Dyes wastewater treatment by reduction-oxidation process in an electrochemical reactor packed with natural manganese mineral

A novel technology which combined electrochemical process catalyzed by manganese mineral with electro-assisted coagulation process was proposed in this study. The mineralization of organic pollutant from simulated dye wastewater containing an azo dye Acid Red B（ARB） was experimentally investigated using this method. It was found that the manganese mineral could catalyze the electrochemical process dramatically. The TOC removal percentage of electrochemical treatment catalyzed by manganese mineral was 43.6% while the TOC removal percentage of the process using the manganese mineral alone and using the electrolysis alone were 9.3% and 20.8%, respectively. Moreover, it was found that combined electroxidation with electro-assisted coagulation process could more effectively eliminate ARB. After a period of 180 min electrooxidation and 300 min electroreduction, almost 66.9% of TOC was removed, and the dissolved Mn^2＋. could be effectivly removed. The effects of the order of oxidation and reduction, the proper ratio electrooxidation/reduction time, and current density on the removal efficiency were investigated in detail. In addition, a proposed mechanism of manganese-mineral-catalyzed electrooxidation-reduction process was discussed in this paper.     

基于多层次集对分析的退役铀尾矿库区浅层地下水污染风险评价

退役铀尾矿库区浅层地下水污染风险评价体系存在不足。根据库区污染物的垂向迁移过程划分3个理想层并逐层进行污染风险分析,整合常用地下水污染风险的评价方法建立评价指标体系。为降低评价系统的不确定性,在采用层次分析法确定各层指标权重的基础上,由指标层确定系统层的综合指数,将该综合指数当作观测值通过直线形测度函数确定系统层未知测度评价矩阵,由此建立了污染风险评价等级与集对分析联系数的对应关系,并进行集对势分析呈现风险态势,构建退役铀尾矿库区浅层地下水污染风险评价体系。通过评价实例验证了构建的退役铀尾矿库区浅层地下水污染风险评价体系可行,评价结果属于中等污染风险等级,且集对势分析结果表明实际系统的污染风险态势较低。     

基于CFD模拟技术的开孔氧化沟特性分析

针对传统氧化沟工艺溶解氧调控困难、曝气区高流速造成能量浪费等问题,通过在氧化沟缺氧区廊道弯道处开设孔洞、设置挡水墙与导流板等措施,提出了一种新型开孔变速氧化沟流态调节理论与技术方案。首先通过计算流体力学模拟开孔氧化沟方案的流态调节效果,模拟结果表明,开孔廊道平均流速为0.20~0.26 m/s,明显高于其他廊道,表明开孔方案可以显著提高缺氧区廊道流速,实现氧化沟变速流态调节效果。其次,建立开孔氧化沟中试系统,通过对比等速氧化沟与开孔氧化沟工艺对有机物的去除效果和微生物群落分布验证开孔方案的可实施性。结果表明,两种工艺对有机物的去除率基本相当,其中COD、SS、TP和NH_4~+-N的去除率在95%以上,而开孔氧化沟工艺对TN的去除率略高于等速氧化沟。两组氧化沟系统中反硝化细菌种类一致,相对丰度分别为1.51%和1.49%,表明氧化沟开孔流态调节方案不会影响系统的运行效果和微生物种类,只是改变了开孔廊道的流态分布。同时采用现场流态测定方法对氧化沟流态和沉泥情况进行了分析,结果表明,开孔方案能够提高氧化沟缺氧区廊道流速,减缓低流速区沉泥现象。因此,在不影响运行效果的基础上,开孔方案减小了氧化沟系统缺氧区廊道推进器功率8.4 k W,达到节能21.2%的目的。     

基于元胞自动机的火源威胁下人员疏散模型*

为研究火源对人员疏散的影响,在现有场域模型的基础上进行扩展,结合元胞自动机提出1种考虑多出口吸引、人员从众行为与火源威胁3者耦合作用的场域疏散模型。此模型综合考虑心理和环境等因素,定量描述人员之间、人与环境之间的相互影响,将出口吸引、从众心理与火源威胁3个影响行人疏散决策的元素归一化,以静态场和动态场耦合作用确定的转移概率作为行人移动的准则。采用此模型,分别对火源位置、火源威胁范围扩散速度在疏散中的影响进行模拟研究。结果表明:模型在一定程度上能够反映火源威胁下行人的疏散过程,再现了行人躲避和趋众行为,能为火源威胁下行人疏散提供理论借鉴。     

洞庭湖流域生长季气象特旱对植被覆盖的影响

基于洞庭湖流域2000～2017年97个气象站点的综合气象干旱指数(CI)和MODIS增强型植被指数(EVI)资料,结合植被类型数据,采用最大值合成、相关分析等方法,分析了近18年来洞庭湖流域生长季(4～10月)植被(自然和人工植被)EVI与特旱强度的时空变化特征,探讨了自然植被和人工植被对特旱响应的敏感性。结果表明:在年际变化上,自然植被和人工植被区域的特旱强度最大值和EVI的最小值均出现在2011年;在季节变化上,生长季特旱强度分布为秋夏春季,自然植被EVI值明显高于人工植被,季节分布均为夏春秋季;比较而言,人工植被对特旱的敏感性高于自然植被,但两类植被对特旱的敏感性均随植被生长阶段而变化,其中两种植被EVI与特旱强度之间的最显著相关性均出现在8月;特旱强度和EVI能够很好地反映2011年春旱和夏秋连旱的时空变化过程。     

静态浮箱法中不同拟合模型对水-气界面通量估算的影响

水域生态系统是温室气体的重要来源,静态浮箱法（SFC）是目前广泛采用估算水-气界面气体通量的方法之一,然而在利用线性回归（LR）拟合模型估算水-气界面气体通量时存在低估问题。采用密闭式静态浮箱-温室气体分析仪系统,观测了在三峡库区香溪河库湾水-气界面之上通量箱内甲烷和二氧化碳气体浓度的变化,对监测得到的数据进行拟合分析。对比分析了线性回归（LR）、二次回归（QR）和指数回归（ER）三种模型的拟合效果,结果表明非线性回归模型可以更好地拟合静态浮箱内气体浓度随时间的变化情况,从而得到更接近真实值的水-气界面气体通量。认为采用线性回归（LR）模型拟合水-气界面气体通量得到的结果在很大程度上被低估了,该方法得到甲烷和二氧化碳气体通量估算值平均约占实测值的77%和80%。此外,大多数情况下指数拟合模型的效果要优于二次回归拟合模型,而二次回归模型拟合系数没有物理意义,从理论上不适用于气体通量的估算。 关键词： 静态浮箱法;气体通量;线性拟合;非线性拟合     

基于向量相似度原理的湖泊富营养化评价方法及其验证

为准确评价湖泊所处的营养状态,提出了基于向量相似度原理的湖泊富营养化评价方法.将富营养化的各级评价标准视为1个特征向量并进行无量纲化处理,然后计算各级特征向量与实测水质指标向量的相似度,归一化后得出各级评价标准对实测水质指标的权重,加权平均即可得出实测水质指标的富营养化综合评价级别.经全国30个湖库湖泊实测水质资料验证,向量相似度方法与随机评价方法、模糊评价方法、灰色评价方法相比较,有27个湖泊评价结果的差异不大于1个级别,其比例为90%.这说明4种方法的计算精度相当.     

激光二极管的筛选和寿命评价

可靠性不仅是生产者也是使用者最为关心的事情。本文分析阐述了激光二极管的失效机理,介绍了几种用于激光二极管筛选的方法,并阐述它们各自的优缺点;还对激光二极管的寿命评价作了讨论分析。     

基于损伤指数的框架结构损伤演化研究

采用改进的损伤指数模型,定量地描述了框架结构在地震作用下的倒塌破坏过程,应用所编制的Matlab语言程序,计算了框架结构构件及结构损伤指数。拟合了梁、柱及结构整体的损伤演化方程,研究了框架结构倒塌破坏的损伤演化规律。提出了以层数和时间为变量的梁和柱的双变量损伤演化方程。通过损伤指数的最佳拟合方程可见,结构整体损伤演化规律与柱子的损伤演化规律相同,均符合指数函数形式发展规律,符合“强柱弱梁”的设计原则。     

攀西地区主要蔬菜基地土壤重金属含量及评价

对攀西地区米易县蔬菜基地的土壤进行采样,用原子吸收和石墨炉光谱法分析土壤中Cr、Cu、Ni、Zn、Pb、Cd、As和Hg8种元素的含量。蔬菜基地土壤重金属平均含量分别为Cr 68．8mg／kg、Cu 22．3mg／kg、Ni27．6mg／kg、Zn 146．2mg／kg、Pb31．7mg／kg、Cd0．258mg／kg、As10．3mg／kg、Hg0．0618mg／kg。根据土壤环境质量标准（GB15618—1995）对检测结果进行了单因子和多因子综合污染指数评价。分析表明调查区内少部分蔬菜基地土壤受到轻度重金属污染,主要污染物为Cd元素,其余重金属元素的含量均在安全警戒线内。