重大基坑坍塌事故虚拟仿真系统研究

为预防基坑坍塌事故发生、进行重大事故警示教育,以杭州地铁湘湖站北2基坑坍塌事故为素材,研究构建重大基坑坍塌事故虚拟仿真培训系统。对案例事故涉及的设计、施工、环境三大因素的技术问题进行总结,研究了事故链各致险因素及对推动事故发生所起作用,完成仿真系统平台设计和开发工作。系统应用多种制作技术创建工程场景模型,展示深基坑工程复杂的施工工序和空间关系,再现基坑坍塌事故发生发展过程和贴近实际的灾难场景。研究结果表明:仿真系统成果可丰富地下工程教学、施工现场安全教育和安全监察培训的内容和形式。     

湖北省生态足迹和生态承载力时空动态研究

研究湖北省内部可持续发展的趋势,以2005年、2010年、2013年统计数据为基础,应用生态足迹分析法核算湖北省17个市(州、林区)在三个时间节点的生态足迹与生态承载力,对各地区生态足迹和生态盈亏状况从时间和空间上进行动态研究。研究结果表明:湖北省17个市(州、林区)的总生态足迹和人均生态足迹呈迅速增长趋势,其中中部地区增长最快;2005年生态赤字最为严重的地区集中于以武汉为代表的中东部,2013年生态赤字最为严重的地区集中于中西部,生态赤字空间分布的重心逐渐由东部向西部转移;6种生态生产性土地增长速度由快到慢依次是建筑用地、化石能源、草地、水域、林地和耕地,其中潜江、恩施、天门、仙桃、黄冈等地建筑用地生态足迹增速最快,十堰、鄂州、黄石、荆州、荆门等地则是水域生态足迹增速最快,草地、水域、化石能源用地和耕地的生态足迹增长共同决定各地区人均生态足迹的变化趋势。     

基于SD和CLUE-S模型的区域土地利用变化对土壤有机碳储量影响研究

土地利用/土地覆被变化改变土壤呼吸条件,进而对土壤有机碳储量变化产生影响,而土壤有机碳储量则是影响农业可持续发展和全球碳平衡领域的重要因素。以上海市崇明岛为例,运用系统动力学模型(System Dynamics Model)预测2020、2030年土地利用需求变化,结合CLUE-S模型(Conversion of Land Use and its Effects at Small region extent Model)得出各种用地类型的空间分布,并引用碳密度法估算三种发展幕景下土地利用变化对土壤有机碳储量的影响。结果表明:2030年三种发展幕景土壤有机碳储量分别为:低速发展幕景为3 093.03×106kg,惯性发展幕景为3 079.47×106kg,高速发展幕景为3 059.81×106kg;研究期内土壤有机碳储量呈现缓慢下降趋势,但人类活动对其扰动较小;SD和CLUE-S耦合模型可以从时间和空间两方面对土壤有机碳储量进行模拟,具有可行性;建议通过加强城镇用地集约利用、农田保护、林地建设来减少人为活动对土壤有机碳储量的影响。     

负压蒸发技术处理废弃钻井液

采用负压蒸发技术处理3种不同组分的废弃钻井液。实验结果表明:最佳蒸发温度为79℃;当蒸发温度低于95℃时,相15~#原液的出水氨氮质量浓度、悬浮物质量浓度、色度分别低于3.40 mg/L、0.093 mg/L、11倍,达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》中的一级排放标准;当蒸发温度低于79℃时,钻井液1和钻井液2的出水氨氮质量浓度均低于37.00 mg/L,悬浮物质量浓度均低于0.080 mg/L,色度低于13倍,COD低于114.0 mg/L,达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》中的二级排放标准。通过后续过滤除油工艺可降低钻井液中的石油类质量浓度,使最终出水达标排放。     

京西门头沟区自然植被滞尘能力及效益研究

利用2006年夏季实地测量的植物叶片滞尘数值,得出常绿乔木、落叶阔叶乔木、灌木以及草地4种不同植物类型的平均滞尘能力,再将其与用遥感方法估算出的叶面积指数以及植被统计数据相结合,评估了门头沟区自然植被总体的滞尘能力、滞尘量与滞尘效益.结果表明: 自然植被具有明显的滞尘功能,门头沟区自然植被的年滞尘量为39.47×104 t,由此带来的滞尘效益价值为67.10×106元;灌木林和落叶阔叶林2种植被类型,是研究区自然植被滞尘能力和年滞尘量的主要组成部分;常绿乔木的滞尘时间长于其他任何植物种类,其年滞尘量与滞尘能力所占比例有所增加.      

青藏高原生活污水处理及回用的工艺研究

在高寒缺氧的青藏高原如何对生活污水进行有效的处理,目前仍无好的解决方案。实验采用的生态大棚系统可在青藏高原的恶劣环境下提供适宜的人工小环境,保证生物处理正常运行所必需的热平衡、O2-CO2的循环平衡和水循环的平衡。采用的好氧生物-土地处理工艺不仅能保证污水处理达到国家一级排放标准,同时还解决了长期以来高原蔬菜种植的难题。     

UV-Fenton氧化高浓度木糖生产废水的研究

采用UV-Fenton技术光催化氧化高浓度木糖生产废水,确定最佳操作条件为:pH=2.5,H2O2=46.62g/L,H2O2/Fe2+摩尔配比为50∶1,光照反应60min。此条件下废水COD去除率最高可达91.2%。经正交试验确定影响处理效果各因素的重要性顺序为:pH>H2O2浓度>光照反应时间>H2O2/Fe2+摩尔配比。UV的加入与单独的Fenton体系存在正相关的协同作用。经UV-Fenton处理后的木糖废水,可生化性大大改善,B/C指标从0.21升高到0.49。     

含砷污泥的粉煤灰固化研究

硫酸废水处理系统的中和污泥属于有害废渣,其中As浸出率超标.采用固化的方法处理某冶炼厂硫酸废水中和污泥,发现以水泥∶粉煤灰∶污泥=1∶1∶2的配比固化后,固化块浸出液浓度达到国标规定(1.5 mg/L).研究表明,粉煤灰替代水泥50%可达到较好的固化效果,浸泡24 d后浸出浓度达到稳定值,pH值为7时浸出浓度最小,外加剂对固化有负影响,采用湿养护可获得更好的效果.     

鲢鱼放养控制北京城市河湖水华试验研究

介绍了利用鲢鱼控制北京城市河湖水华的试验研究,通过不同放养密度(0、17、51和103 g/m3)的现场围隔试验,对鲢鱼放养对水体水质和浮游生物的影响进行了分析.研究结果表明,鲢鱼放养使有鱼围隔中浮游生物量极低,从而使浮游植物基本不受浮游动物影响,而直接受鱼类影响;同时,中等密度(51 g/m3)的鲢鱼放养使水华蓝藻和微小藻的生长均得到了有效抑制,使藻类生物量最低.     

新型树脂对氯酚类物质的吸附研究

合成了乙酰氯修饰树脂NDA-O,与Purolite公司的MN-200相比,合成的树脂比表面积较小,但酸性官能团较多.用两种树脂吸附2-氯酚、4-氯酚和2,4-二氯酚发现,吸附结果可以用Langmuir和Freundlich等温吸附方程很好地模拟,合成的NDA-O对3种氯酚类物质的吸附能力优于MN-200.两种树脂对氯酚类物质的吸附量随着温度的升高而减少,表明吸附是放热过程,同时对氯酚类物质的吸附焓变随着吸附量的增大而减小.对同一种树脂来说,吸附量随着氯代程度的增加而增加,取代氯数相同的时候,吸附量与吸附质的K..成正相关.进一步研究了pH对吸附的影响,在pH大于9时,3种氯酚类物质的吸附量均急剧减少.