耕地结构变化下水土资源匹配时空特征效应分析——以黑龙江省为例

基于耕地利用水资源的供需视角,在综合考虑耕地利用类型、作物种植结构、作物生长期等条件的基础上,结合黑龙江省的国家气象站数据,对耕地利用需水量与有效供水量从微观尺度上进行分析,并以此对1990—2018年内不同生长期耕地利用水土资源匹配的时空动态进行分析。结果表明：1990—2018年间黑龙江省耕地结构不断变化,旱改水现象在2010— 2018年间最为普遍;作物生育前期与中期需水量较多,后期需水量较少,需水量逐年上涨,与水田占比变化保持较为一致,并且空间上需水量高值地区偏移规律与同时段内的旱地水田化现象保持高度一致;1990—2018年间,作物各生育期水土资源匹配程度均先降后升,大部分的水土资源匹配高值地区分布在有效降水量的高值地区与旱地地区的交接地带,可见天然降水仍是满足耕地作物用水的主要来源;近年来三江平原南部地区水土资源匹配程度严重下降,粮食单产下滑,建议该部分地区减少旱改水工程量,同时,松嫩平原西部地区水土资源匹配水平与粮食单产逐年上升,可适当进行旱改水工程。     

供水管网中微/纳米塑料的赋存及污染特性

微/纳米塑料具有分布广泛、粒径小、难降解、可吸附有毒物质等特性,其去除效果及对环境污染的现状尚不明晰,是当前研究热点和难点.本文从供水管网中微/纳米塑料的来源、分布规律及水质安全危害等角度,概述了全球范围内供水管网中微/纳米塑料的研究现状.结果表明,给水处理厂出厂水携带残留的微/纳米塑料颗粒进入供水管网,而塑料材质管道在水力、水质作用下(流速、机械磨损、消毒剂等)同样存在微/纳米塑料释放可能.微/纳米塑料自身的密度、电荷等固有特性影响了它在供水管网中的空间分布规律,且在饮用水输配过程中,微/纳米塑料可同有机物、微生物等物质反应,从而影响供水管网的水质安全.本文旨在提出未来的研究重点和方向,从而为进一步了解微/纳米塑料对饮用水安全的影响及如何控制其污染提供理论基础.     

立方体和八面体微/纳米氧化亚铜对大型水蚤(Daphnia magna)的氧化胁迫和生理损伤

为了实现特定的功能和应用,越来越多不同结构特性的纳米材料逐渐被人们精确合成。一些研究指出纳米材料的物理化学特性能够显著影响纳米材料对水生生物的毒性作用,但是对于不同特性的纳米氧化亚铜的毒性研究依然比较缺乏。本研究制备了2种不同形貌和结构的微/纳米氧化亚铜(micro/nano-Cu_2O)晶体,通过对大型水蚤(Daphnia magna)进行72 h的急性暴露实验,测定了大型水蚤体内还原型谷胱甘肽(GSH)的含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和钠/钾腺苷三磷酸酶(Na+/K+-ATPase)的活性变化。结果表明在2种不同特性的微/纳米氧化亚铜暴露体系中,大型水蚤体内Cu的积累量差别不大,但是不同结构的micro/nano-Cu_2O对大型水蚤抗氧化酶活性和钠/钾腺苷三磷酸酶活性影响存在差别。与立方体相比,八面体micro/nano-Cu_2O能够暴露更多的{111}面,并且其原子排列使其具有较高的表面能量,因此更容易在大型水蚤肠道内诱导产生活性氧(ROS)及溶出更多Cu2+,对大型水蚤产生更强的氧化胁迫和膜损伤。     

深床过滤颗粒截留机理研究

对深床过滤过程中颗粒物与滤料之间的相互作用进行了理论分析,讨论了两者间的相互作用及影响因素对微絮凝深床过滤进行了中试研究,考察了1～l0μm粒径颗粒在500cm滤床中的截留情况,并连续65h监测滤柱水头损失的变化;在滤速为24m/h情况下,计算了1～10μm粒径颗粒所受的水流剪切力;利用理论分析,分别讨论了表面电位为-25mV及-125mV、粒径为1～10μm的颗粒与滤料之间的物理化学作用力.理论计算值对实验结果进行了很好的解释,说明可以通过颗粒与滤料间的作用力分析来研究均质滤料深床过滤运行规律.     

安全系统可靠性分析方法

讨论了安全系统可靠性分析的最新趋势,即:由对系统的定性分析转向定量分析.给出了可靠性分析的一些方法,包括定性和定量方法.重点研究了马尔可夫故障模型法.针对马尔可夫故障模型法计算量大的缺点,提出了相应的改进方法微马尔可夫故障模型法,分析了此法在可靠性分析中的应用.     

微量试样破碎仪与降噪防尘结构设计

实验室实验使用的试样，一般都是20-30g的微量。实验前必须对试样进行破碎预处理。由于目前没有满足要求的处理设备。实验人员仍使用传统的手工破碎方法。浪费了时间和精力。介绍一种微量试样破碎处理仪器，既满足实验室微量试样的破碎，还解决了轻质毛发类样品的破碎问题。破碎机构的降噪防尘设计，解决了粉尘和噪音污染的问题，并能在破碎时改善物质的堆积状态。有效地提高了破碎效率。     

Mathematical Model on Flow Regime and Water Harvesting in Inundation Plains1

Abstract: A mathematical model on flow regime and water harvesting in inundation plains is presented. The flow profile is a free over‐fall at the end of the desired inundation. The flow front in the plain is on‐line for the entire coverage, in a sense that there is initiation of flow mass after each small reach of the flow traverse, and it is continuing to the extreme point of coverage. The water‐harvesting phenomenon depends upon the occurrences of the hydrologic events, the nature of surface flows in the valley, the expected favorable time of flood incidence, and the soil characteristics of the plains. The model has been tested for three micro‐watersheds of different soil characteristics. It is best suited to platykurtic nature of flood phenomenon in the study area, with the correlation co‐efficient in‐between computed and observed amount of water harvesting above 0.90.     

综放工作面微气候对工人操作失误影响研究

阐述综放工作面微气候的特点,即综采工作面的温度、湿度、煤尘等普遍偏高的情况。指出微气候的各个指标对于工人操作可靠性的影响;利用人因学原理分析了综放工作面温度、湿度、风速和煤尘对于工作操作可靠性影响的机理;强调要将综放工作面微气候中的温度、湿度、煤尘控制在一个合理的范围内;针对不同的因素提出有效的应对措施。研究取得的成果为改善井下综采工作面微气候,提高工人操作可靠性提出了理论依据。     

丙烯腈废水处理技术研究

丙烯腈废水含有大量的低聚物、未聚合的单体以及氰根等有害物质,目前采用物理方法处理,运行成本十分昂贵,严重挫伤了企业治污的积极性,急需找到一种物美价廉的工艺方案解决此问题。本研究提出采用混凝沉淀-铁炭微电解的预处理工艺并结合膜分离技术对丙烯腈废水进行处理研究。研究了铁炭微电解反应及混凝沉淀的最佳条件。确定了铁炭微电解中停留时间,pH值,铁炭的投放比例以及混凝剂的种类,投加量,pH值等因素对处理效果的影响,并分析了诸多因素中影响最大的因素,确定了最佳反应方案,丙烯腈废水治理提供了一条新的途径。     

颗粒活性炭吸附工艺对水体中甲基叔丁基醚的去除

通过批式平衡实验考察了各种材质活性炭对MTBE的最大吸附容量以及吸附的影响因素.结果表明各活性炭的吸附能力依次为JHBG1>JHBG2>GCN8303F300>YK>Bamboo,其中2种国产竹炭JHBG1和JHBG2对低浓度污染的地下水处理时的理论耗炭量分别为0.14和0.18g/L;水体中天然有机物对MTBE有一定的竞争吸附,丹宁酸值较大的活性炭比较有利于地下水中MTBE的去除.采用连续流的微型快速穿透实验(MCRB)考察了活性炭的吸附容量利用率,结果证明活性炭吸附可以作为一种有效的地下水中MTBE的去除工艺,这为MTBE污染场地的异位修复提供一个实际可行的参考.