不同C/M比HA-Al(Ⅲ)共沉物转化进度对其吸附还原Cr(Ⅵ)的影响机理

HA-Al(Ⅲ)共沉物普遍存在于土壤和含水层中,对地下水中的Cr(Ⅵ)具有较强的吸附和还原能力。共沉物中的无定形Al(OH)₃不稳定,易转化为三水铝石等晶质矿物,从而对Cr(Ⅵ)的吸附和还原产生影响,但目前对其影响机理尚不明确。本研究分别制备了两种有机碳与金属原子物质的量比值（C/M比）为1和15的HA-Al(Ⅲ)共沉物,并对它们和Al(OH)₃单体同步进行了转化处理和表征;利用不同转化进度的HA-Al(Ⅲ)共沉物和Al(OH)₃单体开展了Cr(Ⅵ)吸附还原实验,并分析了共沉物转化进度对Cr(Ⅵ)吸附还原的影响机理。实验结果表明,共沉物的转化进度对Cr(Ⅵ)的还原几乎无影响,但对Cr(Ⅵ)的吸附影响显著;随转化进度提高,“类矿物”共沉物（C/M比为1）对Cr(Ⅵ)的吸附量从0.91 mmol·g⁻¹降低至0.21 mmol·g⁻¹,而“类有机质”共沉物（C/M比为15）对Cr(Ⅵ)的吸附量几乎未受影响;“类矿物”共沉物对Cr(Ⅵ)的吸附受Al(Ⅲ)矿物表面羟基的络合作用主控,其次为颗粒内扩散作用;随转化进度提高,共沉物及转化产物上表面络合态与颗粒内扩散态Cr(Ⅵ)的量分别随矿物比表面积和孔容的减小而降低;“类有机质”共沉物对Cr(Ⅵ)的吸附和还原主要受HA表面有机官能团的络合和还原作用控制,因此几乎不受矿物晶型转化的影响。     

基于功率法的结构⁃TMD减震控制分析∗

建立了结构-TMD振动方程,推导了无控结构和带TMD受控结构基于功率表达的运动方程,分别解释并给出了各种功率表达参数的物理意义,推导了随机激励下结构耗能功率流均值的随机表达式,对比分析了基于功率法的结构-TMD优化方法与其他优化方法的优化分析结果,并对其减震控制效果进行了对比分析。结果表明,结构-TMD系统的参数可以通过耗能功率流随机分析方法所得均值进行优化,且通过功率法优化后,结构在减震效果上优于其他传统方法得到的结果,从耗能功率均值的随机分析和时程功率分析角度证明了TMD控制的有效性;TMD做功功率为负时对结构有控制效果,起吸收转移能量的作用,且功率幅值越大控制效果越好,做功功率为正时则相反。     

环保型环氧涂层在盐雾中的劣化行为研究及不同性能参数间相关性初探

目的 研究Q235碳钢/环保型环氧涂层在盐雾试验中的失效过程和电化学行为,探索主要性能参数之间的相关性。方法 采用电化学阻抗(EIS)和开路电位(OCP),结合附着力测试、扫描电镜观察,研究水性环氧涂层和无溶剂型环氧涂层失效过程主要性能参数变化及其与涂层保护性能的关系,利用皮尔逊相关性数学方法探讨各参数之间的相关性。结果 当|Z|0.01 Hz降至1×10⁷ Ω.cm²左右时,OCP快速下降,fb达到10² Hz,附着力衰减率接近30%,电镜下基体表面可观察到腐蚀产物。当|Z|0.01 Hz降至1×10⁶ Ω.cm²附近时,OCP稳定在‒0.45 V(vs. SCE)附近,附着力衰减率接近45%,涂层出现锈点。低频阻抗|Z|0.01 Hz、OCP、附着力和特征频率fb四者之间均具有较强的相关性(相关系数r值为0.60~0.96)。结论 水性环氧涂层的吸水过程与溶剂型环氧涂层不同,不存在明显的吸水饱和平台。低频阻抗|Z|0.01 Hz、OCP、附着力和特征频率fb可以作为评价涂层保护性能的重要参数。     

新疆寒区矿山重金属元素在冰雪冻融作用下的富集转化机理研究进展

冰川和雪山融水是新疆极为重要的水源补给来源,对区域社会经济可持续健康发展发挥着至关重要的作用.寒区矿山典型的冷热双岛效应会导致矿山重金属粉尘向外扩散,而冰雪冻融循环又为重金属元素富集转化提供了必要的环境,使得重金属元素随融水进入下游河流,对河流流经地区的人类生产生活及生态系统产生严重影响.为探究重金属元素在此冰雪冻融过程中的富集转化机理,本文综述了近年来有关重金属元素富集转化及其先导环节的研究进展,分别介绍了矿山粉尘运移扩散、矿山粉尘覆盖下的冰川消融以及重金属元素富集转化的国内外研究现状,并对新疆高寒地区矿山重金属元素在冰雪冻融作用下的富集转化机理研究的发展前景和应用价值进行了展望.     

一种自复位摇摆墙的改进Bouc‑Wen滞回模型∗

Bouc?Wen 模型是一种可表征结构及构件刚度、强度退化等的多功能非线性光滑滞回模型,可广泛应用于各类结构滞回行为的描述。自复位摇摆墙（Self?centering rocking wall, SCRW）结构由于其优越的抗震和自复位性能,滞回曲线呈“旗帜型”。为了更好地表征这种“旗帜型”滞回特性,在 Bouc?Wen 模型的基础上,建立一种具有较高精度和较好实用性的改进 Bouc?Wen 滞回模型。改进的 Bouc?Wen 模型参数是决定结构滞回性能力学特征的关键。由于该模型参数众多且选择范围不明确,为适应该类模型参数高效识别的需求,通过在 MATLAB / Simulink 环境中搭建程序框图,实现了对该理论模型控制参数的定性及定量分析,并运用遗传算法对 10 个 SCRW 试验结果进行参数识别,对识别结果进行统计分析,建立各参数与滞回曲线关键点的关系式,基于统计结果给出了各参数的建议取值范围;最后,通过 SCRW 拟静力试验对改进的滞回模型和参数取值范围进行了验证。结果表明：这种单自由度改进的 Bouc?Wen 滞回模型能较好地反映 SCRW 在往复荷载作用下无残余变形和强度、刚度退化特点的“旗帜型”滞回特性。所提出的参数取值范围显著提升了改进 Bouc?Wen 模型的识别精度与效率,识别过程对类似模型的参数识别具有参考价值。     

小型池塘水-气界面CH4冒泡通量的观测

为了量化亚热带浅水养殖塘CH_4冒泡通量占CH_4总通量的比例,选取安徽省全椒县两个小型池塘为研究对象,采用倒置漏斗法和顶空平衡法,自2016年7月28日至8月13日观测夏季水-气界面的CH_4通量.结果表明,两个池塘CH_4冒泡通量分别是121.78 mg·(m~2·d)~(-1)和161.08 mg·(m~2·d)~(-1),CH_4扩散通量分别是3.38 mg·(m~2·d)~(-1)和3.79 mg·(m~2·d)~(-1),CH_4冒泡通量占总通量比例分别是97.5%和96.4%.CH_4冒泡通量具有高度空间异质性,A塘CH_4冒泡通量的变化范围为0.11~446.90 mg·(m~2·d)~(-1),B塘CH_4冒泡通量变化范围为0.05~607.51 mg·(m~2·d)~(-1).两个池塘的气体冒泡速率都是白天高于夜间,主要受风速控制.对于较浅的池塘,在小时尺度上,CH_4冒泡通量的主要影响因素是风速;在日尺度上,CH_4冒泡通量的主要影响因素是风速和水深,其中CH_4冒泡通量与风速呈正相关关系,与水深呈负相关关系.不同纬度的水体CH_4冒泡通量不同,中纬度地区的淡水环境比高纬度地区CH_4冒泡通量更高.通过观测手段量化小型浅水池塘CH_4冒泡通量,可以为准确估算内陆水体对区域和全球碳循环的贡献提供数据支持和理论参考.     

压实黄土抗剪强度参数影响因素研究

为了进一步研究河南三门峡地区黄土抗剪强度的影响因素,采用应变控制式三轴仪对不同含水量、不同压实度下的重塑黄土进行不固结不排水三轴试验。试验结果表明:相同压实度下,随着含水量的增加,应力应变关系曲线由弱应变硬化向强应变硬化转变;粘聚力与内摩擦角均随含水量的增加而减小,粘聚力与含水量的变化呈明显负线性相关,内摩擦角与含水量无明显的相关性。相同含水量下,粘聚力与内摩擦角随压实度的增加而逐渐增大,且呈现出明显的指数相关。含水量对抗剪强度参数的影响比压实度大。对以上强度参数采用最小二乘法进行拟合,得出考虑含水率和压实度的抗剪强度相关关系式,能够较为准确的反映在某种试验条件下强度参数的变化规律,为实际工程应用和数值模拟提供依据。     

Temperature Effect on Migration of Zn and Cd Through Natural Clay

To investigate the effect of temperature on effective diffusion coefficients and retardation factors for Zn and Cd, combined diffusion and sequential extraction analyses were conducted at 15 ^˚C and 55 ^˚C. The effective diffusion coefficients of the metals increased up to ten times according to the increased temperature. On the other hand, the effect of temperature on the retardation factor depended on the retention mechanisms of the metals. The distribution coefficient for Zn, which was mainly partitioned in the carbonate phase, increased up to two times with the increase in temperature. On the other hand, the distribution coefficient for Cd, which was mainly partitioned in the exchangeable phase, was hardly affected by the temperature change. Results of combined diffusion and sequential extraction analysis showed that the effect of temperature on the heavy metals’ (Zn and Cd) migration through the compacted natural clay was influenced by the combined effects of the diffusion coefficient and the retardation factor. Additionally, we could also observe the change in retention mechanism for the metals with the change in pore water concentration.