不同功能型沉水植物对溶解氧影响及环境效应

研究选用刺苦草(Vallisneria spinulosa)、黑藻(Hydrilla verticillata)和穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)分别代表底层型、冠层少根型和冠层多根型沉水植物,通过中宇宙实验,探索不同功能型沉水植物在生长过程中水柱和沉积物中溶解氧(DO)浓度及其相关指标的差异。实验结果表明:不同处理组水柱DO浓度存在显著差异,空白组水柱DO浓度显著低于植物处理组,且空白组水柱总氮(TN)和总磷(TP)浓度降低程度最少;黑藻组比叶面积、叶面积指数、净增长生物量、相对生长速率和水柱DO浓度最大,能够有效降低水柱TP和TN浓度;穗花狐尾藻组株高最高,提升水柱DO浓度显著高于刺苦草,水柱TP降低程度最大;刺苦草组比根长、单株总根长和根冠比最大,提升沉积物深度6 cm以内的DO效果最好,沉积物铁含量最高,沉积物总氮(TN)、总碳(TC)含量和间隙水总溶解性磷(TDP)浓度最低。在修复富营养湖泊过程中,可根据水和沉积物缺氧状况,合理配置底层型和冠层型沉水植物,构建释氧能力较强的群落,从沉积物表层到水柱上层均为湖泊提供充足的氧气,从而更加有利于清水态的形成。

多金属掺杂尖晶石型催化剂制备及催化臭氧降解苯酚

采用水热合成法制备尖晶石型铁氧体,并对其M位掺杂多种金属离子以改性得到一系列催化剂,筛选后用于催化臭氧氧化降解苯酚。结果显示:与其他催化剂相比,Mn_(0.5)Co_(0.5)Fe_(2)O_(4)催化剂催化性能最佳,在苯酚质量浓度为30 mg/L,催化剂投加质量浓度为1 g/L,臭氧质量浓度为6 mg/L,流速为1 L/min并反应75 min时,化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)和苯酚的去除率分别可以达到90.11%和89.36%,较相同条件下单独臭氧氧化对COD和苯酚的去除率分别提高了31.16百分点和30.51百分点。利用X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)、X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)、电子顺磁共振(Electron Paramagnetic Resonance,EPR)等多种手段对该催化剂进行了表征,发现催化剂纯度较高,晶化程度好。此外,通过猝灭和自由基捕获试验表明体系中·OH和^(1)O_(2)参与了苯酚降解反应。催化剂循环试验表明,Mn_(0.5)Co_(0.5)Fe_(2)O_(4)催化剂具有优异的催化稳定性和重复利用性。

双硅酸镱环境障涂层的高温水氧腐蚀机理研究

陶瓷基复合材料构件在航空发动机燃气环境中面临严重的水氧腐蚀退化问题,在构件表面采用环境障涂层进行热防护是提高陶瓷基复合材料部件的高温性能、延长其使用寿命的有效措施。环境障涂层的高温稳定性对部件的结构完整性具有重要影响。为了探明环境障涂层在高温下的水氧腐蚀失效行为和机理,针对大气等离子喷涂(APS)Yb_(2)Si_(2)O_(7)/莫来石/硅体系的环境障涂层系统,开展了其在1350℃、90%(体积分数)H_(2)O-10%O_(2)水/氧蒸汽环境中的静态高温水氧腐蚀试验,采用XRD、SEM、EDS等材料表征分析手段,研究涂层在高温静态水氧腐蚀环境中的失效行为,获得EBCs涂层微观结构及物相在腐蚀过程中的演变规律,揭示EBCs涂层的失效机理。结果表明:表面的Yb_(2)Si_(2)O_(7)与环境中的氧化剂(主要为水)反应生成挥发性物质Si(OH)_(4),导致Yb_(2)Si_(2)O_(7)被不断消耗,莫来石层中的Si元素与Yb_(2)Si_(2)O_(7)层中的稀土元素发生互扩散,使得高温化学反应过程和机理十分复杂;在经历500 h腐蚀后,涂层出现鼓包脱落而失效。

驱油用燃气锅炉富氧燃烧碳捕集方案研究

针对油田驱油用22t/h注汽天然气锅炉进行富氧燃烧碳捕集研究。燃气锅炉的烟气加补充纯氧作为锅炉的助燃气体,通过计算机软件模拟预测锅炉本体的热力学数值,考察这种碳捕集工艺流程对燃气锅炉热效率的影响及排放烟气中的最大CO_(2)体积分数。

闽江河口湿地不同季节空气负氧离子浓度及其影响因素研究

空气负氧离子浓度已成为反映空气质量的重要指标之一,逐渐引起广泛关注。本研究基于闽江河口湿地国家级自然保护区空气质量监测站、自动气象站的野外定位自动监测系统,对2022年6月至2023年5月不同季节空气负氧离子浓度变化规律及其影响因素进行研究。结果表明:闽江河口湿地空气负氧离子平均浓度为10741±3717个/cm^(3),夏季与冬季差异不显著,其他不同季节间差异显著。不同季节空气负氧离子浓度表现为春季>夏季>冬季>秋季。不同季节空气负氧离子浓度日变化呈现“单峰单谷”的特征,夜间明显高于白天,最高值出现在清晨或者夜间,最低值出现在日间。不同季节空气负氧离子浓度变化受大气颗粒物和环境因子的显著影响,与温度、2分钟风速呈显著负相关,但是温度与冬季空气负氧离子浓度、2分钟风速与夏季空气负氧离子浓度关系不显著。空气负氧离子浓度与PM_(2.5)、PM_(10)显著负相关。

珠江三角洲典型河段溶解氧综合管理决策支持平台设计与研发

本研究结合珠江三角洲溶解氧综合调控工作的需求,以决策支持系统结构为理论框架,借助地理信息系统、数据库、模型等工具设计开发了珠江三角洲典型河段溶解氧综合管理决策支持平台。平台通过动态的图表展示珠三角重点断面溶解氧水平及其影响机理,通过模型集成实现珠三角重点断面低溶解氧滚动预报和预警,对预报可能出现的低氧问题提出精准控源、生态修复、水资源配置、闸坝调度等综合调控措施,并预测调控方案的溶解氧提升效果,为珠三角河网区的溶解氧达标提供技术支撑。

白银熔池熔炼炉稀氧燃烧技术工业实践

借鉴阳极炉使用稀氧燃烧技术的成功应用经验,在白银炉沉淀区采用稀氧燃烧,解决了富氧燃烧时粉煤消耗较多、烟气量大、炉膛温度分布不均匀等问题,而且延长了耐火材料的寿命,改善了作业环境。

外部环境对建筑材料热值检测结果的影响研究

燃烧热值是评估建筑材料火灾危险性的重要指标,其测定精度对消防设计和火灾风险评估至关重要。为了研究环境温度对热容量标定和燃烧热值的影响,通过氧弹量热法在不同温度条件下进行试验。结果表明,环境温度升高会导致热容量标定值和燃烧热值下降,且温度波动显著影响结果的稳定性。建议在测定过程中严格控制环境温度,以提高结果的准确性和可靠性。

组合式起动辅助措施对车辆高原高寒起动性能的影响

目的 提高车辆在高原高寒环境下的起动性能。方法 通过仿真方法研究高原高寒极端环境下组合式起动辅助措施对柴油机冷起动性能的影响,基于高原高寒环境模拟起动试验系统针对某测试车辆开展的高原高寒起动试验,验证组合式起动辅助措施对车辆高原高寒起动性能的改善效果。结果 对比分析了海拔5 500m、–35℃条件下某型柴油机加装4种不同构型的组合式冷起动辅助措施的起动过程,经过仿真和试验验证,在海拔5 500 m、–35℃条件下,采用进气预热器、燃油加热器、大容量低温蓄电池并联以及进气加氧装置的组合式冷起动辅助系统能够成功起动车辆。结论 进气中增加适量的氧气能够显著提升高原高寒起动过程中各循环的燃烧效率,增加着火循环数,同时提高各循环的做功能力。采用预热(进气和冷却液)、转速提升和进气加氧的组合措施能够显著改善高原高寒极端环境条件下车辆的起动性能。

基于生物膜的城市水污染生物强化治理方法研究

为提升城市水污染治理效果,提出基于生物膜技术的生物强化治理方法。以山东省潍坊市弥河水水质为标准配制实验用水,对比不同接种泥和填料下生物膜的启动性能,并探讨DO、pH、水流速度、COD负荷和进水C/N比对生物膜效果的影响。经分析可知,接种活性污泥的弹性填料生物膜对NH_(4)^(+)-N和COD的去除率更高,治理效果更佳。同时,当DO浓度为3.5 mg/L、pH在7.0~7.8范围内、水流速度为8.0 L/min、COD负荷为25 g/m^(2)·d、进水C/N比为10.2时,生物膜的去污效果最佳。这一研究成果为城市水污染的生物强化治理提供了新思路和技术支持。

转炉炼钢中氧气吹炼技术研究

氧气吹炼技术的应用推动了冶炼业的高效快速发展,提高了钢材质量、生产效率和环保性能。为实现氧气吹炼技术的广泛应用,深入研究了氧气吹炼技术在转炉炼钢中的作用、理论基础、关键参数与控制策略、工业应用及效果分析,并探讨了该技术对钢铁工业的重要性和应用前景。

超声波对市政污水厂活性污泥活性的影响

为提高市政污水厂活性污泥活性以改善生化池污泥生物活性,本研究引入不同工况的超声波(ultrasound,US)对某污水厂活性污泥进行处理。实验分别在常温和低温两种状态结合曝气和不曝气两种实验条件,采用频率40 kHz,功率密度为0.05、0.33 W·cm^(−2),功率分别为30、50、500 W的US设备对活性污泥进行处理,通过简易方法测定活性污泥耗氧速率(oxygen uptake rate,OUR)来判断活性污泥的活性变化情况。结果表明:在US功率500 W,超声强度0.33 W·cm^(−2)、作用时间5 min以内OUR提高效率最好,尤其是低温条件下污泥活性提高尤为明显。低强度US对活性污泥OUR效果不明显而长时间US作用又会加速活性污泥老化。结论:将US作用于市政污水生化池活性污泥能有效提高其活性从而有助于提高冬季生化池的生物脱氮效率。

金属离子对好氧活性污泥活性的影响

通过小试装置研究 Mg2 +、Mn2 +、Ni2 +、Zn2 +、Co2 +和 Mo6 +单独存在时对活性污泥活性的影响。结果发现 ,Co2 +浓度在 2 mg/ L以下时 ,对活性污泥活性稍有抑制 ,其他离子则均有促进作用。Mn2 +、Mo6 +、Zn2 +、Mg2 +和 Ni2 +的促进浓度范围分别是 :0 .5～ 3mg/ L ,0 .5～ 5 mg/ L ,0 .5～ 1 mg/ L,5～ 2 0 mg/ L ,0 .2 5～ 1 mg/ L。在各自最佳浓度条件下对活性污泥活性促进的主次顺序为 :Mg2 +>Mn2 +>Zn2 +>Ni2 +>Mo6 +。

黑火药的改进研究

在注重环保的当代,安全、无毒、无环境污染烟火药剂已经成为烟火药剂研究发展的方向。本文讨论了黑火药的改进方法,即在去掉原有的硫磺基础上改变氧平衡、改变可燃物的种类和含量,从而得到了环保型黑火药。

环境因子对植物释放挥发性化合物的影响

对近年来有关环境因子与植物释放挥发性化合物关系的研究进展进行了综合和概括。本文主要包括 3类挥发性化合物。(1)异戊二烯是由叶绿体产生并且直接释放到大气中的C5 化合物。(2)单萜类化合物是一类环状或非环状的C1 0 化合物,它在植物体内合成后首先贮存于体内的特殊结构中(如树脂道、油腺),然后由此通过气孔向大气中释放。(3)含氧挥发性化合物以各种形式释放到大气中。它包括醇、醛、酮、酯和有机酸。本文的重点是前两者,主要阐述了二方面内容:(1)植物挥发性化合物的生物合成和释放机理。(2 )环境因子(如温度、光照、水分胁迫、营养、CO2 浓度、空气湿度)及植物的发育阶段、机械损伤和昆虫取食等对植物挥发性化合物合成与释放的影响机制。

拉萨河干流城市段水环境容量

拉萨河流域是西藏自治区的政治、经济和文化中心,拉萨河生态环境保护状况对维持流域生态安全至关重要。近年来,拉萨河流域内经济快速发展,工业废水和生活污水排放量增加,成为威胁河流水质的潜在因素。明确拉萨河河流水质现状,核定水域的水环境承载力,对于未来拉萨河河流管理和经济规划均具有重要意义。基于河流断面、流量、水位和水质现场监测,污染物排放、水文和水质历史资料收集等工作,利用MIKE11模型,对拉萨河城市段干流水动力和水质进行了模拟,依据国家标准和规范计算了拉萨市干流河段水环境容量。计算结果表明:(1)拉萨市干流河段化学需氧量COD容量较小,氨氮NH+4-N具有较大容量:上游达孜断面按照地表水II类水体要求的浓度标准限值输入时,拉萨市干流段COD容量约为3461 t/a、NH+4-N容量约为602 t/a;若上游达孜断面按照2017年5月1日—2017年5月30日连续30日测定月均值输入,则拉萨市干流河段COD容量约为797 t/a、NH+4-N容量约为1145 t/a。(2)对拉萨市干流河段水环境容量影响较大的因素主要有气候变化、水利水电工程运行调度、上游来水水质和河流自净能力:2014年以后拉萨河流域的暖干化趋势,很可能带来枯水期流量降低,从而改变水环境容量计算中的设计水文条件,使水环境容量降低;拉萨河沿岸灌区取水,旁多水利枢纽、直孔电站运行调度也是影响下游水环境容量的重要因素;流域内草甸、湿地生态系统有机质和养分在气候暖干化背景下加速矿化,可能是造成上游水体中COD浓度较高的重要原因。(3)为加强拉萨河流域水环境管理,应加强上游草甸和湿地水环境效应监测、完善城市污水处理厂及配套设施。

不同养殖水体溶解氧与环境因子关系的比较

根据2003年7月到2004年6月间对厦门铁道公司东山牙鲆工厂化养殖车间和同安湾网箱养殖区养殖水体水环境监测的资料分析整理而得。研究结果表明:东山牙鲆养殖车间的DO、NH4-N、NO2-N均达到了二类渔业水质标准,但COD偏高,超出四类渔业水质标准。在工厂化养殖中,由于受人为的影响,DO与其他环境因子不存在线性关系。而在同安湾,NH4-N、NO2-N、DO和COD均达到了二类渔业水质标准,同时DO与COD,DO与NH4-N之间都存在较好线性关系。

二氧化碳—氧气混合喷吹炼钢实验研究

通过采用冶金反应的热力学分析、热平衡计算及热态实验,研究了CO2与O2混合喷吹炼钢工艺.对喷吹过程中金属熔体内的脱碳过程,铁液、炉渣及炉气成分及温度的变化进行了测试及分析.初步分析了CO2与O2混合喷吹炼钢工艺的可行性.根据热平衡计算可以得出,在炼钢过程中喷入一定浓度CO2气体后,同样可脱除钢中的碳,达到冶炼目的.实验证实,在真空电感应炉炼钢过程中,由于电能热量的补充,使得能满足炼钢过程的热量要求,喷入CO2与O2混合气体可以脱除钢中的碳.

化学需氧量测定法研究进展

化学需氧量是水质监测的一个重要参数。本文结合作者的工作对化学需氧量的测定现状和进展作了较为系统的评述。

海洋微生物酶反应器智能控制系统的研制

生物发酵过程具有严重非线性、高度时变性、高阶多变量和大型不确定的特点,为了实现生物发酵过程的自动化控制,提高生物技术产品的生产水平,使得发酵过程的参数检测、操作监视、自动控制等智能化,分析了影响发酵过程的主要因素以及各变量之间的耦合关系,综合应用传统的PID控制方法、模糊神经网络技术,构建了一种多变量模糊神经控制系统的前馈解耦算法并将其应用在发酵过程的思想,同时采用了冷凝、回收、利用发酵尾气技术,解决了尾气排放、罐体泄漏染菌的问题。模糊神经控制器和解耦部分独立设计,在模糊控制器中引入神经网络,解耦网络采用一层隐层,利用简化的学习算法,根据系统输出误差,在线调整网络权值,从而实现动态解耦而无需辨识被控对象的模型。该方法结构简单且计算量小,经实际应用结果表明这种控制算法具有很好的控制效果。