岩屑甩干机之模型优化及颗粒运移情况分析

石油钻井废弃岩屑直接排放会造成环境的严重污染,经岩屑甩干机处理后的废弃岩屑含液量满足环境排放的标准,可直接排放,而岩屑甩干机工作过程中筛网极易堵塞,导致分离效率降低。同时岩屑颗粒对筛网磨损严重,致使岩屑甩干机寿命降低。针对上述问题,本文提出了螺旋刮刀甩干机模型,其次基于离散元理论,运用离散元模拟软件（EDEM）分析模型改进前后单颗粒在筛网上的运动特征。研究发现螺旋刮刀有效地改善了颗粒堆积造成筛网堵塞的现象,并能缓解颗粒冲击筛网导致其磨损严重的情况。最后,当改进模型转速差值变化时,对颗粒的运动情况进行了对比分析,其结果为工程实际中岩屑甩干机的优化设计提供了参考。     

SH抑尘剂固化建设场地类型土的抗雨蚀性能

经抑尘剂固化后的抗雨蚀性能是影响抑尘剂使用时效性的关键因素之一。以高分子材料——SH抑尘剂为研究对象,考虑建设场地扬尘来源(即建设场地类型土)、喷洒量、坡度、坡面形态及固化时间等因素,借助冲刷量、冲刷面破坏形态及冲刷颗粒物分布状态评价SH抑尘剂在仅固化建设场地类型土表层条件下的抗雨蚀效果。实验结果表明,SH抑尘剂可与表层土颗粒形成具有抗雨蚀能力的保护层。粉土、黏土、粉煤灰及碎石土经SH抑尘剂固化后,在暴雨强度下冲刷颗粒物少且呈散粒状,土样表面的整体完整性保持良好,无明显冲刷痕迹;SH抑尘剂对各种坡面形态及坡度均具有较好适应性,SH抑尘剂适用于场地土及裸露地表的固化;随SH抑尘剂喷量及固化时间的增加,固化土的抗雨蚀能力先增大后趋于平缓,从施工和经济角度,建议选取的SH抑尘剂喷量为1.2 kg/m2,固化时间为3 d。     

清水江水、鱼体和悬浮物中汞的特征及污染评价

为探明清水江水、鱼体和悬浮物中的汞污染情况,采用地质累积指数、单因子污染指数和潜在生态风险因子对清水江悬浮物进行了汞污染评价以及汞残留指数对清水江鱼体汞进行了污染评价。结果表明,清水江旁海段悬浮物汞污染程度高于清水江下司段,并已达到了重度潜在生态危害水平。然而,清水江水和鱼体未受到汞的污染,分析认为磷化工尾矿可能是加剧清水江悬浮物汞污染的原因之一。     

颗粒煤的多扩散系数瓦斯解吸模型及扩散参数反演研究

为研究颗粒煤瓦斯解吸规律,基于Fick定律建立了颗粒煤的多扩散系数瓦斯解吸 模型,完成了颗粒煤瓦斯解吸模型的数值试验。引入了非负约束最小二乘法反演算法（ NNLS）,通过试验数据反演得出颗粒煤的扩散参数的B谱,从而确定出颗粒煤瓦斯扩散 系数D的准确范围。研究结果表明:颗粒煤瓦斯解吸符合Fick扩散定律,颗粒煤的多扩 散系数瓦斯解吸模型能很好地解决单一扩散系数模型的扩散系数随时间衰减的问题,准 确反映了颗粒煤瓦斯解吸规律,单一扩散系数瓦斯解吸模型只是多扩散系数瓦斯解吸模 型的一个特例;NNLS是一种有效的反演算法,利用NNLS方法可以准确反演出颗粒煤瓦斯 解吸过程中的扩散参数的B谱,通过B谱可方便计算出颗粒煤的瓦斯扩散系数。     

应用模式生物检测饮用水源颗粒物的毒性效应

悬浮颗粒物在自然水体中广泛存在,大量小颗粒物(粒径<1μm)可吸附、聚集水中多种污染物,从而形成新的复合污染,影响水生生态系统。已有研究表明,颗粒物粒径越小,传统饮用水处理工艺越难以去除,因此,其表面吸附的污染物也会随之残留在水体中,对饮用水安全产生影响。本研究对南京某自来水厂进水和出水中的颗粒物进行了测定和对比,并选用3种不同种类的模式生物包括发光菌(Photobacterium phosphoreum)、纤细裸藻(Euglena gracilis)和蚕豆(Vicia faba L.),对饮用水源水中不同粒径颗粒物的毒性效应进行了测试。结果表明,传统水处理工艺对小颗粒物(粒径<1μm)的去除效果并不理想;经传统水处理工艺处理后,出水仍显著抑制发光菌发光强度以及纤细裸藻生长,对蚕豆的污染指数较高,可能存在一定健康隐患;进水中颗粒物粒径<1μm组对发光菌发光强度和纤细裸藻生长的抑制效应显著大于粒径≥1μm颗粒物组,蚕豆根尖的污染指数也更高,毒性更强。本研究结果可为饮用水的生物毒性检测和水处理工艺改良提供参考。     

西安城北地区秋季PM_(2.5)中的矿尘颗粒污染特征

采用单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(Single Particle Aerosol Mass Spectrometer,SPAMS)对西安市大气矿尘颗粒物进行连续12 d在线分析,共采集到107 425个同时含有正负质谱信息的矿尘颗粒,矿尘颗粒物占PM_(2.5)样本数的8.44%。结果表明,矿尘颗粒物的正离子碎片成分以Na~+、K~+、Al~+、Ca~+、CaO~+、Fe~+为主,同时还含有Pb~+等,负离子碎片成分以NO~-_2和NO~-_3为主,另外还含有HSO~-_4、SiO~-_3、HSiO~-_3、H(NO_3)~-_2等。在西安市大气细颗粒物中,矿尘颗粒物中贡献较大的几类(如含钙、含铁、铁氧颗粒物等)大多是老化的成分。将观测阶段采集到的矿尘颗粒纳入本地污染源谱进行来源分析,其主要来源为扬尘源、工业源、燃煤源和汽车尾气源等。     

大气细颗粒物水溶成分和非水溶成分的细胞毒性

为了研究细颗粒物不同成分细胞毒作用的差异,以细颗粒物水溶成分和非水溶成分对人肺癌上皮细胞株A549细胞染毒.结果表明,在染毒剂量为100 μg·mL-1、200 μg·mL-1和300 μg·mL-1的范围内,水溶成分的细胞毒性明显高于非水溶成分(P(0.05),表现为抑制细胞活性,导致细胞膜损伤增加.并且诱导细胞活性氧(ROS)的产生.使用N-乙酰半胱氨酸(NAC)和抗坏血酸(Vit C)阻断活性氧(ROS)产生的研究结果表明,与未加上述抗氧化剂的染毒组相比,加抗氧化剂的染毒组细胞的活性明显增强.因此,提示细颗粒物水溶成分是最主要的毒性成分之一,而氧化.应激损伤可能是细颗粒物细胞毒作用的重要机制之一.     

纳米磁粉协同解偶联剂作用下活性污泥性能的研究

为了促进解偶联剂作用下活性污泥减量化效果及污泥沉降性能,本研究在序批式活性污泥工艺的设施中同时添加解偶联剂和纳米磁粉,分析其协同作用下对活性污泥性能产生的影响.研究发现2,4,5-三氯苯酚(TCP)单独作用下污泥减量达41%,但活性污泥基质降解性能及沉降性能降低,而纳米磁粉与TCP联合作用下污泥减量仍达34%,且对C、N、P去除效能和污泥沉降性能均无明显影响.运行31 d后,脱氢酶活性提高10%～18%,且具有一定的时间累积效应;在光学显微镜下观察可发现污泥絮体结构紧实,原生动物和后生动物种类和数量增多.结果还表明,在活性污泥工艺中运用纳米磁粉与TCP协同作用可抑制剩余污泥的产生,并能提高活性污泥系统的运行效能.     

天然水体中颗粒物吸附抗生素特征分析

为了研究抗生素在天然水体中的固、液相分配规律,分析了水体中颗粒物对7种典型抗生素的吸附特征,并通过环境扫描电镜测定了颗粒物的表面结构及元素组成.同时,采用高效液相色谱与质谱串联(HPLC-MS/MS)的检测方法对抗生素进行测定,以Simeton为内标物,得到抗生素的检出限为15~25 ng·L-1,定量下限为50~83 ng·L-1.连续吸附实验结果表明:初始的20 min颗粒物对抗生素的吸附比较快,达到过量吸附;吸附达到过饱和后会进行10 min的解吸反应;实验进行30 min后,吸附与解吸过程的变化会趋于稳定,2 h后达到吸附平衡.抗生素的平衡吸附量在1616~15568 ng·g-1之间,其吸附量及吸附曲线的变化与抗生素的pKa值密切相关.     

磁性炭微球表面印迹吸附材料的制备及其对氨苄西林识别与选择性吸附

以核桃壳为原料,利用溶剂热法制备了磁性炭微球(MCMs),结合表面印迹技术制备了基于MCMs的磁性炭微球表面分子印迹材料(MMIPs).通过FT-IR、TGA、VSM和TEM等表征手段对其理化性能进行了表征,结果表明MMIPs为球形,印迹聚合层厚度50~80 nm,具有热稳定性和磁稳定性.采用吸附实验研究了MMIPs对AMP的识别与选择性吸附性能.Langmuir等温模型能较好地描述MMIPs对AMP的吸附平衡数据,25℃时MMIPs的单分子层最大吸附容量为40.96 mg·g-1.准二级动力学模型能较好的描述MMIPs对AMP吸附动力学行为.选择性分析结果表明,MMIPs对AMP具有较好地选择识别性,并且MMIPs可以循环使用5次.结合高效液相色谱分析技术,MMIPs已成功应用于牛奶样品中痕量AMP的分离、富集和回收,AMP的回收率为92.78%.