超声波多普勒隔水管气侵监测系统设计与海上测试

为了研究超声波多普勒隔水管气侵监测测量原理的正确性和海上应用的可行性,开展了室内实验和现场试验。通过室内实验,得到了油基钻井液在不同含气情况下超声波多普勒信号与含气率之间的关系,验证了利用多普勒信号畸变进行气侵识别的有效性和适用性;通过开展陆上井现场试验,确定了隔水管气侵监测系统设计的关键参数,验证了超声波多普勒设备对大壁厚环空内部流动监测的可行性;设计并加工了隔水管气侵监测系统样机。通过在海上钻井过程中的实际应用,测试了监测系统的稳定性,得到了隔水管内部流动状态的监测信号,验证了隔水管气侵监测系统在海上现场应用的可行性。     

基于建筑信息模型的铁路工程安全管理体系研究

为解决铁路施工现行安全管理强度大、施工准备不足、部门间协作性与联系性较弱、信息滞后、施工保障不足等问题,充分考虑建筑信息模型的优势,结合建筑信息模型对铁路施工进行全生命周期安全管理。利用Revit对工程项目进行建模,结合三维模型对人员进行技术交底与安全教育,导入广联达BIM5D软件对工程项目的即时性管理。研究结果表明:该安全管理体系可以通过可视化设计、施工模拟在施工前充分准备,预先采取针对性安全措施;同时实现信息的全程实时共享,增强各部门之间的协调性和管理的及时性;结合建筑信息模型与云平台充分保障后期的运行与维护,达到对铁路工程进行高效、可行的全生命周期信息化安全管理的目的。     

氯虫苯甲酰胺在甘蓝和土壤中的残留及消解动态

参照《农药残留试验准则》,采用田间试验方法,研究了济南和杭州两年两地的氯虫苯甲酰胺在甘蓝和土壤中的消解动态和最终残留。结果表明,氯虫苯甲酰胺最终残留在甘蓝、土壤中的质量分数分别是〈0.297 mg.kg-1,〈0.097 mg.kg-1;在甘蓝、土壤中的降解均符合一级动力学方程,降解半衰期分别为7.2～8.9 d和6.9～10.7 d;统计分析表明,两地区甘蓝中的残留消解行为无显著性差异,土壤中的残留消解行为差异性显著,土壤性质的不同是影响消解过程的主要因素。文章为制定该农药在甘蓝上最大残留限量标准和合理使用准则以及风险评估提供了科学依据。     

溶解氧对EBPR主流除磷及侧流磷回收性能的影响

采用交替厌氧/好氧(An/O)模式下运行的SBR,考察不同溶解氧(DO)浓度(1.0、0.5、0.1 mg·L~(-1))对同步侧流磷回收的强化生物除磷(enhanced biological phosphorus removal,EBPR)主流系统除磷及侧流磷回收性能的影响。结果表明,整个实验阶段主流系统对COD、NH_4~+-N及TN的去除均能稳定达到《城镇污水处理厂污染物综合排放标准》一级A标准,其中TN因出水NO_3~--N浓度的降低而降低,故TN去除率升高。DO为1.0 mg·L~(-1)和0.5 mg·L~(-1)时对磷的去除率分别为99.0%和95.4%,主流系统出水磷达标率分别为96.0%和84.0%。而当DO浓度过低(0.1 mg·L~(-1))时,硝化与吸磷对有限电子受体的竞争及吸磷时间不足导致反应结束时系统内平均磷残留量达1.02 mg·L~(-1),除磷率降至87.2%。鉴于侧流磷回收是对主流系统的磷剥夺,会影响污泥的好氧吸磷能力,继而厌氧阶段释磷量因侧流提取降低。与此同时,DO为1.0 mg·L~(-1)时,侧流磷回收率较其余2个工况高,且此工况下主流系统的厌氧释磷及好氧吸磷能力均最高,考虑到主流工艺的可靠运行及出水稳定性,认为DO=1.0 mg·L~(-1)为最优工况。     

蔗渣发酵生产L-乳酸

酶解是纤维质原料用于生物发酵前的关键步骤。为了找到一种高效、低成本和低能耗的蔗渣酶解工艺,本实验研究了蔗渣酶解的底物浓度、pH、酶用量、温度、时间对蔗渣酶解后还原糖释放量的影响,并对酶解的3个主要因素——温度、pH和酶量进行正交实验分析,最终得到蔗渣浓度为8%,酶液6.9 mL,在温度43.9℃、pH为4.3条件下糖化时间14h,还原糖浓度可达54 g/L以上。将糖化液用于发酵实验,发现干酪乳杆菌N-2在酶解液培养基中45℃发酵120 h乳酸产量达到32.5 g/L;对代谢产物进行高效液相分析发现发酵产物为乳酸,几乎没有其他副产物产生。     

基于无机氮磷利用特征的小球藻优化培养技术

氮磷对小球藻的生长产生重要影响,基于氮磷优化培养条件的探讨具有理论和实际意义。在静置培养、通气培养和通气加碳源（葡萄糖）培养等条件下对小球藻的生长影响和氮磷消耗进行了试验,采用分批取样补料方式对培养过程进行了优化研究。结果表明,在未调节培养液pH值条件下,藻液的pH值在7~9变化,随培养时间呈略微下降的趋势。各培养条件下,小球藻对硝酸盐的吸收速率均表现出先快后慢的特征,对磷的吸收利用表现为总磷先快速被吸收利用,然后稳定在一定范围内波动。小球藻的生长在静置培养条件下主要受培养液中硝酸盐氮含量和培养液pH值的影响,通气培养条件下主要受培养液中硝酸盐氮含量的影响,通气外加碳源培养条件下主要受培养液中可溶解性总磷含量和硝酸盐氮含量双重影响。在通气外加碳源分批取样补料的藻类优化培养中,生长中期取样补料小球藻生长速率受影响较小,单位时间生物量最高,达3 565 mg/（L·d     

基于鱼类完整性指数的黄浦江水生态系统评价

黄浦江是连接太湖与长江口的一条多功能平原感潮河流,流经上海市中心城区,干流长113.4 km。为从生态学角度揭示其污染程度,采用鱼类生物完整性指数(F-IBI)对其水生态系统的健康状况作了评价。2013年11月和2014年7月,采用地笼网、三层刺网和拖网对黄浦江7个断面作了相同努力量的样本采集,共获鱼类8 816尾。经鉴定有38种,隶属于6目12科,其中鲤形目24种,鲈形目7种,鲇形目4种。通过区分度分析和关联度筛选,构建了由9个指标组成的F-IBI评价体系。结果表明,黄浦江上游水生态系统总体上处于"好"状态,中游及河口处于"一般"至"差"之间,而下游则较"差"。春季各有3个江段"好"或"差",1个江段"一般";秋季有4个江段"一般",2个江段"差",仅有1个江段"好"。评价还表明,黄浦江上游的3大支流中,由于承接太湖来水的斜塘呈"差",导致了为上海市提供约30%原水的松浦大桥断面呈"差"或"一般"状态。因此,保护淀山湖乃至太湖水质,是确保黄浦江上游水源地原水安全的关键。     

添加秸秆对废橡胶/塑料共热解制油特性的影响

针对难降解类垃圾资源化处理的难题,利用固定床系统对废弃橡胶/塑料以不同比例掺混进行了共热解制油实验,研究掺混燃料中添加少量秸秆对共热解特性的影响。结果表明,橡胶和塑料共热解,较各自热解的得油率和油发热量增加,橡胶/塑料比例2∶3~3∶2时,制油收益率最佳;添加秸秆,能够促进热解反应提前进行,进一步提高得油率和油发热量同时提高了固体残渣的热值,则制取热解油的收益率明显提高。橡胶/塑料比例4∶1的混合燃料,添加秸秆共热解获得了最高得油率,油发热量为39.93 MJ/kg。     

Residues of carbosulfan and its metabolites carbofuran and 3-hydroxy carbofuran in rice field ecosystem in China

The fate of carbosulfan (seed treatment dry powder) was studied in rice field ecosystem, and a simple and reliable analytical method was developed for determination of carbosulfan, carbofuran, and 3-hydroxyl carbofuran in brown rice, rice straw, paddy water, and soil. The target compounds were extracted using acetonitrile or dichloromethane, cleaned up on acidic alumina or florisil solid phase extraction (SPE) cartridge, and analyzed by gas chromatography. The average recoveries of carbosulfan, carbofuran and 3-hydroxy carbofuran in brown rice, rice straw, paddy water, and soil ranged from 72.71% to 105.07%, with relative standard deviations of 2.00–8.80%. The limits of quantitation (LOQs) of carbosulfan, carbofuran and 3-hydroxy carbofuran in the samples (brown rice, rice straw, paddy water and soil) were 0.011, 0.0091, 0.014, 0.010 mg kg^?1, 0.016, 0.019, 0.025, 0.013 mg kg^?1, and 0.031, 0.039, 0.035, 0.036 mg kg^?1, respectively. The trials results showed that the half-lives of carbosulfan, carbofuran and 3-hydroxy carbofuran in rice straw were 4.0, 2.6 days, 3.9, 6.0 days, and 5.8, 7.0 days in Zhejiang and Hunan, respectively. Carbosulfan, carbofuran and 3-hydroxy carbofuran were detected in soils. Carbosulfan and 3-hydroxy carbofuran were almost undetectable in paddy water. Carbofuran was detected in paddy water. The final residues of carbosulfan, carbofuran and 3-hydroxy carbofuran in brown rice were lower than 0.05 mg kg^?1, which were lower than 0.5 mg kg^?1 (MRL of carbosulfan) or 0.1 mg kg^?1 (MRL of carbofuran). Therefore, a dosage of 420 g active ingredient per 100 kg seed was recommended, which could be considered as safe to human beings and animals. These would contribute to provide the scientific basis of using this insecticide.