冻融循环作用下受荷砂岩的能量演化与破碎分形特征*

为研究冻融循环作用对岩石力学特性的影响,对砂岩试件依次进行冻融循环处理、单轴压缩实验以及筛分实验,分析不同冻融循环次数下砂岩试件加载过程中的能量演化、分配规律以及破坏后碎屑尺度分布的分形特征,并讨论冻融循环作用的影响效应。结果表明:随着冻融循环次数的增加,单轴抗压强度和弹性模量均呈指数衰减的趋势,峰值应力点对应的耗散应变能及其与总能量比值表现出类似的变化规律。这些试件破坏后的碎屑尺度分布具有分形特征,分形维数在2.50~2.61之间。数据拟合进一步表明冻融循环作用下耗散应变能与分形维数之间呈显著的线性正相关关系,这是因为冻融循环次数越大使得砂岩试件的抗压强度越小,破坏所需的耗散应变能越小,试件破碎程度越不严重,导致相应的分形维数越小。     

基于能量理论的煤与瓦斯突出机理探讨

为研究煤与瓦斯突出的力学机理和能量来源,根据理想气体状态方程,推导了采场围岩瓦斯突出过程中的瓦斯压力、瓦斯含量与对外做功的关系,基于弹塑性力学,阐明了岩体弹塑性状态转化前后应变能释放机理。研究结果表明:煤与瓦斯突出是瓦斯势能与煤岩体弹性能共同作用并转化为煤岩体动能的结果;瓦斯势能释放值与释放路径无关,而与瓦斯压力和瓦斯含量相关,与煤壁前方塑性区扩展规模相关;将其应用至1次特大型煤与瓦斯突出事故中,核算的突出煤量、瓦斯含量和煤体抛出速度基本吻合于实际结果;基于理论分析提出了煤与瓦斯突出的3项防治措施,一是通过钻孔卸压或瓦斯抽放减小瓦斯压力,二是增加极限平衡区距离或减小截深,三是避免高瓦斯巷道或工作面出现蝶形塑性破坏。     

碳源投加方式对SBR工艺脱氮速率的影响

为了提高生物反应器的脱氮效率,研究采用SBR处理模拟生活污水,利用醋酸钠作为碳源,考察碳源投加方式对脱氮速率的影响。结果表明,当温度为10~15℃,进水COD为330~550 mg/L时,采用不同的碳源投加方式,COD去除率均高于95%。进水一次投加2.4 g碳源,COD平均反应速率为5.3 mg/(g·h),平均反硝化速率为0.28 mg/(g·h)。进水、反应器运行3 h时分别投加1.2 g碳源,COD平均反应速率为6.89 mg/(g·h),平均反硝化速率为0.37 mg/(g·h)。进水、反应6 h时分别投加1.2 g碳源,COD平均反应速率为6.50 mg/(g·h),平均反硝化速率为0.52 mg/(g·h)。进水投加1.2 g碳源、反应器运行3 h和6 h时分别投加0.6 g醋酸钠碳源,COD平均反应速率为6.2 mg/(g·h),平均反硝化速率为0.39 mg/(g·h)。分次投加碳源能够提高COD反应速率和TN去除率,同时保持较高的硝化反硝化速率。     

碳源种类对原位生物解偶联污泥减量系统效能影响

研究以SBBR为对象,考察碳源种类对原位生物解偶联污泥减量系统污泥产率和污水处理效能的影响。研究结果表明,在水温为25℃,挂膜密度为45%,负荷为4.0 kg COD/(m3填料·d),供气量为150 L/h,采用间歇曝气30 min/停曝30 min的方波供氧条件下,碳源种类对原位生物解偶联污泥减量系统效能影响显著。当进水有机质为葡萄糖时,系统污泥产率最小,为0.0292 kg MLSS/kg COD,分别比进水碳源为粪水、乙酸钠、淀粉时减少19.4%、64.8%和99.9%。碳源为葡萄糖时,系统出水COD、NH4+-N、TN分别为41、6.4和17.3 mg/L,可达标排放。     

共振能量转移同步荧光猝灭法测定水体中孔雀石绿

采用L-半胱氨酸、巯基乙酸为稳定剂水相合成CdTe量子点,且以CdTe量子点为能量供体、孔雀石绿为能量受体建立荧光共振能量转移体系,从而实现孔雀石绿含量的同步荧光猝灭法测定。结果表明,当固定波长差为220 nm时,CdTe量子点的同步荧光最大发射波长位于323 nm。在最优实验条件下,体系的同步荧光淬灭强度与孔雀石绿的浓度在0.5~10.0 μmol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数为0.9995,方法的检出限为10 nmol/L。该方法用于实际水样中孔雀石绿含量的测定,加标回收率为94%~105%。     

不干胶废弃物热重分析

为了探索不干胶类包装废弃物的热解特性,采用热重分析手段分析了不同升温速率条件下不干胶类废弃物的失重特点,并且采用Ozawa法和KAS法比较分析不同转化率条件下的表观活化能分布。热重分析结果表明,不干胶类废弃物的热解主要分为3个阶段:第1阶段(室温~200℃)为不干胶类废弃物的干燥阶段,第2阶段(200~590℃)为热解的主要阶段,第3阶段(590~800℃)为热解半焦的深度热解阶段。升温速率对热解失重率有重要影响,Ozawa法和KAS法计算结果表明,2种方法计算的热解活化能比较接近,Ozawa法得到的活化能为349.9 kJ/mol,KAS法得到的活化能为336.9 kJ/mol;并且不干胶类废弃物的热解表观活化能呈现出阶段性分布。     

低能耗印染废水处理工艺与运行条件

采用UASB反应器+三段好氧+混凝沉淀组合工艺处理印染工业园废水。结果表明,工程运行中,通过导流墙的设置,UASB水解酸化反应器的运行以及运行工况的控制,在出水稳定在《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准时,该系统处理每吨污水电费为0.36元。     

不干胶废弃物热解焦燃烧特性

采用非等温热重分析和固定床热解实验研究了不干胶废弃物热解焦生成特性及热解焦燃烧特性,并计算了不同升温速率下热解焦的燃烧动力学参数。结果表明,不干胶废弃物热解焦产率随温度升高而逐渐降低,当热解终温在400~700℃时,热解焦产率在34.64%~22.03%之间;空气气氛下热解焦燃烧过程包括3个阶段:挥发分燃烧阶段(390~600℃)、混合燃烧阶段(390~600℃)和残炭燃烧与矿物分解阶段(>650℃);升温速率对热解焦燃烧效果作用明显,升温速率越大,燃烧特性指数越高,燃烧稳定性越好;热解焦燃烧过程可以通过3个一级反应描述,当升温速率为40℃/min时热解焦燃烧各阶段表观活化能明显降低,表明升温速率提高有助于热解焦的燃烧反应活性,更有利于燃烧反应的进行。     

北江流域抗生素污染水平和来源初探

北江是发源于湖南(武水)和江西(浈水),汇于广东韶关,流经广东全境并入海的三大河流之一。为了解整个北江抗生素污染情况,共设置44个采样点,并采集了河水及部分沉积物样品,较全面地分析了各样品中12种典型抗生素含量并初步探究了其污染来源。研究发现,包括北江源头在内的全河段均有抗生素的检出,5类抗生素在表层水和沉积物中的平均浓度分别为77.8 ng·L~(-1)和3.6 ng·g~(-1)。其中,大环内酯类污染最为严重,其含量范围为11.7~114.6 ng·L~(-1)和0~435.3 ng·g~(-1),远高于其他类抗生素。表层水中磺胺类的磺胺甲恶唑和氯霉素类的检出率达100%,其中以磺胺甲恶唑(14.7 ng·L~(-1))和阿奇霉素(25.0 ng·L~(-1))为主,而沉积物中以阿奇霉素(35.9 ng·g~(-1))、氧氟沙星(5.4 ng·g~(-1))和四环素(3.3 ng·g~(-1))为主。由于流域污染源种类和数量不同,各抗生素在北江中的分布也存在差异。表层水中抗生素含量水平表现为下游高于上中游,在沉积物中则主要集中于中、下游之间河段。这反映了人类活动强度对北江抗生素污染的直接影响。     

Disruption to place attachment and the protection of restorative environments: A wind energy case study

Deepening understanding of public responses to large-scale renewable energy projects is of academic and practical importance, given policies to lessen fossil fuel use in many countries. Although the NIMBY (Not In My Back Yard) concept is commonly used to explain public opposition, the concept has been extensively critiqued. This study applies an alternative approach based upon the notion of disruption to place attachment, and the theory of social representations, with a focus upon the symbolic meanings associated with a proposed project and the places affected by it. Empirical data is provided from a case study of a proposed 750 MW offshore wind farm in North Wales, using group discussions and questionnaires distributed to local residents in two coastal towns (n = 488). Results indicate significant differences between each town's residents in their responses to the project, and how opposition arises from nature/industry symbolic contradictions: between a place represented in terms of scenic beauty that provides a restorative environment for residents and visitors, and a wind farm that will industrialise the area and ‘fence’ in the bay. In one of the towns, the data suggests that contradiction between project and place was experienced as a threat to identity for those with strong place attachment, leading to negative attitudes and oppositional behaviour. Levels of trust in key actors moderated the relation between place attachment and negative attitudes to the wind farm. The results provide further evidence of the role of place attachment in shaping so-called ‘NIMBY’ responses to development proposals, and challenge the assumption that offshore wind farms will prove less controversial than those onshore.