能源新方向 害草变燃料

我国科学家开展的一项研究发现,被列为世界十大害草之一的水葫芦,可在微波联合碱作用下实现能源化利用,制取燃料酒精、氢气、甲烷等清洁燃料。浙江大学能源清洁利用国家重点实验室的课题组研究了微波联合碱对水葫芦降解和糖化的影响规律,包括微波加热时间、功率以及碱用量等。     

基于基元反应的气液两相协同抑爆阻燃效果分析

为提高惰性气体-细水雾的协同抑爆阻燃效率,基于光谱试验,采用理论分析和Fluent、CHEMKIN-PRO等数值模拟方法,研究N₂-细水雾在不同喷射位置、不同喷射压力下,基元反应和典型自由基(H·和·OH)摩尔分数在抑爆阻燃过程中的变化。研究结果表明：交错喷射N₂和细水雾比对流喷射和平行喷射具有更好的协同抑爆阻燃效果;在模拟管道条件下,N₂和细水雾喷射压力分别达到4.5、2 MPa时才具备良好的抑爆阻燃效果,此时H·和·OH的摩尔分数最大值分别为0.006 4和0.006 9。根据尺度效应,喷射压力应用于实际甲烷爆炸火灾发生区域,H·和·OH摩尔分数可作为消防行业现行火灾自动灭火系统运作过程中的监测参数,以其数量变化作为灭火进程的参考。     

水体突发性重金属污染胁迫下斑马鱼的行为反应分析

研究了斑马鱼在不同程度突发性的Zn2＋和Cr6＋胁迫下的行为反应,采用计算机视觉技术量化研究斑马鱼游动行为数据。结果表明,在Zn2＋和Cr6＋的突发性胁迫中,斑马鱼的行为反应快速且敏感,游动行为与污染物种类、质量浓度和暴露时间直接相关,并表现出比较相似的行为变化规律;随着胁迫程度的增加,斑马鱼游动速度的变化幅度增大,反应时间缩短,且其变化曲线符合生物行为的环境压力模型。斑马鱼的行为变化远远提前于生物的病理损伤或死亡,可利用斑马鱼暴露于污染物时的行为变化实现在线水体突发性重金属污染事故的监测预警。     

上海城市污水厂污泥处理与利用系统分析

上海市城市污水处理规划的实施，将在2020年前使该市的城市污水厂污泥产生量从现状的85tDS/d增长至1300－1500tDS/d，将形成可观的污泥消纳压力。预期了该市的污水污泥产生状况，以现有污水污泥处置与利用技术为基础，测算了可行的污泥处置与利用方向及相应的容量，以及满足容量利用的前处理要求。以此为基础，推荐了适宜的容量利用方案，并建议以生物稳定化干化处理为污泥处置与利用前的改性处理步骤，且可在适当的条件下增加厌氧消化环节，提高处理体系的水平与容量宽余度。此污泥处理与利用体系可达到污泥消纳运行的柔性化和可靠性，兼具环境安全性与经济合理性。     

煤氧化和阻化机理的红外光谱法研究

利用红外光谱法分析煤氧化和阻化的微观结构变化特征,对研究煤低温氧化和阻化机理有重要意义.采用TENSOR37傅里叶变换红外光谱仪,通过对阳泉无烟煤氧化和阻化的红外光谱图的分析.研究阳泉无烟煤在添加化学阻化剂前后煤分子结构的变化特征.结果表明:红外光谱图中位于高波数的羟基(-OH)吸收峰较弱,吸光度只有0.086～0.122.在加入吸水盐类阻化剂(MgCl2)后,吸光度约为原煤样的1.5倍,谱峰明显加强;在阻化前的低温氧化过程中,酚、醇、醚、酯的C-O吸光度由0.309降到0.207,甲基(-CH3)、亚甲基(-CH2-)的吸光度分别由0.027、0.019、0.042和0.056降到0.012、0.010、0.031和0.047,吸收峰强度逐渐减弱,芳烃C-H吸光度分别由0.031和0.040升高到0.077和0.087;在阻化后的低温氧化过程中,C-O含量基本不变,甲基、亚甲基的吸光度分别由0.017、0.011、0.034和0.040降到0.012、0.009、0.031和0.038,吸收峰减弱的速度明显降低,芳烃C-H的变化并不大.研究表明:在高变质阳泉煤中,含氧官能团和脂肪侧链的含量很低,在低温氧化过程中,很容易被氧化;吸水盐类阻化剂MgCl2可以通过与煤分子间发生取代和络合等作用,增加煤分子的稳定性,提高煤分子氧化的活化能,降低煤的氧化速率.     

粉煤灰混凝土中凝胶水合物稳定存在的热力学条件探讨

混凝土中凝胶产物的稳定性直接影响到混凝土构件的安全耐久性。本文以研究粉煤灰混凝土中水合硅酸钙、水合铝酸钙的稳定条件为目的，通过对水合凝胶产物水解反应的标准自由焓变的计算，讨论了在自然环境水的侵蚀下，粉煤灰混凝土中某些凝胶产物稳定存在的热力学条件。     

炼钢精炼渣气固碳酸化反应吸附CO2

采用炼钢精炼渣,通过气固碳酸化反应吸附CO₂,考察了不同吸附温度下精炼渣对纯CO₂和模拟高炉煤气中CO₂的吸附能力。实验结果表明：吸附温度对精炼渣吸附CO₂反应有显著的影响,升高温度可以提高精炼渣对CO₂的吸附能力;在400 ℃时,精炼渣吸附纯CO₂和模拟高炉煤气中CO₂的量分别为4.7 mg/g和9.8 mg/g;吸附温度升高到500 ℃和550 ℃时,精炼渣对纯CO₂的吸附能力强于高炉煤气中CO₂;在550 ℃时,精炼渣吸附纯CO₂和模拟高炉煤气中CO₂的量达到最高,分别为14.7 mg/g和12.9 mg/g。     

碳修饰的铁基催化剂催化降解膜生物反应器出水中有机污染物

采用水热法合成碳修饰的铁基催化剂,并利用非均相类Fenton反应对膜生物反应器(MBR)出水进行处理。研究表明,对催化剂进行碳修饰可以大幅提高类Fenton反应的催化活性,反应60 min对MBR出水COD的去除率可超过91%,且经过6次循环降解性能几乎保持不变。X射线光电子能谱(XPS)表明,反应后催化剂中高活性Fe²⁺占比并未减少。循环伏安曲线表明,通过水热法进行碳修饰能有效提高催化剂电子传输效率并促进Fe²⁺/Fe³⁺循环。电子顺磁共振(EPR)测试表明,·OH和·O^-₂均是该体系中的活性氧物种。     

环境决策算法化衍生风险及其法律规制

AI时代,算法以弥散性的方式迅速扎根生态环境领域,而且在不断深入与扩张。以数据为基础的算法借助自动化分析,内嵌环境决策各环节,决策效率极大提升,环境决策日趋算法化。然而,算法技术在提高环境决策质量与速度的同时,也将“算法黑箱”“算法霸权”“算法歧视”等基因性风险带入了决策过程,衍生环境决策失准、专业壁垒倍增、公众参与程度低等场景化风险。这种复合性的内生风险统一表现为政府信任危机、环境非正义加剧、环境保护公众参与权悬置,因此,直接限制了算法在生态环境领域的功能发挥。究其根源,环境决策与算法在互动过程中,环境决策的公开性、风险性、社会性与算法的不透明性、自主性、资本性不乏对立、叠加及互斥。算法的介入,使得其与环境决策的属性矛盾,不仅无法得到及时缓冲,反而进一步激化。由此可见,规制环境决策算法化衍生风险的关键在于调和环境决策与算法本质属性的矛盾。为此,该研究立足环境决策算法化所带来的“利”与“弊”,透析其衍生风险的内在逻辑,对环境决策与算法的本质属性进行适当的“扬抑”,从而提出具有针对性的场景化规制路径。所谓的“扬抑”,本质上是对算法技术与环境决策制度内涵利益之衡量。由此,为确保算法在生态环...     

硫化矿固态阻化剂的阻化机理与性能评价

高硫金属矿山在开采过程中普遍存在硫化矿石氧化自燃的重大安全隐患,目前广泛使用的液态阻化剂面临阻化有效成分流失、阻化剂污染周边作业环境等问题。文中从硫化矿石氧化自燃和阻化作用机理出发,提出了一种基于覆盖剂、吸氧剂、阻热剂、流动剂等功能组分的新型固态阻化剂及其优选方法,据此优选了碳酸氢钠、还原铁粉、轻质碳酸钙作为固态阻化剂的有效组分,并增加了滑石粉作为阻化剂辅助组分以提高其流动性。采用四因素三水平正交实验的研究方法,对比分析了不同组分固态阻化剂对测试矿样的阻化性能,采用休止角、氧化增重率和阻化率分别评价固态阻化剂的流动性能和自燃阻化性能。根据流动性和氧化增重率的极差分析结果获得了固态阻化剂的最优配比,并通过室内阻化实验进行了验证,其第22 d的阻化率51.16%为最优,其流动性能可到良好(休止角为32.20°)以上,为新型硫化矿石阻化剂的开发提供了一种新的路径。