波浪与抛石潜堤相互作用的MPS法数值模型研究

为了研究波浪与抛石潜堤相互作用过程中大自由表面变形和堤内渗流等强非线性紊流运动问题,利用改进的MPS法,建立了模拟波浪与抛石潜堤相互作用的MPS法数值计算模型。模型将抛石潜堤假定为均质多孔介质,采用Drew的二相流运动方程描述多孔介质内外的流体运动;通过在动量方程中增加非线性阻力项,并引入亚粒子尺度紊流模型,模拟波浪与可渗结构物相互作用过程中的紊流运动。选取“U”型管中多孔介质内渗流过程和孤立波与可渗潜堤相互作用两个典型的渗流问题,通过将数值计算结果与理论解和实测值的对比分析,对所提出的MPS法紊流渗流模型的模拟精度进行验证。结果表明：基于改进的MPS法构建的垂向二维紊流渗流模型可以很好地再现 “U”型管中多孔介质内渗流以及波浪作用下可渗潜堤内外的复杂流场,显著缓解流-固界面处的压力震荡与粒子分布不均匀问题,实现了较高的模拟精度。     

福建夏初不同山区背景点气溶胶数浓度特征及潜在源区

随着全球经济的发展,快速城市化使生态环境受到严重威胁,已成为全球的研究热点。以福建为例,利用细颗粒物测量仪Fidas Frog研究福建山区夏初时段不同背景下气溶胶数浓度的污染特征及周边城市化对其的影响,2017年6月分别在福建宁德古田(县城)、南平玉山(清洁地区)和福州七星坪(城市郊区)进行连续观测。结果表明,观测期间不同观测点颗粒物数浓度呈不同特征:古田气溶胶数浓度主要集中在小于400 nm处,气溶胶数浓度平均值为434.37 cm~(-3);玉山作为清洁地区,其平均气溶胶数浓度最低,积聚模态(0.18～1.00μm)和粗粒子模态(1.00～20.00μm)颗粒物数浓度相当;七星坪气溶胶平均数浓度最高,其气溶胶数浓度主要集中在小于500 nm处;古田和玉山数浓度粒径谱呈双峰型分布,而七星坪数浓度粒径谱呈单峰型分布。通过对后向轨迹聚类及气溶胶数浓度的潜在源权重分析,得到古田强潜在源区为观测点以南区域,受古田县城人为活动影响较大;玉山和七星坪强潜在源区都在观测点西南区域,七星坪积聚模态气溶胶主要来自厦门、泉州、莆田和福州等沿海城市。     

软锰矿粒子电极的制备及其对SMP的催化降解

针对二氧化锰对废水中氯离子电解生成活性氯具有较好催化活性的特点,以软锰矿为原料制备一种新型粒子电极,将其用于三维电极系统处理油气田高含氯废水,利用活性氯的强氧化性进一步强化废水中难降解有机物SMP的处理;并考察软锰矿粒子电极制备条件对电极性能和电解效果的影响。结果表明:软锰矿与石墨质量比6∶4、PTFE分散液加入量10%、330°C下灼烧2 h为软锰矿粒子电极最优制备条件;与常规活性炭粒子电极相比,软锰矿粒子电极电解活性氯的产生量、COD去除率均显著优于活性炭粒子电极;且软锰矿粒子电极在重复使用多次后,活性组分流失量较小,对SMP的降解效率仍较高,保持了稳定的电催化性能。     

沈阳地区冬季空气颗粒物输送路径及潜在源分析

文章利用2016～2017年冬季沈阳地区气象数据和环境空气污染物浓度数据,综合分析沈阳地区冬季环境空气污染特征,分析颗粒物输送路径以及潜在源区贡献情况.结果表明,沈阳地区冬季污染时段内PM2.5是主要污染物,PM2.5平均浓度达到149μg/m3,最大值达到273 μg/m3.沈阳地区环境空气颗粒物除来源于本地排放外,...     

DPIV技术测量流冰速度应用研究

基于数字信号分析原理,对连续两幅图像进行互相关分析,寻找互相关函数的峰值;应用数字粒子图像测速(digital particle image velocimetry)技术,并通过计算机VC编程,解决了用于雷达测量单点流冰速度的不足;为大范围区域内流冰场瞬时速度的计算,实时雷达测量辽东湾海上流冰速度场提供了有应用价值的方法.     

郴州市秋冬季PM2.5污染传输路径与潜在源贡献分析

通过应用HYSPLIT、MeteoInfo模型,计算2017—2021年秋冬季抵达郴州地区72 h的后向气流轨迹并进行轨迹聚类、潜在源贡献因子（PSCF）和浓度权重轨迹（CWT）分析,探讨郴州市PM2.5传输特征及污染潜在源分布。结果表明,郴州市秋冬季PM2.5潜在源区主要分布在北偏东方向,以近距离输送为主,频率最高的是从咸宁市通城县经岳阳市平江县、株洲地区的短距离轨迹,其频率为34.17%;WPSCF高值带起源于河南省,经湖北、平江、江西等地区,最终到达郴州。WCWT分析结果得出,PM2.5污染趋势与上述一致,影响范围更宽,影响程度相对较轻。2017—2021年间,郴州地区污染传输通道影响逐年减小,PM2.5浓度平均下降19.7%。     

微生物合成纳米钯强化反硝化选择性脱氮

为强化生物反硝化选择性脱氮,利用普通的反硝化污泥合成生物钯纳米粒子(Bio-PdNPs),探究了不同Bio-Pd NPs负载量(0、5、10 mg·L^-1,分别记为Bio-Pd NPs-0、Bio-Pd NPs-5和Bio-Pd NPs-10)对生物反硝化的影响.结果表明,适量钯的负载(Bio-Pd NPs-5)可使硝酸盐去除率由67.85%提高到94.00%(C/N=7,5 h),对氮气的选择性由77.30%提高到97.46%.而负载过量的钯(Bio-Pd NPs-10)会抑制生物反硝化,但其对N₂的选择性仍然高达90.01%,这对减少温室气体N₂O的排放具有重要意义.机理分析表明,Bio-Pd NPs介导的反硝化体系以丁酸型发酵和混合性发酵为主,产生的氢气通过在钯表面迅速分解形成Pd[H]催化反硝化,提高对N₂的选择性,Bio-Pd NPs促进了反硝化过程电子传递及电子传递介质(细胞色素c)的分泌,电子传递体系活性(ETSA)由570.37μg·mg^-1·h^-1<...     

城市污染地区与高山清洁地区新粒子生成事件特征分析

在中国复合型污染的大气环境背景下,新粒子生成(New Particle Formation,NPF)是大气颗粒物的重要来源之一,直接影响到空气质量、云物理过程、全球辐射平衡及人类的生产生活.本文通过分析城市污染地区和高山清洁地区新粒子生成天和非新粒子生成天的特征差异,研究新粒子生成事件的关键影响因素.利用2016年3月12日—4月6日北京的观测资料和2012年9月23日—10月28日黄山的观测资料,分别代表城市污染地区和高山清洁地区进行研究,同时,结合同期气态前体物浓度和气象要素进行详尽的分析.结果表明,观测期间,北京发生新粒子生成事件的频率为42.3%,黄山发生新粒子生成事件的频率为25%,北京的新粒子生成速率J₃和J₁₀、增长速率GR_3～10和GR_10～25及凝结汇分别为3.30～51.39 cm^-3·s^-1和3.37～35.21 cm^-3·s^-1、0.10～2.89 nm·h^-1和1....     

基于PSO-SVM算法的环境监测数据异常检测和缺失补全

针对环境监测数据异常和数据缺失问题,提出了基于支持向量机的粒子群优化数据异常检测和缺失补全算法。利用粒子群优化算法选取较优的支持向量机训练参数组合,以此建立非线性的支持向量机模型,并利用结果模型对测得的真实数据拟合预测。以宁夏回族自治区某污水处理厂的污染物测量数据作为实验数据,结果表明,利用该算法预测数据的准确率可达97.977%,检测异常数据准确度高,缺失数据补全正确。