活性炭纤维对于离子的电吸附选择性能研究

通过循环伏安测试、交流阻抗测试、电吸附实验等方法研究了单组分和多组分溶液中不同离子在活性炭纤维电极表面的选择性电吸附性能。结果表明,电吸附选择性能与离子的水合半径、离子价态、离子浓度有关;增大初始浓度可以提高电吸附容量;并且,由于强烈的选择吸附作用,Ca2+离子可以吸附取代其它已经被吸附的离子。     

落石冲击作用下架设油气管道响应分析

针对影响油气管道安全运营的落石冲击问题,基于弹塑性力学、Cowper-Symonds本构模型和有限元方法,建立了球形落石冲击油气管道的计算模型,对管道动态响应过程进行了数值模拟。对冲击速度、落石半径、管道内压力和落石冲击位置进行了参数敏感性分析,研究了各参数对管道冲击变形的影响规律。结果表明:落石的冲击能量主要用于管道塑性变形;冲击过程中,落石与管道的接触区域由初始的椭圆斑逐渐变成了椭圆环;管道塑性变形随着冲击速度和落石半径的增大而增大,随内压和落石偏移度的增大而减小。该研究工作为油气管道的安全评价及防护工程的设计提供了参考依据,对保障油气安全运输具有重要的工程意义。     

铁还原菌shewanella oneidensis MR-1对根表铁膜中砷运移的影响

水稻根表铁膜是控制砷在根际-植物体系转运的重要区域,但是其中铁还原微生物对砷运移的作用并不清楚.实验以吸附砷磷的水铁矿以及野外采集水稻根系为研究对象,分析铁还原菌Shewanella oneidensis MR-1还原铁膜内铁氧化物过程中,铁还原、砷释放和固定速率.研究表明铁还原菌Shewanella oneidensis MR-1可以将水稻根表铁膜中的Fe(Ⅲ)快速还原为Fe(Ⅱ)并释放到溶液中.溶液中的砷在48 h内达到最大值18μmol·L-1,之后逐渐下降,120 h之后,与最大值相比减少了约60%.利用吸附砷的水铁矿模拟铁膜砷释放过程发现,微生物的固定作用是造成溶液中砷含量下降的主要原因之一.本研究表明,促进根际微生物的大量生长,可能是降低土壤环境中砷风险的途径之一.     

超高压工程电缆绝缘油对海洋生物的生态毒性效应

随着超高压联网工程建设项目不断增多,取得巨大经济效益的同时,其电缆安全性日益受到关注。采用标准实验方法,研究电缆绝缘油对8种占据不同生态位的海洋生物(费氏弧菌(Vibrio fischeri)、牟氏角毛藻(Chaetoceros mueleri)、卤虫(Artemia sp.)、蒙古裸腹溞(Moina mongolica)、凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)、裸项栉鰕虎鱼(Ctenogobius gymnauchen)、双齿围沙蚕(Perinereis aibuhitensis)、菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum))的急性毒性,同时进行了电缆绝缘油对裸项栉鰕虎鱼14 d延长毒性实验和电缆绝缘油对蒙古裸腹溞的慢性毒性。结果表明,电缆绝缘油在50%饱和溶解浓度下未对费氏弧菌产生明显的发光抑制作用;对牟氏角毛藻、凡纳滨对虾、裸项栉鰕虎鱼、双齿围沙蚕和菲律宾蛤仔等5种生物未表现出急性毒性影响,其LC50均大于饱和浓度;对卤虫的96 h-LC50为17.07%,LOEC为12.5%,NOEC为6.25%;对蒙古裸腹溞96 h-LC50为29.75%,LOEC为25.0%,NOEC为12.5%;电缆绝缘油对卤虫和蒙古裸腹溞有剧毒。对裸项栉鰕虎鱼成鱼14 d延长毒性LC50大于500 000 mg·L~(-1);对蒙古裸腹溞母溞存活数的NOEC为625μg·L~(-1),LOEC为1 250μg·L~(-1);对母溞存活期的NOEC为312μg·L~(-1),LOEC为625μg·L~(-1);对产胎数的NOEC为625μg·L~(-1),LOEC为1 250μg·L~(-1);对产幼溞数的NOEC为625μg·L~(-1),LOEC为1 250μg·L~(-1)。     

汶川地震极震区泥石流动力特征及参数研究——以安县高川乡为例

2008年汶川8.0级地震发生以来,极震区泥石流爆发频率有增无减且规模越来越大,破坏性越来越强,严重威胁灾区人民生命财产安全。对比采取现场勘查、遥感图像分析、历史资料对比分析等方法,分析了极震区泥石流动力特征受地形、地层、物源等因素的影响,特别是泥石流爆发过程中深侵蚀和溃决对泥石流动力特征的影响。针对四川安县高川乡流域泥石流沟的调查和分析,建立泥石流流量-冲刷模型,分析了常规地区泥石流峰值流量与极震区泥石流峰值流量差别,推导出极震区峰值流量及冲刷深度定量计算公式。通过实例分析,理论与实际具有较好的一致性,对极震区泥石流动力参数计算具有较好适用性和有效性。     

集体社会资本与农民灾后心理健康的关联机制——基于湖南农村洪涝灾区调查的多水平实证研究

以受灾后的农村为背景,并考虑个人灾害心理资源,以322名洪涝灾区农民的问卷调查结果为基础,采用多元线性回归模型和多层线性模型分析农民灾后心理健康在个人和集体层面的影响因素,以及集体社会资本对个人心理资源和灾后心理健康关联的调节作用。实证研究的结果表明,年龄在44~56周岁、收入在1 001~3 000元的灾区农民,在应对灾害方面付出的努力较多,获得社会支持较少的农民更易产生心理健康问题;集体社会资本中的信任和互动对农民创后压力有显著影响;集体信任水平会削弱灾害应对努力和创后压力之间的正向关系,集体互动水平会削弱灾害支持和创后压力之间的负向关系。     

初始pH对厌氧环境下污泥中抗生素抗性基因行为特征的影响

污水处理厂产生大量的剩余污泥中含有丰富的抗性基因,给环境带来了潜在风险。以城市污水处理厂的剩余污泥为研究对象,在不同初始p H(对照组、初始p H=3、5、7、9、11)下观察厌氧条件下,8种抗生素浓度以及四环素类抗性基因(tet A、tet G、tet L、tet M、tet O、tet Q、tet W、tet X)、磺胺类抗性基因(sul I、sul II)和Ⅰ类整合子(int I 1)的行为特征。研究结果显示,初始p H对抗生素的降解影响较小,污泥中总抗生素的平均去除率为42%。对照组及初始p H为3、5、7、9、11下的总四环素类抗性基因分别削减0.65 log、0.96 log、0.75 log、0.62 log、0.86 log和0.98 log。不同四环素类抗性基因表现相似,在初始p H=3和初始p H=11下部分抗性基因削减较多,特别是tet A、tet G、tet L、tet O和tet X。2种磺胺类抗性基因均无削减,浓度平均上升0.18log。相关性分析显示,总抗性基因与TN、NH3-N、TP、SCOD(溶解性COD)均存在显著相关性(P0.05)。上述研究结果为污泥厌氧消化中抗生素抗性基因减量条件提供参考依据。     

一株产电菌嗜根考克氏菌(Kocuria rhizophila)的分离及其产电性能优化

本研究以天津泰达污水处理厂污泥浓缩间的污泥为接种物,启动并运行了微生物燃料电池(MFCs).从富集的阳极生物膜上分离得到了一株纯培养的微生物菌种,命名为P2-A-5.研究发现,菌株P2-A-5的16S rDNA序列与菌株Kocuria rhizophila DC2201具有100%的同源性,结合该菌的形态特征和生理生化实验,将其归属为嗜根考克氏菌(Kocuria rhizophila).通过化学剂处理、底物种类和浓度的优化,进一步提高其在微生物燃料电池中的产电性能.结果表明,菌株K.rhizophila P2-A-5经0.5 mg·L-1溶菌酶处理45 min后,接种到以2.0 g·L-1海藻糖为底物的阳极液中运行MFCs,其功率密度达到314.8 m W·m-2,比优化前(74.9 m W·m-2)提高了320.3%.这是首次对K.rhizophila种内微生物产电性能及其在微生物燃料电池中应用的报道,其成果对于丰富产电微生物的多样性,挖掘更多具有高电化学活性的微生物菌种,提高其产电性能具有重要的理论意义.     

烧结机共处置危险废物过程中重金属Pb、Zn的挥发特性

利用化学试剂PbCl2、ZnCl2来模拟危险废物,研究了烧结机共处置危险废物过程中Pb、Zn的挥发特性.首先选取PbCl2、ZnCl2两种化合物的纯化学试剂分别进行了热重分析实验,然后对掺有一定比例PbCl2、ZnCl2的烧结矿原料进行煅烧,采集分析煅烧烟气和煅烧所得烧结矿中Pb和Zn的总量.实验结果表明,在刚开始煅烧的一段时间内,Pb、Zn两种重金属挥发特性相似,均是随着时间的增加以及温度的升高而挥发率逐渐上升,而当煅烧超过一定时间后,其挥发和固化反应会达到平衡,当煅烧的温度为1200℃时,Pb和Zn的挥发率分别为97.13%和65.04%.运用化学反应动力学理论对Pb、Zn两种重金属在烧结机共处置过程中的挥发规律进行动力学模拟,模拟结果表明,PbCl2中Pb挥发的动力学方程可表示为α=f(T,t)=1-exp[-7.90exp(-5595/T)t];而ZnCl2中的Zn为α=f(T,t)=1-exp[-0.534exp(-3210/T)t].     

Assessment of potential dermal and inhalation exposure of workers to the insecticide imidacloprid using whole-body dosimetry in China

In China, although improvements to the pesticide registration process have beenmade in last thirty years, no occupational exposure data are required to obtain a commercial license for a pesticide product. Consequently, notably little research has been conducted to establish an exposure assessment procedure in China. The present study monitored the potential dermal operator exposure from knapsack electric sprayer wheat field application of imidacloprid in Liaocheng City, Shandong Province and in Xinxiang City, Henan Province, China, using whole-body dosimetry. The potential inhalation exposure was determined using a personal air pump and XAD-2 sample tubes. The analytical method was developed and validated, including such performance parameters as limits of detection and quantification, linear range, recovery and precision. The total potential dermal and inhalation exposures were 14.20, 16.80, 15.39 and 20.78 mL/hr, respectively, for the four operators in Liaocheng and Xinxiang, corresponding to 0.02% to 0.03% of the applied volume of spray solution. In all trials, the lower part (thigh, lower leg) of the body was the most contaminated, accounting for approximately 76% to 88% of the total exposure. The inhalation exposure was less than 1% of the total exposure. Such factors as the application pattern, crop type, spray equipment, operator experience and climatic conditions have been used to explain the exposure distribution over the different parts of the body. As indicated by the calculated Margin of Exposure, the typical wheat treatment scenarios when a backpack sprayer was used are considered to be safe in terms of imidacloprid exposure.