生活垃圾填埋场存量垃圾原位封场与异地转运环境影响分析

目前在大量垃圾填埋场库容逐渐饱和的背景下,老旧生活垃圾填埋场的存量垃圾的处理问题亟待解决。国内外对老旧生活垃圾填埋场的治理主要分为异位治理和原位治理两大类,选择攀枝花市一处生活垃圾填埋场作为实例研究,从不同环境要素方面分析原位封场处理与异地转运处理的环境影响,可为其他垃圾填埋场提供参考。     

高炉出铁场高温烟尘扩散与捕集特性模拟

高炉出铁场在出铁过程中产生的高温烟尘污染范围广、时间长、阵发性强。高温铁水上方的气流运动为热羽流,受通风气流影响极大,现有除尘罩设计方法无法有效解决高温烟尘的污染问题。针对我国中小型高炉出铁场厂房形式及出铁特点,建立了出铁场厂房内的两相流动模型及高温烟尘扩散与捕集过程的数值模拟方法。模拟发现,高炉前方的气流上升速度先增加后减小,形成了典型的受限空间热羽流。由于出铁口除尘罩与高炉间存在间隙,在抽吸作用下,底部气流在高炉壁面产生向上的高速气流,使除尘罩对高炉间的气流不具有捕集作用。因屋顶通风量较自然通风少2/3,在仅设屋顶通风除尘时,带走的热量减少,使厂房内温度整体偏高。加设出铁口除尘罩后,厂房整体温度明显降低。出铁口除尘罩对颗粒物的整体捕集率可以达到89.66%,但主沟前方颗粒物大量逃逸,捕集率仅为47.71%,铁水沟后方释放的颗粒物距除尘罩较远,捕集率为86.34%,造成的污染范围较大,是目前出铁场作业环境质量不达标的主要原因。     

多氯联苯生物富集因子的CoMFA模型

文章基于比较分子力场分析(CoMFA),研究了31种多氯联苯在鱼体内生物富集因子(lg BCF)的三维-定量构效关系(3D-QSAR)。根据配体的原子契合叠合,获得具有统计显著性的训练集(含26个化合物) CoMFA模型。此3D-QSAR模型的主成分数为4,交叉验证系数Q2值为0.595,非交叉验证系数R2值为0.901,F检验值为47.551。不仅表现出显著的统计质量,而且还表现出令人满意的预测能力。该模型中立体场、静电场贡献率依次为45.1%、54.9%。基于CoMFA等高线图,多氯联苯的lg BCF主要取决于氯原子在苯环上的位置,其次才与氯原子数正相关。     

铜矿弃渣场下游农田土壤重金属污染特征及健康风险评价

以江西省某铜矿弃渣场拦渣坝下游农田土壤为研究对象,对3个地块(1 ^#、2 ^#和3 ^#)土壤中重金属Cu、Pb、Cd、As和Sb污染现状进行分析和评价。结果表明:3个地块土壤中各重金属平均浓度均高于江西省土壤背景值,其中1 ^#地块Cu、Cd和3 ^#地块Cu、Sb、As的平均浓度均超过GB 15618—2018《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》水田风险筛选值(pH<6.5);1 ^#、2 ^#、3 ^#地块的尼梅罗综合指数(P_综)分别为11.30、1.25、2.95,分属重度、轻度和中度污染水平;地累积指数法评价结果表明,1 ^#和3 ^#地块土壤均受到不同程度的Cu、Cd、Sb、Pb、As污染,2 ^#地块土壤受到不同程度的Cu、Pb、Sb、As污染;健康风险分析表明,3个地块土壤对成人和儿童均无非致癌风险,对儿童的致癌风险均超过美国国家环境保护局规定的最大可接受限值(1.0×10 ^-4),其中1 ^#和3 ^#地块土壤对成人的致癌风险也超过最大可接受限值,存在不可接受的致癌风险,3种致癌重金属的致癌风险(CR)表现为As>Cd>Pb,且3种暴露途径对致癌风险的贡献为口腔>皮肤>呼吸。     

中试SBR处理鸭场沼液过程中脱氮除碳效能及微生物群落演替

通过在鸭场搭建中试规模的序批式反应器（ SBR）,以稀释鸭场沼液作为进水,并用蔗糖调节进水COD,评估SBR处理鸭场沼液过程中的脱氮除碳效能和微生物群落演替。结果表明：阶段Ⅰ（1~20 d）为污泥接种及水质适应阶段,进水碳氮比（C/N）小于2,COD和NH₄ ⁺-N浓度约为200 mg/L,COD和NH₄ ⁺-N去除率在第8天分别达到80%和90%;阶段Ⅱ（21~55 d）为系统稳定运行阶段,进水C/N小于2,COD和NH₄ ⁺-N浓度分别为200~500、200~400 mg/L,COD去除率约为60%,NH₄ ⁺-N去除率超过80%;阶段Ⅲ（56~95 d）为模拟有机物浓度变化阶段,进水C/N为1.2~5.5,COD和NH₄ ⁺-N浓度分别为300~1 400、150~400 mg/L,COD和NH₄ ⁺-N的去除率均大于80%,同时发现低温是SBR脱氮除碳的主要限制因素之一。通过微生物16S rRNA全长测序发现,Proteobacteria和Gammaproteobacteria分别为系统中门和纲水平下的优势微生物菌群。从属水平分析,试验期间系统内微生物发生了明显演替,在运行稳定后均形成了具有脱氮除碳功能的优势微生物群落。表明SBR可以实现对低C/N鸭场沼液的高效脱氮除碳,对高NH₄ ⁺-N浓度和低C/N的鸭场沼液具有较好的应用潜力。

     

基于自适应共生生物搜索的人群疏散方法

为了解决传统场域模型在刻画人群疏散过程中的不足，基于自适应共生生物搜索方法来改进场域模型，构建了一种新的室内空间人群疏散优化模型。首先，该模型将路径拥挤度和局部方向拥堵度2个因素融入场域模型，以此构建最小疏散时间的目标优化函数。其次，通过调整动态自适应因子对共生生物搜索的共栖阶段进行扰动，解决优化方法的局部最优问题。最后，根据搭建的真实疏散环境与仿真试验平台，对比分析了改进模型与传统场域模型之间的性能状况。结果表明：传统场域模型在出口处容易造成大量拥挤，而优化模型能够有效实现躲避拥堵；同时优化模型可以根据不同时间段动态调整疏散策略，提高疏散效率。     

输气站场人员“意图+轨迹”早期智能风险预警

为防止输气站场无关人员闯入作业区造成事故，提前预判人员可能的位置，提出一种融合人员行进意图和轨迹的人员位置早期智能预判方法，建立基于机器视觉的输气站场人员行动“意图+轨迹”早期智能风险预警模型；在收集人员行动图像的基础上，通过方向梯度直方图(HOG)提取人员头部方向特征，利用支持向量机(SVM)分类器分类识别头部方向，分为正常直行、观望中直行、意图转弯3种行进意图，根据头部方向初步判别其行进意图以预判行进方向；对识别出人员意图转弯的情形进行持续追踪，结合卡尔曼滤波算法预测人员短时行进轨迹，从而实现对不同风险情景的预测，达到分级早期预警的目的。研究结果表明：该方法辨识行人意图准确率为90.79%,预测与实际轨迹曲线间相关系数r₁为0.994 84,r₂为0.993 43,两者高度相关，准确率较高，能够实现输气站场无关人员闯入的早期智能监管。     

高阶煤润湿过程中水分运移的低场核磁共振试验

为深入了解煤层注水过程中水分在高阶煤煤体中的运移特征，以焦作中马村矿高阶煤为研究对象，利用低场核磁共振(LNMR)设备，测试煤样在负压浸水试验、等温浸润试验过程中不同浸水时间时的核磁谱图，结合煤样负压浸水过程的质量变化，获得制备饱水煤样所需的试验条件；结合煤样等温浸润过程质量变化，从微观层面定量分析煤样润湿过程中水分进入煤体的分布特征、煤样含水率和含水饱和度的变化规律。结果表明：水分在毛细管力作用下，可以浸润到煤体的最小孔径对应的核磁弛豫时间为0.014 ms;水分按照较大孔→小孔→微孔的路径依次进入到煤体中，按照微孔→小孔→较大孔的路径依次达到饱和状态，试验煤样在相同的润湿时间时，虽然含水率不同，但整体含水饱和度几乎一致，且煤样整体含水饱和度与润湿时间的0.5次方之间存在定量关系。     

大跨度悬索桥钢箱梁除湿系统湿源定位算法研究

提出一种大跨度悬索桥钢箱梁除湿系统的湿源定位算法，以求在确定湿源的位置后精准送风。该算法通过钢箱梁内部传感器测量的温湿度数据，建立并求解伴随场微分方程组，再利用马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC）法采样的结果确定湿源的最大可能位置，并与算例中的湿源位置相比较，验证定位算法的准确性。结果表明，湿源定位算法求得的湿源位置与算例较为吻合，具有较高的实用性。