CO2封存泄漏大气扩散规律及监测方案——以延长油田CO2-EOR工程为例

针对延长油田CO_2-EOR项目的潜在泄漏问题,根据当地气象环境条件,利用重气扩散模型研究了CO_2泄漏运移特征,并以此为依据,讨论了该工况条件下CO_2泄漏的大气监测方案。结果表明:CO_2喷射泄漏后先上升后下降,并沿着下风向运移;在研究区优势风速2.7 m/s条件下,喷射高度与最大CO_2体积分数点高度随泄漏速度增加而上升;CO_2顺风向运移距离大于侧风向运移距离,且泄漏的地表影响范围随泄漏速度增加呈近似线性增加;泄漏速度3 kg/s时开始出现危险区域,且大于该泄漏速率时,地表危险区面积随泄漏速度增加呈抛物线变化;监测点应位于距离泄漏源下风向50~80 m处,在监测高度0~4 m范围内,CO_2监测半宽相对稳定且较大,约为12 m,当监测高度大于4 m时,监测范围明显减小;考虑到监测点预警功能,认为研究区大气监测需要在潜在泄漏源的西北和正南方向50 m处、高度为0~4 m范围内各设置1个CO_2大气监测点,该监测方案可根据现场最大泄漏量预估值及监测预警要求,适当减小与潜在泄漏源的距离。     

基于云模型及粗糙集理论的围岩稳定性分级方法研究

围岩分级是隧道及地下工程岩体稳定性评价和安全风险控制的重要依据。针对围岩分级评价过程中评价指标自身的随机模糊性问题,结合云模型相关理论实现了围岩分级定性概念与各待评价指标隶属不同分级的确定度之间的自然转化。同时,充分考虑各个评价指标相对于最终围岩分级结果的重要度不同,利用粗糙集知识发现相关算法,从已有工程数据中挖掘规律,确定各个评价指标相对权重。在计算得到各评价因子隶属不同分级的确定度后,与其对应的权重相乘,并将所有评价因子计算结果进行代数叠加,得到待评价样本隶属于各个特定围岩等级的综合确定度,以其中最大值对应的等级为最终围岩评价结果。工程实例结果表明,该方法评价所得结果与围岩实际等级基本相符,表明该方法有效可行。     

基于正态云模型的区域矿产资源可持续力评价

矿产资源是人类生存和社会可持续发展的基础,研究区域矿产资源的可持续力发展水平、能力和发展趋势,不仅仅是个地区问题,更应是资源保障问题,因而对我国资源承载能力和可持续发展具有十分重要的意义。针对当前区域矿产资源可持续力定量测度研究较少,且现有评价方法不能同时兼顾指标的模糊性与随机性的难题,该研究将正态云模型引入区域矿产资源可持续力综合评价。从资源、经济、环境(含人口)三方面构建矿产资源可持续力评价指标体系,基于正态云模型结合改进的层次分析法,不仅使得指标特点得以保真,而且各指标权重的计算量也大大减少,提高了评价方法的适用性。以湖南省2010—2015年间的矿产资源为研究对象,进行矿产资源可持续力定量测度。结果显示,6年间,湖南省矿产资源可持续力状态虽然始终处于III级(一般)状态,但可持续力综合值从2.600 0上升到3.070 8,区域矿产资源可持续力水平有日趋增加态势;个别评价指标仍处于较弱状态,单位GDP能耗量、万元工业产值中矿业产值比率、人口密度单因子得分值均2.5,表明这些指标相对较弱,有待进一步采取相关措施进行改善。该评价结果与实地调研基本吻合,表明该方法是可行的。本方法在定量评价中能兼顾随机性和模糊性,且计算过程简便,结果可靠,能为矿产资源定量评价提供参考。     

基于GIS的鄱阳湖流域非点源吸附态污染物时空变化研究

鄱阳湖作为中国最大的淡水湖,国际重要湿地,其生态环境保护与可持续发展意义重大。基于GIS技术,以鄱阳湖流域为研究区域,利用3个时期多源数据,首先运用土壤流失方程估算鄱阳湖流域土壤侵蚀量,计算土壤侵蚀模数,然后根据泥沙输移比估算水体的泥沙负荷,最后采用颗粒态氮磷营养盐迁移经验模型定量研究鄱阳湖流域非点源吸附态污染物N、P负荷的时空变化规律。结果显示:吸附态氮磷污染负荷在空间分布上呈现出四周高、中间低的特点,相对较高的区域位于流域中、上游,这主要由于该区域多为山地陡坡;相对略低的区域位于流域的下游地区,这主要因为该区域平原和丘陵交错分布,土壤侵蚀强度较低。时间变化上,全流域单位面积N、P吸附态污染物负荷大都呈现先增加后减少的趋势,同时减少的幅度较增加的幅度大。     

薏米壳生物炭的制备及其对Cr（Ⅵ）的吸附性能

采用限氧控温热分解法在不同温度下制备了薏米壳生物炭。研究了薏米壳生物炭对低浓度Cr（Ⅵ）的吸附性能及吸附机理。随碳化温度升高,薏米壳管状通道微孔结构逐渐显现,薏米壳生物炭表面芳香化程度增强。薏米壳生物炭对Cr（Ⅵ）的吸附行为采用Langmuir等温吸附模型吻合度更高,吸附属于单分子层化学吸附,吸附过程是自发的、熵增吸热反应,吸附过程遵循准二级吸附动力学模型,膜扩散和颗粒内扩散共同控制吸附过程。     

活性焦吸附—曝气生物滤池处理煤气化废水生化出水

采用活性焦吸附—曝气生物滤池（BAF）工艺对煤气化废水生化出水进行深度处理。在活性焦投加量2 g/L、吸附时间2 h、BAF生化停留时间4 h的条件下,总COD去除率为85.4%,最终出水平均COD为45.2 mg/L,满足后续双膜法回用工艺要求（COD≤50 mg/L）。活性焦对致色的大分子有机物具有较好的吸附效果,吸附后废水的色度从300倍降至60倍,同时耗氧速率加快,可生化性提高。活性焦的吸附以物理吸附为主,吸附出水没有急性毒性。三维荧光光谱显示：各单元对于酚类的去除均有贡献,小分子组分中的酚类几乎全被去除。     

东湖溶解态磷酸酶的活性、动力学特征及其空间分布

湖泊中酶的活性是具有监测意义的生物化学参数．不同季节东湖纳污点的溶解态碱性磷酸酶活性（ＡＰＡＤｉｓｓ）显著高于湖区水样中的相应值．在纳污点和湖区,ＡＰＡＤｉｓｓ与溶解正磷酸盐浓度的关系不尽一致．与表层水相比,富营养型湖区沉积物间隙水中的ＡＰＡＤｉｓｓ及其动力学参数均明显不同．郭郑湖区表层水ＡＰＡＤｉｓｓ的非均一性空间分布是不同来源且具不同动力学特征的酶循不同的反应机制共同作用的结果,它反应了湖泊污染程度、营养水平以及有机物质转化效率的概况．     

云南省大气污染扩散输送特征研究

通过分析各种野外探测资料和常规气象资料,全面讨论了影响云南省大气扩散输送能力的各种特征量的变化和特点,并试图说明高原山区的特殊地形及局地小气候条件对这些特征量的影响,认为云南全省大气扩散输送具有以下特征：大气稳定度以中性类居多,频率占50％以上;风速廓线指数值比平原地区大得多,也比一般山区的大;大气混合层高度春冬季较大,夏秋季较小,下午较大,凌晨较小;滇东和滇西北扩散参数较大,滇南较小;辐射雾出现频繁是一种影响当地大气扩散输送的天气现象。     

土壤中钒的化学结合形态与转化条件的研究

为了利用和控制土壤条件,改善土壤供钒特征,为农业生产和环境保护服务,综合参考国内外对土壤中其他微量元素形态划分的方法,初步区分出土壤中的钒以５种主要的化学结合形态存在。其含量多少依次为残留态＞无定形氧化铁结合态＞有机质结合态＞易还原锰结合态＞可溶态。通常,残留态钒占土壤全钒含量的90％以上,而可溶态钒的含量常低于1μg/g。一般而言,在较高的温度,较强的还原条件以及酸性土壤条件下,土壤中其它化学结合态钒更多地向可溶态钒转化;除有机质结合态钒外,其它形态钒的含量都与土壤全铁含量间有着显著或极显著的正相关。外源钒在酸性红壤中的形态转化速率较慢,在石灰性的栗钙土中的形态转化速率较快。酸性土壤对钒的缓冲能力强,缓冲容量大,不容易产生钒污染。     

汽车排放污染物浓度的预测

为了预测汽车排放污染物的浓度,应用简化的高斯烟团模式得到静风条件下的线源扩散预测模式。并结合高斯烟流扩散模式,建立了预测汽车污染物在任意风向下和年平均浓度的预测模式,考虑车道上存在车辆行驶的强烈机械扰动湍流和把繁忙的公路视为线源两个因素,提出了计算初始扩散参数的方法。然后,运用Turner和Pasquill扩散参数,建立了线源扩散参数的确定方法。该模式应用于预测高速公路沿途汽车污染物的浓度表明,计算值与监测值吻合较好,可用于我国公路环境影响的评价。