基于弹簧模型的资源环境承载力评价及应用——以内蒙古自治区陈巴尔虎旗为例

在全国生态文明建设背景下,资源环境承载力研究对生态型地区社会经济可持续发展有着重要意义。论文引入生态健康度描述生态型地区特点,构建资源环境承载力评价指标体系,提出基于弹簧模型的生态型地区资源环境承载力评价方法和社会经济数据离散化方法,以内蒙古自治区陈巴尔虎旗为例,分析2014年资源环境承载状况及社会经济压力对资源环境系统的影响。评价结果表明：宝日希勒镇、呼和诺尔镇和巴彦库仁镇资源环境系统超载,RECS/RECC分别为9.860、1.369和1.221,其他乡镇均低于0.8,评价结果有理可依,与事实相符,体现了评价方法在生态型地区评价的可靠性;社会经济压力在10 km × 10 km空间单元离散化结果与基于乡镇的评价结果不完全对应,方法优势体现在能够判别社会经济压力在乡镇内部空间上的变化趋势。     

基于API极限工况下修井机井架强度计算研究

为研究井架在复杂工况下的强度与安全问题,以现场使用的350型修井机井架为研究对象,采用数值模拟对井架进行参数化建模;按照极限作业工况下24种组合载荷对井架进行强度分析,得出操作工况、非预期工况和可预期工况下井架的最大变形和应力云图;提取计算井架构件UC值的相关数据,对井架进行强度、刚度和整体安全性校核。结果表明:井架在常规风力作用下,最大钩载作业工况为其主要受力工况,此时井架最大等效应力小于许用应力,可满足安全需求;在相关工况中,井架的最大等效应力集中出现在上下体连接处、二层台和底部大腿处,计算井架构件各工况下的UC值均小于许用最大UC值,表明井架结构综合强度足够,满足API标准使用要求。     

边界层方案对山西冬季一次静稳天气PM_(2.5)浓度模拟的影响

准确的空气质量数值预报模式依赖于精确的气象条件模拟,尤其依赖于大气边界层的准确模拟.为理解边界层过程如何影响空气污染物的传输与混合,利用WRF-Chem模式不同边界层方案(YSU和MYJ)进行敏感性试验,针对山西冬季典型静稳天气,对地面温度场、地面风场、PM_(2.5)浓度及边界层内部的动力和热力层结进行模拟分析,并与观测资料进行对比,分析不同PBL方案对于气象要素和PM_(2.5)浓度分布的模拟能力,探讨边界层内部热力层结和湍流输送差异对PM_(2.5)浓度模拟的影响.结果表明:2种边界层方案均能较好模拟出冬季静稳天气背景下地面温度、风速及PM_(2.5)浓度的空间分布和日变化特征,气温模拟的较大误差主要出现在夜间,而地面风速和PM_(2.5)浓度的模拟结果在午后误差较大;相对于YSU方案,局地MYJ方案模拟的温度、风场和PM_(2.5)浓度的误差更小,模拟结果更接近于实况观测.地面PM_(2.5)浓度的模拟误差可能与近地面逆温层、混合层及地面风速等的模拟误差有关;不同边界层参数化方案导致的边界层内热力层结和湍流输送的模拟差异,可能是影响近地面PM_(2.5)浓度模拟差异的主要原因;夜间MYJ方案逆温层厚度较厚,地面PM_(2.5)模拟浓度较低;午后MYJ方案混合层高度较低,加之地面风速较弱,导致地面PM_(2.5)模拟浓度较高.     

城市污水处理厂污泥处理问题的探究

随着城镇化建设速度的不断加快和工业的日益发展,我国城市生活污废水和工业污废水的排放量与日俱增,这使得污水处理的副产物--污泥的产出量也迅速增加,预测显示我国脱水污泥年产量将在2018年达到4000×10~4t。城市污水处理厂污泥含有较多的有害物质(例如含有大量重金属元素,如果不处理而直接与垃圾填埋将造成重金属元素在动植物甚至是人体内的积累),不恰当处理将限制污泥的用途,为此对城市污水处理厂污泥处理问题展开研究具有十分重要的现实意义。     

垃圾热干化效率及臭气排放特性研究

研究讨论了垃圾的热干化效率和不同烘干温度下的臭气排放特征。在相同温度下,采用烘干时翻动的工艺,垃圾含水率降低最多。垃圾在600℃时排放的恶臭气体总量最多,在500℃以下烘干时,排放的恶臭气体总量较少。垃圾热干化的臭气浓度以700℃最高,其次分别是200,600,800℃。从工程应用来说,综合考虑臭气总量与臭气浓度,垃圾热干化的温度应以100,300,400,500℃为宜。     

基于地域性的三种污泥干化工艺的经济性比较

随着城市污水排放量的增多和成分的复杂化,污泥处理已成为污水处理厂面临的最大难题。脱水污泥含水率高,不利于后续的处理与再利用。污泥热干化可将污泥含水率降至10%~40%,但该过程耗能大,会大幅增加污泥处理成本,不利于污泥处理技术的推广应用。以拉萨、上海、重庆为例,分别对带式干化、热泵-太阳能干化、热泵-太阳能-蓄热干化3种污泥干化工艺的经济性进行分析,阐明了不同干化方式的适用特点,为相变蓄热技术在污泥干化中的推广应用提供了技术参考。     

从含铬铝泥中回收铝的新工艺

采用"打浆水洗除Cr(Ⅵ)—电渗析除Cr(Ⅵ)—碱浸提铝—碳酸化分解法精制Al_2O_3"的新工艺处理含铬铝泥(以下简称铝泥),并回收Al_2O_3。实验结果表明:铝泥在70℃下经3次打浆水洗后,w(Na_2CrO_4)(以干铝泥计)降至5.0%;采用电渗析除Cr(Ⅵ)工艺可有效去除铝泥中以结合态和结晶态形式存在的Na_2CrO_4,在55 V直流电压下电渗析6h后铝泥中的w(Na_2CrO_4)降至0.98%;在碱浸温度为100℃、碱浸时间为3 h、NaOH质量浓度为150 g/L的优化碱浸条件下,铝浸出率(以Al_2O_3计)高达90.0%;经3次碳酸化分解处理后,Al_2O_3产品的纯度达98.65%,满足GB/T 24487-2009《氧化铝》中的一级标准,Al_2O_3回收率为96.37%。     

园区循环化改造的目标特征与效果评价

工业(产业)园区经过多年的发展探索,已经逐渐超越经济技术开发区、技术产业园等传统园区建设模式,向能够顺应经济社会绿色循环发展需求的循环型的生态工业(产业)园区发展。当前,生态工业(产业)园区的表现形式是多重多样的,但是其发展实质上都是系统地运用循环经济思想来组织企业或生产单元,在共生层次上实现园区物质、能源和信息的循环利用。循环园区是一个由经济、环境、社会等多个因子组成的复杂系统。若采用一个或少数几个指标很难全面、客观地反映园区的发展状况及未来趋势,因此,综合诸多学者的前期研究成果,结合我国正在开展的园区循环化改造的工作实际,分别提出了园区循环化改造的典型特征和评价园区循环化程度的指标体系。     

厨余垃圾水热处理的腐殖化特性研究

以模拟厨余垃圾为对象,考察了水热过程中反应温度、反应时间及无机弱酸对腐殖质形成与转化的影响,总结了腐殖质的生成机理,并通过红外光谱分析进行了验证.实验表明,水热处理后厨余垃圾腐殖化程度明显增高,在205℃、50 min工况下厨余垃圾的腐殖质含量达到39.52%,腐殖化率(胡敏酸与富里酸比值)达到1.31,腐熟度很高.在一定范围内,反应时间和温度升高能提升水热腐殖化强度.加0.01%的硫酸水热处理过后的腐殖质含量比未加酸要略高,而腐殖化率增加更为明显,表明氢离子对水热过程的腐殖质的形成及腐殖化率的提高有一定的促进作用.结合红外光谱分析推测,腐殖质的形成主要来自于一些糖类降解产物的缩合反应,以及这些小分子降解产物同难降解有机物如木质素的聚合反应.     

四川盆地一次污染过程的WRF模式参数化方案最优配置

精准的气象场是空气质量模型的基础,本文对中尺度气象模式WRF(The Weather Research and Forecasting)中微物理过程方案、陆面过程方案、行星边界层方案以及积云参数化方案进行组合,设计了24组参数化方案,对2014年5月初四川盆地内一次空气重污染过程中的气象场进行了模拟,将模拟输出的10 m风速、2 m温度、2 m相对湿度、水汽混合比廓线及位温廓线与研究区内14个气象站及1个探空站的实测数据进行对比.结果表明,Mellor-Yamada-Janjic(MYJ)边界层方案能更好的模拟出盆地内风速的变化趋势,而Yonsei University(YSU)边界层方案模拟的2 m相对湿度效果更优.第16组参数化方案(由WRF Single-Moment 3-class(WSM3)方案,热扩散(SLAB)方案、Mellor-Yamada-Janjic(MYJ)方案及Grell-Devenyi(GD)方案组合)能够较好地模拟盆地近地面风场的水平分布及风速的日变化规律,模拟的温度日变化规律更贴合实际情况,同时能够模拟出边界层内水汽混合比及位温的垂直分布特征,对边界层内逆温层和混合层的模拟也更加贴近实际,尽管该方案对2m相对湿度的模拟并不是最好,但基本能够模拟出四川盆地气象要素的变化特征,因此认为第16组参数化方案(WSM3,SLAB,MYJ及GD)适用于模拟此次重污染过程的气象场.