基于人工神经网络的Ni-ZrO2纳米镀层耐腐蚀性能预测

目的 对Ni-ZrO2纳米镀层的耐腐蚀性能进行预测,优化电镀工艺参数.方法 采用磁力搅拌辅助电沉积法,在钴镍基模型合金试样表面制备Ni-ZrO2纳米镀层,针对电镀工艺条件,设置正交实验,对每组实验镀层进行电化学测试,分析不同工艺条件下镀层的耐蚀性能.将ZrO2粒子浓度、电镀液温度和电镀电流密度作为神经网络的输入层,将自腐蚀电流密度作为输出层,运用GRNN神经网络和BP神经网络模型,对Ni-ZrO2纳米镀层进行耐腐蚀性能的预测研究.结果 当ZrO2粒子质量浓度为6 g/L、电镀液温度为60℃、电镀电流密度为5 A/dm2时,Ni-ZrO2纳米镀层的性能良好,表现出较小的自腐蚀电流密度.影响Ni-ZrO2镀层自腐蚀电流密度的因素满足ZrO2粒子浓度>电镀液温度>电镀电流密度.运用GRNN神经网络和BP神经网络对4组非正交实验预测的平均相对误差分别为5.30％与10.74％.结论 运用神经模型可以有效地预测不同工艺参数下镀层的耐腐蚀性能,从而优化工艺参数,提高实验效率.在训练样本较少的情况下,GRNN神经网络的预测性能更加精确.     

元素沉积通量在重金属高分辨率沉积记录中应用——以洪湖为例

通过对洪湖沉积柱样重金属元素Hg,Pb及总有机碳(TOC)沉积通量的研究,揭示了洪湖一百年内,特别是近10年以来重金属污染物的沉积特征与变化。研究认为应用“元素沉积通量”分析重金属在沉积柱的高分辨沉积记录,能够很好弥补元素浓度的缺陷,其结果也很好地与湖区沉积物来源时间变化相吻合。     

川东某水泥厂周围水稻金属元素含量分析研究

对川东北某水泥厂周围农田的大米进行检测,分析其铁、钙、镁、锌、铜、镉、铅的含量是否符合标准,进而判断该地区的大米是否受水泥粉尘影响.收集某水泥厂周围1.5公里内的大米作为实验组,收集本地区非水泥粉尘污染区的大米作对照组,用火焰原子吸收光谱法测定铁、钙、锓、锌、铜5种元素含量和石墨炉原子吸收光谱法测定镉、铅两种元素含量.将所得结果与《粮食卫生标准》进行对比,分析两类地区的大米中该元素的差异.对比《粮食卫生标准》,实验组和对照组都存在铅含量超标的情况,其余元素均符合国家标准.而实验组与对照组之间的差异无统计学意义(P＞0.05).水泥粉尘对大米中金属元素没有明显影响.     

MnO2/CFP复合电极的制备及电吸附Pb2+特性的研究

电极材料的形貌结构与电化学性能等将直接影响着电吸附效果.本研究将二氧化锰(Mn O2)通过电沉积的方法负载于碳纤维纸(CFP)材料上,制备获得了Mn O2/CFP复合电极.所制得的Mn O2/CFP复合电极电化学性质稳定、电容量高,复合电极的单位质量比电容量可高达360 F·g-1.用此电极对初始浓度为6 mg·L-1左右的Pb2+溶液进行电吸附,考察了电沉积时间、电压、p H值等因素对复合电极电吸附效果的影响.结果表明,沉积时间为500 s、电压值为1.0 V、p H值为5.0的条件下可获得最佳的电吸附效果,电吸附3 h后原溶液中残留Pb2+达到0.01 mg·L-1以下,去除效率高达99%以上.本研究为水中重金属离子的去除提供了新的技术选择.     

Pollution characteristics of the recent sediments in the Hangzhou section of the Grand Canal, China

Spatial distribution of heavy metals, arsenic and organic matter in recent sediments in the Hangzhou section of the Grand Canal and their relationships were analyzed. The results showed that the concentrations of heavy metals and organic matters varied widely along the canal, and the average geological accumulation factors decreased in the following orders: organic carbon(2.6), zinc(2.1 ), cadmium(2.0), copper( 1.5), lead(1.1), nitrogen(0.9), mercury (0.8), phosphorus(0.4), arsenic(0.2) and chromium(0). Content of heavy metals and organic carbon in the top 10 cm layer were lower than that of lower layers, except for mercury and organic carbon in the S9 section. Contents of organic carbon in the top 50 cm layer of the mud sediments are significantly higher than those undemeath. In the bottom mud layer, there is a concentration peak of the pollutants. In the mud sediments of the canal, cadmium mainly occurred in the Fe and Mn oxide fraction, copper in the organic fraction, lead in the Fe and Mn oxide fraction, and zinc in the carbonate and the Fe and Mn oxide fraction.     

阳极初始pH值对沉积型微生物燃料电池运行特性的影响

以太湖蓝藻水为主要处理对象,研究阳极区pH值对沉积型微生物燃料电池(Sediment Microbial Fuel Cell,SMFC)运行特性的影响.结果表明,SMFC系统阳极的碱性条件有利于功率密度的提高及污染物的去除.阳极初始pH值为5.5和8.5时,系统稳定运行功率密度和COD、VSS的去除率分别为3.5mW·m-2、7.3%、4.2%和5.4 mW·m-2、11.5%、9.2%.系统功率密度与污染物去除率呈正相关,污染物去除率越大,系统功率密度越高.     

西北地区不同等级沙尘暴的空间变化与防治

通过资料分析,揭示了西北地区不同等级沙尘暴的分布范围与物质组成的空间变化及发生动力。研究表明,西北特强沙尘暴活动范围从荒漠源区一直到东南沿海及港澳地区,强沙尘暴活动范围包括荒漠源区到我国东部的河南郑州、开封、许昌以及山东菏泽等地,中等沙尘暴分布在荒漠源区到甘肃兰州等地,弱沙尘暴分布范围小,以点状分布为主;不同等级沙尘暴的物质浓度和组成不同;产生不同等级沙尘暴的动力不同;给黄土高原带来大量粉尘物质和造成严重灾害的主要是强和特强沙尘暴;对西北地区不同等级沙尘暴灾害的防治应采取分级防治和分区防治相结合的措施。     

滇池沉积物有机质沉积特征与来源解析

以滇池湖泊东南部和东部沉积柱为研究对象,对沉积柱中不同层的沉积物样品使用210Pb定年,分析不同年代沉积物中总有机碳(TOC)和正构烷烃的含量及沉积通量,利用正构烷烃相关指标示踪有机质来源.结果表明:1两采样点沉积物中TOC含量和沉积通量随时间增长均表现为总体上升的变化趋势;正构烷烃沉积通量随沉积年代的变化,分为上升期、下降期与再次上升期这3个阶段.2正构烷烃与TOC沉积通量均增大时,两者来源具有一致性,均来自于湖泊内部和入湖河流携带的泥沙物质之中;20世纪80年代至20世纪末,正构烷烃沉积通量在减小,TOC沉积通量在增大,说明该时期两者来源存在较大差异,湖泊内的细菌、藻类对正构烷烃的贡献较大,而TOC受湖泊内部与入湖泥沙的影响较大.3两采样点检测到的正构烷烃碳数范围为C12~C35,由正构烷烃基本特征与源解析指标分析得出:挺水植物对滇池湖泊沉积物中有机质来源贡献较大,浅层深度,细菌和藻类的贡献突出.     

三亚湾沉积柱有机氯农药的垂直分布特征

采用GC-ECD内标法测定了三亚沉积柱状样中有机氯农药的含量,并以210Pb同位素法对柱样定年,探讨了柱样中有机氯农药的垂直分布特征及可能来源.结果表明:沉积物中HCHs和DDTs的含量分别为0.04～1.46和0.01～0.59ng.g-1(以干重计,下同);自20世纪60年代开始大量使用OCPs后,沉积柱中OCPs在1965年、1971年和1975年分别出现了3个峰值;在我国禁止生产和使用OCPs后,柱样中OCPs含量自1986年后略有降低;自1990年起,OCPs含量明显增加,变化幅度较大,其含量变化与三亚发展建设有关.研究区域调查显示,近年来有林丹的输入,HCHs在沉积柱样表层富集较明显;在该偏氧化的沉积环境中,(DDD+DDE)/DDTs的值逐渐变小,且大部分均小于0.5,说明可能有新的DDTs输入.     

不同反应气氛下冶金粉尘的脱硫研究

在50～650℃的温度区间内进行了冶金粉尘在不同反应气氛条件下的硫化穿透实验,结果表明,反应温度与反应气氛对冶金粉尘脱硫有较大的影响.大于350℃时,不管在何种反应气氛下,冶金粉尘脱硫能力在中等或中等偏上;在大于500℃时,冶金粉尘有很好的反应活性,其硫容量接近或达到相应气氛下的理论计算值;冶金粉尘在中性与还原性气氛下的脱硫能力比其在氧化性气氛下的脱硫能力强;冶金粉尘是干法脱硫工艺中很有发展前景的脱硫剂.