复合释氧剂的制备及其对水体修复的作用

采用腐殖酸钠、过氧化钙和沸石为原材料,在一定条件下制备复合释氧剂用于黑臭水体的生态修复。研究结果表明,复合释氧剂最佳制备条件为m(CaO_2)∶m(沸石)为1∶1、Na-A质量分数为2%和固化温度为100℃,复合释氧剂可显著延长释氧周期,且释氧过程对水体pH和COD的影响极低;底泥修复实验结果显示,复合释氧剂投加量为560 g/m~2时,上覆水溶解氧和氧化还原电位在第30天时分别维持在1.32 mg/L及42 m V,水中TP和COD去除率可分别达到90.11%和63%,表明复合释氧剂可有效改善水质并抑制底泥磷释放,这对城镇黑臭水体的生态修复治理具有一定的实际意义。     

亏缺灌溉对冬小麦农田温室气体排放的影响

为研究不同时期亏水量对冬小麦农田土壤温室气体排放的影响,优化灌溉管理措施,试验采用静态箱-气相色谱法对关中平原冬小麦(2016年10月～2017年6月)农田温室气体(CO_2、N_2O和CH_4)排放通量进行了监测研究.试验在冬小麦3个生育期(越冬期、拔节至抽穗期、抽穗至灌浆期)各设置3个灌水水平(充分灌溉,100%;轻度水分亏缺,80%;重度水分亏缺,60%),共6个处理(CK、T1、T2、T3、T4、T5,其中CK处理为充分灌溉处理,其它处理均为不同程度的水分亏缺处理).阐述了3种气体(CO_2、N_2O和CH_4)在全生育期的动态变化特征,并用作物产量、长远增温效应(net GWP_L)和当季增温效应(net GWPS)这3个指标综合评估不同生育期亏水水平对关中平原小麦经济效应和生态效应的影响.结果表明,生育期灌溉后CO_2、N_2O排放通量基本上呈增加趋势,以CK处理最高,而灌溉后土壤CH_4吸收通量迅速减小,高水分处理甚至出现排放特征.与CK处理相比,T1、T2、T3、T4和T5处理下小麦季CO_2排放总量分别显著降低了13. 32%、25. 98%、5. 55%、15. 47%和17. 52%(P 0. 05),N_2O排放总量分别显著降低了12. 20%、18. 00%、5. 63%、11. 54%和13. 53%(P 0. 05),CH_4吸收总量分别显著增加了46. 47%、75. 78%、19. 47%、53. 40%和62. 33%(P 0. 05); T1、T2、T3、T4和T5处理net GWP_L较CK处理分别显著降低了10. 07%、12. 77%、6. 50%、6. 81%和11. 53%(P 0. 05);除T3处理外,其他处理较CK处理net GWPS分别显著降低了13. 21%、37. 65%、24. 60%和19. 86%(P 0. 05); T1、T2、T3、T4和T5处理小麦产量较CK处理分别显著减少了12. 56%、32. 53%、2. 25%、20. 93%和18. 14%(P 0. 05),T3处理较CK处理减产2. 25%,但无显著性差异(P 0. 05).亏缺灌溉显著降低了小麦地温室气体的排放,但会造成不同程度的减产,综合考虑不同生育期亏水水平处理下小麦地的经济效应和生态效应,T3处理更有利于关中平原冬小麦的保产节水减排.     

浸润线深度对尾矿坝稳定性分析的影响研究

鉴于当前尾矿坝在线监测系统中关于浸润线深度预警指标存在的难定量化问题,基于尾矿库概化模型,假定三种平均坡度,四种浸润线深度,采用FLAC2D软件试用版对尾矿坝的抗滑稳定性程度进行了模拟分析,得到了每种条件下尾矿坝的剪应变云图和相对应的抗滑稳定安全系数,比较了尾矿坝安全系数随着平均坡度以及浸润线深度的变化情况,结果发现：平均坡度对尾矿坝的稳定性影响显著,尾矿坝的整体抗滑稳定系数随平均坡度的减小逐渐增大;此外在平均坡度相同的前提下,浸润线深度自5m增加至10m的区间内,浸润线每增加1m,安全系数提高的程度最大约为5%左右,随后提高的程度逐渐减小,直至稳定在3%左右。此结果为在线安全监测系统的预警提供了技术支持。     

高寒草甸植物群落谱系结构与多样性格局

为了解青藏高原高寒草甸植物群落谱系结构及物种多样性在海拔梯度上的变化,以甘南藏族自治州的高寒草甸植物群落为对象,选取五个不同海拔的研究样地,进行野外群落学调查及环境因子的测量,计算净亲缘指数（net relatedness index,NRI）和最近亲缘指数（nearest taxon index,NTI）等,探讨了群落谱系结构与谱系多样性的海拔格局变化.结果表明：随海拔升高,土壤温度、含水量、土壤全氮及有机碳均呈现降低趋势.植物群落物种丰富度、Shannon-Weiner多样性指数及谱系α多样性随海拔升高均呈现单峰变化规律,即在海拔3500m处植物群落α多样性达到最大;谱系β多样性指数betaMPD随海拔增加呈升高趋势,反映物种聚集受到生境过滤的显著影响.低海拔（3000m）群落谱系发散（NRI<0,NTI<0）,竞争排斥起到主要作用;中低海拔（3250m）和中海拔（3500m）处同时存在聚集（NRI>0,NTI>0）和发散（NRI<0,NTI<0）两种谱系结构,生境过滤和竞争排斥共同维持群落物种多样性;高海拔（3750m、4000m）群落谱系结构聚集（NRI>0,NTI>0）,其驱动因素与物种趋同进化和生境过滤有关.多元回归分析显示,在不同海拔,土温和土壤含水量成为物种共存的主要影响因素.本研究揭示青藏高原高寒草甸海拔梯度植物群落谱系结构及多样性格局的变化,说明生态位过程是维持其群落多样性的重要机制.     

抚顺西露天矿油页岩干馏废渣的浸淋特性分析

油页岩属于非常规油气资源,在低温干馏过程中会产生大量干馏废渣,长期堆积可能会对地下水体造成污染。以抚顺西露天矿回填油页岩干馏废渣为研究对象,在模拟抚顺降水条件下,探究了油页岩干馏废渣浸溶与淋溶过程中pH、电导率、SO₄2-、NO₃-的溶出特性。结果表明:在酸性条件下,废渣中的Ni和Fe溶出浓度超过GB/T 14848—2017《地下水质量标准》Ⅲ类饮用标准,会对周围地下水环境产生一定影响。因油页岩干馏废渣中有大量的碱性氧化物、酸性氧化物以及有机质,其有较强的pH缓冲能力,但在浸溶5 d后,pH急剧下降至5.5,可能是废渣中的有机物发酵分解产生小分子酸。此外,油页岩干馏废渣中NO₃-的溶出规律存在明显特异性,在浸溶时,在酸性和中性条件下,NO₃-溶出浓度随着时间延长逐渐降低;而在淋溶时,NO₃-浓度逐渐提高至600 mg/L,并产生了大量的NO₂-。这可能是因为浸溶为缺氧/厌氧条件,油页岩干馏废渣中的反硝化菌等微生物可能在缺氧环境下将NO₃-还原。而淋溶为微氧/好氧条件,在氨化细菌、亚硝酸盐细菌和硝酸盐细菌等作用下,将有机氮逐渐氧化为NO₂-和NO₃-,导致NO₂-和NO₃-的大量累积。因此,可通过控制油页岩干馏废渣的氧化还原环境来减少有害物质的溶出。     

木薯渣堆肥及其对难溶性磷的活化试验研究

试验以干鸡粪、米糠、堆肥返料作调理剂,同时加入不同含量的磷矿粉,对木薯渣进行好氧堆肥,研究木薯渣堆肥过程中堆肥理化性质的变化及木薯渣堆肥对难溶性磷的活化作用。试验设置磷矿粉加入量10%(T1)、15%(T2)、20%(T3)和不加磷矿粉(CK)四个处理,干鸡粪、米糠、堆肥返料的添加量均为10%、15%和20%。在堆肥过程中,四个处理均在55℃以上高温持续了25d,超过了国家规定的标准。在堆肥结束时,各处理水分含量均降至30%左右,pH升高至弱碱性,淀粉降解率均在90%以上,水溶性碳(DOC)含量均降至10g·kg-1以下,达到了基本腐熟的标准。证明木薯渣通过堆肥能达到稳定无害化状态。在堆肥结束时,T1、T2、T3有效磷增加量分别为12.58、12.81、12.96g·kg-1,对磷矿粉的活化率分别为23.53%、17.07%、14.50%,T1活化效果最好。研究结果表明木薯渣堆肥对难溶性磷有一定的活化作用,可为解决堆肥资源化产品中植物可利用磷含量偏低的难题开拓一条生物学途径。     

电凝聚强化膜生物反应器处理模拟生活污水

在传统浸没式膜生物反应器(SMBR)膜组件两侧设置以铁为牺牲阳极的电凝聚极板,构建电凝聚-MBR(SMECBR),以高浓度氮磷模拟生活污水为研究对象,在系统连续运行不排泥的前提下,考察传统MBR、电凝聚-MBR(铁电极)和电场-MBR(石墨电极)中污泥特性和处理效果。试验结果表明:30 d后,传统MBR、电凝聚-MBR(铁电极)和电场-MBR(石墨电极)中MLSS分别从5.062,5.177,5.367 g/L变化为3.478,6.467,2.796 g/L,SVI从126.4,135.2,137.9 mL/g变化为237.2,88.2,236.1 mL/g;第1天磷的去除率分别为42.99%、87.11%和68.11%。电凝聚-MBR中能促进微生物生长,改善污泥性能,提高对磷的去除率。传统MBR与SMECBR的TMP到达40 kPa的时间分别为5.35 h和22.32 h,证明SMECBR能有效减缓膜污染。     

电站联轴器螺栓断裂事故分析

针对某电厂偶合器-给水泵联轴器螺栓断裂事故,对断裂螺栓进行了断口分析、化学成分、金相组织及维氏硬度检测分析。分析结果表明:螺栓机加工质量不良是造成螺栓疲劳断裂的主要原因,另外,螺栓表面脱碳层导致了螺栓表面弱化,加速了疲劳裂纹源的形成。     

受火混凝土温度场的试验与数值模拟研究

对火灾下预埋温度传感器的混凝土试件进行高温试验,研究了单面受火和三面受火两种工况下温度在混凝土内部的传播以及分布规律。在试验的基础上采用大型通用软件ANSYS对混凝土试件内部的温度场进行了数值模拟,数值模拟结果与试验结果吻合较好。结果表明:混凝土单面受火或三面受火时,同时间下不同截面高度处的温度值不同,说明温度沿截面高度的传递存在时差;在两种受火工况下,当混凝土内部温度达到100℃时会出现温度平台,试件表面会伴随出现潮湿现象;两种受火工况下混凝土内部的温度随时间的增长规律类似,但是距受火面相同高度处的温度值不同。     

矿产资源开发的外部性最优化研究——以湖南湘西州钒矿开发为例

本文从生态安全角度提出了矿产资源开发应遵循可持续发展的理念,并结合外部性理论,运用生态足迹和生态演替理论模型量化矿产资源开发外部性最优化时的生态承载力关系,通过对湖南湘西州钒矿开采区进行实证研究,推导出湘西州钒矿开发外部性最优条件下的生态承载力平衡等式以及开矿条件,即同时达到社会经济效益和环境保护最优化的条件。该研究可为探讨实现矿产资源开发外部性最优化的路径提供借鉴。