双驱动反应器中热钾碱吸收二氧化碳的动力学研究

采用双驱动反应器研究了热钾碱吸收二氧化碳的反应动力学,根据双膜理论,应用CO_2-H_2O体系,实验首先对气相传质过程进行了研究,结果表明:当气相体积流量为80 m L·min~(-1)时,气相搅拌速度在100 r·min~(-1)时可认为气膜阻力消去.通过改变液相搅拌转速,研究了液相传质系数kL变化规律,获得了k_L的无因次关联式.根据热钾碱吸收CO_2反应机理,获得了宏观动力学方程,并结合溶液的非理想性,对速率方程中的浓度效应进行了校正,通过实验测定并进行了模型参数估值,各参数分别为:表观活化能E_(ob)=21.9308 k J·mol~(-1),表观反应级数n=0.1399,表观指前因子K'_0=1.1908×10~(-4)mol·m~(-2)·s~(-1)·Pa~(-1).在此基础上,通过计算获得了热钾碱吸收CO_2的本征动力学方程,各模型参数分别为:本征反应活化能E=59.57 k J·mol~(-1),指前因子k_0=2.1802×1011m~3·mol~(-1)·s~(-1).为进行整个过程反应机制的判断,计算了膜内转化系数γ,结果表明该值远大于2,可知CO_2吸收为快速反应过程,反应主要集中在膜内完成,并由此可知工业反应器选型应采用比相界面积较大的填料塔为优.     

国际能值研究热点和前沿的可视化分析

能值用以表征一种流动或储存的能量所包含另一类别能量的数量,即产品或者劳务形成过程中消耗的总能量,常以太阳能为度量标准。能值作为生态经济学中的新概念,它的提出实现了物质流、能量流、经济流、人口流和信息流等的统一量化,架设了“环境与经济间的桥梁”,能值理论和应用目前已成为生态经济学研究的热点领域,能值分析方法正日益发展成为生态经济系统评价的基本工具。文章首先以Web of Science数据库中1998─2013年间收录主题为“emergy”的文献为基础数据,对能值研究的学科、时间、区域和机构等分布情况进行了统计分析,发现能值研究文献数量呈逐年上升趋势,主要分布在生态、环境及能源相关学科,中、美、意大利3国及锡耶纳大学、北京师范大学、北京大学、中国科学院和佛罗里达大学等研究机构表现出较强的研究实力。其次,利用CiteSpace软件绘制了能值研究文献的共被引知识图谱,对其知识基础及核心作者的影响力进行了探讨。图谱研究显示,Odum H T、Brown M T、Hau J L、Ulgiati S等学者及其代表作品对能值理论知识基础的构建及相关研究的推进奠定了坚实的基础。最后,通过对能值研究领域出现关键词及膨胀词的共词分析与词频分析,绘制出能值领域的研究热点演进脉络,并探测环境可持续性、可持续发展、生态系统服务、电力生产、能值核算、生命周期研究法等前沿命题,可见系统可持续发展及能值与其它理论方法的结合应用将成为能值研究的新热点。目前能值研究文献数量持续增长,但其理论研究速度落后于应用范围及领域的延伸速度,能值转换率及评价指标体系已无法满足小区域、微观小系统的研究需求,核心作者及代表作品较少,且欠缺与动态模型及仿真技术的结合应用。因此,未来能值研究     

Investigation on the Degradation of Natural Heritage of Singing Sand Mountain and Crescent Moon Spring at Dunhuang City,China

Abstract

The main purpose of this study is to put forward a reasonable idea of the general protection for Singing Sand Mountain and Crescent Moon Spring, a rare and unique desert wonder, and of sustainable tourism development based on the research on the ecological environment around. Methods of documentation, case study and comparison were employed. Finally, aiming at solving the problems of natural environment and those existing after the exploitation of Singing Sand Mountain and Crescent Moon Spring the author puts forward three measures: the comprehensive treatment for Crescent Moon Spring (broadening resources of water and reducing expenditures, checking the decreasing depth of Crescent Moon Spring, and improving the geographical environment), the general protection envisions for Singing Sand Mountain and Crescent Moon Spring and establishing a dynamic monitoring and early-warning system of regional ecosystem.     

Investigation on the Degradation of Natural Heritage of Singing Sand Mountain and Crescent Moon Spring at Dunhuang City, China

The main purpose of this study is to put forward a reasonable idea of the general protection for Singing Sand Mountain and Crescent Moon Spring, a rare and unique desert wonder, and of sustainable tourism development based on the research on the ecological environment around. Methods of documentation, case study and comparison were employed. Finally, aiming at solving the problems of natural environment and those existing after the exploitation of Singing Sand Mountain and Crescent Moon Spring the author puts forward three measures： the comprehensive treatment for Crescent Moon Spring （broadening resources of water and reducing expenditures, checking the decreasing depth of Crescent Moon Spring, and improving the geographical environment）, the general protection envisions for Singing Sand Mountain and Crescent Moon Spring and establishing a dynamic monitoring and early-warning system of regional ecosystem.     

新型带弹簧支撑抗冲击研究及其在泥石流拦挡坝中的应用

为了使结构或构件能够更好地承受住泥石流、爆炸等冲击荷载,设计出一种新型带弹簧的支撑(件)。运用显式动力分析方法,对冲击载荷作用下的这种支撑进行数值模拟,计算得到新型支撑的动力响应,并与普通支撑进行对比分析。结果表明,新型支撑能更好地防止冲击荷载作用下的结构过早发生塑性变形。另外,在泥石流防治结构中,引入这种新型支撑,设计出新型泥石流拦挡坝。运用有限元软件ls-dyna对新型泥石流拦挡坝进行大块石冲击模拟,并与普通重力式拦挡坝进行对比分析,得出新型拦挡坝坝底应力远小于普通泥石流拦挡坝的应力。研究结果表明,新型带弹簧支撑及新型泥石流拦挡坝的抗冲击效果非常明显。     

龙子祠泉域地下水金属元素分布特征及健康风险评价

龙子祠泉是临汾市工农业和城市生活的重要水源,随着公众环境健康意识提高,地下水金属元素健康风险研究显得尤为必要.对龙子祠泉域内43个地下水样品中10种金属元素（As、Cd、Hg、Al、Pb、Co、Mn、Fe、Cu和Ni）进行检测和分析,运用多元统计分析方法和健康风险评价模型研究了地下水中10种金属元素分布特征及其暴露的健康风险.结果表明,研究区地下水中金属元素平均浓度由高到低分别为Fe、Al、Mn、Ni、As、Cu、Co、Pb、Hg和Cd,其中Al、Mn、Fe和As超出地下水质量标准（GB/T 14848-2017）Ⅲ类水标准限值.从泉域内不同地下水类型角度看,岩溶泉水水质较好,均达到了生活饮用水的标准;矿坑排水金属超标率（60%）最高,水质最差.多元统计结果表明,Pb、Ni、Co、Cd、Mn和Cu这6种元素主要受到地球化学背景的影响,Al、Fe、Hg和As主要是在山西特有的地质背景下,与人类矿业开采活动密切相关.健康风险评价表明,研究区内不同类型地下水中金属元素通过饮水途径和皮肤入渗途径对成人和儿童暴露的年均总健康风险排序均为：岩溶井>非岩溶泉>非岩溶井>岩溶泉,健康风险主要源于饮用水途径,经皮肤入渗暴露的健康风险不会对人体造成明显危害.泉域地下水中As是引起最大健康风险的金属元素,在水资源利用时应该给予重点管控,尤其在儿童饮水方面.     

唐山沿海地区地热资源开发利用及前景

唐山南部沿海地区地热资源十分丰富,近年来,地下热水的开发利用得到了初步的发展,但存在项目单一、利用率不高、资源浪费严重等问题。其开发利用应结合地区区位优势以及地热资源的特点,针对用途分层开采,梯级开发,综合利用,加强温泉旅游的拓展,合理、有序、科学地利用地下热水,更好地保护地热资源。     

春玉米产量、氮肥效率及土壤矿质氮对施氮的响应

为了提高氮肥增产效益,减少对环境的污染,通过田间试验研究了施氮量对春玉米产量、氮肥效率及土壤矿质氮的影响。结果表明,施氮量较低时,春玉米籽粒产量随施氮量增加显著增加,当施氮量高于180kg·hm2时,产量保持不变或有减少趋势。氮肥农学利用率、氮素吸收效率、氮素偏生产力和氮收获指数均随着施氮量增加显著降低,氮肥表观利用率和氮肥生理利用率均先增加后降低。从苗期到收获期,施氮处理0～60cm土层硝态氮含量呈现“上升一下降一上升一下降一稳定”的变化趋势,而60～120cm土层硝态氮在春玉米生长后期有增加的趋势。随着土层加深,土壤硝态氮含量呈波浪式下降,施氮量240kg·hm-2和300kg·hm-2处理在60～100cm土层硝态氮含量均显著高于其他处理。随着施氮量增加,0～120cm土层硝态氮累积量显著增加,当施氮量超过240kg·hm-2时,土层中累积的硝态氮存在着较大的淋溶风险。综合考虑产量、氮肥效率和环境效应,179—209kgN·hm。是本试验条件下春玉米的合理施氮量。     

章丘市地下水可持续利用研究

章丘市水资源储量丰富,但由于人工开采、工农业生产、矿坑排水等原因造成了严重的泉水断流,现已成为严重的资源型缺水地区。为了保证国民经济的持续发展,保护和改善生态环境,根据章丘市水文地质情况,提出了合理开采地表水与地下水、节水与提高重复利用率、加强地下水资源污染的防治与保护等措施。这些措施可以从根本上解决章丘市水资源短缺和水环境质量恶化的问题,并最终实现以水资源的可持续利用来支撑整个国民经济可持续发展的目的。     

新疆油田含油污泥处理技术研究与应用

新疆油田在借鉴并结合国内外含油污泥处理新技术特点的基础上,开展了含油污泥处理的技术研究应用。通过研究分析新疆油田含油污泥特点,针对新疆油田区域地理气候特征,结合国内外含油污泥处理技术的新进展,先后开展了热洗法、"回转炉"热解处理工艺、萃取+生物处理法、多级热洗+助溶剂等含油污泥处理技术的研究与应用,以探寻出高效且实用性强的处理方法。