农作物秸秆干式厌氧发酵实验研究

在温度32～35℃下,研究了小麦秸秆不同固含率和粒径范围的厌氧发酵过程。结果表明：无论产气量还是产酸和用酸平衡上,固含率25%是较适宜物料厌氧发酵的浓度,产气量249 mL/g;小麦秸秆在固含率15%～25%范围内,理论产气数值与实际气体量成线性相关,相关系数r=0.9842;3种不同粒径的产气量最大为＜0.5 cm,其次为1～2 cm,3～5 cm,考虑到粒径小容易酸化的原因,故选择秸秆厌氧发酵的粒径范围＜2 cm。     

“双碳”背景下碳排放的边际外部性成本及最佳碳税的思考

气候变暖与环境恶化已成为人类生存和发展的重大威胁。鉴于碳排放具有负外部性,研究碳排放的边际外部性成本并探究最佳碳税,对于推进实现“双碳”目标具有重要意义。本文通过构建一个无限期的多部门新古典增长模型,探究碳排放的边际外部性成本及其影响因素,并对最优的碳税政策进行思考。研究结果表明：当居民消费效用函数呈对数形式、大气损害与产量成正比、大气中的碳含量存在线性关系和储蓄率不变等假设条件成立时,碳排放的边际外部性成本与产出成正比,且比例只与贴现率、大气损害函数和大气中的碳消散结构有关。因此,在碳税政策的制定上,要坚持经济发展与生态环境保护并重,分阶段动态优化调整碳税税率：在高贴现率时期提高碳税税率,分行业施行碳税政策和补贴政策,同时为了避免经济社会遭受到较大的冲击,起初征收碳税时税率不宜过高;考虑不同体量企业收入差距和负担能力,采用累进碳税征收机制;分地区实施差别税率,统筹区域协调发展。     

堰塞坝溃决机理与溃决过程模拟技术研究综述∗

堰塞坝是自然作用的产物,在世界范围内广泛分布,具有坝体形态不规则、结构和材料组成复杂且高度非均匀等特点,在上游来流冲刷、渗流潜蚀等外荷载作用下极易发生溃决,对下游人民生命财产安全造成极大的威胁。 为了对堰塞坝开展风险评估和应急处置,学者们围绕堰塞坝溃决机理与溃决过程模拟技术开展了大量的研究工作。通过梳理国内外的研究进展,基于物理模型试验总结了堰塞坝溃决过程的不同阶段,分析了坝体形态、颗粒组成、上游来流量、涌浪等因素对溃决过程的影响;从参数模型、基于溃决机理的简化和精细化数学模型等 3 个方面综述了堰塞坝溃决过程数值模拟技术的研究进展,并介绍了国际上常用的溃坝模拟商业软件;探讨了目前在试验设计、数据收集和软件开发方面存在的问题,建议了未来研究的方向和重点。总体来说,对于堰塞坝溃决机理与溃决过程的模拟还处于起步阶段,目前的物理模型试验和数值分析技术均存在较多简化或假设,未来应充分考虑堰塞坝材料的宽级配和随机特性,以及坝体结构的分层特征。     

响应面法优化TiO2光催化预处理树脂废水

为探讨不同环境因素对TiO₂光催化对树脂废水预处理效果的影响,采用响应面法对影响树脂废水Ti0₂光催化处理过程中的3个主要因素pH、TiO₂量及废水初始COD进行优化,并以COD去除率为响应值。经统计学分析和响应面模型建立,确定了悬浮态TiO₂光催化处理树脂废水的最佳控制条件为:pH值4.06、TiO₂投加量2.45 g/L、初始COD 2 007mg/L。在因素最优组合的条件下,废水COD去除率可达39.8%,与响应面模型最大预测值41%非常接近。与其他物化预处理方式相比,Ti0₂光催化对废水COD和挥发酚的去除率最高,且对废水生化性有很大提高,具有良好的应用前景。     

Volatile organic compounds in wintertime North China Plain: Insights from measurements of proton transfer reaction time-of-flight mass spectrometer (PTR-ToF-MS)

The characteristics of wintertime volatile organic compounds (VOCs) in the North China Plain (NCP) region are complicated and remain obscure. VOC measurements were conducted by a proton transfer reaction time-of-flight mass spectrometer (PTR-ToF-MS) at a rural site in the NCP from November to December 2018. Uncalibrated ions measured by PTR-ToF-MS were quantified and the overall VOC compositions were investigated by combining the measurements of PTR-ToF-MS and gas chromatography-mass spectrometer/flame ionization detector (GC-MS/FID). The measurement showed that although atmospheric VOCs concentrations are often dominated by primary emissions, the secondary formation of oxygenated VOCs (OVOCs) is non-negligible in the wintertime, i.e., OVOCs accounts for 42% ± 7% in the total VOCs (151.3 ± 75.6 ppbV). We demonstrated that PTR-MS measurements for isoprene are substantially overestimated due to the interferences of cycloalkanes. The chemical changes of organic carbon in a pollution accumulation period were investigated, which suggests an essential role of fragmentation reactions for large, chemically reduced compounds during the heavy-polluted stage in wintertime pollution. The changes of emission ratios of VOCs between winter 2011 and winter 2018 in the NCP support the positive effect of “coal to gas” strategies in curbing air pollutants. The high abundances of some key species (e.g. oxygenated aromatics) indicate the strong emissions of coal combustion in wintertime of NCP. The ratio of naphthalene to C8 aromatics was proposed as a potential indicator of the influence of coal combustion on VOCs.     

椒江河口滩涂贝类时空分布与环境因子的关系

在椒江口两岸共布设6条潮间带采样断面,于2007年10月和2008年1月、4月和7月进行大型底栖动物及环境因子(水温、沉积物温度、沉积物结构、盐度、滩涂宽度、总有机物和油类含量)的调查和测定;运用典范对应方法分析了贝类栖息密度和生物量与各环境因子的关系.结果表明:(1)研究区域共记录到贝类动物23种,其中腹足纲16种,双壳纲7种;(2)贝类柄息密度和生物量季节变化不显著,空间变化显著,平均值分别为610.01 ind m~(-2) 和25.40 g m~(-2);岩头断面中国绿螂的栖息密度和生物餐的季节均值分别可达2 415.28 ind m~(-2) 和110.41 g m~(-2),远高于其他物种;(3)典范对应分析结果显示,滩涂宽度、油类含量、有机质含量和沉积物粒度等环境因子与贝类的分布存在较大相关性.图5表3参28     

MBR短程硝化反硝化处理高氨氮废水影响因素的研究

采用AOMBR处理模拟高氨氮废水,研究了短程硝化反硝化的效果,试验表明：在DO为1．0mg／L-1．5mg／L,系统温度为28℃,pH控制在7．5到8．6之间,进水NH3-N在598．2mg／L-701．3mg／L时,能够迅速启动反应器,在其他工况稳定不变的条件下,探讨了pH、温度和DO等对系统短程硝化稳定运行的影响,并探讨了此过程的影响机理。整个实验过程中,pH和进水氨氮的浓度能够短暂的影响亚硝酸盐的积累,但是并不能长久的使之稳定运行。在形成短程硝化的过程中膜污染逐渐加剧,经过清洗之后膜通量并不能完全恢复。     

雅安市谢家山两种密度柳杉人工林群落结构和物种多样性研究

林分密度是影响林分生长、群落结构及生物多样性的重要因素之一,对近自然森林的经营改造、森林生态系统稳定性的维持及林业可持续发展具有重要意义。为研究林分密度对群落结构和物种多样性的影响,并探索维持人工林生态系统的稳定性和促进近自然林业改造的合理林分密度,采用典型样地法,以物种丰富度指数D值、Shannon-wienner指数H值、Simpson优势度指数H′值和均匀度指数Jsw值作为综合衡量群落物种多样性的指标,对比研究了雅安市谢家山两种林分密度(高密度和低密度)对柳杉(Cryptomeria fortunei)人工林群落结构和物种多样性的影响。结果表明:(1)共记录到植物109种,隶属57科95属。高密度群落物种组成为乔木11种,灌木27种,草本41种;低密度群落物种组成为乔木17种,灌木35种,草本35种;(2)从群落结构上看,在高密度下,物种多分布在中径级(胸径11.0~23.0cm)和高高度级(高度15.0~24.0 m);在低密度下,物种多分布在小、中径级(胸径5.0~23.0 cm)和小、中高度级(高度9.0~21.0 m);(3)两种密度下群落的各指数均表现为:草本层灌木层乔木层。物种丰富度指数D值在乔木层和灌木层表现为低密度高密度,在草本层表现为低密度高密度。从Simpson指数H′值、Shannon-Wiener指数H值和均匀度指数值Jsw值分析来看,乔木层这些指数均表现为低密度高密度,而灌木和草本层则与之相反;研究认为低密度(1 250~1 375/(株·hm-2))更利于谢家山地区柳杉人工林多样性的维持及柳杉树种的自然更新。     

基于差分进化-NM单纯形法的危化品泄漏源定位*

为确定危化品泄漏源的强度和位置,提出1种基于DE-NM算法的危化品泄漏源定位方法,以监测浓度与扩散模型计算浓度的误差作为优化目标,在差分进化过程中每隔一定代数执行单纯形法,使得二者误差最小的源强和位置即为最优定位结果。研究结果表明:DE-NM算法能够快速有效地反算出泄漏源的强度和位置,满足应急响应的要求;同时,能够避免DE算法的过早收敛,以及NM算法对初值敏感的问题,有效降低单一算法对定位结果精度造成的不利影响。     

基于改进型萤火虫群优化算法泄漏源源强及位置反算研究*

针对标准萤火虫群优化算法（GSO）在危化品泄漏源源强及位置反算中存在精度不高,容易陷入局部最优等局限,提出混合萤火虫-Nelder Mead单纯形算法（GSO-NM）,并与基于步长的改进萤火虫群优化算法（MGSO）以及单纯形搜索混合协同进化萤火虫群优化算法（HCGSOSSM）进行比较分析,将3种改进型萤火虫群优化算法应用于泄漏源源强及位置反算中进行比较分析。研究结果表明:GSO-NM算法可以有效提高定位精度和稳定性,能较为精确地反算出泄漏源源强及位置,为泄漏源源强及位置反算研究提供1种新思路。