Quantitative risk analysis of toxic gas release caused poisoning—A CFD and dose–response model combined approach

Some major toxic gas release accidents demonstrate the urgent need of a systematic risk analysis method for individuals exposed to toxic gases. A CFD numerical simulation and dose–response model combined approach has been proposed for quantitative analysis of acute toxic gas exposure threats. This method contains four steps: firstly, set up a CFD model and monitor points; secondly, solve CFD equations and predict the real-time concentration field of toxic gas releases and dispersions; thirdly, calculate the toxic dose according to gas concentration and exposure time; lastly, estimate expected fatalities using dose–response model. A case study of hydrogen sulfide releases from a gas gathering station has been carried out using a three dimension FLUENT model. Acute exposure fatalities have been evaluated firstly with a simplified ideal model which assumes workers stay at original exposure location without moving. Then a comparison has been made with a more realistic model which assumes workers start evacuating according to a prearranged course as soon as hydrogen sulfide detection system alarms. These two models represent the worst and best emergency response effects, respectively, and the analysis results demonstrate significant differences. Results indicate that the CFD and dose–response combined approach is a good way for estimating fatalities of individuals exposed to accidental toxic gas releases.     

驾驶员注意涣散检测技术研究

通过对注意涣散时驾驶员头部运动及面部表情变化特征的分析,系统实时监测驾驶员眼睛、嘴巴位置和运动状态信息,构建驾驶员注意涣散特征表征参量,实现对驾驶员注意涣散状态信息的检测与提取。驾驶员注意涣散表征量具有复杂的非线性特征,利用BP神经网络非线性识别的优势对驾驶员注意特征进行模式分类,实现驾驶员不同注意涣散状态下的特征捕捉。同时采用Dempster-Shafer证据推理技术,对驾驶注意涣散多源表征信息进行决策融合,实现对驾驶员注意涣散状态的判断。结果表明,BP神经网络与D-S规则多源信息决策融合技术的运用提高了驾驶员注意涣散特征检测的准确性和可靠性。     

风险感知理论模型及影响因子分析

笔者目的在于通过文献凝练,明确风险感知在现代风险评估体系中的重要性,分析风险感知研究中亟需解决的定量化分析等关键问题,并提出相应的解决办法。通过心理测量范式和社会认知模型等经典理论方法的研究,梳理总结出适用于风险感知研究的理论模型;同时,对风险感知影响因子进行了定量化测量并对文化理论进行了探讨。结果表明,情绪因子使得63%的人产生面对风险时的态度波动。其中,愤怒和恐惧是体现最为明显的情绪类型。风险目标因子则直接影响人们对风险等级的判断。文化理论等方法表明,面对风险人们因心理特征和个性差异有不同行为选择并形成4种不同类别的人群。最后得出,风险感知是风险中人群行为决策和风险判断过程的基础,其中情绪因子应为今后相关研究探讨重点。     

基于LEAP模型的临港新片区中长期碳排放预测及减排潜力分析

基于上海临港新片区现有统计数据,结合其未来社会经济发展、产业结构和技术进步等,构建了LEAP-临港模型,分析了基准情景、低碳情景和强化低碳情景下新片区的能源需求和碳排放演化趋势.为增强模型的预测精准度,采用Logistic人口生长模型对临港未来人口数据进行预测,并利用学习曲线模型模拟相关减碳技术的成本发展趋势.同时,构建了碳减排技术的经济性评价模型,通过绘制边际减排成本曲线对典型减碳技术的经济成本及减排潜力进行评估.结果表明,强化低碳情景下,2060年临港新片区一次能源消费中可再生能源占比达69%,电能在终端能源需求中占比达91%;临港新片区可在2030年实现碳达峰,且2060年碳排放量相较基准情景下降94%.就减排贡献度而言,清洁能源替代、产业结构优化和终端能效提升对临港碳减排起到关键作用,中期（至2035年）分别贡献35.1%、27.3%和16.2%的碳减排量,长期（至2060年）分别贡献50.6%、8.75%和7.7%的碳减排量.就具体减碳技术而言,氢能发电、电解水制氢及碳捕获和利用与封存（CCUS）技术对实现净零排放意义重大,但减排成本相对较高.研究成果可为临港及相关地区的低碳绿色发展提供思路和借鉴.     

水位波动和植被恢复对三峡水库消落带土壤原核微生物群落结构的交互影响

水库消落带是典型的生态脆弱敏感区.水位波动是影响消落带土壤环境的主要因素,植被恢复是消落带土壤保育的重要手段.然而,在水库消落带中,水位波动和植被恢复对土壤微生物群落结构的交互影响尚不清楚.为此,选取三峡水库消落带中不同水位高程的撂荒草地和人工林地为研究对象,利用16S rRNA高通量测序技术探究土壤原核微生物群落组成和多样性,并探讨驱动土壤原核微生物群落结构的主要环境因子.结果表明,消落带的低水位高程中土壤原核微生物α多样性最高,其中163 m高程的Pielou_e指数、Shannon指数和Simpson指数显著高于168 m高程,Chao1指数和Shannon指数显著高于173 m高程.但撂荒草地和人工林地的土壤菌群α多样性并无显著差异.同时,水位波动和植被恢复均对土壤原核微生物的群落组成产生显著影响,不同样地中生物标志物类别具有明显差异.值得注意的是,植被恢复模式差异对土壤原核微生物群落结构的影响强于水位波动.此外,层次分割结果显示土壤pH是三峡水库消落带土壤原核微生物群落结构变化的主要驱动因子.以上结果可深化对水库消落带土壤微生物群落结构的认识,并为水库消落带生态系统的恢复重建提供科学参考.     

考虑侧壁阻力的顺层边坡失稳机制及稳定性评价∗

侧壁阻力作用下,顺层边坡主滑方向将偏离岩层倾向,其变形及失稳机制具有典型特征。以四川盆地马边河流域某顺层边坡为例,基于其工程地质条件,总结顺层边坡不同变形区域的特征,结合失稳边界条件研究了考虑侧壁阻力的顺层边坡失稳演化机制;最后,对比主滑方向偏离岩层倾向与否的受力差异,分析考虑侧壁阻力的顺层边坡三维稳定性,并研究了各影响因素的作用效应。结果表明：（1）考虑侧壁阻力的顺层边坡变形可划为失稳滑走区、滑坡区和稳定区,滑坡区包含滑动区和蠕滑变形区,滑动区岩体滑动后解体风化为碎、块石土,蠕滑变形区受侧壁阻力影响岩体仅变形拉裂;（2）顺层边坡经岩体劣化和前缘临空后,总体呈下部滑动、中部蠕滑拉裂的顺层临空-后退式破坏;滑动区边界受前缘及侧壁临空控制,长度与侧壁冲沟下切段长度相近;蠕滑变形区部分侧壁由节理面转化为挤压带,侧壁阻力增大,稳定性高于临界失稳状态;受侧壁阻力及滑体厚度控制,蠕滑变形区与稳定区界限处因滑体厚度削薄而拉裂;（3）建立了考虑侧壁阻力的顺层边坡稳定性系数计算式,以及岩层倾角δ、滑面倾角α、主滑方向偏离岩层倾向夹角β 三角度间的换算关系式,侧壁摩擦系数和β 越大,侧壁阻力越利于顺层边坡稳定。     

南昌典型园林树种燃烧性实验研究

选择南昌西郊和北郊12个园林树种不同器官理化性状测定分析和燃烧试验,根据各树种的含水率、燃点、热值、粗灰分、粗脂肪、木质素、粗纤维、燃烧时间、火烧强度和生物生态学特性等10个因子,应用DPS聚类分析法,对12个园林树种的燃烧性进行了排序,结果表明,难燃树种有5个,依次是：乐昌含笑、珊瑚树、大叶黄杨、白玉兰和海桐;较难燃树种有4个,依次是：女贞、山茶、夹竹桃和含笑;易燃树种有3个,依次是：桂花、巴东木连和红花檵木。为南方防火林带的建设提供了目前公认以外的防火树种。     

稠油热采注汽锅炉节能减排措施实践

提高注汽锅炉系统热率是节能降耗、降本增效的主要挖潜方向。为此开展了一系列节能技术的研究,先后开展了热管空气换热器、高温辐射涂料的节能、硬度在线检测、对流段翅片管硬垢清洗技术的推广应用,通过这些技术的实施应用,取得一定的社会效益和经济效益。     

棉纺织企业火灾成因及消防管理对策研究

棉纺织企业存在大量的易燃可燃物质,火灾危险性大,极易引发火灾事故,且火灾蔓延途径多、燃烧速度快,易造成严重后果。该文根据棉纺织企业生产的特点,从人—机—环境系统的角度,从"人的不安全行为"、"物的不安全状态"和"环境的不安全条件"三个方面分析了棉纺织企业火灾的成因,有针对性从六个方面提出了消防安全管理对策,对提高企业的消防安全管理水平,增强其经济效益和社会效益具有重要的意义。     

长江三角洲水田保护性耕作制度的碳收集效应估算

耕作制度对农田土壤有机碳的稳定和积累作用显著,探讨耕作制度演变下农田土壤碳库动态,将有助于农田土壤碳收集的技术选择及政策制定。利用已发表的田间定位试验数据,构建不同耕作制度下长江三角洲水田耕层土壤有机碳密度的估算模型。依据该区近20多年来耕作制度演变动态,对保护性耕作制度的土壤碳收集效应进行了初步估算。结果表明,油菜面积的扩大、小麦的少免耕和作物秸秆的还田分别约增加土壤耕层有机碳0.94 Tg、2.76 Tg和3.95 Tg,其中以麦稻复种转向油稻复种的单位面积碳收集效应为最高。最后,就碳收集效应估算的方法进行了相关讨论,并就土壤碳收集研究和如何提高土壤碳收集潜力提出了一些建议。