松软煤层多孔爆破的裂纹分布及区域电阻率响应实验研究*

为获得松软煤层多孔爆破的裂纹分布及区域电阻率响应特征,利用岩体和煤体的三层物理模型,开展松软煤层多孔模型爆破实验,借助图像处理与电阻率层析成像技术,分析松软煤层多孔爆破的裂纹分布特征,得出爆破前后电阻率的响应规律。结果表明:在爆生裂隙形成的同时,控制孔内侧煤体呈现出断裂式和非断裂式2种位移现象,部分抵消了爆破孔扩腔带来的挤压作用;提出采用爆生裂隙、控制孔及爆破孔面积变化三者的综合值（S）分析爆破效果,单孔爆破时,S＜0,煤层裂隙分形维数变化率仅5%,控制区域呈现压实现象,电阻率降低约20%;多孔爆破时,爆生裂隙丰富、煤体发生充分位移,裂隙分形维数变化率达到21.28%,爆破孔空腔的负效应被抵消（S＞0）,控制区域内电阻率普遍增大1~30倍;与单孔爆破模型相比,多孔爆破更符合煤矿现场,且能有效实现控制区域内的增透,电阻率普遍呈现增大现象。     

基于GIS的华北高产粮区地下水硝态氮含量时空变异特征

集约化农业生产区地下水的硝酸盐污染是一个十分普遍的问题.选取华北平原典型高产粮区桓台县为研究对象,分别在2002年和2007年同一季节对该县境内的394个潜水水样和283个承压水水样的硝态氮含量进行了取样分析,应用地质统计学与GIS技术相结合的方法对其时空变异规律进行了分析.结果表明,2002年和2007年潜水硝态氮的平均含量分别为8.08 mg·L~(-1)和14.68 mg·L~(-1),承压水硝态氮的平均含量分别为3.87 mg·L~(-1)和7.19 mg·L~(-1),2007年比2002年含量增幅均接近1倍.2个时期承压水硝态氮含量的空间相关距离均远大于潜水硝态氮含量的相关距离.2007年与2002年相比,潜水硝态氮含量各等级(0～5、 5～10、 10～15、 15～20、 20～30和>30 mg·L~(-1))的面积变化幅度分别为-28.87%、 -14.63%、 13.06%、 14.37%、 12.23%和3.85%;承压水中前4个等级的面积变幅分别为-37.82%、 28.01%、 9.33%和0.48%.通过对地下水硝态氮含量的垂向分析发现,2个时期的承压水硝态氮含量与取样井深存在显著负相关关系,并且深层承压水的硝酸盐含量呈现上升趋势.     

松花江吉林段水环境分类管理研究

以松花江吉林段9a的监测资料为依据,采用因子分析和构建水环境分区管理模型对松花江吉林段水环境质量进行分析。采用因子分析方法,识别出河流的水污染成因,依据主成分得分合理划分出各类水环境管理区域,并提出相应的水环境管理措施。结果表明:松花江吉林段主要污染物是高锰酸盐指数、石油类和悬浮物,表现为工业点源污染和水土流失引发的面源污染;在水环境管理分区中,丰满周围区域属于轻污染,为水源保护江段,清源桥———哨口区域属于中度污染状况,为水环境自净江段,哨口———白旗区域属于重污染,为水环境控制江段。另外,针对水环境区域的污染成因和污染因子提出了相应的微观控制措施,为水环境达标治理提供了科学依据。这一工作的开展对于实施河流水环境污染总量控制,实现松花江吉林段水域的科学化分类管理具有一定的参考价值。     

高效产絮凝剂荧光假单胞菌C-2培养条件优化应用

以筛选出的一株高效产絮凝剂荧光假单胞菌C-2为菌种,采用单因素试验方法确定最佳碳源为葡萄糖,最佳氮源为黄豆饼粉。采用正交试验设计方法,对该菌产絮凝剂的培养条件进行优化研究,结果表明:菌株产絮凝剂的最佳培养条件是碳源为葡萄糖(20.0g/L),氮源为黄豆饼粉(4.0g/L),培养温度为30℃,培养基初始pH值为8.0,通气量为160r/min,在此培养条件下,对高岭土悬浊液絮凝率达93.52%。最佳培养条件下产生的絮凝剂用于多种实际废水的净化,其中对色度和浊度的去除率均在80%以上,对COD的去除率为52.67%～85.22%。     

澧阳平原黑褐色土壤剖面常量元素地球化学特征

对澧阳平原典型土壤剖面--玉成(YC)剖面进行常量元素地球化学分析,结果表明,YC剖面沉积物中SiO2,Al2O3和TFe2O3(包括Fe2O3和FeO)三者的含量总和达到80%-85%,其中SiO2的含量占60%-65%,Al2O3含量在12%-15%之间,而TFe2O3的含量占5.5%-7%;其它常量元素的含量相对较低,表现为K2O(2.5%-2.8%)>TiO2(1.2%-1.5%)>MgO(0.7%-1.2%)>CaO(0.5%-0.8%)>Na2O(0.4%-0.6%)>MnO(0.1%-0.5%)>P2O5(0.1%-0.15%).黑褐色土壤剖面CIA值(74.82)远高于上地壳(UCC)的平均值47.96,明显高于黄土高原黄土(63.73)和古土壤(67.36),略高于镇江下蜀黄土(70.45).表明黑褐色土壤剖面经历了比黄土高原黄土和古土壤更强烈的化学风化.CIA指数的垂向变化表明黑褐色土壤剖面经历了风化相对较弱、风化相对较强、风化相对较弱、风化相对较强4个阶段.     

可溶性有机物对四溴双酚A的增溶作用研究

用批平衡法研究了污水处理厂进、出污水中提取的可溶性有机物（DOM）和商用腐殖酸（HA）等3种DOM对四溴双酚A（TBBPA）的增溶作用,并用红外、紫外吸收、元素组成、分子大小分布、扫描电镜等对DOM进行结构表征.结果表明,增溶作用受DOM结构、分子大小以及溶液离子强度的影响,并且与TBBPA形态有关.进水DOM和出水DOM对TBBPA的增溶等温曲线呈非线性,可用Langmuir方程描述,结合系数（K_doc）分别为1.19×10⁵L·kg^-1和1.27×10⁵L·kg^-1,其中的大分子DOM（相对分子质量>1 000）对TBBPA的增溶等温曲线呈线性,主要机制为分配,非线性变化由小分子DOM（相对分子质量<1 000）造成,进出水中小分子DOM的增溶能力（K_doc）比大分子高约55%,增溶贡献率也更大（75%～80%）.增溶作用同时受溶液离子强度影响,离子强度低时促进增溶作用,随着离子强度增大而引起DOM聚合、絮凝等降低了增溶效果.     

表面活性剂SDBS胶束溶液与铝盐凝聚特征研究

表面活性剂因大量被使用,成为环境水体中普遍存在的物质.其具有包裹难溶性物质而形成胶体的特点,是难溶且具有环境风险的有机物在水体中存在和转移的载体.为了对其处理过程中的行为加以控制,以阴离子表面活性剂SDBS胶束溶液为模型化合物,研究了其在不同铝盐剂量下的凝聚特征现象,针对不同pH条件下的特征比较,结合Zeta电位和表面张力分析了其作用过程及铝盐和SDBS的计量关系.结果表明,① pH在4左右时凝聚计量摩尔比C_Al:C_SDBS约为0.4,在pH为5～9范围内约为0.15.② pH在5～6范围内,体系Zeta平衡值接近零点,表面张力峰值较大.③ Al与SDBS 摩尔比增加接近3时,体系凝聚体逐渐减少.据此认为,在最佳的絮凝状态下,表面活性剂与化学凝聚药物之间存在化学计量关系.     

城市浅水湖泊雨水溢流总磷输运的数值模拟

从三维对流-扩散-反应方程出发,根据雨水箱涵溢流入湖总磷形态特性,推导雨水溢流进入城市浅水湖泊后二维总磷的输运方程,并与浅水流动方程结合,建立城市浅水湖泊平面二维水流-水质总磷的数学模型.模型通过深圳荔枝湖实测资料验证,计算结果较好.用此模型计算设计降雨强度28 mm/h历时1 h情况下,雨水径流通过箱涵溢流进入荔枝湖和湖水混合后总磷输运情况,分析了入湖雨水总磷归趋.结果表明,溢流入湖TP通量为15.385 kg,其中62.3%掺混在水体中,28.1%沉积到表层底泥;污染后的湖水通过水污染治理工程连续运行3.0 d可将荔枝湖TP恢复到雨前初始浓度水平.     

FDS与Pathfinder在建筑火灾与人员疏散中的应用

对FDS(Fire Dynamics Simulator) 在建筑火灾中的应用进行分析和探讨,结合在高校宿舍火灾模拟计算中的经验,给出FDS 应用中的建模、模拟计算、数据分析的一些方法和技巧.结合Pathfinder对人员疏散的模拟,给出了人员疏散对应的时间,并对FDS 与Pathfinder在现代建筑火灾模拟与人员疏散方面的应用作了相关阐述.     

FDS+Evac软件在火灾逃生中的应用

对人员疏散模拟软件FDS+Evac在火灾逃生中的应用进行了探讨和分析.结合使用该软件的经验与体会,总结了FDS+Evac建模、记事本编程、计算结果分析的一些方法和调试技巧,展望了其在火灾和其他紧急疏散领域的应用.