掘进面出风口风流与风幕调控下的粉尘分布响应曲面优化研究*

为了解决煤矿掘进面风筒出风口参数不能动态变化,而传统风幕全断面控尘效果不理想引起的粉尘浓度高等问题,通过分析风幕和出风口参数对粉尘分布规律的影响,以此得到合理的出风口风流与风幕综合调控方案,降低粉尘浓度。以陕西神木柠条塔煤矿N1212巷道为研究对象,利用Fluent软件建立出风口风流与风幕综合调控的粉尘场有限元模型,设计出风口风流及风幕综合调控响应曲面实验,得到最佳综合调控方案为:风幕射流出口宽度为0.16 m,风幕射流出口速度为6 m/s,出风口口径为0.9 m,出风口右偏角度为3°。搭建相似模拟实验平台来验证最佳综合调控方案,研究结果表明:调控后回风侧行人呼吸处和司机位置处粉尘平均浓度分别降低89%和81%,有效改善掘进面作业环境。     

郑州市大气PM2.5中重金属的污染特征、来源及健康风险评估:基于高分辨数据

为了研究城市大气PM_2.5中重金属的污染特征和来源,于2017年的7月和10月及2018年的1月和4月,利用在线金属分析仪对郑州市大气PM_2.5中的21种元素进行在线检测,分析了重金属浓度变化;通过富集因子、主成分分析和潜在源贡献等方法对重金属进行溯源;采用环境健康风险评价模型评估其健康风险.结果表明,K、 Zn、 Mn、 Pb、 Cu、 As、 Cr和Se的浓度随污染等级的提高而增加;富集因子和主成分分析法结果表明,重金属主要来源为地壳源、混合燃烧源、工业源和机动车源;雷达特征图表明,地壳源主导的污染主要发生在春、冬两季,混合燃烧源主导的污染主要发生在冬季;Pb、 As和Ni受汾渭平原、京津冀和河南南部的传输影响较大,Cd受采样点西北部影响较大;As对成年人和儿童均有显著致癌风险,Pb和Sb对儿童存在显著非致癌风险.     

重庆市生态足迹时间序列动态特征及其驱动因子分析

生态足迹是近年来广泛用于评价区域发展可持续性的重要方法.基于生态足迹计算模型,利用自然资源和能源消费的统计数据,对重庆市1997-2005年的人均生态足迹序列进行了计算;在此基础上,根据区域社会经济发展与生态足迹变化的作用机理选择了6个社会经济发展相关指标作为自变量,运用主成分回归方法,建立了人均生态足迹的驱动因子分析模型,揭示了驱动生态足迹序列变化的主要因素.计算结果显示,直辖以来,重庆市人均生态足迹总体呈上升趋势,由1997年的1.1244hm2增加到2005年的1.490 3 hm2,而由于耕地占用等原因,人均生态承载力却在逐年减少,从1997年的0.507 5 hm2减少到2005年的0.465 2 hm2,导致该地区人均生态赤字逐年扩大,呈相对不可持续发展状态.驱动力分析模型表明:重庆市社会经济发展对人均生态足迹增长具有强烈的驱动作用.直辖以来,一方面随着工业化、城镇化进程的加快以及消费水平的提升,人均生态足迹也相应同步增长;而另一方面,由于目前的产业和工业结构调整力度有限,因此它们尚未有效发挥降低区域生态足迹的作用.     

贵阳和万山地区部分蔬菜中的重金属含量及其健康风险

以贵州省贵阳市和万山地区为例,对购自当地自由市场的部分蔬菜中的重金属Cd、Hg、Pb、Mn、As的含量进行了测定,并以国际放射防护委员会(ICRP,International Commissionon Radiological Protection)给出的限定值为标准,对某些重金属含量超标的蔬菜进行了健康风险评价.结果表明:除个别蔬菜的As和Mn外,万山地区蔬菜中的重金属含量均明显高于贵阳地区;两地蔬菜中的As、Pb含量均低于国家限定值(GB4810-1994、GB14935-1994),而部分蔬菜中的Cd、Hg含量均明显超出国家限定值(GB15201-1994、GB2762-1994).风险评价结果表明贵阳和万山两地的蔬菜可能存在重金属Cd、Hg、Pb的中、轻度污染;存在Cd污染的蔬菜对人体的年致癌风险为3.40×10-7·a-1,非致癌物Hg和Pb对人体的总健康风险分别为3.63×10-7·a-1、1.69×10-6·a-1,均低于ICRP标准.     

大孔树脂吸附—Fenton试剂氧化法预处理含邻苯二甲酸二异丁酯废水

采用大孔树脂吸附—Fenton试剂氧化法预处理含邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)废水。大孔树脂吸附工段的最佳实验条件为:以树脂NDA88为吸附剂,废水pH为2。NDA88经过10批次的连续使用,COD去除率基本稳定在58%左右,脱附率可达96%以上,吸附后废水COD为12 000 mg/L左右。Fenton试剂氧化工段的最佳实验条件为:H2O2加入量70 mL/L,n(H2O2):n(Fe2+)=4,废水pH 4。在此最佳条件下进行实验,Fenton试剂氧化工段COD去除率达65%,处理后废水COD为4 200 mg/L。     

彗星试验检测酚类化合物对小鼠脾脏细胞DNA损伤的研究

应用彗星试验技术,研究了酚类化合物对小鼠脾脏细胞DNA的损伤作用,试验结果表明,12种酚类化合物对小鼠脾脏细胞均能引起不同程度的DNA损伤,并呈现剂量效应关系.与对照组相比,均有显著性差异(P＜0 05,P＜0 01).试验结果亦表明,其DNA的损伤程度与化学结构有一定的关系.      

大气污染物垂直梯度自动监测系统的研制

设计的大气污染物垂直梯度自动监测系统是用 2个电磁阀实现 3个高度的气体采样 ,依靠分析仪器自身的抽气泵将气体样品通过聚四氟乙烯管抽入各分析仪器进行测量 ,并用一台微机和一块 AD/DA转换板实施对电磁阀的控制和数据采集 .现场观测实验表明 ,对于 25m长的采样管清洗时间可设置 1 min,而采样管长度间的差异不会导致测量 O₃、SO₂、NO和 NO₂ 小时平均浓度存在显著性差异 .     

生物反应器填埋场初期的重金属释放行为

以库容10万m³的生物反应器填埋单元1.5年的渗滤液水质监测结果为依据,研究了该填埋单元初期的重金属释放行为.结果表明,渗滤液低pH值和高溶解性有机物(DOM)含量使渗滤液中的重金属浓度超过标准限值;但随着填埋层进入稳定产甲烷化阶段,重金属浓度显著下降,渗滤液中的腐殖质是影响此阶段重金属迁移的重要媒介.渗滤液中悬浮性固体、DOM分子量分级测试和VisualMinteq模型模拟计算结果表明,渗滤液中的重金属主要以与有机物,特别是以与腐殖质结合的形态存在.预测填埋单元内重金属的溶出过程可持续数百年.     

倒置AAO工艺聚磷微生物的吸磷行为

采用人工配水和市政污水研究了“缺氧-厌氧-好氧”(倒置AAO)脱氮除磷工艺中,聚磷微生物(PAOs)在低碳源、高硝酸盐环境下的释磷和吸磷行为.结果表明,在低碳源、高氮和磷环境中,尽管PAOs在缺氧厌氧段释磷程度低,如果适当延长厌氧段和好氧段的HRT、且好氧曝气较充分,仍能超量吸收磷.PAOs过量吸磷的能量来源不仅仅是厌氧段吸收与合成的胞内聚合物在好氧段的氧化,还来自好氧环境正常代谢过程中多余的能量.外加碳源的投加时间点对PAOs吸磷的影响不显著.PAOs在厌氧段后期出现过量吸磷现象,推测是细胞内有机物厌氧降解产生的ATP通过某种代谢途径被用于无机磷的吸收.     

1991—2004年东亚温室气体浓度特征及变化趋势

利用NOAA Earth System Research Laboratory提供的1991─2004年Tae-ahn(韩国),Ulaan Uul(蒙古)以及瓦里关(中国)的大气温室气体CO₂和CH₄的数据,对东亚地区大气温室气体的浓度特征及变化趋势进行研究.结果表明:14年来东亚地区大气中φ(CO₂)和φ(CH₄)月和年平均值总体呈明显上升趋势;3个监测站的φ(CO₂)年线性递增率比较接近,平均值为1.91×10-6a-1,季节变化较一致;从沿海到内陆这2种温室气体的浓度均随海拔升高而逐渐降低.