北京不同污染天气PM_(2.5)和PM_(10)染毒对大鼠生理病理参数的影响

为探讨北京不同污染天气大气可吸入颗粒物PM_(10)和细颗粒物PM_(2.5)污染对雄性大鼠血常规、氧化损伤、炎症反应和肺组织的影响,将64只雄性8周龄Wistar大鼠随机分为8组,分别为2个对照组(空白组和生理盐水组)和6个染毒组(清洁、雾霾及沙尘暴3种不同天气的PM_(10)染毒组和PM_(2.5)染毒组),每组8只。用2015年3月—5月在北京南海子麋鹿苑采集的清洁、雾霾和沙尘暴3种不同天气的PM_(10)和PM_(2.5)制备悬液,分别采用气管滴入PM_(10)和PM_(2.5)悬液作为染毒组,空白对照组不做任何处理,生理盐水对照组采用气管滴注生理盐水。急性染毒24 h后处死大鼠。采集血液测定18个血常规指标,分析肺泡灌洗液(BALF)中转化生长因子-β1(TGF-β1)、乳酸脱氢酶(LDH)、总抗氧化能力(T-AOC)、白介素-6(IL-6)及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的含量,并在高倍显微镜下观察肺组织和气管病理形态变化。同时,对PM_(10)和PM_(2.5)中的水溶性离子、有机碳/元素碳、16种多环芳烃和7种重金属等元素进行了测定,并分析了各组分与大鼠生理病理指标的相关性。结果表明:清洁、沙尘暴天气的PM_(10)和雾霾天气的PM_(2.5)急性染毒导致大鼠白细胞系参数即免疫力显著下降。污染天气颗粒物染毒后大鼠BALF氧化炎症因子的改变表明呼吸系统受到感染:沙尘暴和清洁天的PM_(10)染毒均显著提高了TGF-β1,雾霾PM_(10)染毒后IL-6和LDH有一定程度升高。3种天气颗粒物染毒对肺和气管造成的组织病理伤害各有特点,但PM_(2.5)伤害程度普遍大于PM_(10)。染毒颗粒物粒径大小,其化学成分类别、浓度是造成大鼠血常规指标变化、氧化炎症反应和组织学病变的可能原因。     

湿式旋转溶蚀器对二氧化硫吸收效率和测量干扰的评估

利用大气细颗粒物水溶性离子在线监测仪(Marga 1S)分别与API 100E和Thermo 43i同时测量环境空气和二氧化硫(SO2)标气,进而评估了湿式旋转溶蚀器对SO2吸收效率及其测量干扰.研究结果显示,基于API 100E和Marga 1S测得的2017年南京市环境空气SO2浓度分别为(17.1+7.7)μg·m-3和(9.6±5.9)μg·m-3,Marga 1S较API 100E低43.8％,当API 100E监测SO2浓度低于25 μg·m3时,API 100E和Marga 1S的相对误差较大,秋、冬季Marga 1S测量结果与API 100E最为接近,夏季Marga 1S测量结果偏低;基于实验室研究发现,Marga 1S和Thermo 43i的相关系数r为0.999,相关性较好,Marga 1S的测量结果偏低,与环境空气结论一致.湿式旋转溶蚀器对SO2吸收效率为82.1％-91.7％,随着SO2浓度逐渐升高,湿式旋转溶蚀器的吸收效率逐渐升高,60 μg·m3附近时吸收效率趋于稳定.高浓度SO2条件下,颗粒态中SO42-残留率介于0.43％-1.34％之间,高浓度SO2对颗粒物SO42-组分监测影响较小.     

甲基汞与总汞在低硫煤洗选过程中的脱除行为

以焦作市演马洗煤厂进料原煤及洗选产品为研究对象,对低硫煤中总汞与甲基汞含量进行测定,初步探讨了洗选过程中总汞与甲基汞的迁移规律、脱除效果及质量平衡.研究发现,原煤及洗选产品中总汞含量0.128-0.392 mg·kg-1;值得注意的是,原煤及洗选产品中均检出了甲基汞,含量为33.58-56.75 ng·kg-1.经过洗选,总汞在精煤中得到脱除,脱除率为24.68％,在筛末煤、中煤、副产品中被富集;甲基汞在大部分洗选产品中含量均有所降低,整体呈脱除趋势,脱除率为-3.46％-38.78％.该低硫煤中总汞与灰分显著正相关,与硫分呈负相关,在洗选过程中受灰分影响较大;甲基汞与灰分、硫分均极低相关,无明显的迁移规律.煤炭洗选前后的总汞质量平衡为108.06％,甲基汞质量平衡为80.08％.该低硫煤通过洗选,约60.55％的总汞和35.37％的甲基汞随筛末煤、中煤与副产品的排出而被去除,故需留意部分洗煤产品和副产品的存放与使用,避免可能对环境造成的汞污染问题.     

某金属冶炼企业土壤As污染特征及潜在生态风险评价

以某金属冶炼企业原址用地土壤为研究对象,采用单因子污染指数法、地累积指数法、潜在生态危害指数法探讨土壤As污染累积、潜在生态风险和空间分布特征。结果表明：研究区土壤采样点位超标率为98.85%,2.5~14.0 m深度范围土壤As污染较重、潜在生态风险较高,尤以6.0~10.0 m深度范围内相对最高。从As污染成因看,0~1.0 m深度范围土壤As污染主要受企业生产活动影响;1.0~14.0 m深度范围土壤As污染除受企业生产活动影响外,还与大量回填的含As较高的硫铁矿渣、极强碱性土壤环境、土壤渗透性有关。从As污染空间分布特征看,垂直方向上As污染浓度在0~10.0 m深度范围内随深度增加呈升高趋势,地表10.0 m以下随深度增加呈下降趋势。水平方向上,地表以下5.0、10.0、12.0 m剖面深度处As污染羽分布随深度增加呈增大趋势,12.0 m以下呈减小趋势。土壤As污染分层评价结果与地表以下特定剖面深度处土壤As污染评价结果一致性较好,土壤As污染较重的区域潜在生态风险亦相对较高。可见,采用单因子污染指数法、地累积指数法、潜在生态危害指数法综合评价土壤As污染与潜在生态风险,具有较高的可靠性。     

Effect of placement angles on wireless electrocoagulation for bipolar aluminum electrodes

A new electrocoagulation process based on bipolar aluminum electrode is proposed. The placement angles of bipolar electrode are key parameter. The numerical simulations support the experimental results. We in our previous study reported the wireless electrocoagulation (WEC) based on bipolar electrochemistry for water purification. One of the most important advantages of WEC is the omission of ohmic connection between bipolar electrode (BPE) and power supply, and thus the electrochemical reactions on BPE are driven by electric field in solution induced by driving electrodes. In this study, the impact of placement angle of bipolar aluminum electrode on WEC was investigated to provide a detailed analysis on the correlations between the bipolar electrode placement angle and bipolar electrocoagulation reactions. The results showed that the WEC cell with a horizontal BPE placed at 0° produced the maximum dissolved aluminum coagulant, accounting for 71.6 % higher than that with a vertical one placed at 90°. Moreover, the finite element simulations of current and potential distribution were carried out along the surface of BPE at different placement angles, revealing the mechanism of different BPE placement angles on aluminum dissolution rates in WEC system.     

交流滤波器断路器在线诊断分析系统开发与应用

针对交流滤波器断路器运维工作中存在的问题,通过对断路器运行状态不稳定、人员运维工作量大及技术水平层次不一等原因进行分析,开发了一款“换流站交流滤波器断路器在线诊断分析系统软件”。应用结果表明:由系统软件代替人工检查分析,缩短了人员检查分析波形的时间,提高了人工巡检效率,实现了对交流滤波器断路器深层次隐患问题的在线诊断管理,可为全国各直流换流站交流滤波器断路器运维管理提供参考。     

基于HCNAM-BN的化工过程爆炸事故致因链分析

为了从源头上预防化工过程爆炸事故,依据风险耦合理论,探讨了各风险因子非线性耦合演化为爆炸事故的机理,构建了层次耦合网络分析模型（HCNAM）;从多因素风险耦合角度分析了国内外44起典型化工过程爆炸事故,统计了各风险因子之间的耦合概率并进行了耦合致因重要度分级;采用耦合概率与二态分布相结合的条件概率分布,将层次耦合网络分析模型转化为贝叶斯网络,并对氯乙烯单体槽爆炸性混合气体爆炸事故进行了应用研究。结果表明:91种双因子耦合风险状态中,47种呈现弱耦合致因特性;7种因子双耦合形成风险的概率较大;基于HCNAM-BN模型分析事故,可有效辨识事故最可能致因因素,获取各事故致因链的发生概率并确定事故网络关键节点。     

复杂地质低渗煤层水力压裂-割缝综合瓦斯增透技术研究

针对水力压裂区域化瓦斯增透盲区,提出了水力割缝局部化瓦斯增透技术措施,形成了复杂地质低渗煤层水力压裂-割缝综合瓦斯增透技术,并进行现场验证。研究结果表明:水力压裂区内的3个压裂钻孔平均瓦斯抽采纯流量较238底板道常规抽采钻孔单孔瓦斯抽采纯流量提高15.8倍,瓦斯抽采浓度提高4%,压裂区瓦斯抽采纯流量较对比区提高2.1倍,但水力压裂区域性措施受断层及煤层硬度等地质条件限制,存在盲区;水力割缝增透区内的抽采钻孔瓦斯浓度平均提高4.9倍,瓦斯纯流量平均提高3.3倍,对不同地质条件的适应性强,但是割缝影响范围小,抽采时效短;复杂地质低渗煤层水力压裂-割缝综合瓦斯增透技术综合了水力压裂与割缝的优点,对复杂地质煤层具有较强适应性,大幅提高了瓦斯治理水平。现场验证结果表明复杂地质低渗煤层水力压裂-割缝综合瓦斯增透技术在复杂地质条件下煤层强化抽采中有较好的实际应用价值。     

基于Box Behnken设计的煤导热系数分析与预测

为研究分析水分、固定碳及密度3个因素对煤导热系数的影响,选取多个矿井不同煤质的煤作为实验煤样,使用NETZSCH LFA457型激光导热系数测试仪进行测定,并引入二次响应曲面试验设计思想,采用Design Expert软件进行煤质指标的Box Behnken试验设计,按设计表筛选实验数据,构建了导热系数多因素、多水平影响下二次回归响应曲面模型,并对不同采样地点的煤导热系数进行了分析与预测。结果表明:二次回归方程P值小于0.000 1,极显著,失拟项为0.072 4,不显著,回归方程具有统计学意义;当水分在0.9%~10.9%,固定碳在49.3%~83.6%,密度在1.2~1.92 g·cm³之间,对煤的导热系数一次项影响程度为密度>固定碳>水分;二次项影响程度为固定碳和密度>水分和密度>水分和固定碳,且固定碳和密度之间存在交互作用,水分和密度、水分和固定碳之间无交互作用;应用响应曲面模型预测的煤导热系数误差为4.3%,满足精度要求。     

长江流域主要干/支流水化学特征及外源酸的影响

为了探究人类活动对长江流域水化学特征的影响,本文以流域内主要干/支流代表断面的采样点为研究对象,分别于2016年丰水期和平水期采集地表水样各13组,通过离子比值法、主成分分析法和化学离子平衡计算法,综合分析水化学特征,并估算碳酸和外源酸参与碳酸盐岩的溶蚀比例.结果表明,水化学类型主要为HCO₃-Ca型,指示流域内水化学的主要影响因素为碳酸盐岩的溶解,在碳酸盐岩风化过程中,碳酸与碳酸盐岩的相对快速风化为主导反应.此外,丰水期和平水期各采样点碳酸溶蚀比例均值分别为60.33%和59.14%,不同采样点的溶蚀比例差值较大,指示外源酸对河流与岩石侵蚀风化过程的影响不容忽视,且阳离子交换对水化学有一定影响,但并不是主要的反应过程.与多年前水文监测初期的数据相比,硫酸和硝酸对岩石风化作用加强,人为因素对长江的水质影响增大.