局部扰动对主坑道爆炸波发展的数值模拟与实验研究

在地下建筑物,如隧道、地下储油库、人防工程、地下物资仓库等里面,由主通道旁结分支通道是最常见的一种布置形式,是一种典型的复杂受限空间结构.一旦有可燃气体发生爆炸燃烧,爆炸压力波和火焰的传播将受众多因素的影响,其中局部扰动的影响是主要因素之一.本文通过实验和数值模拟的方法研究了油气混合物在该复杂受限空间中由弱点火引起爆炸燃烧的发展过程,湍流强度经旁接分支坑道后在主通道中的变化,以及爆炸压力波和火焰经局部扰动后的变化过程;并将数值模拟结果与实验结果进行了对比和综合分析,得到了与地下受限空间安全相关的重要结论.湍流强度是复杂受限空间中可燃气体爆炸燃烧发展过程的主要影响因素之一,局部扰动将增强爆炸流场的湍流强度,加速燃烧化学反应,能量的释放量和速率大大提高.这些能量的快速加入促进了高峰值压力波的形成,火焰也被加速,爆炸从此由弱转强,出现跃升.研究结果对地下受限空间爆炸过程的进一步研究以及爆炸灾害的预防都有参考价值.     

铵饱和天然钙型沸石的化学再生效果

为实现沸石人工湿地的长期高效运行,以铵饱和天然钙型沸石为对象,通过沸石化学再生试验,从6种常用化学再生剂(NaCl+NaOH,NaCl+CaCl₂和NaCl+NaHCO₃组合型,以及NaCl,CaCl₂和NaHCO₃)中筛选出最佳再生剂,并优化了再生剂适用条件. 结果表明,NaCl+CaCl₂组合型再生剂能提升沸石再生率10%～20%,且不影响沸石结构,是一种较优的再生剂. 采用NaCl+CaCl₂组合型再生剂,Na+在沸石再生初期起主导作用,而当c(Na＋)较低时,Ca2+的离子交换作用逐渐起主导作用,因而采用该组合型再生剂能显著提升再生剂效果的持久性. 再生条件优化试验表明,当c(NaCl)∶c(CaCl₂)为7∶3,即当Ca2+和Na+所带正电荷数接近时,组合型再生剂再生率相对较高;当再生温度低于45℃时,升高温度能显著提升沸石再生率;而再生剂投加量为0.6 mol/L(以再生剂中的阳离子浓度计)时,组合型再生剂投加量最经济.      

假单胞茵胞内酶粗提液对藻毒素MCLR的降解

对比研究了假单胞菌M-6及其细胞内外提取液对微囊藻毒素-LR(MCLR)的降解效率.结果表明,细胞外提取液对藻毒素没有降解作用,胞内酶粗提液能在24h内降解MCLR,日均MCLR降解率是纯菌株M-6的4.7倍.进而研究了酶蛋白浓度、底物MCLR浓度、pH值及环境温度对胞内酶粗提液降解藻毒素效率的影响.当MCLR浓度为15.0mg·l~(-1)时,MCLR适宜的酶促降解反应条件为:酶蛋白浓度280mg·l~(-1),温度为30℃,反应pH值为7.0.MCLR液相色谱结构变化图表明,至少有3种酶参与了胞内酶粗提液降解MCLR的分子过程.     

双羟化聚天冬氨酸的阻垢性能

以二乙醇胺和聚琥珀酰亚胺为原料,在水体系下,合成了一种含双羟基的聚天冬氨酸衍生物(DHPAP),产物用红外光谱进行了结构表征,研究了在不同水质条件下DHPAP对Ca3(PO4)2的阻垢性能,并与以乙醇胺改性的单羟基聚天冬氨酸衍生物(HPAP)和聚天冬氨酸(PASP)进行比较,此外,研究了水体系中[Ca2+]、[PO43-]、温度和pH值对聚合物阻垢性能的影响.结果表明,DHPAP对Ca3(PO4)2的阻垢性能优异,在用量为16 nag·1-1时,DHPAP对Ca3(PO4)2的阻垢率达到92.18%,而HPAP和PASP对Ca3(PO4)2的阻垢率则分别为67.09%和25.65%,DHPAP对Ca3(PO4)2的抑制作用明显优于PASP和HPAP,DHPAP.     

钛磁铁矿异相Fenton法对亚甲基蓝模拟废水的脱色研究

本研究运用紫外可见光谱、傅立叶转换红外光谱和13C核磁共振谱以及水相中溶解性有机碳和固相上元素碳分析等技术对钛磁铁矿异相Fenton法脱色业甲基蓝的过程进行了研究.实验结果表明:钛磁铁矿异相Fenton法对亚甲基蓝的脱色速率远高于磁铁矿;在钛磁铁矿异相Fenton法脱色亚甲基蓝过程中,脱除的亚甲基蓝都已被降解,且钛磁铁矿没有发生相变;虽然钛磁铁矿异相Fenton法不能使亚甲基蓝矿化,但亚甲基蓝结构中的苯环已经被打开.     

扩展细胞色素P4502A6对大位阻底物的适应性

细胞色素P450酶(P450)的分子改造及其催化的生物转化是当前的两个研究热点.本研究以扩展P450 2A6的底物适应性为目标,通过尝试对P450 2A6酶进行N-端修饰提高表达量、筛选随机突变库以及点突变改变活性位点重要氨基酸残基等手段,在两个随机突变体中未筛选到功能突变体,但通过点突变重要氨基酸残基获得了新的突变体P450 2A6 (N297Q/I300A).该突变体具有比野生型和已报道的其它突变体更广泛的底物适应性,能够催化氧化大位阻底物6-苄氧基吲哚(6-OBzl-indole)生成蓝绿色物质.该物质经质谱测定为靛蓝类二聚体化合物.实验表明,其中两个氨基酸残基的变化都是关键突变,此结果与最新的P450 2A6突变体晶体结构研究相符.计算机模拟显示,I300A突变导致活性口袋在铁卟啉环的垂直和水平方向都增大,使其能接纳在两个方向都有位阻的底物;而297位的天冬酰胺是一个功能保守的残基,N297Q的变化可能与氢键等弱作用有关.图4表1参29     

闽南山区连续年龄序列桉树人工林土壤养分动态

对闽南山区连续年龄序列(2 a、3 a、4 a、5 a、6 a)的尾巨桉(Eucalyptus urophyllaxE.grandis)人工林土壤有机碳及氮、磷、钾含量进行了分析,以评价土壤养分随林分年龄的变化动态.土壤有机碳、全氮、水解氮、全磷、速效磷均表现出随林分年龄增加而增加,到4 a生时达到最大,随后则呈下降趋势,6 a生时下降到最低值.速效钾含量则随林分年龄增加逐步下降,6 a生林分0～20 cm、20～40 cm和40～60 cm这3个土层速效钾含量分别比2 a生下降了53.2%、44.4%和55.2%;土壤全钾含量也表现出一定的下降趋势.所有年龄林分的土壤有机碳、全氮、水解氮、全磷、速效磷和速效钾含量均随土层深度增加而降低,而土壤伞钾则表现出相反的趋势.因此,在桉树人工林经营过程中,应定期增施钾肥,适时施用有机肥及氮、磷肥,以控制地力衰退.图4表2参24     

城市生活垃圾有机组分厌氧发酵产氢和甲烷

为了提高能源回收效率,采用大米、土豆、生菜、瘦肉、花生油和榕树叶作为实验原料,模拟有机垃圾中普遍存在的淀粉、膳食纤维、蛋白质、脂肪和木质纤维类成分,进行厌氧发酵产氢以及对其剩余物厌氧发酵产甲烷.结果表明.在厌氧发酵产氢阶段,整个过程没有甲烷生成,大米、土豆、生菜、瘦肉、花生油和榕树叶的氢气产率分别为125、103、35、0、5和0 mL g-1(VS),能源回收效率分别为7.9%、6.8%、1.9%、0、0.1%和0.大米、土豆和生菜的氢气浓度分别为34%～59%、41%～56%和37%～70%,整个产氢阶段没有甲烷生成.在厌氧发酵产甲烷阶段,上述原料的甲烷产率分别为232、237、148、278、866和50 mL g-1(VS),生物气中甲烷含量分别为42%～70%、57%～71%、73%～77%、59%～73%、68%～80%和54%～74%.厌氧发酵联产氢气和甲烷整个过程上述原料的能源回收效率分别为56.3%、58.4%、28.8%、39.2%、81.2%和8.8%,总COD去除率分别为72.30%、81.70%、32.63%、47.59%、97.46%和11.29%.图4表5参35     

秸秆的不同预处理方法对发酵产氢的影响

比较研究了化学预处理、生物预处理以及化学与生物结合预处理方法对秸秆发酵产氢的影响.结果表明,预处理可以将秸秆中相当一部分纤维素和半纤维素水解生成还原糖,其中1%H2SO4对秸秆的水解效果最好,50 g秸秆水解可产生16.05 g还原糖;经过NaOH和生物结合预处理后的秸秆发酵产氢效果最好,其产氢能力为21.04 mL g-1,是未经预处理秸秆的75倍;最高氢气浓度为57.3%,是未经预处理秸秆的96倍;其产氢的最适pH为4.5～6.0,最佳底物浓度为45～55 g L-1;其发酵过程中的挥发性脂肪酸(VFAs)以乙酸和丁酸为主.图4表4参15     

植物表面蜡质对植食性昆虫的影响研究进展

植物表面蜡质的最初角色是防止植株体内水分的散失和外界水分的进入,其分布的部位、化学成分和结构的复杂性与复杂的生态角色相对应.植物表面蜡质的物理化学特性能够抵抗各种各样生物与非生物侵害,这些侵害包括真菌病害、植食性昆虫、太阳射线、冻结温度等.植物表面蜡质还是植物、植食性昆虫及其捕食者和寄生者相互作用的竞技场,其特有的化学成分和形态学特征赋予它特有的生态机能,这些机能之一便是植物与植食性昆虫之间相互作用的媒介.植物表面蜡质的物理结构和数量能够影响植食性昆虫的附着和移动.表面蜡质可通过影响天敌对植食性害虫的捕食,从而间接影响植食性害虫的行为.表面蜡质提取物和单一的蜡质成分能够刺激或者抑制植食性昆虫产卵、活动和取食.烷烃、蜡酯、游离脂肪醇和酸等脂肪族化合物是表面蜡质的主要成分,在植食性昆虫选择寄主植物中,长链脂肪族化合物起着尤为重要的作用;芳香族化合物也影响昆虫对寄主植物的选择.植食性昆虫较少在光滑蜡质少表现型的作物上取食,在光滑蜡质少表现型的作物上,表面蜡质的数量少,化学组分和形态学特征也不同.研究光滑蜡质少作物抗虫的分子生物学机制,有助于阐明植物表面蜡质在植物与昆虫之间所起的作用.表面蜡质的理化特性能够改变害虫与寄主植物间的相互作用,具有重要的农业影响,已成为一个活跃的研究领域.