大气压等离子体射流对水中铜绿微囊藻的灭活作用

以铜绿微囊藻为研究对象,将空气源大气压等离子体射流(APPJ)引入到液相,构建新型的大气压等离子体射流液相反应体系,考察了不同APPJ处理方式对铜绿微囊藻的灭活效率,观察了放电处理的藻细胞形态,分析了培养基pH的变化和液相产生的主要活性物质(H2O2和O3)对藻灭活的作用,并探讨了APPJ灭活铜绿微囊藻的作用机理。研究结果表明,当电压为7 kV,空气气体流速为4 L/min,藻液吸光度约为0.200,铜绿微囊藻的灭活率达到99.16%;处理后的藻发生细胞变形和破裂;处理后的藻液中产生H2O2和O3等活性物质,同时产生大量的NO3-和NO2-离子,导致液相pH迅速下降。通过考察主要活性物质(H2O2和O3)及藻液pH因素发现,单一因素灭活效果不佳,主要活性物质(H2O2和O3)和pH的组合因素是APPJ灭活水中铜绿微囊藻的主要原因。     

4种营养元素对水华鱼腥藻和四尾栅藻增殖的影响

以水华鱼腥藻和四尾栅藻分别作为蓝藻,绿藻代表藻种,采用均匀设计实验方法(uniform design experimentation,UDE)设计藻类AGP实验。采用通径分析法(Path Analysis,PA)对氮、磷、铁和锰在不同藻种增殖过程中的影响程度进行分析。结果表明,4种营养元素对水华鱼腥藻增殖影响的决策排序为Fe>TN>TP>Mn,微量金属元素铁是影响水华鱼腥藻(蓝藻)增殖的主要因素;对四尾栅藻增殖影响的决策排序为TN>TP>Fe>Mn,常量元素是影响四尾栅藻(绿藻)增殖的主要因素。联合通径分析法和逐步二次方回归分析法(QRA)建立的数学模型,可用于预判藻增殖。     

Improved models of failure time for atmospheric tanks under the coupling effect of multiple pool fires

Fire accidents of chemical installations may cause domino effects in atmospheric tank farms, where a large amount of hazardous substances are stored or processed. Pool fire is a major form of fire accidents, and the thermal radiation from pool fire is the primary hazard of domino accidents. The coupling of multiple pool fires is a realistic and important accident phenomenon that enhances the propagation of domino accidents. However, previous research has mostly focused on the escalation of domino accidents induced by a single pool fire. To overcome the drawback, in this study, the failure of a storage tank under the coupling effect of multiple pool fires was studied in view of spatial and temporal synergistic process. The historical accident statistics indicated that the accident scenario of two-pool fires accounted for 30.6% in pool fires. The domino accident scenario involving three tanks is analyzed, and the typical layout of tanks is isosceles right triangle based on Chinese standard “GB50341-2014”. The thermal response and damage of a target tank heated by pool fires were numerically investigated. The volume of 500 m³, 3000 m³, 5000 m³ and 10000 m³ were selected. Flame temperature was obtained by FDS, and then was input onto the finite element model. The temperature field and stress field of target tanks were simulated by ABAQUS. The results showed that the temperature rise rate of the target tanks under multiple pool fires was higher than that under a single pool fire. The failure time of the tank under the coupling effect of multiple fires was lower than that under the superposition of multiple fires without the first stage. The stress and yield strength were compared to judge the failure of the target tank. The model of failure time for the tank under the coupling effect of pool fires was established. Through the verification, the deviation of this model is 4.02%, which is better than the deviation of 15.76% with Cozzani's model.     

二噁英的污染现状及健康效应

作为持久性有毒污染物的二噁英类物质（PCDD/Fs）,无论是直接暴露还是间接暴露,都会对人类健康产生极大的危害。为了更好地反映PCDD/Fs对人体的暴露状况,总结了目前PCDD/Fs在大气、水体、食物中的污染现状以及职业暴露风险。详细对比了国内外典型工业化城市空气中PCDD/Fs的毒性当量浓度。结果表明：我国广州等市PCDD/Fs的污染水平仍处高位,给居民健康带来了巨大的安全隐患。针对水体中的PCDD/Fs,目前我国缺乏具有代表性的数据,但通过对比洞庭湖淡水样品(0.28 pg-TEQ/L)与日本地下水PCDD/Fs平均毒性当量浓度(0.055 pg-TEQ/L)发现,我国部分水体已经受到污染。饮食为一般人群PCDD/Fs暴露的主要途径,通过对越南Bien Hoa和Da Nang地区食物中PCDD/Fs浓度进行评估,发现放养式鸡的肉蛋类、淡水鱼、蜗牛以及牛肉为PCDD/Fs污染风险高的食物,而圈养式鸡的肉蛋类、海鲜、猪肉、多叶蔬菜、水果、水稻等食物中PCDD/Fs的浓度相对较低。总结了大量针对职业暴露后人群的血液及头发等典型生物标志物中的PCDD/Fs浓度,发现其比一般人群高出数倍,表明相关主要排放行业的管理机制尚不完善。建议从以下方面开展PCDD/Fs的污染防治和长期监管：逐步建立PCDD/Fs不同排放源于不同环境介质的排放限值以及管理政策;重点区域逐步开展PCDD/Fs排放总量控制试点工作;逐步更新完善我国主要行业PCDD/Fs排放清单;开发简易、快速且价格低廉的分析方法和暴露监测技术;民众应该提高自我保护意识,调整饮食结构,并提高知情权意识。     

放射性废物处置场选址邻避效应的问题研究

结合国内外对放射性废物处置场选址邻避效应的研究成果,分析放射性废物处置场选址邻避效应的基本特性,运用比较分析法,全面分析物权分类及相应权利特性。以土地为划分依据,探讨放射性废物处置场邻避效应的法律属性,提出放射性废物处置场邻避冲突属地役权滥用的法律实质的观点。结果表明：在确认放射性废物处置场邻避问题的地役权法律属性之后,可以通过司法程序来解决邻避问题,确保放射性废物处置场及相邻土地物权的合法行使及不被滥用。从法律层面提出应对邻避问题的策略,并结合我国放射性废物处置场现状,初步探讨对我国放射性废物处置场选址的启示。     

武烈河流域水质污染特征及污染源解析

以武烈河流域2014年1—12月23项指标的监测数据为基础,采用单因子评价法和水质综合指数评价法,对水质污染特征进行综合评价;运用主成分分析法,确定流域主要污染因子及区域水质空间变化特征,并进一步对流域污染来源进行解析。结果表明：武烈河流域上游支流水质为Ⅱ类,干流段监测断面S1与S3水质为Ⅲ类,S2与S4水质为Ⅳ类,主要污染指标为BOD₅与TP;流域水质由2个主成分组成,COD_Cr、COD_Mn为第一主成分,NH₃-N、DO与BOD₅为第二主成分;流域主要污染源包括生活污水、工业废水、农业化肥和农药的投入和畜禽养殖废水等。     

天津市近岸海域水质变化趋势分析及水质目标研究

掌握海域水质变化趋势、制定科学合理的水质目标,有助于精准实施重点海域排污总量控制,制定有效的污染物管控政策。利用广义加性模型（GAM）,基于2007—2018年天津市近岸海域营养盐浓度及降水量数据,建立水质变化趋势分析模型和水质目标确定方法,在评估天津市近岸海域12个监测站位无机氮和活性磷酸盐浓度变化趋势的基础上,提出天津市近岸海域水质控制目标,并分析水质目标的合理性和可达性。结果表明：2013—2018年与2007—2012年相比,天津市近岸海域无机氮浓度总体呈下降趋势,下降比例为13.19%,95%的置信区间为−30.37%～3.96%;活性磷酸盐浓度总体呈上升趋势,上升比例为7.01%,95%的置信区间为−11.43%～25.45%,尚未恢复到2007—2012年的平均水平;提出2025年天津市近岸海域无机氮、活性磷酸盐二者综合优良水质比例达到75%的控制目标;将天津市近岸海域划分成7个区域,建议据此实施海域水质分区管理,进一步加强农业面源污染防治,强化流域上下游协同治理和省际水污染联防联治,持续改善天津市近岸海域水质。

     

多重水质评价方法在地下水水质评价中的对比研究—以北京市朝阳区为例

目前地下水水质评价方法众多,选择合适的评价方法对地下水的管理与利用具有重要意义。以北京市朝阳区2020年枯水期采集的地下水水样检测结果为基础,利用改进的层次分析法、单因子指数法和综合污染指数法对地下水水质进行评价,并对比3种方法评价结果的准确性以及存在的不合理之处。结果表明：1）3种方法的水质评价结果差异较大,改进的层次分析法的水质评价结果最优,单因子指数法的评价结果最差,综合污染指数法的评价结果与其他方法的一致性最高;2）在进行水质评价时可优先选择综合污染指数法,单因子指数法适用于水质要求较高或超标污染物少的水体,改进的层次分析法适用于有多种污染物超标的水体;3）为进一步确定3种方法对地下水水质评价结果的准确性,将3种方法的评价结果与可靠性分析结果进行对比,发现改进的层次分析法、单因子指数法和综合污染指数法与可靠性分析的水质评价结果相同的占比分别为90.48%、42.86%、47.62%。因此,在对地下水水质进行综合评价时,可使用改进的层次分析法。

     

基于BP神经网络的矿车运行时矿井摩擦阻力的预测*

为了快速有效地确定矿车等运输设备在巷道内运行时矿井摩擦阻力的变化情况,克服模拟软件计算量和现场实测工作量大的问题,以巷道风流速度、矿车运行速度、阻塞比、矿车长度4个矿车运行时巷道摩擦阻力的影响因素作为切入点,采用动网格技术模拟得到矿车在巷道内运行时有关矿井摩擦阻力的数据,以此为样本构建基于BP神经网络的矿井摩擦阻力预测模型,运用MATLAB软件进行网络训练,并将BP神经网络预测值与FLUENT模拟值进行对比。研究结果表明:BP神经网络结构比较简单,能以较快速度收敛,预测值与模拟值最大误差在7%以内,该神经网络模型用于求解矿车等运输设备在巷道内运行时摩擦阻力的变化情况是可行的。