舌尖上的蔗糖香

土制蔗糖对于大多数人来说,似乎已经非常久远了,这也就成了许多人永远留存的模糊记忆。但对于我,只要想起蔗糖的香味,就忍不住吞津咽涎,回味歆羡。对蔗糖的渴望其实是从甘蔗种下去的那一刻开始的。冬天,人们将种蔗砍下来,连同叶子一起埋进土坑里,窖到第二年春天才把甘蔗种苗挖出来,将有芽的种蔗每两节剁成一截,种在旱地里。三四月的春风一吹,幼苗就像雨后的春笋一般,纷纷从肥沃的土壤里冒出头来。     

基于耦合协调度的煤矿安全应急管理评价

针对煤矿安全应急管理主动性和协调性缺乏易导致矿难事故发生的问题,提出基 于网络层次分析法（ANP）与序参量法的安全应急管理耦合协调度评价模型。通过归纳 煤矿安全应急管理进程中的耦合协调度,构建包括5个子系统、11个序参量以及33个二 级指标的煤矿安全应急管理耦合协调度评价指标体系。借助超级决策软件确定各指标权 重,然后采用序参量法对煤矿安全应急管理的预防、准备、响应和恢复4个环节进行协 调度测算。结果表明:示例煤矿安全应急管理的准备与响应两环节的各子系统协调度最 高,系统整体协调度较低。     

某焦化厂污染场地环境损害评估案例研究

以某大型焦化厂土壤和地下水多环芳烃、苯污染损害评估为例,采用资源等值分析法分别开展场地土壤和地下水污染环境损害评估,并对评估结果的不确定性进行分析.结果表明,损害评估的数额（27.1亿元）与实际污染修复成本（20.5亿元）具有较大差异,损害评估额明显大于污染治理修复成本;社会贴现率的取值（1%~5%）选择对土壤污染损害评估结果影响最大,污染含水层厚度（3m~9m）、含水层孔隙度（0.25~0.35）、社会贴现率（1%~5%）和单位地下水修复成本（4000~5000元/m²）等因子对地下水污染环境损害评估的结果影响较大.资源等值分析的方法作为评估工业场地土壤和地下水污染理论和技术上较为可行,但需要精细化的立法和明确的技术导则来规范损害评估的内容、程序和方法.     

基于VP-MFC的采煤机摇臂系统齿轮性能退化可靠性分析

齿轮作为采煤机摇臂系统的关键零件,其性能退化对采煤机的工作可靠性有着重要影响。建立了采煤机摇臂系统的刚柔耦合虚拟样机（VP）模型,基于仿真结果,计算得到温度载荷,应用ANSYS对摇臂系统的薄弱齿轮副进行多场耦合（MFC）分析,得到了齿轮的温度场及结构场云图。建立引入裂纹后的齿轮有限元模型,利用FRANC3D对其进行断裂裂纹扩展数值模拟,得到了齿轮的裂纹前缘应力强度因子、扩展轨迹与疲劳寿命。提出以齿轮的裂纹扩展疲劳寿命和可靠度为退化指标的定量评估方法,结果表明齿轮性能退化成指数分布。将虚拟样机、多场耦合与断裂力学相结合,为齿轮性能退化可靠性研究提供了新的方法。     

废弃场地修复的微尺度生态安全评估优化体系

针对我国陆域废弃场地生态修复的技术需求,从生态安全角度提供了可操作性强的评估与优化方法和技术体系,重点包括场地调查,场地污染等级划分,阻力因子体系构建与模型分析,生态安全指标评估以及技术方案比选优化等步骤.研究同时展示了该生态安全评估与优化技术方法在典型陆域废弃场地生态修复中的具体应用,为陆域废弃场地的微尺度生态修复方案确定与优化提供了一种定量化科学方法.     

考虑耦合地震作用的底层柔性结构体系振动控制

为了减小底层柔性结构的地震反应,防止结构因底层位移过大而倒塌,提出了一种底层柔性结构减震控制体系,在柔性底层安装磁流变阻尼器对其实施半主动控制。考虑到竖向地震的不利影响,建立了结构在双向耦合地震作用下的动力分析模型和振动控制方程,采用LQR控制算法对结构进行地震反应分析。研究表明,在无控情况下,结构的位移主要集中在底部柔性层;实施半主动控制后,结构的底层位移、顶层位移、各层加速度和倾覆力矩均明显减小,其中底层位移减小60%以上。在耦合地震作用下结构的地震反应比单纯水平地震作用下有所增加,以倾覆力矩的增加最明显,因此在高烈度地区应该考虑竖向地震对结构的影响。层间刚度比对结构的控制效果也会产生较大的影响,结构层间刚度比的确定应该在底层位移、顶层加速度和倾覆力矩之间权衡考虑。考虑土与结构相互作用会使结构的控制效果降低。     

超高层建筑风致振动的现场实测与数值模拟

通过采用现场实测和数值模拟方法,对某超高层建筑的风致振动特性进行研究。在建筑物顶部布置结构振动监测系统,对常态风和台风作用下的结构振动响应进行测量,分析加速度、位移幅值和结构的自振特性。以实测动力特性为基础,建立超高层建筑的等效气动弹性模型,采用平均风剖面入口,联合ANSYS和CFX对风场与建筑物的流固耦合振动进行数值模拟,得到不同顶部风速下,建筑物不同高度处的位移时程、气动力系数时程及频谱分析、尾流旋涡脱落模式。将数值模拟结果与现有的实测结果进行对比分析,表明该方法模拟流固耦合振动是可行的,并可为实际超高层建筑的抗风设计和舒适性计算提供技术依据。     

Spent rechargeable lithium batteries in e-waste: composition and its implications

The amount of spent rechargeable lithium batteries （RLBs） is growing rapidly owing to wide application of these batteries in portable electronic devices and electric vehicles, which obliges that spent RLBs should be handled properly. Identification of spent RLBs can supply fundamental information for spent RLBs recycling. This study aimed to determine the differences of physical components and chemical compositions among various spent RLBs. All the samplings of RLBs were rigorously dismantled and measured by an inductive coupled plasma atomic emission spectrometer. The results indicate that the average of total weight of the separator, the anode and the cathode accounted for over 60% of all the RLBs. The weight ratio of valuable metals ranged from 26% to 76%, and approximately 20% of total weight was Cu and Al. Moreover, no significant differences were found among different manufacturers, applications, and electrolyte types. And regarding portable electronic devices, there is also no significant difference in the Co-Li concentration ratios in the leaching liquid of RLBs.     

Cation exchange resin supported nanoscale zero-valent iron for removal of phosphorus in rainwater runoff

Self-made cation exchange resin supported nanoscale zero-valent iron （R-nZVI） was used to remove phosphorus in rainwater runoff. 80% of phosphorus in rainwater runoff from grassland was removed with an initial concentration of 0.72 mg. L-1 phosphorus when the dosage of R-nZVl is 8 g per liter rainwater, while only 26% of phosphorus was removed when using cation exchange resin without supported nanoscale zero-valent iron under the same condition. The adsorption capacity of R-nZVI increased up to 185 times of that of the cation exchange resin at a saturated equilibrium phosphorous concentration of 0.42 mg. L-1. Various techniques were implemented to characterize the R-nZVI and explore the mechanism of its removal of phosphate. Scanning electron microscopy （SEM） indicated that new crystal had been formed on the surface of R-nZVI. The result from inductive coupled plasma （ICP） indicated that 2.1% of nZVI was loaded on the support material. The specific surface area was increased after the load of nanoscale zero-valent iron （nZVI）, according to the measurement of BET-N2 method. The result of specific surface area analysis also proved that phosphorus was removed mainly through chemical adsorption process. X-ray photoelectron spectroscopy （XPS） analysis showed that the new product obtained from chemical reaction between phosphate and iron was ferrous phosphate.     

污染场地土壤重金属空间异常值识别及其点源效应的分离

由点源污染导致的土壤重金属空间异常值的分布及点源效应的大小将影响场地风险评估和修复方案的制定,进而影响场地的环境管理.以某典型重金属污染场地为研究区域,以表层土壤Cd含量为研究对象,引入稳健变异函数模型,并筛选出合适的变异函数模型,结合平尾化方法对表层土壤Cd含量空间异常值进行识别和处理,并有效地分离出点源效应.研究表明：研究区表层土壤Cd含量空间变异大且存在明显的空间异常值;CressieHawkins稳健变异函数更适用于对研究区表层土壤Cd含量半方差函数的估计,采用稳健变异函数和平尾化方法能够有效地识别空间异常值和分离点源效应,空间异常值主要分布在受人为活动影响较大的区块;由于准点过程导致的变异较大,分离出的点源效应解释了异常值点位表层土壤Cd含量的大部分.