Initial Changes in Refilled Lysimeters Built with Metal Polluted Topsoil and Acidic or Calcareous Subsoils as Indicated by Changes in Drainage Water Composition

Soil translocation for recultivation of soil removed from construction sites and for the preparation of refilled lysimeters inevitably involves disturbance of soil structure, and, if intermediate storage is included, also drying and rewetting of the soil. We report on an experiment with model forest ecosystems, where uncontaminated forest subsoils were covered with non-contaminated or freshly heavy metal (mainly Zn and Cu) contaminated topsoil in large lysimeters. Monitoring of the chemical composition of the drainage water revealed two distinct soil conditioning phases. During an initial phase of about a year strongly elevated nitrate and sulfate concentrations occurred that were attributed to a mineralisation flush caused by the increased accessability of mineralisable nitrogen and sulfur in destroyed aggregates. These effects were significantly larger in lysimeters with calcareous subsoil than in those with acidic subsoil. The second phase was characterised by a gradual decrease in dissolved organic carbon and sulfate concentrations, in particular in the acidic subsoil. This decrease may be attributed to the depletion of pools made accessible during aggregate destruction or the formation of new aggregates. These chemical changes had only little effects on the concentrations of copper and zinc in the drainage water. Based on our results, it can be concluded that large refilled lysimeters can be used for many purposes without risk of compromised results, if a conditioning phase of about 1 year with sufficiently moist soil conditions is respected. Nevertheless, gradual changes in soil chemical characteristics still occur after this initial phase. Implications for the recultivation of sites using relocated soils are discussed.     

火灾高温下CFRP加固钢筋混凝土梁温度场分析

综合国外CFRP加固混凝土结构抗火试验相关研究,总结了CFRP的高温热工性能参数。用ANSYS软件对火灾高温下不同情况(无防火保护层和有防火保护层)和不同工况(防火涂料涂抹形式)下CFRP加固后的钢筋混凝土梁进行了温度场数值模拟研究。结果表明,防火涂料厚40 mm时,梁耐火极限可达2.5小时以上,且底面和两侧面全面涂抹防火涂料的防火效果最好。本文研究有助于进一步深入认识CFRP加固钢筋混凝土结构在高温下的力学性能和耐火极限,且对CFRP加固后的结构防火设计具有一定的指导意义。     

部分取代苯类在江水中的生物降解与结构相关性研究

测定了２７种取代苯类化合物在松花江江水中的生物降解性．采用量子化学ＭＯＰＡＣ６．０－ＡＭ１法计算了化合物的分子量(ＭＷ)、生成热(Ｈｆ)、分子总表面积(ＴＳＡ)及最高占有轨道能(ＥＨＯＭＯ),结合辛醇/水分配系数ｌｇｐ及酸解离常数ｐＫａ对其中２２种化合物的ＢＯＤ值进行多元线性回归分析,得到如下模型:ＢＯＤ＝１０５．７３－０．４３９ＭＷ－０．０７６Ｈｆ－６．６６０ｌｇＰｎ＝２２,Ｒ２＝０．８２１,ＳＥ＝８．２５０,Ｆ＝２７．５６,Ｐ＝０．０００应用所得模型对其余５个化合物的生物降解性进行了预测．只有一个化合物的相对预测误差大于２０%,为２０．８%．平均预测误差为１２．４%．     

富氧空位/梯次结构CeO2的制备及光催化CO2还原

采用Ce-BTC(均苯三甲酸)为模板,通过尿素溶液浸渍合成了具有富氧空位/梯次结构的CeO₂催化剂,并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱(Raman)和紫外可见漫反射(DRS)等手段对其进行了表征.结果表明,与金属有机框架(MOFs)浸渍尿素高温煅烧可以获得金属氧化物/g-C₃N₄复合材料不同,Ce-BTC/尿素体系煅烧后产品中未检测到g-C₃N₄,这可能与CeO₂的存在抑制了尿素分解产物的热缩聚过程,影响了g-C₃N₄的生成有关,但尿素的引入改变了Ce-BTC煅烧产物CeO₂的氧空位浓度,且获得梯次结构.将具有富氧空位/梯次结构的CeO₂-5用于光催化CO₂还原,催化结果表明:反应4h的CO产率可达2.06μmol/g,CH₄产率可达1.42μmol/g,性能是Ce-BTC未...     

射阳湖浮游动物群落结构特征及其与环境因子相关性研究

2016—2017年对射阳湖开展浮游动物群落结构和水质指标逐月监测。结果表明,射阳湖共鉴定出浮游动物61种,其中原生动物、轮虫、枝角类和桡足类分别为25种、24种、7种和5种。浮游动物种类数呈现春夏季多于秋冬季的变化趋势。浮游动物优势种数量较多、分布广,群落结构相对复杂且稳定。运用Shannon-Wiener指数、均匀度指数和B/T指数对射阳湖水质作评价,结果表明,该湖处于轻度—中度污染状态,生物学指标评价法与常规水质评价结果一致。浮游动物群落结构与水质指标相关性分析表明,水温、透明度、Chl-a和DO是影响射阳湖浮游动物群落结构的主要水质指标。     

武汉市一次污染过程的局地流场和边界层结构的数值模拟

利用2013年11月武汉市逐日空气质量资料、地面气象观测资料、NCEP/NCAR再分析资料和L波段雷达探空资料,通过WRF模式模拟空气污染生消过程中的局地气象条件变化,探讨特殊地形条件下边界层结构变化和局地环流在污染物生消过程中的作用和影响。结果表明：（1）武汉地区当背景环流场强的时候,由地形引起的局地流场对污染物扩散的影响就弱,反之当背景环流场弱的时候, 地形对流场影响明显:夜间为山风,白天为谷风。夜间山风与偏西北气流及偏东气流在武汉及周边地区辐合,形成气流汇聚带,在武汉地区形成一个反复污染带,即由地形引起的局地流场对污染物扩散的贡献就大;（2）武汉地区发生空气污染时,地面湿度较高,边界层呈上干下湿状态,其特征为暖而干且有偏东小风,这导致污染物不断堆积和重污染过程的形成。     

井下采空区构筑物漏风实测装置研发及应用

为了实时动态监测采空区构筑物漏风情况,自主研发了一种井下采空区构筑物漏风实测装置。通过现场实测及应用,研究结果表明:风流从工作面上进风口漏入采空区,而采空区中风流一部分通过与工作面之间的漏风流进入工作面下进风口,在下隅角位置附近形成一个涡流区;另一部分风流穿过沿空留巷构筑物进入留巷内,由于采空区的压实程度不同,采空区侧留巷内漏风速度曲线近似呈“L”型下降;通过收集分析留巷内漏风气体,其结果可反映采空区中瓦斯浓度分布情况,为采空区瓦斯治理提供了一种新的监测技术手段,且能有效地降低采空区瓦斯事故发生率,保证矿井的安全生产。     

高温高压下煤孔隙结构的变化对瓦斯吸附特性的影响

为了研究高温高压条件下煤孔隙结构变化对瓦斯吸附特性的影响,选取九里山矿无烟煤,在压力为7 MPa、温度为40～130℃的条件下进行等温吸附实验和压汞实验。研究结果表明:煤样对甲烷的等温吸附曲线在该压力、温度条件下符合Ⅰ型吸附曲线特性,吸附规律符合Langmuir吸附模型;在压力7 MPa和温度130℃条件下,煤样的孔隙结构发生一定的变化,煤的比表面积增大、累计孔体积降低,可见孔及裂隙的数量比例增高,加强了煤样孔隙之间的连通度,导致原本吸附在煤样表面的甲烷分子大量解吸;在压力不变的情况下,随着温度的不断增高,煤的极限吸附量逐渐减小,其主要原因是样品孔隙结构的破坏和分子间作用力的变化。     

深部“三软”高应力软岩巷道卸压耦合支护技术

为解决杨河煤业高应力软岩巷道的支护问题,对杨河煤业深部软沿巷道变形破坏特征及原因进行分析,提出支架-锚杆-围岩卸压耦合支护技术,并结合42轨道下山试验巷道对耦合卸压支护技术参数进行阐述,通过矿压观测结果可知:42轨道下山在采用卸压耦合支护技术后,有效控制了巷道强烈变形。     

城镇化下平原水系变化及河网连通性影响研究

针对平原区城镇化背景下水系减少及连通受阻等下垫面变化引起的洪涝加剧问题,综合考虑水系结构和水力特性等因素,建立满足行洪排涝需求的平原水系连通度量方法,并以浙东沿海平原河网区为例,分析了城镇化下平原水系特征变化及其对河网连通度的影响。结果表明:1近20a来研究区水系数量和结构复杂性均存在不同程度的衰减,河网密度和水面率分别减少20%和30%左右,水系尤其是低等级河道的减少导致河网结构趋于骨干化;2河网连通度受水面率等数量特征和水系空间连接结构的共同影响,在水系数量持续减少情况下,整个河网连通度呈现先减少后增加的趋势,说明了骨干河道工程对水系空间结构特征的优化,可缓解水系减弱对河网连通的负面效应;3建立的河网连通度方法合理反映了水系数量和结构变化下的河网连通度演变规律,以及水系变化下区域排涝能力的空间差异特征,具有操作性强特点。