基于CDEM露天煤矿顺倾软岩边坡三维稳定性分析

为解决露天煤矿顺倾层状软岩边坡稳定性这一技术难题,基于连续介质离散元数值模拟方法,从理论上探讨了降深与清帮至不同位置对顺倾软岩边坡稳定性的影响。结合白音华一号矿南帮工程实例,针对各煤层降深及清帮方案,基于CDEM数值算法对边坡稳定性进行计算,对比分析了坡体位移、应力分布及演化特征,进而阐明多个弱层对复合边坡产生的叠加效应,以及清帮减载对边坡稳定性的影响。结果表明,白音华一号矿首采区南帮边坡变形不会对南排土场稳定性造成影响,揭露多个弱层对边坡变形与稳定性下降有一定的叠加效应,清帮不能显著提高边坡稳定性,但可减小作用在弱层上的法向应力和剪切应力,进而减缓滑坡发生的过程,提高边坡动态发展过程中的安全性。     

基于多元统计分析的独流减河水质时空特征

为了解独流减河流域水质时空特征及污染物排放结构情况,准确掌握污染来源和防控重点,达到改善流域水质的目的,基于2017年独流减河流域9个监测断面的8个水质指标的监测数据,采用综合水质标识指数法进行水质评价,运用多元统计分析方法中的聚类分析和主成分分析开展水质时空分布特征及污染物来源解析研究.结果表明:独流减河流域水质时空特征差异显著,干流水质优于支流水质;时间维度划分为2个时段T1(1-3月)和T2(4-12月),T2时段水质优于T,时段,氨氮、总磷和阴离子表面活性剂是各时段的主要污染因子,畜禽养殖、农村居民生活为主要污染源,氟离子和CODCr分别是T1和T2时段的另外主要污染因子,代表工业电镀行业废水污染和耗氧有机污染.空间分布划为G1组和G2组,其中G1组主要位于中上游,主要污染因子为氨氮、总磷及阴离子表面活性剂,代表畜禽养殖和居民生活污染;G2组位于中下游,主要污染因子为化学需氧量、总磷和氟化物,代表城镇居民生活污染和工业电镀行业废水污染,G2组水体水质优于G1组.     

高温作业环境下人体生理状态模糊综合评价

为预防高温作业环境对作业人员职业安全健康的危害,基于模糊综合评价方法研究了高温环境下人体生理状态.针对高温作业环境下人体生理指标进行测试,选取收缩压、舒张压、脉搏、口腔温度和平均皮肤温度作为生理状态评价指标,采用岭形模糊分布构造评价指标的隶属函数,利用熵权法确定生理状态评价指标的权重,引入生理状态评分(PSS)评价人体生理状态的安全等级,进而建立高温作业环境下人体生理状态模糊综合评价模型.结果表明,轻度劳动强度下男性和女性的生理状态评分比中度劳动强度稍低,女性的生理状态评分总体上比男性稍高,评价结果与主观热感受研究结果一致.     

初始瓦斯浓度对爆炸温度影响实验研究*

为探索瓦斯爆炸过程中温度变化规律,基于球形爆炸实验,研究不同初始瓦斯浓度条件下爆炸温度及爆炸温度与爆炸压力之间的相互作用关系。结果表明:随初始瓦斯浓度升高,在6.5%(低浓度)、9.5%(当量浓度)、12%(高浓度)时出现爆炸温度极大值,分别为995,932,1 153 K;爆炸过程中温度延迟时间及升温时间与初始瓦斯浓度曲线均呈U型变化,当初始瓦斯浓度约为9.5%(当量浓度)时,温度延迟时间及升温时间变化较小;当初始瓦斯浓度在爆炸上限浓度（16%）和下限浓度（5%）附近时,受瓦斯浓度影响变化较大;初始瓦斯浓度在9.5%时,瓦斯爆炸过程中的压力波促进火焰燃烧波的反向传播,出现二次升温现象。研究结果可为完善瓦斯爆炸温度变化机理、提高灾害防控技术提供依据。     

Phylogenetic analysis and arsenate reduction e ect of the arsenic-reducing bacteria enriched from contaminated soils at an abandoned smelter site

Microbial reduction of As(V) (i.e., arsenate) plays an important role in arsenic (As) mobilization in aqueous environment. In this study, we investigated As(Ⅴ) reduction characteristics of the bacteria enriched from the arsenic-contaminated soil at an abandoned smelter site. It was found that As(Ⅴ) was completely reduced to As(Ⅲ) (i.e., arsenite) in 21 h. After 3-d incubation, a yellow solid was precipitated and the concentration of As(Ⅲ) decreased sharply. After 150 h incubation, ca. 65% of soluble arsenic was removed from the solution. The analysis of the precipitate by scanning electron microscopy and energy dispersive spectrometer (SEM-EDS) and X-ray diffraction (XRD) revealed that the main component was crystalline arsenic sulfide (ASS). Microbial mediated reduction and mobilization of adsorbed As(Ⅴ) on ferric hydroxide was also examined. In the microcosm slurry experiment, ca. 53% of the adsorbed As(V) was reduced to As(Ⅲ) by the bacteria, which resulted in an appreciable release of arsenic into aqueous phase. The released arsenic was present predominantly as As(Ⅲ). The microbial diversity was analyzed by 16S rDNA-dependent molecular phylogeny. A near-full-length 16S rDNA gene clone library was constructed. The 197 clones were analyzed using RFLP (restriction fragment length polymorphism) and 72 OTUs were obtained, which contributed 51% of the content for total clone number in six OTUs. Six bacterial clones in these six OTUs were selected for sequencing and the sequenced clones were found to belong to the group Caloramator, Clostridium, and Bacillus.     

BI废水制取己二酸过程中分解反应催化剂的研究

以环己烷空气氧化装置产生的酸性洗涤废水(BI有机废水)为原料,通过分析不同条件下分解氧化产物组成,考察了分解反应催化剂种类、用量及分解反应时间对产物二元酸的分布及己二酸表观收率的影响。试验结果表明,在钴盐存在下使BI有机废水浓缩液回流反应120min以上,再经硝酸氧化可使由BI有机废水制取己二酸的表观收率达到BI有机废水总质量的10%～12%。     

包头市生态环境问题及对策研究

本文在对包头市生态环境现状存在的问题进行了概述,并重点针对目前生态环境保护与管理提出了对策措施。     

模拟酸雨及施磷对水稻土中汞的淋溶特性影响研究

采用pH3.0、pH4.5与对照pH 5.6的3种模拟酸雨淋溶土柱的方法,研究了酸雨及含磷酸雨淋溶下合肥市郊水稻土中汞的释放特征与规律.结果表明:经过相当于1980降水量的淋溶后,汞释放量总体上是随着酸雨强度增加累积淋溶量的增加.酸雨作用下,施磷量越多土壤中汞的淋失总量越大.在酸雨及施磷条件下,大兴地区黄褐土Hg较义城地区水稻土易于淋失.     

中国高技术产业技术创新与能源效率协同发展实证研究

技术创新对能源效率的提高具有重要影响。技术创新可分为产品创新和工艺创新两种类型,且不同类型的技术创新在提高能源利用效率上具有差异性。然而,只有产品创新和工艺创新都与能源效率协同发展才能更有效促进经济增长。根据协同学理论,建立技术创新和能源效率复合系统协同度模型,采用1995-2009年中国高技术产业科技活动和能耗数据,对中国高技术产业产品创新、工艺创新和能源效率协同发展状况进行实证研究和理论解释。实证研究结果表明,从1995-2009年,中国高技术产业技术创新和能源效率协同发展的程度并不高;工艺创新与能源效率协同发展程度要高于产品创新与能源效率协同发展程度,但产品创新与能源效率协同发展增长速度更快。高技术产业应进一步加强技术创新、降低能耗,提高技术创新-能源效率协同水平。其中,提升工艺创新-能源效率协同水平将成为未来中国高技术产业技术创新与能源效率系统协调发展的重要任务。     

梯级拦河堰对典型山地城市河流重金属元素的滞留效应:以重庆市梁滩河为例

梯级拦河堰通过改变水力条件的方式将大量重金属元素滞留到河底沉积物中,滞留在沉积物中的重金属会长期影响地表水质和水生态.在2020年5月采集位于重庆市主城区、布设有梯级拦河堰的典型山地城市河流——梁滩河干流河底沉积物,并监测各河段内沉积物累积量和样品中重金属元素含量以及其它基本理化指标.结果表明,梁滩河干流沉积物ω（As）、ω（Cd）、ω（Cu）、ω（Hg）、ω（Ni）和ω（Pb）均值分别为（4.66±4.78）、（0.361±0.256）、（32.30±14.38）、（0.069±0.039）、（33.47±15.37）和（26.34±11.52） mg·kg^-1,由于污染源空间分布不均和梯级拦河堰对河流连通性的破坏,各点位沉积物重金属含量有着较大的空间变异系数.改进的地累积指数（I_m）显示,Cd是沉积物中污染水平最高的重金属元素;有12.50%的监测点位处于偏中度或中度污染水平,污染主要分布于建设用地集中的上下游区域.潜在生态风险评价指数法（RI）和沉积物质量基准法（SQGs）显示,除污染水平较高、毒性强的Cd和Hg外,流域内背景值含量较高的Ni也对地表水生态风险形成威胁.在梯级拦河堰的影响下,干流沉积物中滞留As、Cd、Cu、Hg、Ni和Pb总量分别为446.10、47.28、4997.80、10.81、5135.68和4048.16 kg,其中Cd、Ni和Pb会长期威胁地表水生态安全.由于较高的重金属滞留总量和更易形成厌氧环境,各级拦河堰上游附近河段也是重金属内源释放所需关注的重点区域.利用主成分分析和聚类分析解析沉积物中重金属元素来源：Cd、Cu和Pb主要源于居民/工业点源污染;Hg主要源于农业面源污染;As和Ni主要源于自然土壤侵蚀.