不同裂隙形式类岩体单轴压缩破坏特征研究

采用水泥砂浆制作具有不同倾角、不同裂隙形式和不同岩桥间距的预制裂隙类岩体试样,开展单轴压缩试验。基于滑动裂纹理论,分析在单轴压缩作用下类岩体破坏受力特征和破坏形式。结果表明:裂隙形式、裂隙倾角和岩桥长度等参数变化对试样强度和破坏形式有较大影响,且在不同破坏模式中起主要作用的控制性参数不一样;对于不同倾角的单裂隙和平行双裂隙试样在单轴压缩破坏形式基本类似,当倾角在0°~90°变化时,它们的峰值强度随倾角的变化趋势呈下凹型,当岩桥倾角为45°时试样的峰值强度最低;对于不同岩桥长度不共面断续裂隙试样,试样的抗压强度会随着岩桥长度的增大而逐渐增大,而对于共面断续裂隙试样裂隙岩桥长度为20 mm左右时最容易被破坏     

基于人工神经网络模型预测2017~2018年成都市危险废物增量研究

危险废物对环境或者人体健康会造成有害影响,有效地预测其产量是优化管理和合理处置的重要依据。以2008~2016年成都市危险废物产生量为基础,通过数据带入和整合及综合各参数因子的影响,利用人工神经网络模型预测方法客观反映并预测成都市危废产量的变化趋势。结果表明该模型预测2017~2018年成都市危险废物年产量分别达到24.46万t和26.88万t,模拟精度偏差低。因此,人工神经网络模型可以作为一种预测危险废物产生量的工具,其预测结果可以为职能部门提供决策参考。     

低温供热堆选址阶段的环境影响评价与分析

根据低温供热堆选址阶段环境影响评价的要求,结合工程具体设计方案,对低温供热堆在正常运行和事故工况下可能造成的环境影响进行分析、预测与评价,以作为审管当局决策的重要依据。低温供热堆在正常运行状态时,放射性气载流出物在大气中迁移和扩散及对公众的辐射剂量估算采用的是IAEA安全系列19号报告中给出的筛选模式(稀释模式);事故工况下保守考虑全堆熔事故作为选址假想事故,采用USNRC RG1.4中给出的最大可信事故(30d)的大气扩散因子计算方法,估算假想事故各时段的大气扩散因子。正常运行工况下,在半径1km的环形区域内烟囱排放和蒸发池排放叠加的最大个人有效剂量为7.84×10^-6 Sv/a,小于本工程对公众的剂量约束值0.03mSv/a;事故工况下,两厂址所致公众个人(成人)在整个事故持续时间内厂址边界处(150m)最大个人有效剂量为5.66mSv,甲状腺当量剂量为7.43mSv,均小于《小型压水堆核动力厂安全审评原则(试行)》要求。低温供热堆在正常运行和事故工况下,对周围环境和公众的影响均满足参考的相关标准要求,是可以接受的。     

东江流域敌敌畏的排放量估算及归趋模拟

农药的持续使用,使流域环境污染十分普遍,对其污染水平进行评估很有必要.相比传统的监测手段,与GIS结合的模型作为评估手段具有显著的优势,但是由于农药应用情景及相关排放量的数据不易获得,对流域农药的模拟评估造成了阻碍.本研究建立了一种农药排放量估算的方法,基于流域内作物种植情况及农药施用标准,通过使用情境分析和数学推演,可获得不同子流域单元的输入量;并以此为源输入数据,使用半分布式流域水文模型——SWAT（soil and water assessment tool）模型,以敌敌畏在东江流域为例进行模拟.模型的验证结果显示,模拟浓度与监测结果的差异值绝大多数在一个数量级以内,表明基于源输入估算的SWAT模型可有效评估流域农药的环境归趋.模拟结果表明,流域敌敌畏每年的排放量占到使用量的3.72%,河道内的降解等反应损失达2.35%.东江流域多数河段敌敌畏的质量浓度超过0.1 μg·L^-1,其污染需引起关注.     

活性炭对城市有机固废厌氧消化过程抗生素抗性基因行为特征的影响

城市有机固废是抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes,ARGs）的来源和储存库之一,其生物处理过程中ARGs的赋存变化规律需深入研究.采用定量PCR方法分析城市有机固废厌氧消化过程中多种类型ARGs和整合子基因的变化特征,探究了不同粒径的活性炭对目标基因行为特征的影响以及ARGs变化的潜在微生物机制.结果表明,无论是否添加活性炭,厌氧消化过程对初始体系中的总ARGs均具有削减作用,总ARGs绝对丰度的削减率为29.95%~63.40%.城市有机固废厌氧消化最终体系中,粉末活性炭（powered activated carbon,PAC）添加组中总ARGs丰度显著高于对照组（P<0.05）,即PAC削弱了ARGs的削减效果,颗粒活性炭对ARGs变化无显著影响.厌氧消化过程中,ARGs的潜在宿主细菌主要属于梭菌纲（Clostridia）、拟杆菌纲（Bacteroidia）和互营养菌纲（Synergistia）.PAC添加时,潜在宿主细菌的富集是目标基因增殖的重要原因,且Clostridia可能是厌氧消化过程中ARGs消长的主要驱动因子.本研究结果将为了解城市有机固废厌氧消化过程中ARGs的转归特征以及外源添加活性炭对ARGs的影响机制提供参考.     

黄河流域农业生产活性氮排放的时空特征研究

黄河流域是我国的粮食主产区,流域生态保护和高质量发展是当前生态文明建设的核心内容.而活性氮排放是造成水体、大气及气候变化等环境问题的重要因素,已经严重威胁到人类的健康和安全.通过排放因子法对黄河流域2000、2005、2010年农业生产活性氮（Reactive Nitrogen,Nr）排放量进行核算,探讨其时空变动特征.结果表明：①3个年份黄河流域农业生产中活性氮排放总量分别为2185.24、2474.03、2239.96 Gg,其中,N₂O排放量分别为43.95、49.96、48.63 Gg,NH₃排放量分别为615.39、715.08、680.70 Gg,进入到水体的Nr（Nr-wp）排放量分别为1522.01、1704.95、1505.82 Gg,NO_x排放量分别为3.89、4.04、4.82 Gg;②Nr-wp、NH₃、N₂O、NO_x排放占总量的比重分别为67.23%~69.65%、28.16%~30.39%、2.01%~2.17%、0.16%~0.22%;③黄河流域活性氮年平均排放量最高的省份为河南,达到579.40 Gg,其他省份由高到低依次是陕西、山西、山东、甘肃、宁夏、内蒙古、青海、四川,其中,四川的年均排放量最低为94.41 Gg,呈中下游省份排放大于上游省份的分布态势;活性氮排放年均增长率以内蒙古最高,达4.78%,其他省份由高到低依次为宁夏、甘肃、四川、青海、河南、陕西、山东、山西,其中,山西年均增长率最低为-2.57%,年均增长率分布与年均排放量相反,呈中下游省份低于上游省份的格局;④各省份4种形态活性氮排放量的组成与黄河流域整体相似：山西4种形态活性氮排放量均呈下降趋势,山东NH₃、N₂O和Nr-wp排放量有所下降,其他省份均呈增长趋势;Nr-wp、NH₃年均排放量最大和最小的省份均为河南、四川;N₂O、NO_x年均排放量最小的省份均为青海,年均排放量最高的省份分别为河南、山西.通过分析黄河流域农业生产中活性氮排放的时空格局,可为协调黄河流域的人地关系提供科学基础,对黄河流域制定活性氮减排策略具有重要的参考意义.     

塔式多绳摩擦提升机振动故障源的模糊综合评判

根据塔式多绳摩擦提升机的运行特点,分析了振动原因,建立了振动故障源的模糊综合评判模型.结合对某矿井塔式多绳摩擦提升系统的振动测试结果,应用该模型对系统振动故障源进行了诊断和评判,对各种振动原因引起的系统故障的可能性给出了定量评价.实践表明,应用文中建立的模糊综合评判模型提高了塔式多绳摩擦提升机故障源诊断的客观性和准确性,为有效治理提升机的超限振动提供了可靠的理论依据,对当前老矿井改造具有一定的指导意义.     

黄土水分场光纤原位监测及非饱和渗透系数估算

土壤含水率和渗透系数的原位测定是研究黄土高原地区各类地质灾害机理的重点和难点。应用基于AHFO的含水率测量方法,对降雨条件下黄土地基的水分场动态分布进行原位监测;以含水率监测结果和土水特征曲线为基础改进传统瞬态剖面法,估算蒸发条件下黄土的非饱和渗透系数。结果表明:①土壤中的水分运移受重力、吸力梯度和大气蒸发力的综合控制;降雨后黄土中的水分循环主要发生在浅层,降雨量较大时,土壤剖面呈现出干湿交替的现象;降雨量较小时,水分入渗到一定深度即向上部运移排泄;②改进的瞬态剖面法可以避免含水率分布函数和吸力未知所带来的计算误差,实现蒸发作用下黄土的非饱和渗透系数估算;③非饱和渗透系数计算值与平均含水率成正相关关系,但离散性较大,其误差主要来源于土壤性质的空间变异性和蒸发作用的滞后性;④该研究成果为降雨入渗模型的建立提供了精确的含水率和渗透系数,可广泛应用于黄土高原地区的原位试验研究。     

不同水稻品种对镉积累的差异及其与镉亚细胞分布的关系

采用土培试验,以籽粒Cd低积累水稻品种(越冬稻和R1088)和籽粒Cd高积累水稻品种(IR34582和太粳558)为试验材料,研究成熟期水稻在Cd0(不加Cd)、Cd5(5 mg·kg~(-1))和Cd25(25 mg·kg~(-1))胁迫下,Cd在水稻各组织中的积累差异及其与Cd亚细胞分布的关系,为培育Cd低积累水稻品种和水稻安全生产提供科学依据。结果表明:(1) Cd胁迫下,约65%～83%的Cd积累于根系,低积累品种根系Cd含量显著高于高积累品种,而地上部却相反;(2)高积累品种往地上部转运Cd的效率以及地上部各组织往籽粒转运Cd的效率均显著高于低积累品种;(3) Cd胁迫下,低积累品种根中细胞壁(F1)、细胞器(F2)、细胞膜(F3)和可溶部分(F4)中Cd含量显著高于高积累品种,而茎、叶鞘和叶中却相反;(4)低积累品种根和茎中F1中Cd分配比例均显著高于高积累品种,而F4中Cd分配比例却相反;在叶鞘和叶中,F1、F4中Cd分配比例在不同品种之间无显著差异。(5) Cd胁迫下,TF_(根-茎)和TF_(茎-糙米)均与F1中Cd分配比例成显著负相关关系,而与F4中Cd分配比例成显著正相关关系。综上,高积累品种往地上部转运Cd的能力强于低积累品种;低积累品种根和茎中细胞壁限制了Cd的迁移;而高积累品种根和茎中可溶部分在Cd从根部向上以及从茎向籽粒转运过程中起着重要作用。     

卸荷时间对圆形巷道围岩开裂及径向应力波传播影响的数值模拟

采用提出的连续-非连续方法,研究了卸荷时间(卸荷快慢)对圆形巷道围岩开裂、径向应力波传播及围岩径向应力随时间演变规律的影响。该方法借鉴了拉格朗日元法、变形体离散元法及虚拟裂纹模型的思想。首先,研究了卸荷时间对围岩开裂的影响;然后,研究了卸荷时间对径向应力波传播的影响;最后,研究了卸荷时间对围岩径向应力随时间演变规律的影响。结果表明:卸荷越快,围岩中产生的裂纹越多,最大不平衡力越大,波动越剧烈。增加卸荷时间,开挖边界附近的开裂位置由连续分布向间隔分布转变:当卸荷时间较短时,开挖边界附近围岩呈现连续分布的开裂形态,与这些位置的最大主应力均超过抗拉强度引起拉裂有关;当卸荷时间适中时,围岩呈现出与V形坑类似的开裂形态,可能与这些位置存在剪应力有关。卸荷越快,处于扰动区(径向压应力下降区)内的应力环越多,越清晰,围岩径向应力波动越剧烈,所达到的最大径向拉应力越大或最小径向压应力越小。