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。     

静态扬尘对呼吸途径健康风险评价的影响

为了解呼吸暴露途径下污染场地静态扬尘对人体健康的影响,以空气动力学气固两相理论为基础,预测露天堆场近地面扬尘中PM10浓度。并以《污染场地风险评估技术导则》（HJ 25.3-2014）推荐的暴露评估模型和美国环保局推荐的人体健康风险评估模型,评估Cd、Cr、As、Ni和Hg对人体健康的危害。结果表明：研究区域重金属的致癌风险和非致癌风险与近地面PM10浓度呈现线性增加的趋势,下风向的居住区、商业区和旅游区PM10浓度达到0.30、0.30和0.15 mg·m-3。健康风险评估结果表明,当PM10浓度 >0.05 mg·m-3时,As、Cd、Cr暴露致癌发生率（R）均超过10-6,对暴露人群有致癌风险。当PM10浓度 >0.2 mg·m-3时,Cd和As的非致癌危害商超过阈值1,对人体健康存在威胁。Ni和Hg风险评估结果均低于风险阈值,风险水平较低。     

上海地区不同类和不同强度灰霾季节分布特征

主要采用美国宇航局(NASA)2007年1月-2010年11月CALIPSO卫星搭载的正交极化云-气溶胶激光雷达(CALIOP)L1产品及地面气象观测资料,分析得到上海地区干霾和湿霾、不同强度灰霾天气的季节分布特征,并重点研究了发生干霾时气溶胶散射强度、粒子规则性和尺度大小随季节的变化规律。结果表明:灰霾的发生具有较明显的季节性,春季为干霾高发期,其次是夏冬季;夏冬两季轻度以上干霾发生比例均大于春季与秋季;大气中主要以小尺度、较规则的气溶胶粒子为主;干霾时,气溶胶粒子和不同量级色比值所占比例季节变化不大;夏季发生干霾时小尺度粒子所占比例最大。     

潮白河冲洪积扇典型包气带剖面反硝化强度垂向空间分布规律

以北京市潮白河冲洪积扇区域为研究区,选取两个典型剖面(S6和S8),通过测定不同采样深度(0～10 m)包气带反硝化强度值,分析了包气带反硝化强度的垂向空间分布特征,并识别了包气带反硝化强度垂向分布规律的影响因素.结果表明,典型剖面上各包气带土样的反硝化过程NO_3~--N浓度经历了上升、下降、上升这3个主要阶段; S6和S8剖面包气带反硝化强度取值分别为0. 002 6～0. 018 5 mg·(kg·d)~(-1)和0. 001 7～0. 023 3 mg·(kg·d)~(-1),总体反硝化强度水平较低;剖面垂向空间的反硝化强度总体呈现"S"型变化趋势; S6和S8剖面包气带反硝化强度的主控因素包括黏粒、硝酸盐、亚硝酸盐,并与以ACE和Shannon指数为代表的微生物多样性及反硝化菌亚硝酸盐还原酶基因nir K在一定深度范围内相关性显著.     

置换法压井关井期间压井液下落速度计算方法

为了得到置换法关井期间压井液下落速度计算方法,基于气液两相流理论,借助FLUENT和OLGA软件模拟了压井液下落过程,利用段塞流和Turner液滴下降理论,建立了置换法压井液在井筒中的下落速度模型。研究结果表明:置换法关井期间,压井液下落主要以段塞流或者环状流形式存在;与OLGA软件分析结果对比得出,压井液下落的初始峰值速度跟液滴模型相近,平均速度跟段塞流模型相近,建议置换法压井设计使用段塞流模型;关井套管压力越大,则压井时间越长;关井套管压力越大,且地层破裂压力越大,则压井次数越少,压井时间也较长;压井液密度越大,则压井时间越短,最终的套管压力就越小。     

养殖塘CH4冒泡通量观测研究

为研究安徽省养殖塘CH₄冒泡通量的排放特征,作者采用倒置漏斗法对2个养殖塘CH₄冒泡通量进行了为期2年的观测研究。结果表明,CH₄冒泡通量有显著的季节变化特征,表现为夏季(233.90 mg/(m²·d))>春季(87.22 mg/(m²·d))>秋季(56.65 mg/(m²·d))>冬季(0.09 mg/(m²·d))。且CH₄冒泡通量存在空间差异,中间区域的CH₄冒泡通量显著高于岸边区域。在日尺度和季节尺度上,CH₄冒泡通量与20 cm水温显著正相关,与气压显著负相关,但季节尺度上的相关性较日尺度更好。虽然养殖塘面积较湖泊小很多,但其CH₄冒泡通量较湖泊高一个数量级以上。     

钢铁企业高能效低碳发展分析

钢铁企业的低碳转型,对我国钢铁企业高能效低碳发展、实现我国“双碳”目标起着至关重要的作用。本文分析了我国钢铁企业在能源方面的利用现状和余热资源的主要分布情况以及余热资源的主要利用方式。在能源消耗方面,虽然中国重点钢铁企业吨钢综合能耗在逐年下降,但是由于大部分钢铁企业节能技术较为传统,导致近年来吨钢能耗下降幅度逐渐减小,已经呈现出几乎不变的趋势,在节能技术方面进行创新改革已势在必行。同时,各个钢铁企业技术发展水平不一,导致吨钢能耗最小值与最大值之间相差巨大。在钢铁企业余热资源利用方面,情况依旧不容乐观,虽然炼钢、热轧工序中余热资源利用程度在40%～50%之间,但是焦化、烧结、炼铁工序中余热资源利用程度不足20%,尤其在炼铁工序中,余热资源利用程度仅仅达到10%左右。因此,进行余热回收技术的创新,对钢铁企业降低能耗,提高余热资源利用程度至关重要。最后,本文讨论了新能源(例如生物质能、绿电等)对传统能源的替代作用,使用新能源有助于降低钢铁企业的能耗,从而早日达成“双碳”目标。     

产油微藻胁迫培养策略研究综述

围绕微藻的胁迫培养,介绍了不同胁迫手段影响下产油微藻的生长及产油特点,对比了不同胁迫手段下微藻产油效果及各手段优劣势,在此基础上进一步综述了各因素胁迫在微藻油脂合成代谢中的作用机理,并给出了各胁迫手段在实际生产中的选用建议.以期通过该综述,对微藻生物柴油产业化中相关胁迫策略的选择提供借鉴.     

太原市冬季灰霾期间大气细颗粒物化学成分特征

研究了太原市灰霾发生期间大气PM2.5质量浓度和化学成分变化规律.采样时间为2011年12月27日16:00~2012年1月3日04:00,使用TH-150C中流量大气PM2.5采样器(采样膜为直径90mm的石英纤维滤膜)在山西大学环境科学研究所5层楼顶每隔4h采样一次,得到灰霾样品34个,非灰霾样品5个.采样期间对大气PM2.5质量浓度进行实时监测.结果表明:灰霾期间(初起、进展、鼎盛、减弱4个阶段)大气PM2.5平均浓度达(692±272)μg/m3,是非灰霾期间(即灰霾消失阶段) (54±12)μg/m3的12.8倍;在灰霾发生期间,大气PM2.5中Hg、Pb、As等重金属污染物、OC以及水溶性无机离子SO42-、NO3－、NH4+、K+、Cl－、F－浓度呈现相似的变化趋势,即在灰霾初起、进展阶段不断增加,在灰霾鼎盛期达到最大值,随后随着灰霾的减弱和消失而不断下降,最终降到一个较低的水平;而与燃煤关系不大的Zn元素、Ca2+、Mg2+等在灰霾各个时期浓度变化较小.以上结果说明冬季灰霾天气使太原市大气PM2.5浓度显著上升,并增加PM2.5中重金属、有机物和二次气溶胶含量,使其化学成分发生改变,同时也反映了冬季燃煤和生物质燃烧对太原市大气PM2.5的化学组成影响大于交通源和土壤扬尘.     

生物滴滤塔处理模拟印刷有机废气

选取甲苯、乙酸乙酯为目标污染物模拟印刷有机废气,采用生物滴滤塔对其进行处理。从某污水处理厂曝气池活性污泥中筛选出3株能够高效降解甲苯、乙酸乙酯的优势菌种,经鉴定分别为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、蜡状芽胞杆菌（Bacillus cereus）和嗜麦芽寡养单胞菌（Stenotrophomonas maltophilia）。实验结果表明：增大乙酸乙酯配比对VOCs去除率影响不大,而增大甲苯配比导致VOCs去除率下降明显;在进气VOCs质量浓度为约800 mg/m³（甲苯与乙酸乙酯的体积比1∶1）、气体空床接触时间为300 s、菌液喷淋量为800 L/h、菌液温度为25 ℃的条件下,VOCs去除率可达约99%。生物滴滤塔运行一段时间后,对菌种进行再鉴定,结果与处理前一致。