细尾矿砂非饱和渗流稳态含水率二维解析解

为准确描述非饱和细尾矿砂内部含水率的空间分布规律,采用解析方法求解了非饱和尾矿砂的二维Richards方程,探讨了解析求解过程中方程和求解区域简化的思路,介绍了非饱和细尾矿砂含水率空间分布的实验结果,采用混沌粒子群优化算法计算了求解过程中引入的常数。研究结果表明:解析解具有无穷级数的形式,且级数的系数具有很好的收敛性,非饱和细尾矿砂含水率在水平和竖直方向上的分布均近似服从指数函数,混沌粒子群优化算法的误差收敛性明显,利用解析模型得到的各点含水率计算值与实验测量值均符合的比较好。所得解析公式能够很好地描述非饱和细尾矿砂内部含水率的空间分布规律。     

2004年北京地区一次扬沙天气过程数值预报分析

本文在对沙源和实况气象场分析的基础上,利用北京城市气象研究所发展的区域沙尘耦合模式,对2004年3月29日北京及周边地区扬沙天气过程进行数值研究.模式预报出大风、垂直速度等气象条件要素演变,表明导致此次沙尘过程的发生、发展主要因素是大风、上升气流等.从天气实况沙尘图与预报沙尘区随时间演变过程看,模式预报的沙尘范围和强度与实况结果基本相符;沙尘数值预报模式能够较好地预报出此次沙尘过程发生的时间、地点、范围和移动路径等,较准确地描述了本次沙尘过程的形成演变和移动等特征.从模式预报的北京地区沙尘浓度的垂直廓线和沙尘强度表明本次沙尘的沙源以本地扬沙为主.     

塔里木盆地风沙灾害危险性评价

考虑到风沙灾害的发生与发展不仅与风沙灾害天气有关，还与其影响区的自然及社会经济状况有关，因此本文结合新疆的实际情况，以承灾体指数C11和灾次指数ZC的变化分析了塔里木盆地风沙灾害的空间分异规律。从Zc的变化规律看，基本为由荒漠区向草原牧区、农牧交错区到农区的递减走势；从CH的变化看，基本以库尔勒市、阿克苏市和喀什市为三个中心向四周递减的变化趋势，说明CH和Zc指数在空间分异上存在明显的错位。在此基础上，构建了风沙灾害危险性评价模型，它能综反映一个研究区的风沙致灾强度和承灾强度。研究结果表明，塔里木盆地南部以和田为中心的区域是风沙灾害最严重的地区和沙尘暴的起源地，而盆地中最大的城市——喀什市和最大的农业县——萨车县则是风沙灾害危险性最高的地区。这一结论与塔里木盆地风沙灾害的实际情况基本一致，说明用危险性指数Dx来表示研究区的风沙灾害危险性是可行的。     

含油废水异质结微通道分离机理及实验

石油炼制废水等石化行业含油废水普遍存在油分与悬浮物高度复合、油分乳化且水质剧烈波动等特征,其达标处理成为关乎企业绿色发展与产能拓展的关键因素。针对含油废水分离资源化需求,采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)、四氢呋喃(THF)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、固化剂等配制涂敷剂,通过喷涂石英砂制备了改性颗粒,并混合常规石英砂构建了异质结颗粒群,由此开发出异质结微通道沸腾床分离实验装置,考察了其对复合污染乳化废水中污染物的分离效果。结果表明：涂覆改性颗粒的接触角明显增加,且改性颗粒与油滴接触的微界面动态识别过程表明其较原始石英砂的疏油性显著增加;异质结颗粒群经过撕裂、剥离和聚并过程,将乳化液中10 μm以下的细小油滴有效聚结并确保废水油分去除率超过92%。针对油分和悬浮物质量浓度不超过50 000 mg·L⁻¹的实际石化废水,现场10 m³·h⁻¹规模的异质结微通道沸腾床侧线实验结果表明,在常规工况和波动工况条件下,其出水平均油分质量浓度分别为11.4 mg·L⁻¹和18.2 mg·L⁻¹,悬浮物质量浓度则分别降至21.3 mg·L⁻¹和29.1 mg·L⁻¹,且经过20 min反洗后沸腾床分离器满足长期稳定运行要求。     

风沙土成土演变过程中土壤微生物生物学特性研究进展与展望

对风沙土成土演变过程中的土壤微生物分布及组成、微生物生理群、微生物活性及固沙植物的根际微生物特性等微生物学特性研究成果进行了归纳和总结,得出了在风沙土成土演变过程中,随着生境的不断变化,各类微生物的数量显著增加,其分布随着土层深度、种植年限和季节的不同而不同、微生物活性也明显增加。流沙上种植固沙植物后,根系产生的各种代谢物改变了根际的理化环境,促进了根际微生物的发展,同时微生物的旺盛繁殖,也促进了风沙土向良性方向演变。     

炼油污水的深度处理

论述了炼油污水深度处理的常用技术--过滤、膜分离及化学氧化技术,对炼油污水深度处理进行了中试试验,并结合试验结果对动态砂滤系统、PAN膜处理系统和高级氧化系统处理炼油厂二级排放水的适用性进行了论证。结果表明,二级排放水经动态砂滤系统和NF纳滤系统处理后,COD、氨氮、SS、硫化物、酚、浊度、总铁等指标均达到循环水补水水质要求,可以回用于循环水场;经PAN膜制成的UF超滤和RO反渗透系统处理后,各种污染物指标和盐类指标都降至微量,且脱盐效果明显。     

2000年中国风沙灾害的时空格局与危险性评价

采用2000年3－6月中国省级报刊发布的风沙灾害信息800多条,建立了含有2600个案例的数据库,据此重建了2000年全国14场风沙灾害的时空格局。在此基础上,采用风沙灾害致灾灾次Zc和承灾体指数CH,构建了风沙灾害危险度Wx,编制了风沙灾害危险度评价图。研究表明：风沙灾害Zc高值区与CH高值区在区域上错位,前者在内蒙古中西部,后者在华北平原。风沙灾害危险性Wx高值区分布的北界为国界;西南界为阿拉善左旗－甘肃定西县－浙江北部的杭州市;东北界为内蒙古中部锡林浩特市,多伦县－河北东北丰宁县－秦皇岛市所围的区域。这个区域应用为我国风沙灾害防治的重点区域。其中Wx为3．5以上的带状区域,即内蒙古乌兰察布高原－河套平原－鄂尔多斯高原北部、山西北部、京津及河北应为防沙治沙的核心区域。     

Long-Term Observation of Asian Dust in Changchun and Kagoshima

Monitoring of Asian dust at two stations in Changchun, Jilin Province in northeast China, and Kagoshima, southwest Japan, is discussed. In Changchun, interval records were made with digital and video cameras from 18 March 2003. In Kagoshima, a web camera system to monitor volcanic clouds has been working since December 2000, which also provides data for studies of dust. A heavy dust episode on 11 November 2002, affecting both stations, was detected using 11 and 12 μm channels of NOAA/AVHRR. We observed dust in Changchun on 26 March, 7, 14–16 April, 1–2, 8, 10, 19 May, 8, 23 June, and 12 July in 2003. The observed images corresponded well to NOAA/AVHRR imagery and with 8.6, 11 and 12 μm Terra/MODIS results, although conditions were too cloudy for satellite verification in some cases.     

沙质草地植被防风抗蚀生态效应的野外观测研究

采用定位实测法,研究了科尔沁沙地沙质草地植被防风抗蚀的生态效应.结果表明:在春季风沙活动期,退化沙质草地不同恢复阶段的植被盖度存在很大差异,从流动沙地的0.3%增至固定沙地的16%.植被盖度的有序增加导致下垫面空气动力学粗糙度从流动沙地的0.013cm增至固定沙地的0.111cm,摩阻速度从0.272 m·s^-1增至0.823 m·s^-1,近地表20cm高度平均风速由7.0 m·s^-1降至3.8 m·s^-1,侵蚀风持续时数由2h降至1h.相应地,0～20cm气流层内的总输沙量由流动沙地的88.8 g·(h·cm²)^-1降至固定沙地的1.6 g·(h·cm²)^-1.回归分析表明,在退化沙质草地的恢复过程中,植被盖度VC与土壤风蚀率Q间具有良好的指数函数关系:Q=3.93+93.66e^-0.60VC(R²=0.893,p<0.0001,n=40).     

滤层厚度对慢滤池深度处理污水的性能影响

将慢滤池用于污水二级出水的深度处理,并利用小试装置研究了滤层厚度对慢滤池性能的影响。选取浊度、COD和色度三个指标,在滤层不同深度处多次取样,分析各指标沿滤层厚度的变化。结果表明,采用粒径为0．4～0．6mm,滤层厚度为800mm的石英砂做滤床时,慢滤池对二级出水具有较好的净化效果：当进水浊度、COD和色度分别为1.3～6．9NTU、30．4～70．0mg·L^-1和20．6°～57．6°时,平均去除率分别达到86．5％、45．0％和46．3％。从试验结果可以看出,慢滤池类似一个微缩的污水二级处理系统,滤层表面的粘性滤膜起到类似初沉池的作用,可以对各指标实现较好的去除,58．6％的浊度、52．7％的COD和45．7％的色度是在滤层上部去除的;慢滤池中部起到类似曝气池的作用,下部起到类似二沉池的作用,对水质指标也能实现一定的去除。