态,含量范围为3.23~1135.00 mg·kg~(-1).溶氧量作为影响沉积物-水界面无机氮分布的主要因素.邯郸段硝氮浓度在孔隙水中随深度逐渐升高,孔隙水平均硝态氮浓度达3.54 mg·L~(-1),为上覆水8倍之多.邢台、衡水、沧州段硝氮浓度随深度而逐渐降低;滏阳河下游衡水段和沧州段进入沉积物-水界面后氨氮浓度呈下降趋势.滏阳河上游邯郸段与邢台段沉积物-水界面NH3-N由沉积物向上覆水扩散,扩散通量为48.9~1471.0μmol·m~(-2)·d-1.下游河段部分点位NH3-N表现为上覆水向沉积物中扩散,扩散通量在-932~-456μmol·m~(-2)·d-1之间.非常规水源补给河流在氮营养盐外源得到控制后,仍存在内源释放风险,将会加大河流治理与修复的难度.     

“红虫”杀灭前后自来水的安全评价

采用发光细菌急性毒性试验,配合大型蚤和斑马鱼胚胎毒性试验验证,测定有"红虫"存在的自来水以及用氯胺、二氧化氯和过氧化氢对"红虫"进行杀灭后自来水的生物毒性,判定其对人体健康可能造成的危害。结果显示:"红虫"自来水并没有检测出明显的生物毒性;氯胺在起始剂量不超过4mg/L时不仅有较好的控制效果,而且用其杀灭"红虫"后的自来水具有较低的健康风险;采用低浓度过氧化氢(0.005%)对"红虫"进行杀灭,其杀灭后自来水仍具有较强生物毒性,最终认为不宜作为自来水常规消毒剂;使用6～8mg/L的二氧化氯可有效杀灭"红虫",杀灭后自来水的生物毒性为低毒,其最终消毒副产物对人体的健康风险较低。     

短缺资源类型与供需趋势分析

短缺资源是指在一定时空范围和一定技术经济条件下,因需求量大于供给量而产生明显缺口的资源。按照短缺资源的分类,中国战略性短缺资源主要有石油、耕地和淡水,三者对国家安全和社会经济发展具有全局性和长远性影响。中国非战略性短缺资源主要有森林、富铁矿、铬铁矿、铜矿和钾盐等。随着经济的发展,人口的继续增长,从本世纪初到本世纪中叶,上述各种短缺资源的短缺数量增加,短缺程度趋于加剧。解决中国短缺资源的供需矛盾,需要从多种途径综合考虑:①多元化利用国外资源,弥补国内资源短缺;②建立战略资源储备体系,应付突发危机;③节约、替代和综合利用降低资源消耗;④强化资源保护,提高资源再生能力;⑤依靠科技进步,寻求解决短缺资源的新途径。     

226Ra和228Ra对南海北部陆坡水团的示踪作用

镭同位素是研究海洋水体运动及混合过程理想的示踪物质。本文基于2017年3月春季南海北部陆坡海域调查,分析了水体中226Ra和228Ra的活度分布特征。研究结果表明:表层海水中226Ra和228Ra活度范围分别为6.4～10.7 dpm/100 L和4.6～26.0 dpm/100 L。表层海水中228Ra/226Ra放射性活度比、温度以及盐度变化表明调查区域表层水主要由南海海水和黑潮分支海水两种水团组成,结合双端元混合模型估算采样区域二者所占比重范围分别为0.13～1.05和?0.05～0.87。226Ra和228Ra在垂向上活度范围分别为5.9～29.7 dpm/100 L和2.6～6.5 dpm/100 L,通过镭同位素的垂向分布结合稳态假设和226Ra和228Ra的双箱模型估算了南海北部陆坡1500 m层以下海水的滞留时间范围为14～61 a。     

北京市大气环境PM2.5和PM1及其碳质组分季节变化特征及来源分析

大气颗粒物是影响我国大多数城市环境空气质量的首要污染物,近年来随着监测技术的进步和采样设备的改进,相关研究对象逐渐从大粒径的PM_10、PM_(2.5)转移到更小粒径的PM_1上.碳质组分是大气颗粒物的重要组成部分.以北京市为研究区域,选取2016年7月、10月及2017年1月、4月作为4个季节的代表月,对大气环境中的PM_(2.5)和PM_1进行采集,分析了二者的质量浓度和季节变化特征.采用两层嵌套气象-空气质量模型系统(WRF-CMAQ)耦合模型对采样时段进行了模拟,分析观测期间PM_(2.5)和PM_1的来源贡献,并使用因子分析法解析了碳质组分的来源.结果表明,PM_(2.5)和PM_1的质量浓度均呈现春、夏、秋、冬这4个季节递增的趋势;PM_1是PM_(2.5)中的主要组成,而且秋冬季节随着灰霾发生频率的增加,PM_1质量浓度占PM_(2.5)的比值明显升高;北京市大气环境中存在明显的二次污染,且SOC更容易在粒径更小的PM_1中积聚.散煤燃烧、机动车尾气排放、居民面源及生物质燃烧排放是北京市大气颗粒物的重要贡献来源;汽油车尾气、柴油车尾气、生物质燃烧和燃煤排放是北京市大气颗粒物中碳质组分的主要来源.     

辽河口湿地土壤多环芳烃的分布及来源研究

于2008年10月、2009年5月和8月采集辽河口湿地31个表层土壤样品,利用GC-FID技术定量分析其16种优控多环芳烃（PAH）含量.结果表明,PAHs总量分布范围为293.4～1936.9 ng·g^-1,平均值为851.5 ng·g^-1,其中油井区苇田PAHs含量最高（1717.5 ng·g^-1）,滩涂区最低（614.6 ng·g^-1）.2008年10月PAHs总量和中高环组分比重均高于2009年5月和8月.应用不同环数的相对丰度和比值法进行来源解析,结果表明,燃烧是2008年10月的主要来源,石油污染和燃烧源的混合来源为2009年5月和8月的主要来源.主成分分析和多元线性回归法显示交通污染和燃煤混合来源为2008年10月PAHs的主要来源,贡献率为45.5%;石油和交通混合污染是2009年5月和8月PAHs的主要来源,贡献率分别为75.2%和42.2%.     

厌气条件下百菌清对土壤N2O和CH4排放的影响

在密闭、淹水、充N2的严格厌氧条件下对土壤进行了14d的培养试验,研究了杀菌剂百菌清在添加水平为田间施用量（FR）(5.5 mg·kg-1),20倍(20FR)和40倍田间施用量(40FR)时对强酸性、酸性、中性和碱性土壤N2O和CH4排放的影响.结果表明,20FR和40 FR的百菌清能够显著促进N2O向N2的还原,降低N2O排放,在酸性、中性和碱性土壤中培养14d后,对照处理的N2O排放量为0.076~0.46mg·kg-1,而20FR和40FR处理的N2O排放量为0.004~0.06mg·kg-1,降低了１个数量级.反硝化作用和有机氮矿化作用强的土壤中,百菌清减少N2O排放作用更明显.反硝化底物NO-3的存在对CH4的产生与排放具有显著的抑制作用.在加入百菌清未对NO-3浓度产生显著影响的土壤中,百菌清对CH4排放量没有明显影响,在对NO-3浓度产生显著影响的土壤中,CH4排放量随着NO-3的增加而减少,说明百菌清可能通过影响反硝化过程中NO-3的消耗而影响CH4排放.