柴油机微粒捕集器技术发展现状

颗粒物是柴油机排气主要污染物之一,微粒捕集器能够将排气中的颗粒物过滤,实现90%以上的净化效率,是国际应对未来机动车排放法规的必然选择。文章通过分析近几年国际的研究成果,阐述了颗粒物的组成以及在微粒捕集器中的燃烧过程,并介绍了微粒捕集器的净化机理、材料技术和再生技术。国际研究表明:(1)颗粒物主要由固体碳、可溶性有机成分和硫酸盐三部分组成,在燃烧过程中,可溶性有机物、官能团、高度结晶碳随着温度升高依次燃烧;(2)壁流式微粒捕集器通过扩散、拦截、重力和惯性四种形式将颗粒物拦截过滤;传统的堇青石、碳化硅材料各有优缺点,可能被新型钛酸铝材料取代;过滤体通过增加入口通道体积的方式增加对颗粒物和灰分的容纳能力;(3)微粒捕集器再生技术种类繁多,被动再生技术由于对燃油硫含量由较高要求,因此主要在国外采用;国内主要应采用主动再生技术,同时使用燃油添加剂进行辅助再生。     

转型期中国物质生产能源消费与CO2排放关联特征

论文利用计量经济模型,就近30 a来我国物质生产过程中能源消费与CO₂排放变动关联特征进行研究,结果表明:①物质生产部门能源消费的持续增长是我国能源消费总量增长与CO₂排放量增长的主要驱动因子;②物质生产部门的产业能源消费结构均衡度长期以来处于较低水平,呈现"低水平不平衡-平衡-较高水平不平衡"的变化规律;③物质生产部门能源消费-GDP脱钩弹性系数分布情况与物质生产部门CO₂排放-GDP脱钩弹性系数分布情况相似,均表明目前我国物质生产对能源消费的依赖度趋低,单位能源消费的经济产出量逐渐提高,但我国物质生产部门的经济产出与能源消费的弱脱钩关系相较于发达国家的强脱钩关系之间仍存在较大差距。最后,论文针对研究结论,从物质生产部门行业结构、能源消费结构、经济增长与能源消费间脱钩关系三个角度,提出调控未来物质生产部门能源消费的建议要点。     

NOx photocatalytic degradation on active concrete road surface — from experiment to real-scale application

The use of titanium dioxide (TiO₂) as a photocatalyst in concrete pavements has received considerable attention in recent years due to its ability to decontaminate via photocatalytic processes. The objective of this study is to assess the effectiveness of activated concrete road in the degradation of nitrogen oxides (NO_x). We have used a TiO₂ and activated carbon (AC) permeable spray solution to coat concrete to assess its NO_x purifying ability. A number of experiments were undertaken to ascertain the conditions that affect NO_x purification. Indoor simulation experiments with active concrete road at optimum conditions show that it has good purification ability, self-regeneration and repetition ability, with a minimum decontamination rate for NO and NO₂ of 37.4% and 25.84%, respectively. Outdoor experiments show that the photodegradation of NO_x is related to light intensity and temperature. As the light intensity increases the reaction rate increases, and conversely as temperature increases the reaction rate decreases.     

不同有机物料对黑土腐殖质元素组成及结构的影响

 利用元素分析仪及红外光谱仪研究施用不同有机物料对黑土腐殖质元素组成及结构影响的差异性.结果表明:与对照(CK)相比,有机物料施用5a后,黑土胡敏酸(HA)中C、H含量均显著降低,并以木本处理作用最显著.除动物粪便处理HA中N含量与CK相等外,其余有机处理N含量均显著高于CK,施用动物残体则使HA中O含量显著降低.施用草本残体可以提高富里酸(FA)中N含量.动物残体使FA中H含量显著降低.施用草本残体、木本残体使FA中C含量升高,O含量影响降低.有机物的施用使铁结合胡敏素(HMi)中C、H含量下降而使O含量上升,并以草本处理作用最显著,同时草本处理也使HMi中N含量降低.与CK相比,施用动物粪便、木本残体提高了粘粒结合胡敏素(HMc)中C、N含量而降低了O含量,有机物料施用5a后均使黑土HMc中H含量降低,且各处理之间差异显著.与CK相比,有机物料施用五年后均使HA及FA脂族性减弱,并以草本残体处理影响最明显.对于HMc,施用有机物料有利于提高其脂族性,同时使芳香C=C振动减弱,并且以木本处理影响最明显.有机物料施用5a后使HMi的羟基含量及碳水化合物减少,而使其脂族性提高.试验结果证实,不同有机物料处理对黑土腐殖质各组分特征的影响有明显差异.     

煤矿瓦斯爆炸事故的应急救援物资调度模型研究

矿井瓦斯爆炸事故是煤矿安全生产中最严重的事故之一.为确保事故后应急救援的高效开展及减少应急物资调度过程中的经济损失,在以调度时间为第一的前提下,结合煤矿瓦斯爆炸事故实际,引入伤亡性和经济性两个优化目标,构建了一种在多出救点、多物资和多受灾点约束条件下的多目标应急物资调拨模型,并运用加权算法基本思想,确定了决策效用函数,同时结合瓦斯爆炸事故的时间紧迫度,在保证物资连续消耗的条件下,求解最优物资调度方案,并通过实例验证了可行性.     

恐怖袭击引发的危险品运输事故人员疏散范围研究

针对恐怖袭击引发危险品运输事故人员疏散的特性,构建了危险品运输事故人员疏散范围模型.在恐怖袭击条件下,以瞬时泄漏高斯扩散模型、蒸气云爆炸模型、BLEVE火球动态计算模型作为不同事故场景后果评价模型,考虑恐怖袭击特性,引入恐慌系数对模型进行修正,并提出不同危害等级对应恐慌系数的度量方法,继而构建恐怖袭击下危险品运输事故的人员疏散范围模型.实例计算结果表明,所建模型合理可行,泄漏事故的人员疏散范围近似椭圆状,其影响范围近似气球剖面,且随与事故中心距离增加而扩大.垂直于下风向的横向扩散距离先增大后减小.爆炸事故和火灾事故人员疏散范围呈圆形分布,爆炸冲击波超压和火灾热辐射剂量与到事故中心的距离呈幂律递减规律.对比分析发现,恐怖袭击条件下的人员疏散范围比常规条件下的人员疏散范围大,并且疏散修正面积随与事故点距离增加而减小.     

EPS外保温材料火灾蔓延速率的数值模拟与试验研究

根据火灾动力学理论,建立了热塑性外保温材料火蔓延速率模型。该模型对实际燃烧过程做了一定的假设简化,主要考虑了材料厚度和火源位置对材料燃烧发展过程的影响。并提出无量纲参数"耦合燃烧度",用来表征热塑性材料的燃烧壁面与高温熔滴形成的油池火之间相互作用的程度。基于ISO9705全尺寸热释放速率实验室,采用20×20×10 cm3正庚烷油槽火源为火源样式,设计了4种不同的燃烧工况研究EPS外保温材料的火蔓延规律和影响因素。结果表明:其火蔓延速率随时间变化呈指数增长,EPS的火蔓延速率的回归方程通式为Vp(t)=Aexp(Bt),与理论推导方程Vp(t)=φ1exp(φ2t)有较好的相关性。当EPS的厚度为50 mm时,火蔓延速率增幅最小;"耦合燃烧度"越大,火蔓延速率增长越快;"耦合燃烧度"随材料厚度的增加而增大;不同火源位置下,"耦合燃烧度"从大到小为中火、底火、顶火、边角火。理论模型与试验结果有较好的一致性,可以有效预测热塑性外保温材料的火蔓延速率。     

用于有机磷农药固相萃取的吸附材料的研究进展

有机磷农药由于在环境中相对于有机氯农药容易降解,而成为全球范围内使用最广泛的杀虫剂。尽管有机磷农药已经被证实了低环境持久性,但由于具有生物毒性、高毒性、再生毒性、免疫毒性和基因毒性,造成的残留仍能对人类健康产生危害。样品前处理是有机磷农药残留分析过程的重要步骤,该过程耗费时间,其好坏直接影响整个分析结果的准确性。固相萃取相对液-液萃取由于具有诸如快速、简单和绿色环保的特点及较强的选择吸附性,是目前应用最广泛的农药残留分析样品前处理技术。吸附材料是决定固相萃取过程效能的关键因素。文章介绍了常见的硅吸附材料、碳吸附材料、分子印迹吸附材料及磁性吸附材料在有机磷农药固相萃取领域的研究应用现状,同时对未来研究方向进行了展望。     

广州珠江表层沉积物中石油烃分布特征研究

对珠江广州段7个采样点的表层沉积物中的石油烃浓度进行了测定,结果表明广州珠江表层沉积物中的石油烃污浓度水平在288.62~725.13μg/g之间。市区南航道、后航道浓度相对较高,前航道黄埔涌口(Ⅶ号点)附近石油烃浓度已接近海洋第二类沉积物标准值;西航道至前航道和南航道、平洲水道至后航道沿程石油类浓度与有机质含量逐渐升高,说明广州市区是造成石油及有机污染的主要区域。与有机质含量及沉积物粒度的相关性分析发现,表层沉积物中石油烃浓度与有机质水平存在非常显著的正相关关系(相关系数r=0.987,P<0.01);与粘粒组分存在显著的正相关关系,相关系数(r=0.885,P<0.05),而与砂粒组分成非常显著的负相关关系(r=-0.919,P<0.01)。     

木质素磺酸盐基生物质固沙材料的部分生物效应

将制浆造纸废液中的木质素磺酸盐经过化学改性制备成生物质固沙材料BSSM-LS,可达到治理污染,有效利用资源和防风固沙、抑尘等多重效果,但在应用过程中,为避免对生态环境造成危害,必须关注其环境生物效应。文章首先选择具有代表性的小白菜和高羊茅草进行了种子萌发的试验,结果表明,BSSM-LS对植物生长无有害影响,反而由于补充了氮,对种子的萌发起到了良好促进作用。随后进行的BSSM-LS与白腐菌及其酶相互作用的研究表明,BSSM-LS对裂褶菌Schizophyllum commune无有害影响,对漆酶无抑制作用。在自然条件下,BSSM-LS生物降解仍需要较长时间,接种白腐菌后可加速其降解过程;在漆酶作用下BSSM-LS可发生一定程度降解,表现为分子量减少,磺酸基含量下降,共轭羰基和醌型结构增加,有利于BSSM-LS的腐殖化进程。