不同酸碱度土壤阳离子交换量的测定研究

为了能够快速准确测定不同酸碱度土壤中的阳离子交换量,弥补现行标准方法的不足,对三氯化六氨合钴浸提-分光光度法中的土壤称样量、pH、浸提时间、浸提温度和离心时间等条件进行了优化。优化后的方法检出限为0.43 cmol^+/kg,测定下限为1.72 cmol^+/kg,方法实验室内精密度为0.2%~1.8%,适用于大批量土壤样品中阳离子交换量的测定。     

重庆市生态保护红线区生态系统服务价值时空演变特征及其驱动

生态保护红线是保障区域生态安全的底线,生态保护意义重大。以重庆市生态保护红线区为研究对象,采用影响生态系统服务状况的生态参数修订"中国生态系统单位面积生态服务价值当量表",综合分析了该区域2000～2015年间生态系统服务价值时空演变特征及其驱动因素。结果显示:(1)重庆市生态保护红线区生态系统类型主要以森林为主,占比达到了75%以上;时段内森林、湿地和人工表面面积呈增加趋势,农田和裸土持续减少;(2)15年间,研究区ESV增加了87.09亿元,增幅为6.63%,但增速呈逐渐减弱趋势;各类ESV中森林贡献率最大,其次为湿地和草地;研究区生态系统服务类型主要是气候调节和水文调节服务,且水文调节服务ESV在时段内增加趋势最为显著;(3)ESV价值密度最高的区域主要分布在大巴山、方斗山、川河盖、四面山、金佛山等中低山区;时段内主城区"四山"、金佛山、黑山,以及中部川东平行岭谷的精华山、黄草山、雪宝山区ESV呈明显增加趋势,城口县和巫溪县交界地区、巫山县北部、奉节县中部、彭水县北部、黔江区南部、以及江津区、綦江区南部ESV呈轻微减少趋势,全市有36个区县ESV呈增加趋势,3个区县ESV有所减少;(4)湿地面积虽小,但其ESV总量仅次于森林,且单位面积ESV较其他类型更高,应更加注重对湿地的有效保护;(5)城镇化率和农村居民人均纯收入是研究区ESV变化的主要驱动因素,说明生态保护红线区生态系统服务与区域社会经济发展基本耦合。     

雅砻江流域中上游径流变化归因分析

在全球气候不断变化和人类活动的影响下,开展河川径流变化的归因研究对水资源的合理利用和分配具有现实意义。以雅砻江流域雅江水文站以上区域作为研究区,采用线性分析、Mann-Kendall检验法和累积距平法等方法分析了研究区1961～2015年水文气候要素的变化特征,进而基于Budyko假设水热耦合平衡原理的弹性系数法估算了径流变化对各影响因子的弹性系数,并对研究区的径流变化进行归因分析。结果表明:近55年来,研究区年径流深整体呈上升趋势,上升速率为0.496 mm/a,并在1999年发生了由低到高的显著突变。年降水量和潜在蒸散量分别呈上升和下降趋势,变化率分别为0.994和-0.246 mm/a。降水、潜在蒸散发和下垫面弹性系数分别为1.40、-0.40和-0.83,说明年径流对降水量的变化最为敏感,其次是下垫面变化,对潜在蒸散量变化的敏感度最低。年径流对气候变化的敏感度呈微增强趋势,对下垫面变化的敏感度逐步减弱。气候变化是年径流增加的主要因素,总贡献率为60.66%,其中降水量和潜在蒸散量的贡献率分别占59.21%和1.45%,下垫面变化的贡献率为39.34%,反映下垫面变化的NDVI自1999年后呈下降趋势,是导致径流增加的重要原因。     

两种含水率水稻堆垛的着火与蔓延燃烧特性实验研究

粮食安全事关国计民生,近年来粮仓火灾多发,对于粮食火灾安全的基础性研究,显得愈加迫切。基于自主设计的贯穿气流条件下的散粒堆垛引燃与蔓延燃烧特性研究实验平台,针对两种含水率水稻,在不同贯穿气流条件下,开展了引燃与内部蔓延燃烧特性研究。结果表明,水稻含水率对其燃烧特性具有重要影响,即,对于13%含水率水稻,采用高温电热细棒插入堆垛内进行引燃45 min,并未引燃;然而,对于3%含水率水稻,仅引燃4 min,堆垛即形成迅速剧烈蔓延燃烧,中心区域燃烧温度高达1 200 ℃,最大蔓延速度约0.8 cm/s,引燃前的最大升温速率约200 ℃/min。此外, 结果还表明,贯穿气流条件下,远离中心区域的四周水稻升温较慢且剩余一些最终未引燃,水稻堆垛内部主要呈向下且不断扩大的蔓延燃烧特征。最后,13%含水率水稻被灼热引火源作用结束后形成的碳化圈大小表明,机械通风气调作用对于灼热源的引燃作用具有一定的抑制作用。     

高效聚磷菌的选育及其特性研究

从鱼塘底部污泥中分离驯化得到一株高效聚磷菌株P5,采用厌氧/好氧(A/O)方式培养,在厌氧阶段3 h的最大释磷量为17 mg/L;在好氧条件下培养16 h后,P5对总磷(PO43--P)浓度为10~30 mg/L的模拟废水的除磷率均可保持在90%,COD的去除率达到82.1%。染色实验表明,P5是革兰氏阴性球杆菌,菌体内含有异染颗粒。     

复合分子筛去除水中氟化物的研究

通过使用复合分子筛对模拟含氟水进行静态吸附实验,研究了复合分子筛对水中氟化物的吸附性能,并分析了吸附过程中温度、pH值和停留时间等因素对分子筛除氟效率的影响。结果表明,用80 g粒径0.9 mm的分子筛处理150 mL浓度为5 mg/L的模拟含氟水,分子筛的除氟效率达到90%以上,而同样条件下天然沸石和改性涂铁沸石的去除率分别为23.35%和80.69%。分子筛的除氟效率随着温度呈现先上升后下降的趋势,50℃时去除效率达到最高,为92.7%;在弱酸性条件下的去除率比碱性条件要高,在pH=4时去除率最大,为91.8%;停留时间初始阶段与去除率保持正相关,在45 min后反应达到平衡。分子筛的吸附速率符合二级动力学方程dqe/dt=k(qe-qt)2,吸附等温线符合Langmuir方程。     

活性炭纤维载体生物膜法处理洗车废水研究

为了实现洗车废水的循环使用,进行了以聚丙烯腈基活性炭纤维(PAN-ACF)为生物膜载体处理洗车废水的实验研究。以LAS、COD和NH3-N等指标考察了活性炭纤维生物膜反应器对洗车废水的处理效果。结果表明:在常温下、pH=6.5~7,当进水流量在30 mL/min时,反应器达到最佳运行参数,活性炭纤维载体生物膜法对LAS、COD和NH3-N等的去除率分别达到了97%、80%和60%。出水水质完全达到《生活杂用水水质标准》(CJ/T48-99)中洗车用水主要水质指标的规定。此外,实验表明PAN-ACF作为生物膜载体具有很好的生物亲和性和再生性。     

菱镁矿浮选尾矿浆液的烟气脱硫性能

以菱镁矿浮选尾矿浆液为烟气脱硫剂,采用湿法烟气脱硫技术,对模拟烟气进行脱硫研究。实验结果表明：在脱硫剂浆液质量分数10%、脱硫剂浆液温度60 ℃、脱硫时间10 min时,脱硫剂浆液的脱硫率为85%;向脱硫剂浆液中添加柠檬酸和乙二酸时均有助于提高脱硫率,当有机酸的浓度3.5 mmol/L时,添加柠檬酸的脱硫剂浆液的脱硫率为96%,添加乙二酸的脱硫剂浆液的脱硫率为90%。     

微乳液增敏罗丹明B氧化褪色光度法测定微量亚硝酸根

基于微乳液对亚硝酸根催化溴酸钾氧化罗丹明B褪色反应具有增敏作用的原理,建立了催化动力学光度法测定痕量亚硝酸根的新方法。实验结果表明：该方法的最佳反应条件为1×10^-4 mol/L的罗丹明B溶液加入量0.60 mL,1 mol/L的稀磷酸加入量1.50 mL,0.1 mol/mL的溴酸钾溶液0.50 mL,反应温度20 ℃,反应时间15 min;对亚硝酸根测定的线性范围为ρ（NO₂^-）= 0.048~0.800 μg/mL,检出限为0.003 0 μg/mL;加入微乳液后催化反应的灵敏度增大了3倍。     

SMBR内气液两相流三维CFD模拟

应用CFD软件Fluent对浸没式膜生物反应器(submerged membrane bioreactor,SMBR)内气液两相流进行数值模拟研究,重点考查曝气系统的改变对气液两相流态的影响,并结合PIV实验验证模拟结果,从而为反应器的优化设计及膜污染的控制提供理论依据。模拟结果表明,SMBR内曝气强化了气液两相紊动,膜表面液相速度沿反应器高度增加且形成循环流动,有利于膜面污染物的脱落;反应器内气含率分布不均匀,出现死区,不利于微生物的生长;经实验验证,模拟结果吻合良好。