卤素离子对溶解性黑碳光化学活性的影响

溶解性黑碳(DBC)是天然有机质的重要组分,但其在河口水环境中的光化学活性尚不清楚.为解决这个问题,以大豆秸秆溶解性黑碳为目标物,使用山梨酸能量转移同分异构方法研究河口水卤素离子浓度条件下激发三重态DBC (³DBC^*)的生成速率(F_T)、淬灭速率(k_s')、稳态浓度([T]_ss)变化规律,并使用2,4,6-三甲基苯酚电子转移探针方法研究卤素离子对³DBC^*电子转移过程的影响.结果表明,卤素离子及其离子强度作用对F_T无显著影响,但k_s'因离子强度和Br^-重原子效应而减小,导致³DBC^*的[T]_ss增加.高浓度DBC光化学实验证实离子强度作用引起DBC分子聚集,导致³DBC^*的电荷转移过程减弱,从而抑制³DBC^*的淬灭.山梨酸探针实验表明,卤素离子及其离子强度作用对³DBC^*的能量转移无直接影响,主要是通过抑制³DBC^*的淬灭,增加[T]_ss.进一步研究发现卤素离子及其离子强度作用对低能态³DBC^*(E_T < 250kJ/mol)无显著影响,但抑制高能态³DBC^*(E_T > 250kJ/mol)的电子转移,且随卤素离子和离子强度的增加而愈发明显.     

地下水人工回灌水化学因素对生物堵塞的影响

通过室内砂柱实验及扫描电镜,红外光谱,光电子能谱等技术,研究回灌水中离子强度及回灌过程中水-岩作用对细菌在饱和多孔介质中迁移及滞留的影响,揭示回灌过程中离子强度对介质生物堵塞演化规律及其作用机理的影响.结果表明,适宜的离子强度刺激细菌的生长及胞外聚合物（EPS）的生成,导致介质渗透性下降幅度达到99%,离子强度过高或过低都会抑制微生物的生长;Na⁺可以中和介质与细菌表面的负电荷,通过压缩双电层及减少静电斥力,进而增强细菌在介质表面的附着能力;介质中的碳酸盐矿物水解可导致环境pH值升高,诱导介质中的微量SiO₂,Al₂O₃等矿物溶解,促使介质孔隙度增大,延缓生物堵塞的发生时间并缓解堵塞程度;外源Na⁺及内源介质溶解产生的Ca²⁺,Mg²⁺,Al （III）,刺激细菌产生更多的EPS,同时化学离子与EPS的官能团以新的官能团和化学键结合,形成新的物质,对堵塞的发生和演化起促进作用;溶解产生的Mg²⁺,Ca²⁺与细菌呼吸产生的CO₂,在微碱性条件下反应形成新的沉淀,也对堵塞产生促进作用.     

剪切速率及法向应力对煤散体抗剪强度影响研究

在煤层巷道垮落后需安全快速地开挖出1条应急救援巷道，为了了解开挖速率和法向压力对救援巷道稳定性的影响，通过将垮落的破碎煤视为均质散粒体的方式，采用相似模拟实验的手段，分析了剪切速率和法向压力对煤散体抗剪强度的影响。研究结果表明:煤散体的抗剪强度与其对应的法向应力存在线性关系，该关系近似符合莫尔库仑强度准则，但剪切强度增长率随法向压力增大而先增大后减小；在相同法向应力作用下，剪切速率对黏聚力的影响明显大于对内摩擦角的影响。     

低强度超声波强化混凝技术中试应用试验

依托天津外环河500 m~3/d人工快渗污水处理工程,在混凝沉淀段开展了低强度超声波强化混凝除藻技术的中试应用试验。试验结果表明,采用频率为80 kHz且功率小于90 W的低强度超声波对混凝沉淀工艺除藻效果的提升作用显著,其中藻细胞去除率可提高18. 52%～20. 32%,浊度去除率可提高9. 27%～21. 60%;超声波发生器最佳功率为60 W,最佳放置位置为絮凝池前端。试验结论为低强度超声波强化混凝除藻技术的工程应用提供参考。     

时变可靠性在海底油气管道失效概率中的应用研究

为提高海底油气管道风险管理能力,针对传统管道风险分析大多采用静态时不变可靠性方法的缺点,提出基于动态时变可靠性的腐蚀海底油气管道分析思路,建立了考虑时间因素的腐蚀管道失效概率模型。根据"首次穿越率"概念建立腐蚀管道穿越模型,借助随机过程理论和敏感性分析构建代表腐蚀海底油气管道结构抗力的剩余强度模型和识别影响管道可靠性的关键因素,给出了时变视角下对比附加载荷的在役管道失效概率计算方法。结果表明,随着时间推移,腐蚀速率对管道失效概率的影响最大,运行压力的增加使管道的剩余寿命与可靠性发生显著变化,而拉伸强度影响较小。     

中国城市碳排放强度时空演变与影响因素的时空异质性

运用地图可视化、核密度估计、标准差椭圆等方法对中国2005～2020年城市碳排放强度的时空演变与路径迁移进行探究,并基于时空地理加权模型(GTWR),实证考察了城市碳排放强度影响因素的时空异质性.研究发现:(1)中国城市碳排放强度逐年降低,但仍远超同期发达国家水平,减排空间较大.碳排放强度呈“北高南低”的空间分布,南北分异趋势在研究后期愈发明显.(2)各区域内部城市碳排放强度差异逐渐收敛,分布越发均衡.东部城市碳排放强度的多级分化现象显著,西部高碳城市集聚分布.碳排放强度高值区域自山西省境内持续向西北方向转移,西北地区逐步成为中国碳排放的主要贡献区域.(3)总体上,高碳化能源消费对碳排放强度呈正向促进效应,产业升级、经济发展、人口集聚、科技研发与外资强度则主要表现为负向抑制.局部内,各因素作用效果存在较强的时空分异,不同区域与时期内,各影响因素的波动方向与作用强度不尽相同.     

灞河河道疏浚底泥固化力学特性试验研究

为将灞河右岸岸坡综合治理工程中清除的河道疏浚底泥用作滨河沙坑回填处理材料,选用水泥、高分子吸水树脂(SAP)和三乙醇胺(TEA)对河道疏浚底泥进行固化改性处理,并对不同养护龄期的固化底泥进行了室内直剪试验和固结试验,探讨了固化底泥的强度与变形特征.结果 表明:固化底泥的峰值抗剪强度随着水泥掺量的增加而增大,水泥与0.5...     

沈阳市中心城区和市郊区能耗碳排放格局差异

以沈阳市和平区和沈北新区2个不同类型的城区创建国家可持续发展实验区为契机,对比分析了中心城区和市郊区能耗碳排放格局的差异,提出了针对不同区域的特点将碳减排纳入到实验区的可持续发展建设中. 结果表明:中心城区和平区的能耗碳排放格局以原煤、电力和汽油的消耗为主,其中2006─2008年该区燃煤比重逐年下降,汽油比重逐年上升,电力排放总量虽缓慢增加但排放比重却有所下降;而对于郊区沈北新区而言,能耗碳排放格局则以燃煤和电力为主,其中燃煤比重逐年下降,而电力排放逐年上升. 情景预测结果表明: 到2015年和2020年,和平区CO₂排放强度将分别达到1.16和1.11 t/(104元),比2006年分别下降23.2%和26.5%,不能实现2020年单位GDP CO₂排放量比2005年下降40%～45%的减排目标;沈北新区CO₂排放强度下降趋势明显,2015年和2020年将分别达到2.48和2.07 t/(104元),比2006年分别下降63.1%和69.3%,可实现40%～45%的CO₂减排目标. 讨论了中心城区和郊区碳排放格局的差异,并分别给出了适合的碳减排建议.      

排放强度承诺下的CO2排放总量控制研究

单位国内生产总值(GDP)CO2排放下降承诺的本质是一种CO2排放总量控制.提出了强度承诺下的CO2排放总量控制模型,给出了不同情景方案下的2020年全国CO2排放总量控制目标,并提出86.24亿t的总量控制目标,其相对基准情景减排12.63亿t,相对减排12.8%.在实现这一目标中,能源结构调整和节能减排的贡献分别为33%和48%.在“十二五”和“十三五”期间,非化石能源消费比例分别提高至13%和15%,两期分别每年投入1500亿元和2000亿元.2020年的减排成本约在1300~2100亿元之间,占当年GDP约0.3%.     

中国工业能源消费强度的影响因素研究——基于省域工业数据的实证分析

基于分解方法,把中国各省域1985-2008年间不同时期的工业能源消费强度变化分解为规模效应、结构效应和技术效应。结果表明:规模效应、技术效应和结构效应在不同省域及不同的时段内,强度和方向都有所不同。规模效应在1985-1995、1995-2004年间两个时期都是工业能源消费增长的主导因素,且随着时间推进,作用强度也在显著增加;同时规模效应强度的区域差异并不显著;而在2004-2008年间,规模效应则出现明显分异,增长能源与节约能源两种效应同时并存。技术效应在1995-2004、2004-2008年两个时期都是朝着节约工业能源的方向发展,表明随着时间的推进,技术效应在各个省域的作用在逐步显现,但其大小对不同区域来说有所不同;在1985-1995年时期内,技术效应的大小和方向都不一。总体来看,技术进步的节能效应在一些省域有待提高,这样才有助于"积极主动"地促进工业能源消费降低。结构效应在三个时期方向不一,仅在少数地区表现为节能作用;且较之以上两种效应,结构效应的作用强度较小;结构效应与各地区工业发展阶段密切相关,其节能潜力仍需充分挖掘。