基于系统动力学的辽宁省生态安全预警研究

基于P—S—R框架建立辽宁省城市生态安全预警评价指标体系,在此基础上,利用系统动力学方法构建辽宁省城市“资源-人口-经济-社会-环境”复合系统的生态安全预警模型,通过VENSIM仿真2010年至2020年的辽宁省城市生态安全预警指标趋势值,运用综合评价法对辽宁省14个城市进行生态安全预警评价。结果表明,未来10年生态安全预警评价结果分为3类：生态安全区、生态安全持续危险区和生态退化区。生态持续危险区和生态退化区属于生态安全预警区域,主要集中在辽宁省西北部。从辽宁省生态安全动态变化看,未来生态安全形势比较严峻。仿真结果表明基于系统动力学的生态安全预警结果可为辽宁省城市发展与建设提供一定的理论依据。     

资源型城市复杂因素耦合的系统动力学分析

针对煤炭型资源城市转型及其如何可持续发展问题,建立了资源型城市系统动力学模型,该模型主要由人口、经济、资源以及环境4部分耦合组成,通过调整煤炭回采率等9个控制变量,进而预测了城市的4种发展情景;最后,以抚顺市为例,验证了模型的真实性。研究表明,资源型城市是人口、经济、资源和环境等因素耦合的复杂系统;该资源型城市系统动力学模型的平均相对误差在8%以内;综合分析各种发展情景,情景Ⅳ在人口、经济、资源和环境方面均具有较好的综合表现;预计到2015年该情景下,抚顺市人口总量、工业和服务业增加值、耕地面积、原煤资源总量、废气污染量分别将达到219.536万人、1103.310亿元、788.813亿元、89 579 hm²、1926亿t以及8.321×102、1926亿t以及8.321×10⁷万Nm7万Nm³。     

四氯联苯在草木灰上的吸附/解吸特征及吸附动力学研究

测定分析了草木灰的孔隙结构、表面性质及化学组成,研究了PCB52在草木灰上的吸附动力学、吸附等温线及解吸等温线的特征,结果表明Freundlich方程和二级动力学方程具有较高的拟合相关系数,说明吸附可能是复杂的多层吸附过程,且明显分为快速吸附和慢速吸附2个过程。解吸等温线呈现出非线性,且有一定的滞后性。随着草木灰浓度的增加HI值减小,即解吸滞后程度减小,且在高平衡浓度的条件下表现出更小的HI值,说明其更容易从吸附剂上解吸下来。     

磁性纳米氢氧化锆对硫酸根吸附特性研究

以纳米四氧化三铁、氧氯化锆和氨水为原料,用溶胶凝胶法合成了磁性纳米氢氧化锆。通过静态吸附试验研究磁性纳米氢氧化锆对硫酸根的吸附性能。考察了溶液初始pH、吸附剂投加量、温度等因素对吸附效果的影响。结果表明:pH是影响吸附的重要因素,适宜的pH为1~2。吸附容量、去除率均随投加量增大而增大,之后去除率趋于平衡。磁性纳米氢氧化锆对硫酸根吸附过程符合Langmuir单分子层模型。对热力学参数ΔG0、ΔH0、ΔS0进行分析,表明磁性纳米氢氧化锆对硫酸根的吸附为吸热、熵值增加的自发过程。动力学分析表明,准二级动力学模型能更准确地拟合动力学过程。对吸附饱和的磁性纳米氢氧化锆进行脱附和再吸附,脱附率可达90%,再吸附容量为90 mg/g,表明磁性纳米氢氧化锆是一种磁分离性能良好的可以重复利用的硫酸根吸附剂。     

地表参数设置对高架点源大气污染物扩散预测的影响研究

以某火电厂高架点源为例,运用AERMOD进行预测,对扇区进行粗划分和细划分,设置两组地表参数,分析SO2、NO2、PM10在敏感点的小时浓度、日均浓度和期间平均浓度最大值的差异.变化幅度分析方法表明,PM10的小时浓度、日均浓度、期间平均浓度最大值的变化幅度最大,NO2次之,SO2最小.高端值比较法分析表明,NO2小时浓度最大值的差异最大,SO2次之,PM10最小;NO2日均浓度最大值的差异最大,PM10次之,SO2最小;NO2期间平均浓度最大值的差异最大,SO2次之,PM10最小.     

广州市工业低碳化转型升级研究

利用系统动力学模型,结合情景分析法,对广州市2012年-2020年工业二氧化碳排放产生量进行模拟预测.通过调整广州市产业结构、科技投入水平、能源结构三个影响因子,设置三种情景模式,并模拟预测广州市工业二氧化碳排放量情况,通过对比分析发现三种情景都不能达到广州市2020年减排目标,在此基础上,结合广州市工业发展的实际情况,进一步调整三个影响因子参数,提出适合广州市工业发展的调整情景模式,从而根据研究提出广州市工业低碳化转型升级的对策措施及实施路径.     

硝化包埋菌颗粒氨吸附性能及动力学特性

采用水性聚氨酯(WPU)和聚乙烯醇-海藻酸钠(PVA-SA)制作硝化污泥包埋菌颗粒,同时对比无污泥空白包埋菌颗粒,研究不同初始氨氮浓度、p H、温度、盐度等对包埋菌颗粒NH_4~+-N吸附性能的影响;通过吸附等温线、吸附热力学以及吸附动力学对包埋菌颗粒NH_4~+-N吸附过程进行解析.结果表明,硝化包埋菌颗粒的吸附容量大于空白包埋菌颗粒,WPU包埋菌颗粒的吸附容量高于PVA-SA;初始氨氮浓度升高,包埋菌颗粒的平衡吸附容量增大,同时随着时间的增长,吸附容量呈现先升高后降低最终逐渐达到平衡的过程;中性条件(p H=7)下包埋菌颗粒NH_4~+-N吸附性能最好,温度和盐度的升高抑制NH_4~+-N的吸附;热力学研究表明该吸附过程是一个放热的过程.吸附等温线显示包埋菌的NH_4~+-N吸附过程同时符合Langmuir等温式和Freundlich等温式,在高能量水平上显示为多层吸附,在低能量水平下显示为单层吸附;包埋菌的NH_4~+-N吸附过程符合Lagergren准二级动力学模型,表明NH_4~+-N与包埋菌颗粒表面存在化学基团的相互作用.     

Soil and Water Characteristics in Restored Canebrake and Forest Riparian Zones1

Andrews, Danielle M., Christopher D. Barton, Randall K. Kolka, Charles C. Rhoades, and Adam J. Dattilo, 2011. Soil and Water Characteristics in Restored Canebrake and Forest Riparian Zones. Journal of the American Water Resources Association (JAWRA) 47(4):772‐784. DOI: 10.1111/j.1752‐1688.2011.00555.x Abstract: The degradation of streams has been widespread in the United States. In Kentucky, for instance, almost all of its large streams have been impounded or channelized. A restoration project was initiated in a channelized section of Wilson Creek (Nelson Co., Kentucky) to return its predisturbance meandering configuration. A goal of the project was to restore the native riparian corridor with giant cane and bottomland forest species. The objective of this study was to evaluate the use of giant cane in riparian restoration and to compare water quality and soil attributes between restored cane and forested communities. Comparison of data to replicated sites of similar size in undisturbed upstream areas (control) was also examined to evaluate restoration success. Vegetation establishment was initially hindered by frequent flooding in 2004, but mean survival was good after two growing seasons with rates of 80 and 61% for forest and cane plots, respectively. Results showed an improvement in stream water quality due to restoration activities. Significant differences between the cane and forested plots in shallow groundwater dissolved oxygen, NO₃^?‐N, NH₄⁺‐N, and Mn concentrations suggest that soil redox conditions were not similar between the two vegetation types. Retention and transformation of carbon (C) and nitrogen (N) within the restored riparian system also differed by vegetation treatment; however, both communities appeared to be advancing toward conditions exhibited in the control section of Wilson Creek.     

飞机地面积/除冰环境模拟与试验研究

飞机地面积冰是飞机进入冬季安全飞行的重要隐患,很多飞行事故都是因为没有清除飞机表面的积冰而造成的。基于对飞机地面积/除冰的真实环境的分析,在低温湿热试验箱中模拟积/除冰时的大气条件,对机翼积/除冰进行试验研究。通过改变环境温度、除冰液温度、流量、浓度等影响因素,利用光纤式结冰传感器得到不同环境条件下,除冰液参数对除冰过程的影响数据,并对这些数据进行了分析。试验结果表明该装置能有效地模拟飞机地面积/除冰过程,数据分析显示飞机地面结冰过程主要受外界环境温度,湿度(空气的水含量)的影响;对飞机地面除冰来说,除冰液温度参数是除冰效果达到最佳的关键因素。