微生物燃料电池修复石油污染盐碱土壤

生物电化学技术修复石油污染土壤并同步产出电能是一种新兴的污染土壤生态修复技术。对石油污染土壤通过其微生物燃料电池的构造,利用电化学阻抗谱分析了土壤的欧姆内阻,拟合估算了土壤的电导率,并考察了土壤微生物燃料电池的产电性能和修复效果。结果表明：采用丙酮清洗过的阳极并有水封的情况下,土壤微生物燃料电池的欧姆内阻下降了52%,电导率升高了1倍;在启动后的120 h内,最大电压和累计产出电量分别达189 mV和36 C,与对照相比分别增加了20和29倍。输出电压随着阴极与阳极之间距离的增大而减小。经过30 d的生物电化学处理,土壤中的总石油烃去除率是开路对照的3.3倍。该研究是石油污染盐碱土壤生物电化学修复的初步探索,以为污染土壤的生态修复提供新的思路。     

Opinions and Knowledge About Climate Change Science in High School Students

This study investigates the influence of knowledge on opinions about climate change in the emerging adults’ age group (16–17 years). Furthermore, the effects of a lecture in climate change science on knowledge and opinions were assessed. A survey was conducted in Austria and Denmark on 188 students in national and international schools before and after a lecture in climate change science. The results show that knowledge about climate change science significantly affects opinions about climate change. Students with a higher number of correct answers are more likely to have the opinion that humans are causing climate change and that both individuals and governments are responsible for addressing climate change. The lecture in climate change science significantly improved knowledge development but did not affect opinions. Knowledge was improved by 11 % after the lecture. However, the percentage of correct answers was still below 60 % indicating an urgent need for improving climate change science education.     

核桃壳生物炭电极在微生物燃料电池中的产电性能及其对污染物的去除性能

微生物燃料电池(MFC)的电极材料是决定MFC性能的关键。本研究利用核桃壳生物炭制成MFC电极材料,对核桃壳生物炭基电极的制备条件、MFC的产电性能进行了探讨,利用比表面积分析、扫描电镜、拉曼光谱及电极电化学等方法对生物炭电极进行表征。结果表明: 最佳电极制备条件为活化时生物炭:氯化锌质量比5:3,真空煅烧温度600 ℃,生物炭:聚苯胺:热熔胶质量比5:1:4,在进水COD平均值为685 mg·L⁻¹、氨氮平均值为38 mg·L⁻¹、外电阻为1 000 Ω条件下,MFC的稳定输出电压为0.136 V,最大功率密度达到51 mW·m⁻³,内阻为762 Ω,运行7 d后,COD和氨氮的去除率分别可达到85%和88%,以上研究结果为制备有前景的MFC的电极材料提供了参考。     

以养殖废水为底料的微生物燃料电池产电性能与水质净化效果

以养殖场沼泥为接种物,构建了乙二胺、三氯化铁改性碳毡阳极的单室无膜微生物燃料电池,探讨了2种阳极改性电池的产电规律,考察了其去除养殖废水中COD、氨氮的效果以及臭味的表观性状变化。结果表明,以葡萄糖为底物时,乙二胺、三氯化铁改性阳极微生物燃料电池在启动20 d和22 d后分别达到稳定,输出电压分别为0.514 V和0.527V(外阻为500Ω),对应输出功率密度分别为332 mW/m2和349 mW/m2。逐渐增大废水投加比例至原水时,2个电池的最大功率密度分别为208 mW/m2和158 mW/m2,COD去除率分别为85%和78%,氨氮去除率分别为52%和45%。此外,养殖废水的臭味去除效果明显。因此,构建的2种改性阳极微生物燃料电池可以利用养殖废水产电,同时使水质得到一定程度的净化。     

城市生活垃圾与生物质混烧发电技术的实验研究

城市生活垃圾的焚烧发电和生物质能的利用是目前倍受关注的两个研究领域。以华北某垃圾发电厂为依托,对城市生活垃圾与生物质混烧发电技术进行了广泛的实验研究。结果表明：掺烧质量百分比为14％时,垃圾发电机组的效率达到最佳;混烧后烟气中的颗粒物浓度和二恶英浓度有很大的降低,SO2和NOx等酸性气体的浓度略有增加,但仍满足排放要求;单炉直接经济效益711.15元/h。该研究成果对今后垃圾发电厂的运营和生物质能的利用具有一定的工程参考价值。     

在氧化沟中构建微生物燃料电池

在氧化沟中构建了微生物燃料电池,经测定微生物燃料电池电压为0.24～0.39 V,均值为0.29 V.经计算该微生物燃料电池的产电功率为0.05～0.15 mW,均值为0.08 mW.构建了微生物燃料电池的氧化沟COD去除率为75％～ 90％,TN去除率为5％～38％;无微生物燃料电池的氧化沟COD去除率为77％～89％,TN去除率为5％～23％.构建微生物燃料电池后能减少氧化沟内外沟中污泥的增加量,约减少15％.     

不确定条件下大型铁路建设工程的物资储备基地选址优化

为提升复杂环境下铁路建设工程物流设施网络的可靠性,首先,使用情景削减技术生成最小中断情景子集及其中断概率,以描述运输通道的中断情景;然后,采用多面体不确定集刻画物流需求的不确定性,以运输成本、建设成本、运营成本以及惩罚成本等综合成本最低为目标,应用两阶段的随机优化技术与鲁棒优化技术,构建物资储备基地选址不确定优化模型,并基于一种列与约束生成(C&CG)算法求解模型;最后,以复杂环境下的C铁路建设工程为例,验证模型和算法的有效性。结果表明:在随机中断情景中,模型获取方案的成本变异系数是传统模型的4.3%,在极端需求波动情况下,模型获取方案的成本波动幅度可达传统模型的38%,两阶段不确定优化模型能有效减少物流设施网络因运输通道中断及需求波动导致的成本变动。     

电网应急预案知识图谱构建方法与应用*

为提高电网应急预案知识的检索效率以及电网事故的处置效率,提出电网应急预案知识图谱的构建方法。首先,以电网自然灾害和大面积停电事件应急预案为数据源,分析电网应急预案知识内容体系框架;其次,采用基于规则与基于深度学习的知识抽取方式对应急预案进行知识抽取,并基于Neo4j图数据库对电网应急预案知识进行存储和可视化展示;最后,以某市大面积停电事件应急响应为例,分析电网应急预案知识图谱在实际案例中的有效性。研究结果表明:所构建电网应急预案知识图谱可对电网突发事故进行辅助决策,从而缩短应急决策时间,提高电网事故的应急处置效率。