不同改性ACF负载TiO2复合材料去除甲苯性能研究

文章采用不同方法对活性炭纤维（ACF）进行改性,并将TiO2负载在改性ACF上制成复合材料,通过对比不同方法制备的改性复合材料对甲苯的降解性能,选出性能最佳的TiO2/Zn（NO3）2-ACF复合材料并进行表征。通过改变不同实验条件发现：在24 W紫外灯照射下,浸渍2次的TiO2/Zn（NO3）2-ACF复合材 料对1000 mg/m3的甲苯气体去除率达到65％;经过3次循环再生后,复合材料的降解性能无明显下降,说明TiO2/Zn（NO3）2-ACF复合材料具有良好的循环稳定性。     

河南省土地利用功能分类评价与时空格局多尺度分析

根据社会经济和土地利用等多源数据,运用GIS与指标模型等方法,对2000和2020年河南省土地利用功能进行分类评价与时空格局多尺度分析。结果表明：(1)河南省农业生产功能自东向西大致呈阶梯状分布,东部平原较高,西部山区较低,平原与山区中间的过渡区居中;生态功能也近似阶梯状分布,但自东部平原向西部山区的变化是逐级升高;非农业生产功能与生活功能是以郑州和洛阳市区为核心呈“中心高、四周低”的分布格局;(2)2000—2020年河南省农业生产、非农业生产和生活功能明显增强,生态功能有所减弱,但在主体功能区和县级单元尺度上各土地利用功能的变化存在空间差异;(3)河南省非农业生产和生活功能相对协同,但它们快速发展对生态功能和农业生产具有明显的抑制效应,此外,农业生产功能和生态功能之间也存在此消彼长的抑制效应。近20年来河南省土地利用功能之间的冲突日益凸显,国土空间规划应当强化生态优先的发展理念,积极调整生产和生活方面的土地利用方式,促进土地利用系统各项功能协调发展。     

城市生活垃圾处理能力提升的驱动因素研究——基于2004—2020年30个省份的实证分析

提升末端生活垃圾处理能力,走出城市“垃圾围城”之困,一直是地方政府关切的核心议题。为探究城市生活垃圾处理能力的影响因素及其时空差异,从“政府能力系统”视角出发,围绕需求驱动、经济驱动、政策驱动、技术驱动四个维度,提出相关研究假设,并运用2004—2020年30个省份的面板数据进行实证检验。研究发现：生活垃圾清运量、人均GDP、地方环保支出、政策文本出台数量、无害化处理厂数量以及市容环卫专用车辆数均对城市生活垃圾处理能力的提升具有促进作用。在时间变化上,2004—2007年为生活垃圾处理能力初创阶段,受到经济、政策与技术驱动因素的显著影响; 2008—2016年为生活处理能力缓慢提升和局部发展阶段,持续受到技术驱动因素的显著作用;2017—2020年为处理能力全面提升阶段,需求、经济与技术因素均呈现出显著促进作用。在区域变化上,经济驱动的影响效应由东部向西部逐渐减弱,需求驱动、政策驱动因素只在东部地区影响显著,技术驱动因素对不同区域的生活垃圾处理能力均具有显著促进作用。最后,研究从源头减量、资金投入、政策倾斜与技术创新等方面,对促进中国城市生活垃圾处理能力的发展提供了相应的政策建议。     

县城抗涝韧性的定量评价与时空演化研究——以江苏省为例

从社会、经济、环境和基础设施四个维度遴选21个指标,构建县城抗涝韧性评价指标体系,进而运用熵权TOPSIS法构建县城抗涝韧性评价模型。通过OAT法对指标权重进行敏感性分析,确定指标权重的合理性。进一步地,定量评价2009—2020年江苏省41个县城的抗涝韧性水平并分析其时空变化特征和障碍因子。结果表明：(1)江苏省县城抗涝韧性表现出明显的增长趋势;(2)江苏省县城抗涝韧性呈现“南强北弱”的空间分布格局;(3)江苏省县城抗涝韧性具有显著的空间集聚性,其中热点地区集聚在苏南地区,冷点地区出现在苏北地区,并且冷点地区在研究期内呈现“沿海—内陆—沿海”的变化特征。     

海底沉积层内CO2水合物长期储存的地质风险评估∗

新一代南海可燃冰开采、固碳和地质修复三联技术采用 CO₂水合物置换开采法,将 CO₂注入开采完后的天然气水合物储层,并在低温高压条件下以水合物形态进行长期地质封存。此方法既可实现能源开采,又能有效缓解温室效应,但目前对于海底沉积层内 CO₂水合物长期储存的海底边坡稳定性问题研究较少。基于流固耦合方法和强度折减法,模拟得到海底边坡在不同位置、不同时期的应力、应变、位移变化情况,分析边坡在水合物全分解过程中的稳定性。依据南海可燃冰储藏区域的地形条件和土体参数,设计不同真实环境下的工况,探究各项参数的改变对边坡安全系数的影响。研究结果表明,将 CO₂水合物分解度控制在安全范围内,即可施行长期海底碳封存。 在水合物分解程度到一定程度后,斜坡的塑性应变值开始急剧增加,并逐渐形成了向上连通的塑性贯通区,此刻斜坡开始发生破坏。地形条件对斜坡稳定性的改变大于土体参数,影响程度排序为斜坡坡角＞水合物层厚度＞水合物层埋深,摩擦角＞黏聚力＞弹性模量,其中关键因素为坡角和摩擦角。     

软岩巷道围岩刚柔耦合支护技术研究与应用∗

煤矿开采进入深部开采阶段后,普遍呈现出围岩变形量大、支护构件失效的技术难题。为研究针对性的控制对策,以矿典型高地应力软弱破碎巷道为研究背景,在现场矿压监测、地质雷达探测以及地应力实测的基础上,研究了此类巷道的变形规律。同时基于现场监测及分析成果,提出了以高预应力锚杆、注浆锚杆(索)和“U”型钢架为核心的分步刚柔耦合支护关键技术,并阐明了其具体支护机制。为进一步检验新支护方案的支护效果,在新掘的胶带大巷进行了现场实验,相比原支护围岩松动破坏范围减小了近 50%,顶板下沉量、两帮移近量以及底鼓量仅 163、135 和 107 mm,52 d 内基本实现了巷道变形稳定,取得了良好的支护效果。     

强化耦合生物膜技术在河道污水中的应用

随着城市化的快速发展,城市内湖、河道等污染日趋严重。目的：研究适合城市河道污水治理的修复技术。方法：使用以强化耦合生物膜技术(EHBR)为核心的修复技术对城市河道污染水体进行治理,并对水质化学需氧量(COD),氨氮(NH₃-N)和总氮(TN)跟踪监测。结果：通过增氧曝气及EHBR膜处理,COD浓度下降了54.90%,NH₃-N和TN浓度分别下降了92.64%和93.77%。结论：该技术对于城市河道污水有良好的脱氮和去除有机物的能力。     

黄河流域典型县域生境质量的时空分异特征及影响因素研究

通过探索黄河流域山东段县域生境质量时空分异特征与影响因素,以便从县域尺度为地方生态环境保护与社会经济高质量发展提供政策建议。基于2000、2010和2020年3期土地利用数据,采用InVEST模型解析生境质量的时空分布格局与演变特征,结合空间自相关模型对其空间分异特征进行探测,并采用地理加权回归(GWR)模型分析社会、经济与自然影响因素在空间维度上对生境质量的影响。结果表明：(1)2000—2020年,黄河流域山东段平均生境质量指数为0.448,空间上表现出中段、上段低和下段高的分布格局,生境质量整体呈先快速下降后缓慢下降趋势,中段生境质量下降趋势最为显著;(2)生境质量变化在空间分布上呈显著集聚性特征,会受到邻近区域的影响,且总体集聚态势不断增强,高-高型集聚区面积明显大于低-低型集聚区,在流域下段范围连片分布;(3)土地开发强度是影响生境质量时空分布的首要因素,城市化水平、人口密度和NDVI对生境质量有重要影响,社会、经济和自然因素共同影响生境质量时空变化,GWR回归分析结果表明生境质量具有空间差异性。识别这些时空差异对推动该区域生态高质量发展具有重要意义。     

2001—2020年湖北省PM2.5时空分布特征及气象驱动因子分析

把握PM_2.5污染的时空演变规律是对其进行针对性治理的基础与前提。从PM_2.5地球表面浓度栅格数据提取湖北省2001—2020年各地级市PM_2.5年均浓度数据,利用空间自相关、核密度估计、地理探测器等方法研究PM_2.5时空分布及气象驱动因子特征。结果表明,湖北省各主要城市PM_2.5浓度二级标准达标率趋于增加。各城市PM_2.5年均浓度均值在2001—2013年由42.47逐步上升至62.94μg·m^-3,2013—2020年由62.94减少至32.85μg·m^-3。核密度估计表明,2013年以前各城市PM_2.5年均浓度值随时间推移逐渐分散,2013年后逐渐集中于浓度较低的区间。以武汉市等中部城市为分界线,湖北省PM_2.5向东西2个方向均存在由高至低的浓度梯度,且西面浓度小于东面。2013年后浓度较高地区的扩散效应逐渐减小。PM_2.5空间分布存在显著的...     

1971-2016年新疆极端温度时空变化特征分析

基于新疆地区42个气象站点1971-2016年逐日温度数据资料,选取世界气象组织(WMO)推荐的10个极端温度指标,使用线性趋势法、克里金插值法和Mann-Kendall突变检验等方法,分析该地区极端温度指数在时间和空间上的变化规律.结果 表明:新疆地区1971-2016年间4个极端高温指数均呈现出明显的上升趋势,除极...