钻孔间距对水力压裂促抽煤层瓦斯的影响

针对定量确定合理钻孔间距困难问题,基于损伤力学和多场耦合理论,建立了水力压裂和瓦斯抽采的煤层流固耦合模型,包括和水运移场、应力场以及孔隙度、渗透率演化方程,并采用Comsol联合Matlab求解,研究了不同钻孔间距时压裂和抽采过程中煤层弹模、损伤值、渗透率、瓦斯压力、抽采量和压裂贯通时间的变化规律。结果表明:耦合模型可较准确地模拟煤层水力压裂和瓦斯抽采过程;压裂贯通时间与钻孔间距呈指数增长关系;在马堡煤矿,当钻孔间距为4~8 m时,压裂损伤区在抽采孔贯通,渗透率呈“n”型曲线,瓦斯抽采后,瓦斯压力迅速下降,抽采有效区随间距的增加而增大;当钻孔间距为9~12 m时,压裂损伤区未贯通,煤层渗透率呈“m”型曲线,抽采有效区随间距的增加而减小,与间距4~8 m相比,瓦斯抽采量较小。     

Using multivariate regression modeling for sampling and predicting chemical characteristics of mixed waste in old landfills

Municipal solid waste landfills pose a threat on environment and human health, especially old landfills which lack facilities for collection and treatment of landfill gas and leachate. Consequently, missing information about emission flows prevent site-specific environmental risk assessments. To overcome this gap, the combination of waste sampling and analysis with statistical modeling is one option for estimating present and future emission potentials. Optimizing the tradeoff between investigation costs and reliable results requires knowledge about both: the number of samples to be taken and variables to be analyzed.This article aims to identify the optimized number of waste samples and variables in order to predict a larger set of variables. Therefore, we introduce a multivariate linear regression model and tested the applicability by usage of two case studies. Landfill A was used to set up and calibrate the model based on 50 waste samples and twelve variables. The calibrated model was applied to Landfill B including 36 waste samples and twelve variables with four predictor variables.The case study results are twofold: first, the reliable and accurate prediction of the twelve variables can be achieved with the knowledge of four predictor variables (Loi, EC, pH and Cl). For the second Landfill B, only ten full measurements would be needed for a reliable prediction of most response variables. The four predictor variables would exhibit comparably low analytical costs in comparison to the full set of measurements. This cost reduction could be used to increase the number of samples yielding an improved understanding of the spatial waste heterogeneity in landfills.Concluding, the future application of the developed model potentially improves the reliability of predicted emission potentials. The model could become a standard screening tool for old landfills if its applicability and reliability would be tested in additional case studies.     

电感耦合等离子体发射光谱法测定石化废水中的重金属

建立了硝酸加热消解后采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)测定石化废水中重金属(As,Cd,Cr,Cu,Zn,Pb,Mn)的方法,优化了仪器工作参数,得到了线性回归方程,并对该方法进行了评价。优化后的仪器工作参数为射频功率1 150 W、雾化器流量0.70 L/min、辅助气流量0.50 L/min。各重金属元素回归方程的相关系数均在0.999 9以上,检出限为0.000 18~0.007 00 mg/L,相对标准偏差为0.1%~2.0%,加标回收率为96.3%~102.2%。该方法具有线性关系好、检出限低、精密度和准确度高、分析速度快等优点。     

衡山PM_（2.5）中痕量金属元素的分析

建立了微波消解-电感耦合等离子体质谱法同时测定PM2.5中12种痕量金属元素的方法。对不同消解体系进行了讨论,确定采用HNO3＋H2O2消解体系。方法检出限在0.01～6.4 ng/m3之间,精密度为0.5%～8.9%,加标回收率在69.2%～92.6%之间。应用该方法测定了衡山PM2.5中痕量金属元素的含量,讨论了痕量元素的浓度分布特征,对各元素进行了相关性分析,并应用富集因子法对来源进行了分析。     

高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法测水中不同形态砷

采用高效液相色谱(HPLC)分离水中两种常见的砷形态As(III)、As(V),电感耦合等离子体质谱系统进行检测鉴定,利用C8色谱柱,探讨了甲醇含量、磷酸二氢钾浓度、四丁基氢氧化铵浓度、p H等测试条件,由此建立了水中砷形态的分析方法。结果表明,以1.5 mmol/L磷酸二氢钾、2 mmol/L四丁基氢氧化铵(TBAOH)、5%甲醇作为流动相,调节流动相为p H 5.5,流速为1.4 m L/min,上述两种不同形态的砷可在5.5 min内得以有效分离,As(III)、As(V)检出限分别为0.001、0.01μg/L,定量下限分别为0.005、0.03μg/L。该方法实现了对水中常见的不同形态砷(As(III)、As(V))的同时分析,具有灵敏度高、选择性好、检测速度快的特点,在水质分析领域具有重要意义与应用价值。     

氨基化有机-无机杂化整体柱分离富集环境水中五价砷

将四乙氧基硅烷(TEOS)和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷(AEAPTES)作为共聚前体,采用在毛细管内原位聚合的方式制备得到氨基功能化的有机-无机杂化整体柱,将其作为针式固相微萃取(SPME)介质,建立了现场分离富集环境水中As(V)的SPME方法,优化了有机-无机杂化整体柱富集As(V)的实验条件,并研究了整体柱对As(V)的吸附/洗脱性能和富集能力,实现了环境水样中As(V)的高效、快速、高选择性检测。     

AAS与ICP－AES间接测定天然水中硫酸盐

本文以与过量形成ＢａＳＯ＿４沉淀反应为基础，较详细地讨论了反应条件、从而拟定了用ＡＡＳ和ＩＣＰ－ＡＥＳ间接测定天然水中的方法、确定了方法的精密度，ＡＡＳ法的ＲＳＤ％为１．５，ＩＣＰ－ＡＥＳ法为３．２．两种方法对比分析的结果接近，误差为１．０％（相对）。用于天然水中的测定，获得满意的结果。     

高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用测定生物样品中的有机汞

建立了酸提取-高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用技术(HPLC-ICP-MS)测定生物样品中甲基汞、乙基汞、苯基汞等3种有机汞的分析方法。鱼肉和贝类样品经盐酸消解,苯萃取,硫代硫酸钠溶液反萃取后,采用醋酸铵/L-半胱氨酸缓冲盐及甲醇体系组成的流动相按一定比例进行梯度洗脱,经前处理的生物样品在液相色谱中经C18柱分离后,进入电感耦合等离子体质谱检测其甲基汞、乙基汞和苯基汞的浓度。3种有机汞化合物均在0.50~50.0μg/L范围内呈现良好的线性关系,线性相关系数(r)均大于0.9998。方法检出限为0.010~0.038mg/kg;3种有机汞样品加标的RSD均小于12.2%;两个水平的加标回收率在50.8~129%。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定磷生铁中的Mn、P、Si

建立了电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）法测定磷生铁中3种元素Mn、P、Si的定量分析方法.通过试验选择257.610nm、185.942nm、212.412nm分别作为Mn、P、Si的分析谱线,无需进行光谱干扰校正.实验结果表明,各元素分析谱线线性相关系数大于0.9990.方法用于高磷铸铁标准物质分析,测定值与认定值相符,测定结果的相对标准偏差在0.21％ （Mn） ～1.8％ （P）范围.     

基于好氧甲烷氧化菌的反硝化效能及微生物群落研究

采用气体循环序批式生物膜反应器（gcSBBR）,构建反硝化型甲烷好氧氧化（AME-D）系统.考察了进水氮负荷的影响,发现氮负荷为0.075kg/（m³·d）时,硝酸盐氮去除率达到98.93%,其反硝化速率为74.25mg/（L·d）,系统的甲烷日平均消耗量为35.91%（初期为50%）;扫描电子显微镜（SEM）分析结果显示,系统中的微生物主要以短杆菌（12~18 μm）为主,并存在少量的丝状菌（长150~200μm）;16S rRNA高通量测序结果显示,该系统中的甲烷氧化菌为Methylocaldum、Methylomonas、Methylococcus和Methylococcaceae_unclassified,反硝化菌为Denitratisoma、Hydrogenophaga、Azoarcus、Thiobacillus和Rhodobacter,其中主要的功能微生物为Methylocaldum、Denitratisoma和Hydrogenophaga,系统对氮的去除是由好氧甲烷氧化菌与反硝化菌协同实现.此外,系统中存在大量以甲醇和甲基胺类物质为生长基质的Methylophilaceae_uncultured（30.4%）.