大气汞均相和非均相化学反应过程研究进展

作为环境中汞传输的最重要通道,大气在汞的全球生物地球化学循环和传输扩散中起着极其关键的作用.大气环境成分复杂,汞在随大气环境传递过程中会经历复杂的化学反应,并导致不同形态之间相互转化,这也成为影响大气汞远距离传输尺度的关键因素.本文主要对大气汞在不同相界面之间的分配过程和主要影响因素(包括相界面的物理化学性质和外部环境条件等)进行了总结;对大气Hg0主要氧化反应过程(卤族元素氧化和O_3、OH·氧化)进行了阐述;对大气Hg~(2+)还原反应过程,尤其是光致还原反应等进行了梳理.如何综合运用野外监测分析和室内模拟等,利用微观分子表面分析等新技术明确大气汞均相、非均相反应过程,并将反应机理与大气汞传输过程模拟系统融合,将是未来大气汞研究的重要内容之一.     

絮凝浓缩武汉市巡司河底淤泥的研究

目的研究武汉市巡司河底淤泥在不同无机絮凝剂及PAM的助凝作用下淤泥清浑分界面的沉降速率、淤泥浓缩比以及淤泥沉降指数的变化情况。方法采用实验研究的方法,对巡司河底淤泥进行沉降实验,并通过沉降分析找到最佳脱水效果的脱水剂。结果当淤泥质量分数为10%时,Ca(OH)2取得的絮凝脱水效果最好,Ca(OH)2投加比为5 g/L,PAM投加比为0.04 g/L时,淤泥清浑分界面的沉降速率最大可达到3.7 cm/min,淤泥浓缩比为3.94,淤泥沉降指数为24.9%。结论 Ca(OH)2和PAM对巡司河底淤泥的脱水有促进效果,淤泥在Ca(OH)2和PAM共同作用下先后经历了自由沉降、絮凝沉降、区域沉淀和压缩沉降。     

固定化厌氧微生物多孔囊状聚酰胺载体的研制

采用界面聚合方法制备出固定化厌氧微生物多孔囊状聚酰胺载体。该载体壁薄,内外表面粗糙多孔,具有典型的囊状空间、较高的孔体积和比表面积。将该载体用于厌氧法处理人工合成废水,同一时间的沼气产量高于使用基体型多孔聚合物载体和未使用载体时的沼气产量,在3种情况下的36d累积沼气产量分别为1430,1210,875mL。使用电子扫描电镜观察固定化微生物载体,发现有大量的厌氧菌群生长在载体内外表面。实验结果表明,该载体固定厌氧微生物的性能良好。     

黄河水中沉积物与锌、镉液-固界面的作用

研究了黄河水中沉积物与重金属污染物Zn^2 、Cd^ 的离子交换吸附作用。结果表明,Zn^2 、Cd^2 在黄河水中主要以M（OH）^ 的形式与沉积物进行－价阳离子交换反应;在天然黄河水pH范围内,Zn^2 、Cd^2 的离子交换率都大于70％;随温度升高,Zn^2 、Cd^2 与沉积物的交换率增加,E-pH曲线向pH值减小的方向位移。     

人工冻结法调控多年冻土区桩基础地温场的效果分析*

为了解决青藏铁路运营过程中,由于多年冻土地基的升温退化,部分多年冻土区桥梁桩基础承载性能下降,产生有害沉降变形,进而造成桥梁上部结构移位破坏,甚至部分桥梁桩基础在短时间内产生较大的沉降变形这一严重问题。基于当前多年冻土区桥梁桩基础沉降病害快速抢修技术空缺,提出人工冻结技术处置多年冻土区桥梁桩基础沉降病害的新设想,利用数值软件建立冻结管-桩基础三维模型分析该技术的可行性与调控效果,分析冻结参数、场地冻土条件等对冻结效果的影响。研究结果表明:人工冻结法可以快速降低桩周多年冻土温度;同时,冻结96 h可以对桩基地温场起到较好的冷却效果;冻结管至桩的距离对冻结效果的影响最为显著,冻土的含冰量越大,则降温速率越慢。     

一维脉冲波透过压电介质摩擦接触界面的传播

以压电材料为核心的结构和元件在装置中,总是和其他材料组合在一起,常用来传导表面波或承受动荷载,界面是其中的重要组成部分。当扰动很强时,会引起接触界面的局部滑移和分离,对结构安全产生威胁。笔者对一维脉冲波透过横观各向同性压电介质摩擦接触界面的传播进行了研究。利用Fourier分析的方法,将混合边值问题化为非线性代数方程组,通过迭代修正,确定了界面上分离、滑移和粘着3种区域的分布范围,同时计算了界面剪力和相对滑移速度的分布。笔者进一步丰富了压电弹性波动理论,利用波所携带的力学或电学信息,可望无损探测界面的接触状态及接触力等参量,对结构的安全评估与寿命预测具有重要的理论价值与实际意义。     

积分比值法计算室内火灾烟气层分界面高度值的研究

在室内火灾双区域模型中,对火灾烟气层分界面高度值的判定具有重要意义,对其计算方法进行了研究。鉴于烟熏痕迹法和N百分比法存在的主观性和经验性的局限,介绍了一种积分比值法,给出了计算公式并采用Fortran95实现了编程计算。通过FDS5.0模拟了一种火灾场景,根据模拟得到的不同高度处的温度均值,应用积分比值法计算出了烟气层高度值,并将其与模拟得到的烟气层高度值进行了比较,结果表明两者较为吻合,应用积分比值法计算烟气层高度是可行的、准确的。     

四川西昌盆地下二叠统层序特征及充填模式

四川西昌盆地下二叠统的地层划分对比争议较大,油气勘探程度低。本文通过详细的露头层序地层学研究,结合层序地球化学方法和原理,对西昌盆地下二叠统进行了层序划分和对比,结果表明：西昌盆地下二叠统地层可划分为1 个二级层序、2 个层序组和6 个三级层序;P₁q 层序组构成下二叠统二级层序的LST 和TST,层序4 下部发育的（茅口组底部）凝缩层相当于二级层序的最大海泛面,而P₁m 中上部（包括层序4 中上部、层序5、6）则构成HST;西昌地区下二叠统层序发育形成过程,总体表现为海平面上升和盆地不断向古陆超覆;沉积序列、古氧相含量、锶含量、碳氧同位素和TOC 的变化旋回揭示西昌盆地早二叠世经历了六次三级海平面变化旋回（六个三级层序）,在华南地区乃至全球范围内均可进行对比;建立的层序充填模式揭示出早Hessian 早期全球海平面上升,盆地不断向古陆超覆,奠定了早二叠世西昌海域盆地的轮廓,Roadian 早期海平面上升达到最高位,并沉积一套整个华南均可对比的眼球状灰岩或页状藻灰岩,Capitanian 晚期全球构造海平面下降,结束了西昌地区克拉通盆地的演化阶段。     

湖泊水-沉积物界面DIC和DOC交换通量及耦合关系

以乌梁素海和岱海为研究对象,采用柱状芯样模拟法,开展了2个湖泊水-沉积物界DIC和DOC交换通量及耦合关系研究.结果表明,在夏季90 d的时间内,乌梁素海明水区沉积物表现为上覆水中DIC和DOC的碳源,DIC和DOC的平均释放速率分别为71.07 mmol·(m2·d)-1和185.09 mmol·(m2·d)-1;岱海浅、深水区沉积物整体上表现为上覆水中DIC和DOC的碳汇,浅水区DIC和DOC的平均释放速率分别为155.75 mmol·(m2·d)-1和-1 478.08 mmol·(m2·d)-1,深水区DIC和DOC的平均释放速率分别为-486.53 mmol·(m2·d)-1和-1 274.02 mmol·(m2·d)-1;岱海浅水区和乌梁素海水-沉积物界面DIC与DOC耦合作用(含量、释放速率、总量变化量的同步变化)主要受微生物摄取、微生物或非生物降解及水生植物的影响;岱海深水区水-沉积物界面DIC与DOC耦合作用则主要与Ca CO3共沉淀作用及沉积物中无机碳形态分布特征等有关.总体上,不同类型湖泊或同一湖泊不同湖区的DIC或DOC源/汇功能差异是湖泊类型、离岸距离、湖泊水文地球化学及无机碳形态分布等多种因素综合作用的结果.