煤矿安全管理的系统动力学仿真分析

从安全投入和安全产出的角度分析煤矿安全管理系统各要素之间错综复杂和相互依存的关系;运用系统动力学的相关理论和方法研究煤矿安全管理与控制问题;利用VENSIM建模软件做出各要素之间的因果关系图,建立煤矿安全管理的系统动力学流图模型。采用宁煤集团灵新煤矿的实际安全生产数据进行模拟分析,确立最优安全管理与控制方案,提升煤矿安全生产水平。     

高突矿井大采高工作面瓦斯抽采技术及实践

为解决大采高厚煤层工作面回采期间瓦斯超限难题,应用顶板走向长钻孔中位钻孔和下临近层底板定向长钻孔等瓦斯抽采措施,对回采面瓦斯进行了多源头治理。通过对顶板走向长钻孔的抽采效果考察,确定其垂直层位为40±5 m范围、水平层位为50±10 m范围为最佳瓦斯抽采区域;中位钻孔合理的垂直层位为20 m左右,水平层位为45~50 m范围抽采效果最佳;下临近层底板定向长钻孔是拦截下部5#煤和7#煤向上部采掘空间涌出瓦斯的有效手段,其最佳的水平层位为距巷道轮廓线20 m范围,垂直层位为钻孔布置在下临近层煤层中。通过对3种不同瓦斯治理措施的综合评价考察,确定顶板走向长钻孔是治理回采面最为有效的措施,其抽采量占工作面回采期间总抽采量的79.6%,中位钻孔抽采和下临近层底板定向长钻孔抽采是回采面回采期间的辅助性措施。措施使用后,工作面上隅角瓦斯浓度保持在0.4%~0.6%之间,有效保证了工作面的安全高效回采。     

5种天然矿物修复铅污染沉积物的实验研究

以重金属离子Pb2+为研究对象,通过吸附解吸实验,研究了沸石、方解石、钾长石、钙基和钠基膨润土等5种天然矿物材料对水体中Pb2+的吸附固定效果,它们的吸附等温线都符合Langmuir等温吸附模型。结果表明试验所用方解石对Pb2+的饱和吸附量约为185mg/g,是其他几种材料的2～3倍,而且方解石对Pb2+具有明显的不可逆吸附现象,使得吸附后的Pb很难解析下来,说明方解石对水溶液中Pb2+的固定能力非常强。利用模拟自然水体性质的电解液对方解石吸附后Pb的生物有效性进行评价,结果表明被方解石固定后Pb的生物有效性非常低。最后结合方解石作为原位活性覆盖材料的经济可行性和生态风险性分析,说明方解石作为重金属污染沉积物修复的原位活性覆盖材料具有较强的实际可操作性,为后继的重金属污染沉积物的原位活性覆盖技术提供理论支持。     

重金属对秀丽隐杆线虫繁殖的影响

为了探究重金属单独及联合暴露对秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)繁殖的影响及其作用机制,采用96孔板液相暴露试验,以环境相关浓度(0.1~50.0 μg/L)的Cd、Hg、Pb暴露同步化处理秀丽隐杆线虫,24 h后统计其怀卵数及阴门畸形率,以及连续记录72 h内子一代秀丽隐杆线虫的个体数,最后利用2×2析因设计方差分析阐明重金属的两两联合作用模式. 结果表明:与对照组相比,Cd、Hg、Pb单独及联合暴露对秀丽隐杆线虫的繁殖具有显著抑制作用,ρ(Cd)为50.0 μg/L、ρ(Hg)为10.0 μg/L、ρ(Pb)为50.0 μg/L暴露组秀丽隐杆线虫子一代数量分别降低了43.5%、33.8%、51.0%;Cd-Hg暴露组〔当ρ(Cd)、ρ(Hg)分别为50.0、10.0 μg/L时〕、Hg-Pb暴露组〔当ρ(Hg)、ρ(Pb)分别为10.0、50.0 μg/L时〕、Cd-Pb暴露组〔当ρ(Cd)、ρ(Pb)分别为50.0、50.0 μg/L时〕秀丽隐杆线虫子一代个体数分别降低了44.7%、61.0%、53.3%. 进一步研究发现,Cd、Hg、Pb单独及联合暴露会引起秀丽隐杆线虫子宫内受精卵数量降低以及产卵器阴门结构畸形率升高. 2×2析因设计方差分析结果发现,Cd、Hg、Pb两两联合暴露对秀丽隐杆线虫的繁殖表现为没有交互作用或者交互方式为拮抗. 研究显示,秀丽隐杆线虫子宫内怀卵数的降低是其子一代数量显著减少的主要原因,而阴门结构的损伤可能使产卵行为受损,从而进一步加剧重金属对秀丽隐杆线虫繁殖的抑制作用.      

江苏省工业废水排放及其与环境污染治理投资的耦合关系研究

研究了1990年-2007年江苏省工业废水排放与经济增长的动态关系,结果表明1990年-2007年江苏省工业废水排放量呈现在波动中略有上升的趋势,年均增长率显著低于GDP的增长速度,工业废水并未与经济同步增加;采用库兹涅茨曲线对废水排放量与人均GDP之间的关系进行拟合发现,目前江苏省人均GDP已经超过转折点水平,因此今后一段时期随着经济的发展,废水排放量呈现下降趋势,说明江苏省环境治理取得了一定的效果;同时,研究表明江苏省各县（市、市辖区）工业废水排放大多呈现下降趋势,排放量最高区集中于苏南一带,而环境治理投资全省呈现上升趋势,全省环境治理投资额增长速度较快,以苏北地区最为明显;研究还发现废水排放量与投资额的空间耦合关系日益密切,体现了江苏省对环境治理的力度在逐步加大。     

糖厂废醪农用可行性分析

糖厂废醪废水治理一直是国内制糖业不惜花费较大人力、物力要解决的问题。由于以前技术所限,未得到很好治理或综合利用。本文根据废弃废醪池中废醪液和废醪淤泥有机质和N、P等元素含量较高特点,建议采取有效方式用于农田施肥,既可治理污染,又可对改良农田起到积极的促进作用。     

生活垃圾卫生填埋场渗滤液的控制和管理

生活垃圾的卫生填埋处理是目前我国生活垃圾处理的主要方法,而垃圾填埋产生的渗滤液是污染环境的重要隐患。对垃圾渗滤液的主要来源及水量的影响因素、主要特点进行了综述,并就如何控制处理和管理好垃圾渗滤液提出了对策措施。     

Biofilm-overproducing Bacillus subtilis B12ΔYwcc decreases Cd uptake in Chinese cabbage through increasing Cd-immobilizing related gene abundance and root surface colonization

Biofilm-producing bacteria can decrease Cd uptake in vegetables, but mechanisms underlying this effect are poorly characterized. In this study, two mutant strains B12ΔYwcc and B12ΔSlrR were constructed from a biofilm-producing Bacillus subtilis strain B12. Then, the impacts of strain B12 and its high biofilm-producing mutant strain B12ΔYwcc and low biofilm-producing mutant strain B12ΔSlrR on Cd availability and uptake in Chinese cabbage and the related mechanisms were investigated in the Cd-polluted soil. Strain B12 and its mutants B12ΔYwcc and B12ΔSlrR increased the dry biomasses of edible tissues by 54%–130% compared with the controls. Strain B12 and its mutant B12ΔYwcc reduced the soil available Cd content by 36%–50% and root and edible tissue Cd contents by 23%–50% compared with the controls. Furthermore, the mutant strain B12ΔYwcc reduced the edible tissue Cd content by 40% and increased the polysaccharide content by 23%, invertase activity by 139%, and gene copies of the cumA by 4.5-fold, epsA by 7.1-fold, and cadA by 4.3-fold, which were involved in Cd adsorption in the rhizosphere soils, respectively, compared with strain B12. The polysaccharide content and cumA, epsA, and cadA gene copy numbers showed significantly reverse correlations with the available Cd content. Notably, the mutant strain B12ΔYwcc showed better ability to colonize the vegetable root surface than strain B12. These findings demonstrated that the biofilm-overproducing mutant strain B12ΔYwcc increased the polysaccharide production and Cd-immobilizing related cumA, epsA, and cadA gene copies, resulting in lower Cd availability and accumulation in Chinese cabbage in the Cd-polluted soil.     

水泥窑共处置废农药生命周期评价研究

国内在水泥窑共处置废农药方面的研究处于起步阶段. 通过开展试烧试验,以生命周期评价方法(LCA)为研究手段, 对水泥窑共处置废农药技术的环境影响进行评价,并与危险废物的其他处置方法做比较,以处置1 kg危险废物为功能单位. 结果表明,常规危险废物焚烧的综合环境负荷指数为1.428 4×10-12 a-1, 而水泥窑中共处置废农药的综合环境负荷指数为0.183 9×10-12 a-1,远低于常规危险废物焚烧.      

采场通风方式与瓦斯运移规律研究

采场是煤矿生产的核心地带,而采场通风系统是确保采场作业安全,创造良好生产环境的重要环节。本文以采场风流流动及瓦斯运移理论为基础,通过现场试验、模型模拟试验及计算机模拟研究等方法,着重研究了中国常用的和有发展前途的走向长壁后退式U型通风方式、U+L型通曲方式、后退式Y型通风方式条件下采场风流流动及瓦斯运移规律。