饮用水源地生态防护与水质改善的研究

分析了当前饮用水水源地的水质状况,介绍了3种水源地生态防护与水质改善的方法：生态护坡、人工介质富集微生物、水生植物型人工湿地．并展望了它们的应用前号。     

表面改性PVDF电纺纤维负载ZnS复合材料的制备与光催化特性

以常压介质阻挡放电-紫外辐射条件下制备的聚偏氟乙烯电纺纤维表面接枝丙烯酸(PVDF-g-AA)后的产物为载体,在水热条件下制备与纤维表面有化学键作用、均匀分布、直径0.5～2μm的ZnS/PVDF-K-AA纤维复合光催化材料.同时,以紫外灯为光源,甲基橙为目标降解物,研究了复合材料的光催化活性.结果表明,ZnS/PVDF-g-AA纤维复合材料的高催化比表面积和复合材料间存在吸附-迁移-光降解作用使其具有较高的光催化效率,重复8次光降解后其仍具有较好的催化活性.     

土壤介质对地下渗滤系统去除污染物的影响

通过对比不同土壤介质对地下渗滤系统去除污染物的影响,结果表明,粘土易造成土壤堵塞,不适于地下渗滤系统,可通过掺砂和有机物加以调整;砂土具有较高的通气透水性,对有机物、氨氮去除有利但对总氮和总磷去除不利,可通过分层布置(如上砂下壤)加以调整;壤土去除污染物性能最佳,最适宜于地下渗滤系统。     

地热环境下NO3-在多孔介质中的运移机制研究

以河南省新近系明化镇组热储层细砂为多孔介质,在15～60℃的低温地热范围内,以硝酸盐为示踪剂开展室内土柱试验,并采用CXTFIT 2.1软件进行数据拟合来研究其运移机制.首先在40℃,达西流速2.62 cm/h、6.18 cm/h时研究了硝酸盐的运移机制及其时空变化规律,然后探讨了运移参数随温度的变化规律.结果表明,溶质的运移主要集中在可动区,不可动区的运移及质量传递可忽略,一维对流-弥散模型可以很好地表征其运移机制,并能有效预测硝酸盐质量浓度的时空变化情况.硝酸盐的纵向弥散系数、分子扩散系数、机械弥散系数及多孔介质的弥散度值均随温度升高而增加,但Peclet数相反,由弥散引起的溶质运移作用随温度升高而逐渐增强.     

煤炭工业园区多环芳烃多介质污染特征和风险

以煤炭为中心的工业活动过程中会向环境中排放大量多环芳烃(PAHs),污染土壤、水体和农作物,对人体健康造成潜在威胁。该文以山西省长治市某典型煤炭工业园区为研究区,分别在园区中心及其上下风向2、5、8 km处采集饮用水、室内外灰尘和谷物样品,采用色谱-质谱仪(GS-MS)测定样品中PAHs的浓度,分析PAHs的多介质污染特征并进行健康风险评价。结果表明：研究区7个样点饮用水中∑PAHs的检出范围为233.57～337.05 ng/L,符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2022)中多环芳烃(总量)在2×10³ng/L的限值,随着距园区中心距离的增加,上风向和下风向饮用水中∑PAHs都呈现先上升后下降的趋势;小米和面粉中∑PAHs的检出范围分别为113.70～2 318.57 ng/g和108.42～512.30 ng/g,且随着距离增加,上风向和下风向谷物(小米和面粉)中∑PAHs都呈现“N”趋势;室内灰尘中∑PAHs的浓度高于室外灰尘,随着距离增加,室外灰尘中∑PAHs在上风向和下风向都呈先下降后上升的趋势。健康风险评估显示,研究区饮用水中PAHs的致癌风...     

应用XCT断层扫描技术和GAN深度学习模型的多孔介质微观结构定量研究

物质在土壤中的迁移转化行为是研究地下水动力学的核心问题。定量化表征多孔介质拓扑结构并计算分析相关表面形态学参数,为研究复杂介质内物质运移微观机理提供了重要的数据基础和参数。应用微米级X射线计算机断层扫描(XCT)和图像处理技术,结合前沿的机器学习算法重建和定量分析多孔介质微观结构,可快速、批量创建高分辨率的复杂多孔介质研究样本。首先采用XCT技术,提取石英砂和散装土壤两类典型多孔介质的微观孔隙结构;而后基于生成对抗神经网络(GAN)模型重构复杂多孔介质的微观空间结构,与XCT扫描图像进行交叉验证;最后,计算获取Minkowski形态学参数,并基于多孔介质微观结构开展计算流体力学（CFD）数值模拟,计算石英砂和土壤多孔介质内的流动特征和渗透率。结果表明：1)GAN生成的合成数据与原始数据符合KS同分布,说明GAN能够成功合成与原始图像结构空间分布模式一致的图像;2)Minkowski宏观参数评价误差的较小,KS同分布结果表明,多孔介质样本的结构异质性会在一定程度上影响GAN模型的计算精度和效率;3)Open FOAM模拟计算得到的渗透率结果表明,GAN模型生成的多孔介质图像与原始图像具有...     

FX-4氟橡胶的老化行为研究

目的 研究FX-4氟橡胶在不同工况条件下的老化行为,为工程实践中科学评估装备使用寿命提供依据。方法 基于某装备对FX-4氟橡胶材料的使用要求,设计5种模拟工作状态条件的老化试验,通过观测样品外观形貌、力学、化学结构、打压密封等性能变化,研究FX-4氟橡胶在不同温度、不同介质和不同应变作用下的老化行为。结果 经过9 000 h老化试验,FX-4氟橡胶的压缩永久变形表现出明显增加的趋势,且增长速率呈现出先增大、再放缓、随后再次增大的变化规律。分解温度由508℃提升为520℃左右,表面结晶度和内部结晶度由61.7%分别下降为37%和48%左右,表明老化损伤由样品表面逐渐向内部扩展。分子结构没有发生根本改变,打压密封功能良好。结论 经过9 000 h老化试验后,FX-4氟橡胶出现不同程度的性能老化,但仍具备良好的密封性能,可正常使用。     

高温矿井多孔介质相变蓄热降温研究及设计

为了解决机械通风难以满足高温矿井降温需求的问题,提出由石蜡和膨胀石墨构成多孔介质相变蓄热模块来达到巷道降温效果的方法,基于Fluent模拟软件,对通风和相变蓄热联合降温多条件下巷道温度场进行数值模拟,确定相变蓄热模块的设计参数,最后对掘进巷道热环境进行模拟研究和方案设计。研究结果表明：相比于仅通风降温,联合降温效果明显;采用双侧布置相变模块降温效果明显优于单侧布置工况;随着风速逐渐递增,降温效果下降,且降温幅度减小;模块厚度分别为100,200 mm时降温效果基本一致,厚度300 mm时,巷道温度明显升高。     

考虑惯性耦合的两相介质动力反应显式数值计算方法∗

基于包含惯性耦合（耦合质量密度系数）的 u?p 形式饱和两相介质弹性波动方程,开展了对饱和两相介质近场波动问题时域全显式数值计算方法的研究。通过对波动方程中的质量集中矩阵和流体压缩矩阵对角化处理,消除了方程中的动力耦联的影响。分别应用中心差分法和 Newmark 常平均加速度法求解固相位移和固相速度,基于向后差分法求解孔隙流体压力,建立了考虑惯性耦合的饱和两相介质的时域显式数值计算方法。将该方法的数值解与相应的解析解进行对比,二者符合良好,验证了该方法的正确性。将该方法应用于饱和两相介质自由场的地震反应问题,研究了惯性耦合对两相介质动力反应的影响。基于本文研究的两种情况表明,惯性耦合对饱和两相介质动力反应的影响程度有限。     

高k介质可靠性技术研究综述

作为信息技术革命的主要驱动力之一,集成电路元器件的尺寸缩小是降低制造成本,提高器件性能最有效的方法。由于栅极厚度接近物理和技术极限,高k介质成为新栅极材料研究的重点。本文总结了高k介质的主要可靠性问题,从其测试技术、机理研究和解决方案等方面进行了介绍,对未来集成电路可靠性提高和性能优化具有指导意义。