2,6-二氨基蒽醌/石墨烯复合电极强化电吸附Pb2+

电吸附高效去除水中重金属离子的关键在于开发性能优异的电极材料.采用2,6-二氨基蒽醌(DA)修饰还原氧化石墨烯(r GO),通过溶剂热法成功制备了DA@rGO复合电极,考察了复合电极的电化学性质及电吸附Pb~(2+)性能.循环伏安测试表明,复合电极电化学性质优异,比电容在电流密度为1 A·g-1时达到304. 4 F·g-1,DA修饰显著提高了复合电极的赝电容.电吸附Pb~(2+)测试表明,施加电压为-1. 2 V时电吸附效果最优,反应60 min后Pb~(2+)去除率达94. 8%.电吸附过程符合一级动力学方程,Langmuir模型拟合得到Pb~(2+)的饱和吸附量为356. 66 mg·g-1,明显高于r GO电极(319. 40 mg·g-1),DA修饰引起的电容增加是复合电极Pb~(2+)吸附量提高的重要原因.使用0. 5 mol·L-1硝酸处理可使电极吸附的Pb~(2+)在5 min内脱附完全,实现吸附剂再生.经过10次电极吸附-脱附循环后,DA@rGO复合电极对Pb~(2+)的吸附去除率保持在88%左右,电极循环性能稳定.     

中国1991～2018年突发环境事件时空特征及影响因素

探究我国近几十年突发环境事件的时空变化规律和影响因素,能提高突发环境事件风险监管的有效性和精准性.基于1991～2018年31省市的突发环境事件数据,运用空间自相关性和时空地理加权回归模型分析突发环境事件的空间依赖关系和影响因素作用的时空异质性.结果发现：(1)突发环境事件在1991～1994年和2001～2014年两个时间段内存在显著的空间正相关性,且空间集聚性在逐渐增强,即中国省域突发环境事件存在明显的空间依赖特征而并非完全随机状态.(2)突发环境事件存在着非均衡的发展格局,“低-低”类型的省份集中在西部和东北地区,数量增多后减少;而“高-高”类型的省份表现为由东部、南部向中西部转移,数量减少后增多.各省市突发环境事件在空间集聚中的作用不同且不断变化.(3)各影响因素对突发环境事件的作用在不同时期和不同省域具有明显的时空异质性.经济发展水平对突发环境事件的影响表现为“负-正-负”模式;产业结构对突发环境事件的影响表现为“负-正”模式;污染排放对突发环境事件的影响整体来看呈现“正-负-正”模式;环境信访对突发环境事件的发生多表现为正向影响;法制环境对突发环境事件的负向影响在逐渐减弱;...     

基于模糊识别和遗传神经网络的渤海湾叶绿素a预测研究

由于海洋生态系统的高度复杂性和非线性,利用新兴的水信息学技术,包括模糊模式识别、遗传算法、人工神经网络等构建渤海湾叶绿素a预测模型.以渤海湾实测水质数据为依据,利用遗传算法的全局搜索能力优化BP神经网络的初始权值和阈值,从而避免陷入局部最优解,构建GANN叶绿素a预测模型.模型预测的均方根误差为3.81 μg/L,仿真...     

中国重要丛生竹硅储量研究

为了探明中国重要丛生竹的硅(Si)储量的大小及空间分布特征,在广东、福建、浙江、云南和四川等丛生竹的主产区选择了8 种重要丛生竹(青皮竹、粉单竹、麻竹、绿竹、黄竹、龙竹、缅甸竹和慈竹),通过测定不同丛生竹叶、枝、秆和现存凋落物中的硅含量和生物量,对我国重要丛生竹的硅储量进行了初步估算.结果表明:① 8 种丛生竹不同竹龄叶、枝、秆Si 含量大小依次表现为叶(12.47~62.71 g·kg^-1) >枝(7.66~29.26 g·kg^-1) >秆(1.12~11.77 g·kg^-1),且各器官中Si含量均低于凋落物(40.86 ~123.74 g·kg^-1);在不同竹种间,绿竹2、3 a 叶、枝Si 含量均显著高于其他竹种,粉单竹的1、2、3 a 秆中的Si 含量分别与1 a 麻竹、2 a 绿竹及3 a 缅甸竹存在显著差异;② 8 种丛生竹地上部分的总Si 储量为5 082.93 kg·hm^-2,其中,现存凋落物的贡献率可达51.18%,远大于叶、枝、秆.不同竹种Si 储量大小依次为:龙竹 >黄竹 >慈竹 >绿竹 >青皮竹 >缅甸竹 >粉单竹 >麻竹;③ 通过对竹种面积与地上部分总Si 储量计算可得,8 种重要丛生竹地上部分Si 总储量约为41.55×10⁴ t Si,目前全国丛生竹地上部分Si 总储量约为51.94×10⁴ t Si.论文对丛生竹生态系统硅储量的估算能为整个竹林系统以及亚热带森林生态系统硅储量的估测提供一定基础数据.     

北京城区道路灰尘重金属和多环芳烃污染状况探析

研究了北京市不同功能区道路灰尘中重金属Cd、Hg、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn和16种多环芳烃(PAHs)的分布状况和污染水平.结果表明,北京市道路灰尘中重金属Cd、Hg、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的浓度的平均值分别为710 ng/g、307 ng/g、85.0μg/g、78.3μg/g、41.1μg/g、69.6μg/g和248.5μg/g,显著低于世界上已有调研的大多数城市和国内的沈阳市和上海市;道路灰尘中∑16PAHs的浓度的平均值为0.398μg/g,也大大低于国内已有调研的邯郸市、天津市和上海市.弗里德曼非参数检验表明各功能区道路灰尘中重金属含量存在显著差异:居民居住区和绿化区域道路灰尘上重金属和PAHs的吸附量较小,而在机动车密度较大,车辆行驶较慢的城市交通区的道路灰尘上重金属和PAHs的污染都较严重.道路灰尘重金属浓度ZnCrCuPbNiCdHg,这种污染状况与世界其他各大城市是一致的.地积累指数评价法表明北京市道路灰尘上Cd、Zn和Cu处于中度污染水平,Cr和Pb处于轻度污染水平,Ni处于无实际污染水平.∑16PAHs的污染水平在不同功能区的差异比较大:公园道路灰尘为无污染至轻度污染水平,居民区道路灰尘处于中度至严重污染水平,交通密集区PAHs处于严重污染至极度污染水平.重金属和PAHs的质量负荷主要集中在粒径300μm的道路灰尘上,因此城市清扫车在去除地表颗粒物时不仅应当关注小尺度的颗粒物,应该通过升级除尘装备,尽量去除300μm以下的道路灰尘.     

高超声速飞行器主动式气膜冷却防热技术研究

目的针对未来高超声速飞行器(飞行速度20 Ma),提出一种主动式气膜冷却防热技术,并计算验证其有效性。方法通过求解三维N-S方程组,采用PARK-1的5组分(N2,O2,N,O,NO)17方程有限速率化学反应模型,考虑了真实气体效应;针对典型的钝头体外形,在头部驻点处构造单个气膜冷却微孔,向外喷射冷却气体,计算了飞行马赫数为20、高度在30 km以下的气膜冷却效率。结果与无气膜冷却相比,有气膜冷却时,气膜孔附近等温壁面(300 K)热流密度的最高降幅约90%,冷却气体有效覆盖面积可达到约孔出口面积的10倍。结论气膜冷却在未来高超声速飞行器防热中具有广阔的应用前景。     

贵州某规模化养猪场废水中抗生素的污染特征及去除效果

为了解贵州某规模化养猪场废水处理过程中抗生素的污染特征及废水处理工艺对抗生素的去除效果,使用固相萃取-液相色谱-串联质谱仪(SPE-LC-MS)技术,对2家规模化养猪场(猪场A和猪场B)废水处理工艺各处理单元进出水中10种兽用抗生素的去除进行调查研究.结果表明, 2家规模化养猪场废水处理工艺对常规污染物(COD、NH⁺₄-N、TN和TP)的去除率在88.10%以上. 2家养猪场废水处理工艺各处理单元进出水中均有多种抗生素检出,检出浓度范围在ND～120 842.74 ng·L^-1之间.其中,主要的污染单体为磺胺间甲氧嘧啶(SMM)、磺胺对甲氧嘧啶(SMD)、土霉素(OTC)和氧氟沙星(OFL),最高单体污染浓度达120 842.74 ng·L^-1(SMM).调查的10种抗生素在处理工艺中的去除效果较好,总去除率为99.23%～100.00%,在猪场A的废水处理工艺中,"USR+2级A/O+消毒池+氧化塘"组合工段能有效去除废水中残留的抗生素,其中对SMM、SMD和OTC的总去除率达100.00%;在...     

汉丰湖正式运行年水体营养盐分布特征

三峡前置库汉丰湖正式运行后,水体由河流形态转变为兼具湖泊、河流特征的特殊形态,导致水体生物地球化学过程发生较大变化.为探究汉丰湖氮磷营养盐时空分布特征及其影响因素,在汉丰湖面设定7个采样点,于2018年1～12月对汉丰湖各点位分层采样,监测营养盐和Chl-a等指标变化.结果表明,汉丰湖上中下层水体垂直混合较均匀,营养盐浓度差异不显著(P>0.05).TN浓度在1～9月呈波动减小趋势, 10～12月逐渐增加,月平均浓度为1.52 mg·L^-1.NO^-₂-N浓度在1～4月波动减小, 5～6月急剧增大, 7～12月波动减小,月平均浓度为0.05 mg·L^-1.NO^-₃-N浓度表现为1～6月逐渐降低, 7～12月逐渐增加的趋势.NH⁺₄-N浓度在7月最高,为0.44 mg·L^-1,其余月份变化不明显,月平均值为0.09 mg·L^-1.TP、DP和SRP浓度全年呈现波动变化...     

同位素热源热冲击入水试验方法

目的 针对空间同位素热源异常事故场景入水过程的热冲击安全性问题,研究热冲击入水试验方法.方法 通过对同位素热源入水事故场景分析,基于热边界等效、热量等效原则,研究空间同位素热源热冲击入水的试验条件和方法,明确试验样品的加载温度、人工海水体积、浓度、温度以及试验转移时间等,提出热冲击入水试验流程和试验装置要求.结果 样品的加载温度为空间同位素热源的运行温度,人工海水需要完全淹没样品,且体积在样品的20倍以上,人工海水的温度以10～30℃为宜,热冲击入水试验样品转移时间小于1 min.结论 建立的热冲击入水方法可对同位素热源的安全性评估提供支撑,也可供其他产品的热冲击入水评估提供参考.     

空间紫外辐射高加速地面模拟技术

目的 实现空间紫外辐射地面高加速模拟.方法 分别利用氙灯和氘灯作为近紫外和远紫外的模拟源,利用反射滤光技术实现对可见红外波段光谱的过滤,利用准直和发散技术实现不同的辐照面积,利用热沉和浴油温控实现温度控制,搭建光学性能原位测试系统,对辐照腔和试验腔进行分离设计.结果 实现了φ300 mm面积上1～15 SC和φ180 ...