碱激发矿渣基泡沫混凝土的制备及其封存CO_(2)可行性研究

随着工业化进程的不断推进,工业固体废弃物的排放量逐年增加,以工业固废为主要原料制备泡沫混凝土并将其用于CO_(2)封存,对实现工业固废的资源化利用和CO_(2)的经济、高效封存具有重要意义。本文以高炉矿渣为原料,选用NaOH为碱激发剂,硬脂酸钠为稳泡剂,十二烷基硫酸钠(C12H25NAO4S,SDS)为发泡剂,制备了高孔隙的泡沫混凝土。探究了不同NaOH用量对矿渣基泡沫混凝土综合性能及封存CO_(2)性能的影响。实验结果表明,随着NaOH用量的增加,泡沫混凝土的干密度逐渐增加,抗压强度先增大后减小。泡沫混凝土的内部孔隙分布不均匀,孔隙率大。SEM结果表明,当NaOH用量过高时泡沫发生破裂连通。XRD结果表明,矿渣基泡沫混凝土水化产物主要是C—S—H凝胶和Ht物相,Ht物相的层状结构使得材料的孔壁不够致密,从而影响材料的力学性能。TGA结果表明,碳化过程中水化产物有效吸收CO_(2)转化成以CaCO3为主的碳酸盐,NaOH用量12%时,CO_(2)的封存量最高为89.74 kg/m^(3)。

地铁施工物化阶段TBM区间碳排放核算与减排

目前,国内外对土建工程碳排放的研究主要集中在住宅、办公建筑领域,对地铁建设工程碳排放的研究较少。为计量地铁TBM区间土建工程物化阶段碳排放,识别其排放特点,运用碳排放系数法建立了包含TBM区间土建实体、建造配套设备、运输施工机具、周转材料、劳动力在内的系统边界,将物化阶段划分为建材及预构件生产、建材及预构件运输、现场施工三个环节对碳排放进行计量。对碳排放因子进行了定义选取,构建了TBM区间各环节碳排放的计量模型并对青岛地铁典型TBM工段进行了案例分析,得到物化阶段三个环节的碳排放强度分别为4875.87 tCO_(2)/km、49.54 tCO_(2)/km、1780.04 tCO_(2)/km,总碳排放强度为6705.45 tCO_(2)/km。通过情景假设法,得出地铁TBM区间再生建材的使用可以带来1.21%~2.43%的减排效益。

新污染物水生态环境风险及其防控形势

水生态环境质量一直是环境保护领域的焦点。目前,针对化学需氧量、高锰酸盐指数、总氮、总磷等常规污染物的治理取得了显著成果。然而,新污染物带来的水生态风险日益显著。新污染物种类繁多且分布广泛,具有生物毒性、环境持久性、生物累积性等典型特征,加强水体新污染物管控治理,是深化环境污染防治、保护国家水质安全的必然要求,也是当前水生态环境健康风险防控亟需解决的问题。本文对新污染物水生态环境风险特征及国内外相关水质标准进行梳理和分析,助力我国水质提升和水生态环境风险防控工作的高效发展。

基于物联网的观赏鱼智能饲喂系统的设计

面对以传统鱼缸养殖观赏鱼的饲喂形式过程存在的诸多疑难问题,需要设计一款能长期并且精准的对多种观赏鱼生长阶段进行监测的智能饲喂系统,饲喂精准目的是能够减少养殖过程中的成本,同时有益于鱼健康生长,减少鱼缸中水质的污染和饵料的过度浪费。该设计包括下位机和上位机,下位机是硬件系统部分,上位机是软件设计部分。硬件系统功能包括控制相关传感器信息采集、硬件设备的控制以及与软件部分进行通信。软件部分设计为了存储和分析相关环境和鱼群数据,最主要是可利用神经网络学习算法对多种鱼进行种类鉴别和及时显示相关信息。

基于ZigBee与GPRS的智能渔业监测系统设计

考虑到智能渔业监测系统可以在很大程度上契合目前社会渔业发展进步的潮流,因此为了提升水产养殖渔业的智能化水平,同时保证池塘养殖渔业的产出量和质量,结合ZigBee与GPRS技术的各自优势,设计了一种池塘养殖智能化监测系统。研究分析了智能渔业监测系统的具体设计方案,此设计系统包括采集控制端、网关和服务器端,系统主要工作是负责监测所有的水质数据同时将这些数据传送给服务器端,服务器会对数据进行整合、分析和处理,而且远程控制还可以调节池塘的环境数据。此系统能够节约人力、物力以及时间资源,可以在低成本投入的同时提升渔业养殖的质量和产量。

基于高校教师教学创新能力提升视角下环境类课程教学内容重构探讨——以“环境监测”为例

教师教学创新能力是高校办学质量和人才培养质量提升的关键,其能力的提升也是教育体系建设中的一个重要课题。教学创新要落实“以本为本”的要求,除了创新教学方法、改革考核方式,最重要也是最基本的是设计和重构教学内容。“环境监测”是环境科学与工程专业核心课程,也是环境专业课程体系的主要组成,其内容是培养具备实践创新能力高层次应用型人才的关键途径。本文结合高校教师教学创新大赛的标准,分析了课程教学内容的重要性,从“四有”的角度提出对教学内容重构建议,并用于环境类课程——“环境监测”教学实践,以满足高校教学的需求,更好地促进学习革命。

公路桥梁施工养护及加固维修技术分析探讨

公路桥梁的建设不仅为人们方便出行提供了坚实的支持,而且为促进我国经济发展提供了关键的基石。随着时间的推移,公路桥梁也不可避免地遇到了许多频繁使用过程中的挑战和损失,因此,根据桥梁的老化和破损情况及时进行维护、保养和加固操作就变得非常重要。同时,在科技进步大潮下,一系列新兴材料和先进技术创造性地纳入公路桥梁维养加固领域之中,两者相得益彰,不但大大延长桥梁服役寿命,而且显著增强桥梁整体结构安全性和稳固性,达到技术革新和安全保障协调共生。

黑土区坡耕地土壤侵蚀及水分利用效率对不同覆盖耕作模式的响应

为揭示不同覆盖耕作模式对黑土区坡耕地土壤侵蚀防治及水分利用效率的影响机制,设置顺坡免耕碎秆均匀覆盖(SM)、顺坡免耕覆盖作物(SC)、横坡免耕碎秆均匀覆盖(CM)和传统耕作(CK)4种覆盖耕作模式,研究分析黑土区坡耕地土壤水分动态变化规律,明确不同覆盖耕作模式的土壤侵蚀特征,分析不同覆盖耕作模式对水分利用效率的影响.结果表明:顺坡免耕碎秆均匀覆盖(SM)、顺坡免耕覆盖作物(SC)和横坡免耕碎秆均匀覆盖(CM)均能不同程度地增加土壤水分含量,防治土壤侵蚀和提高水分利用效率.SM处理、SC处理与CM处理较CK处理0~80 cm不同土层土壤含水率分别提高9.34%~18.20%,5.30%~11.54%和9.12%~19.84%;径流量、侵蚀量、降雨量和最大30 min雨强(I_(30))均与水分利用效率呈显著负相关性;SM处理、SC处理和CM处理的水分利用效率较CK处理均有提高,其增幅介于1.18%~10.76%.通过对比分析减流减蚀效果和水分利用效率,发现在防治土壤侵蚀,蓄水保墒及提高水分利用效率方面,横坡免耕碎秆均匀覆盖模式效果更好.

黑土区玉米生理生长特性及产量对不同秸秆覆盖与施肥量的响应

为揭示秸秆覆盖量与施肥量对东北黑土区玉米生理生长特性的影响机制,设置3种秸秆覆盖量(0.5,1.0和1.5倍)和3种施肥量(80%,100%和120%)的交互试验和常规施肥无覆盖对照处理CK共10种处理,研究分析不同秸秆覆盖量与施肥量下玉米叶片净光合速率Pn、气孔导度Gs、胞间CO_(2)浓度Ci和叶绿素SPAD等光合特性指标及株高、产量及其构成要素等生长指标的变化规律,分析各处理生长指标与光合特性参数和产量之间的相关关系,并通过综合指数法优选出效果最优的秸秆覆盖与施肥模式.结果表明:秸秆覆盖和施肥均能提高叶片Pn,Gs和叶绿素SPAD,降低Ci,玉米功能叶片Pn和Gs均随生育时期先增加后减少,而Ci随生育时期先增加后降低;叶绿素整体变化趋势与Pn一致;各处理玉米产量随秸秆覆盖量增加先增加后减少,随施肥量增加而增加,除80%施肥量处理组外其他处理玉米产量较CK处理增加8.9%~21.7%;秸秆覆盖量为8000 kg/hm^(2),施肥量为336 kg/hm^(2)时对研究区域内玉米生长生理及增产效果最佳.

黑土区免耕条件下减施氮肥对大豆光合特性和光合氮利用效率的影响

为探究黑土区减氮对大豆光合特性及光合氮利用效率的影响,以传统耕作配合常规施氮为对照处理,设置免耕常规施氮、免耕减氮15%、免耕减氮30%及免耕不施氮共5个处理,研究不同处理对大豆叶面积指数、光合特性、光合-光响应曲线及光合氮利用效率的影响。结果表明,各生育时期大豆净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、最大净光合速率(Pn_(max))、暗呼吸速率(R_(d))、表观量子速率(α)、叶绿素含量(SPAD)和叶面积指数(LAI)均随施氮量减少呈先升后降趋势,胞间CO_(2)浓度(Ci)随施氮量减少呈先降后升趋势。与对照处理相比,各生育时期免耕减氮15%处理可显著降低大豆Ci 8.03%~11.16%,提高大豆SPAD、LAI、Pn、Tr、Gs分别为3.21%~6.52%、9.60%~35.00%、14.13%~42.20%、12.93%~38.66%、18.62%~40.87%。免耕减氮15%处理大豆叶片光合-光响应实测曲线变化及光合响应参数显著优于其他处理。不同处理间,各生育时期大豆叶片光合氮利用效率随施氮量减少呈先升后降趋势,其中免耕条件下减氮15%处理较对照提高13.29%~25.43%;叶片光合氮利用效率与LAI、SPAD呈极显著正相关。

不同覆盖及耕作措施对黑土区坡耕地土壤养分时空变化特征及作物产量的影响

为探究不同覆盖及耕作措施对黑土区坡耕地米-豆轮作农田土壤养分时空变化特征及作物产量的影响机制,于2022—2023年进行田间试验,设置顺坡碎秆均匀覆盖(SM),横坡碎秆均匀覆盖(CM)、顺坡覆盖作物(SC)和传统耕作(CK)4个处理,分析不同覆盖及耕作措施下土壤养分含量随生育时期和土层深度的变化趋势以及作物产量表现,明确不同覆盖及耕作措施下土壤硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、速效磷(AP)、速效钾(AK)含量与作物产量之间的相关关系。结果表明:随作物生育时期的推进,各处理土壤AP含量呈先增加后降低的变化趋势,土壤AK含量呈逐渐减小的变化趋势;各处理土壤NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、AP和AK含量随土层加深整体上呈逐渐减小的趋势。各处理的作物干物质量和产量较CK分别显著提升3.29%~11.96%和4.29%~14.77%;除2022年0~20 cm和20~40 cm土层土壤NH_(4)^(+)-N含量外,其余各土层土壤养分含量与作物产量均呈显著正相关关系(P<0.05),土壤AK含量对作物产量的影响程度更高。

CT引导下经皮肺穿刺活检肺部磨玻璃样病变患者发生并发症的危险因素研究

目的:探讨CT引导下经皮肺穿刺活检肺部磨玻璃样病变患者发生并发症的危险因素,为临床防治提供参考和依据。方法:以回顾性的方式分析2021年9月至2023年9月于河南省直第三人民医院就诊的138例肺部磨玻璃样病变患者临床资料,根据CT引导下经皮肺穿刺活检后是否发生并发症分为发生组35例和未发生组103例。采集患者临床资料,包括性别、年龄、体质量指数、穿刺次数、穿刺角度、穿刺时间、穿刺深度、穿刺针停留时间、穿刺体位、合并慢性阻塞性肺疾病、病灶距胸壁距离、病灶直径等,对上述资料进行单因素分析,将其中差异有统计学意义的变量再行多因素Logistic回归分析,以筛选出肺部磨玻璃样病变患者CT引导下经皮肺穿刺活检后发生并发症的独立危险因素。结果:单因素分析结果可见,在发生组患者中,穿刺次数≥3次、穿刺时间>10min、穿刺针停留时间>10min、合并慢性阻塞性肺疾病、病灶距胸壁距离>3cm、病灶直径<2.5mm的占比均高于未发生组(P<0.05)。多因素Logistic回归分析的结果中可见,穿刺针停留时间>10min、合并慢性阻塞性肺疾病、病灶距胸壁距离>3cm及病灶直径<2.5mm均为肺部磨玻璃样病变患者CT引导下经皮肺穿刺活检后发生并发症的独立危险因素(OR=7.286、6.666、5.658、6.787,P<0.05)。结论:针对上述独立危险因素制定相关临床措施,可预防肺部磨玻璃样病变患者CT引导下经皮肺穿刺活检后发生并发症。

2种改性活性炭对甲苯吸附性能的对比研究

利用微波、电炉加热对活性炭进行改性,并测定了改性前后不同种类活性炭对甲苯的吸附性能、表面酸碱官能团含量以及比表面积.结果表明,对于微波改性,随着改性温度升高,活性炭对甲苯的吸附量逐渐增大,表面碱性官能团含量也相应增加,比表面积相应减小.改性温度850℃时活性炭吸附甲苯性能最高,650℃与450℃改性后活性炭吸附甲苯的性能相差不大.电加热改性也具有类似的趋势,但对甲苯的吸附性能总体低于微波改性.扫描电镜表征显示,热改性去除了活性炭孔道内的杂质,使活性炭内部孔道更加通畅,有利于提高吸附甲苯的能力,但温度升高同样存在炭骨架收缩,孔道变窄的弊端.微波加热和电炉加热在原理和热传递方向上的不同,是导致改性结果之间差别的关键问题.

微波改性活性炭对甲苯吸附性能的实验研究

利用微波对活性炭进行改性,并测定了改性前后不同种类活性炭对甲苯的吸附性能、比表面积、碘吸附值以及表面酸碱官能团含量.结果表明,随着改性温度升高,碘吸附值逐渐提高,表面碱性官能团含量也相应增加.改性温度为850℃时活性炭吸附甲苯性能最高,650℃与450℃改性后活性炭吸附甲苯性的性能相差不大.扫描电镜分析显示微波改性使活性炭孔道更加通畅,有利于提高吸附甲苯的能力,但温度升高同样存在炭骨架收缩,孔道变窄的弊端.通过实验数据并结合扫描电镜结果分析,实验认为活性炭吸附甲苯包括物理吸附和化学吸附两种机理,低温改性时主要提高物理吸附性能,高温则主要提高化学吸附性能.

微波辐照活性炭改性机理研究

利用微波辐照作为改性手段,在450℃、N2气氛下对椰壳基颗粒活性炭进行了改性研究,测定了活性炭改性前后对甲苯的吸附性能。结果表明:微波改性后,单位质量活性炭(1 g)对甲苯的吸附能力由182 mg提高到193 mg;试验中,吸附床层的穿透时间由2.5 h提高至3.5 h。改性活性炭的表面碱性官能团含量、比表面积、孔容积、碘吸附值均比未改性活性炭有所提高,而表面酸性官能团含量则较未改性活性炭有所降低。试验分析结果表明:微波加热对活性炭孔道的清理作用提高了其物理吸附性能并且在试验中起主导作用;还原性气氛下高温加热导致的表面碱性官能团含量增加提高了其化学吸附性能。

膨润土吸附废水中重金属的研究进展

含重金属离子废水的排放是环境重金属累积的重要原因之一,而膨润土具有良好的吸附性能并且价格低廉,因此利用膨润土对废水中重金属离子进行吸附成为了当前的研究热点。为了更全面地了解膨润土对废水中重金属离子的吸附过程,对目前国内外相关研究进行归纳总结,从吸附过程的影响因素、等温吸附、吸附动力学、吸附热力学、吸附机理及解吸等方面进行介绍和评述,指出目前研究所存在的问题,指明了今后的研究和发展方向,为推动该技术用于实际废水处理提供理论支持。

蒙脱石表面电荷特性研究及模拟

以钠基蒙脱石为研究目标,利用酸碱电位滴定方法并结合表面络合模型,对蒙脱石表面电荷特性进行了实验研究及理论计算。结果表明,溶液离子强度为0.1,0.01和0.001 mol/L,蒙脱石的表面零净质子电荷点(pH_(PZNPC))分别为6.26,7.47和8.18,并且pH_(PZNPC)与溶液离子强度的对数呈良好的线性关系;pH值<pH_(PZNPC),蒙脱石的质子化反应发生在结构电荷位和可变电荷位,pH值>pH_(PZNPC),蒙脱石的去质子化反应则主要发生在可变电荷位。在质子化-去质子化反应中,蒙脱石表面的结构电荷不会被中和。

硅酸镁锂的有机改性及对Cr(Ⅵ)的吸附特性

采用水热法合成了硅酸镁锂(Laponite),然后利用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对其进行有机改性,研究了改性后的有机硅酸镁锂(CTMABL)对Cr(Ⅵ)的吸附特性.结果表明,改性后样品的比表面积和孔容积变小而平均孔径增大.CTMABL样品的d(001)值从改性前的1.23 nm增加到1.79 nm,表明CTMAB进入Laponite层间.随着溶液p H值的提高,CTMABL对Cr(Ⅵ)的吸附效率明显下降;p H<8.5时,CTMABL颗粒表面电势为正,能够与Cr(Ⅵ)阴离子发生静电吸引从而提高吸附效率.随着固液比增加,对Cr(Ⅵ)的去除效率迅速上升,当固液比达到4 g/L后去除效率趋于稳定.离子强度对Cr(Ⅵ)吸附过程的影响不明显.CTMABL对Cr(Ⅵ)的吸附符合准二级动力学模型,吸附传质速率受膜扩散和颗粒内扩散过程共同影响.等温吸附过程符合Langmuir模型,热力学分析结果表明吸附过程是一个自发的吸热反应.综合分析认为表面配合作用是主要的吸附机制,同时静电引力在吸附过程中起到了促进作用.

微波辐照程序升温与恒温解吸载甲苯活性炭

利用微波作为加热手段,采用恒温解吸和程序升温解吸两种方法对吸附了甲苯的活性炭进行了解吸研究。两种方法的操作条件分别为:1.恒温400℃;2.程序升温,初始温度及升温幅度均为100℃,每个温度点保持时间10min,终温500℃保持5min。结果表明,微波恒温解吸和程序升温解吸产生的甲苯气体浓度最高可达到56.7g/m3、28.7g/m3;两种解吸方法都可以在45min左右使活性炭达到90%以上的解吸效率。对两种方法的能量消耗进行分析后发现,相比400℃恒温解吸,程序升温解吸的能量消耗可以降低23.7%。

真菌过滤塔净化含苯、甲苯废气影响因素的研究

利用2段可调温式生物过滤塔，以真菌为降解菌，研究了人口污染物浓度0．9～5．0g/m^3条件下，温度、填料湿度对苯、甲苯废气净化效率的影响．结果表明，当塔内温度在30～40％时，生物塔净化能力较高；其中塔内温度32．8℃时，微生物对苯和甲苯的净化能力最高，在该温度下，当苯、甲苯人口负荷分别为673．5和665．0g／（m^3·h）时，过滤塔的最大去除负荷分别为136和150g/（m^3·h）．试验研究了填料湿度对净化能力的影响，结果表明，高填料湿度不利于真菌过滤塔对苯和甲苯的净化，本试验的最佳填料湿度是45％左右，填料湿度在40％～50％范围内，过滤塔表现出较高的净化效率．随着过滤塔的运行，系统压降由挂膜前的18Pa逐渐上升到后期的39Pa，渗滤液的颜色也逐渐加深，表明塔内存在生物量积累的问题．