煤层气开采对辛安泉域地下水影响研究

煤层气是一种新兴清洁能源,近十几年来煤层气产业快速发展,但也带来诸多泉域地下水环境问题。为研究煤层气开采对泉域地下水的影响,以山西省沁南区块东部煤层气开采区和辛安泉域为研究对象,结合泉域水文地质条件和煤层气开采工艺,分析煤层气开采对辛安泉域地下含水层、地下水水量、地下水水质和岩溶水系统的影响,提出具体对策。研究结果认为:(1)沁南区块东部煤层气开发项目位于沁水煤层气田中东部,与辛安泉域保护区相互重叠,煤层气的生产是通过排水、降压、脱附实现的,开采过程包括钻井、压裂及排采。(2)煤层气开采对地下含水层的影响主要体现在钻井和压裂环节,其开采将对浅层孔隙水含水层造成轻微影响,对深层的二叠系石千峰组、上石盒子组及山西组3号煤层含水层结构造成永久破坏。(3)煤层气开采对地下水水量的影响主要体现在钻井和排采环节,开采钻井时若操作不当可能导致区域浅层孔隙水水量减少,运行期会造成井区及周边山西组裂隙含水层水量减少、水位下降。(4)煤层气开采对地下水水质的影响主要来源于钻井废水、压裂废水及采出水。钻井废水可能会下渗影响井场周边浅层孔隙水水质;压裂废水会对山西组3号煤层中的裂隙水水质产生短期影响;在项目开发整个开采期内都会有采出水的排出,采出水主要存在下渗影响区域浅层孔隙水水质的现象,并随时间推移会沿导水构造向深层流动,污染泉域深层裂隙水及岩溶水。(5)项目开采目标煤层底板标高-320~-580 m,岩溶水水位标高-630~-645 m,属全区带压开采,煤层底板至奥陶系岩溶水含水层之间有石炭系太原组和本溪组相隔,开采过程不会导通到岩溶水含水层。煤层气开采不会直接影响辛安泉域岩溶地下水。针对影响有问题,从优化施工工艺、构建采出水处理系统及完善防渗系统等方面提出具体防治对策。研究结果为促进沁南区块东部煤层气产业绿色发展及泉域地下水保护提供参考。

(Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30))_(0.97)Ce_(0.03)非晶合金在含Cl^-介质中的腐蚀电化学行为研究

用电化学技术方法研究了Zr55Al10Ni5Cu30和(Zr55Al10Ni5Cu30)0.97Ce0.03非晶合金在含Cl-介质中的腐蚀电化学行为及添加稀土Ce的影响.结果表明:随Cl-浓度增加,两种非晶合金的腐蚀速度加快;添加稀土Ce后提高合金耐蚀性;随极化电位的提高,两种非晶合金在0.05mol/LNa2SO4及含Cl-介质中均出现钝化特征,维钝电流密度随Cl-浓度增加而减小;Zr55Al10Ni5Cu30非晶合金的电化学阻抗谱由单容抗弧组成;(Zr55Al10Ni5Cu30)0.97Ce0.03非晶合金的交流阻抗谱在Cl-浓度较低时呈单容抗弧特征,而随Cl-浓度的增加,单容抗弧变为双容抗弧.

水功能区纳污能力动态研究与应用

在考虑河道流量与水温对污染物降解作用的基础上,提出一种针对河道水功能区纳污能力计算的方法。利用淮河流域山东省水功能区河段资料,以COD与NH3-N两种污染物为例,研究其降解系数与流量、水温的关系。利用最小二乘法拟合得到各污染物的降解系数与流量的函数关系,通过对大量实测资料的分析,得到水温对各污染物降解系数的线性修正系数。在此基础上,选取75%和90%两种保证率作为水功能区纳污能力计算的水文设计条件,分别计算出逐月纳污能力。结果表明:在90%保证率设计流量下,山东省水功能区大多数月份纳污能力计算结果为0,而在75%保证率设计流量下各月纳污能力不为0,说明北方流域更适合取75%保证率设计流量来计算纳污能力。通过计算水功能区逐月的纳污能力,计算出入河污染物削减量,并提出相应的限制排污措施。

基于溶解氧平衡法的南四湖生态需水量研究

提出一种基于水体溶解氧平衡法的湖泊生态需水量计算方法。首先计算大气复氧量和水生植物光合作用产氧量,然后计算水生生物呼吸耗氧量和底泥中有机污染物降解耗氧量,根据湖泊产氧量与耗氧量的平衡方程,确定不同水质条件下逐月水生生物需水量。以南四湖为例,计算了大气复氧量和水生植物光合作用的产氧量以及水生生物呼吸耗氧量和底泥中有机污染物降解耗氧量,在综合考虑逐月蒸发、渗漏需水量的基础上,依据溶解氧平衡方程,确定了湖泊逐月基本生态需水量。

添加Ce对Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)合金在Na_2SO_4溶液中腐蚀电化学行为的影响

利用电化学极化和阻抗谱(EIS)技术研究了Zr55Al10Ni5Cu30及(Zr55Al10Ni5Cu30)0.97Ce0.03非晶合金及相应的晶态合金在0.50 mol.L-1Na2SO4溶液中的腐蚀行为.结果表明,Zr55Al10Ni5Cu30及(Zr55Al10Ni5Cu30)0.97Ce0.03非晶合金及相应的晶态合金在0.50 mol.L-1Na2SO4溶液中均出现了钝化现象,其中(Zr55Al10Ni5Cu30)0.97Ce0.03非晶合金出现了二次钝化现象.Zr55Al10Ni5Cu30及(Zr55Al10Ni5Cu30)0.97Ce0.03非晶合金的腐蚀电流密度均小于相应的晶态合金,向非晶合金Zr55Al10Ni5Cu30及相应的晶态合金中添加稀土Ce元素后,合金的腐蚀电流密度减小,腐蚀速度降低,合金的抗腐蚀性能提高.四种合金的EIS图均呈单容抗弧特征,Zr55Al10Ni5Cu30及(Zr55Al10Ni5Cu30)0.97Ce0.03非晶合金的电荷传递电阻均较相应成分的晶态合金大.两种非晶合金在0.50 mol.L-1Na2SO4溶液中比晶态合金有较好的抗蚀性能,在四种合金中,添加Ce元素的(Zr55Al10Ni5Cu30)0.97Ce0.03非晶合金具有最好的耐蚀性能.

构建以创新创业实践为主线的化学专业实践教学新体系

构建以创新创业实践为主线的化学专业教学新体系,不仅强调普通高等学校本科教学过程中实践环节的纵向贯通,更加深层次的注重创新创业实践的横向联系;同时还突出课内外结合、校内外结合、理论与实践结合、知识与能力结合等多方位创新创业实践。沈阳师范大学化学化工学院以多年的化学教学改革经验为基础,准确把握化学专业方向的发展动态,应对市场导向对化学专业人才实践能力需求的变化,不断创新研究方法和教学方法,在以创新创业实践为主线的化学教学工作上形成了一套新体系。

济南市1997―2014年农业水足迹及结构变化特征分析

为了研究地区农业用水总量与用水结构动态变化响应关系,深化调控农业产业结构与农业用水结构,基于水足迹理论,采用VAR(2)模型建立了脉冲响应函数以及方差分解,研究了济南市1997―2014年农业水足迹变化情况以及农业水足迹构成之间的响应关系。结果表明,济南市农业绿水、蓝水、灰水足迹呈现逐年递增趋势,其中1997―2009年为快速上升阶段,2009―2014年为平稳上升阶段;种植业水足迹与农业水足迹之间不存在黏滞性,渔业水足迹与农业水足迹之间存在负响应关系;影响济南市农业水足迹的重要因素依次为种植业水足迹、畜牧业水足迹、林业水足迹、渔业水足迹。总之,通过适当减少高耗水种植业和畜牧业生产、增加渔业产品产量、制定长期的农业用水规划,并进一步优化农业用水结构,方可实现农业水资源的可持续利用与发展。

铝合金表面钛锆转化膜的性能

为开发出可替代铝合金表面铬酸盐转化工艺,以2024铝合金为基体,采用钛酸盐、锆酸盐为主盐,制备了金黄色与灰色2种无铬钛锆转化膜,并与阿洛丁铬酸盐转化膜进行性能对比。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、盐雾试验、动电位极化曲线和电化学阻抗谱对3种转化膜的表面形貌、成分、耐蚀性能及防护机制进行分析表征。结果表明:2种钛锆转化膜表面平整、无明显缺陷,但呈现出不同的微观形貌特征;经168 h中性盐雾试验,二者均无明显腐蚀产物产生;2种钛锆转化膜极化曲线呈现出较为明显的钝化区,膜层电阻也随浸泡时间的延长逐渐增加,但其模值|Z|要远低于铬酸盐转化膜,灰色钛锆转化膜的防护性能要优于金黄色钛锆转化膜。

液相还原法并热压制备的纳米晶Ag-50Ni合金在含Cl^-介质中腐蚀电化学行为研究

用液相还原法制备纳米尺寸Ag-50Ni粉末而后热压制得其纳米块体合金,并与传统粉末冶金法制备的粗晶Ag-50Ni合金对比研究了它们在含Cl-介质中的腐蚀电化学行为.结果表明:合金粉末平均粒径约为45nm,真空热压后,晶粒有所长大,但仍为纳米尺度;随Cl-浓度增加,两种尺寸Ag-50Ni合金的腐蚀电流密度均增加,腐蚀速度加快;晶粒尺寸降低后,腐蚀电流密度略有增加,腐蚀速度变快;当极化电位增到某一程度后,两种尺寸Ag-50Ni合金均出现钝化;纳米尺寸Ag-50Ni合金在含0.02mol/LCl-介质中的交流阻抗谱由双容抗弧组成,其余均由单容抗弧组成,腐蚀受电化学反应控制.

AZ91D镁合金表面铈转化膜成膜工艺及其耐腐蚀性的研究

通过正交试验确定了AZ91D镁合金在CeCl3-H2O2体系中的最佳成膜条件.利用扫描电镜对转化膜进行形貌观察和成分分析,利用浸泡集气和电化学方法了膜层的耐腐蚀性能.结果表明,在最佳成膜条件下,形成的膜层均匀、致密.在3.5%NaCl溶液和0.15mol/LH3BO3/0.05mol/LNa2B4O7缓冲溶液中的动电位极化测试表明,最佳条件下铈盐转化处理可使合金的腐蚀电位正移,腐蚀电流密度明显降低,起到一定的防护作用.

镁合金无铬化学转化膜的研究进展

镁合金是工业上应用广泛的轻金属材料,化学转化膜处理技术是提高铝合金耐蚀性的方法之一。综述了镁合金无铬化学转化膜处理技术,介绍了磷酸盐、锡酸盐、高锰酸盐、稀土金属盐和植酸处理等化学转化膜的形成机理,对于转化膜的性能进行了评价,展望了镁合金化学转化膜的发展趋势。

不同晶粒尺寸Cu-50Cr合金在酸性介质中的腐蚀电化学行为研究

采用电弧熔炼和机械合金化并热压制备了晶粒尺寸差别较大的两种Cu-50Cr合金,对比研究了其在酸性介质中的腐蚀机理和耐腐蚀性能及其晶粒尺寸降低后对其腐蚀性能的影响.结果表明:随着H+浓度的增加,不同晶粒尺寸Cu-50Cr合金的腐蚀速度加快;晶粒尺寸降低后,其抗腐蚀性能降低;粗品Cu-50Cr合金的腐蚀过程受电化学反应控制;纳米尺寸Cu-50Cr合金的腐蚀过程由电化学反应控制转为扩散控制.

非离子表面活性剂烷基糖苷在洗发液中的应用

目的 :研究无毒营养洗发液原料的选择以及配制方法。方法 :主料表面活性剂选择无毒、对人体无刺激的糖苷 ,在一定温度下 ,通过测定界面张力及发泡性 ,确定不同的表面活性剂用量。将确定的表面活性剂与不同的粘度剂混合 ,调制出合适的粘度 ,确定了粘度剂及其用量 ,并加入一定的调理剂、营养剂、缓和剂、珠光剂等。结果 :产品具有无毒、营养、使用方便的效果。结论 :烷基糖苷 (APG)适用于洗发用品的配制。

基于农作物水足迹的济南市农业用水评价

水足迹是评价一个地区水资源利用模式以及消费模式的新方法。基于水足迹理论,计算了1997-2013年济南市农作物用水量、进出口虚拟水量、水足迹值,分析了济南市农业水资源状况与农业水资源安全状况。结果表明:济南市水足迹组成中绿水、蓝水、灰水足迹均呈现逐年增加趋势;农产品水足迹中小麦、玉米、蔬菜3类作物对济南市农业具有支撑作用;农业水安全方面,济南市多年平均水资源匮乏度为536%,水资源压力指数高达789%,农业人均水足迹为717.9 m^3。总而言之,济南市农业水资源压力巨大,水资源匮乏严重,需要提高当地水资源的可调蓄性,优化种植结构与虚拟水进口种类,强化节水工作。

HTGPC法分析不同聚合条件下的乙烯均聚物

通过高温凝胶渗透色谱对茂金属催化合成的一系列乙烯均聚物进行了分析,可以看出Al/Ti比从1 000变到4 000时,分子量分布曲线图变化不大,而从4 000变到7 000时,变化相当大,分布宽度从2.48增至2.81;催化剂D的活性最小,可作为非对称性茂系金属催化剂;该聚合体系分子量的大小受聚合温度的影响很明显,随温度的升高,分子量分布曲线图向左发生很大位移,在聚合温度为70℃时存在两个活性相当的活性中心.

阴极极化法制备AZ91D表面铈转化膜的研究

应用阴极极化技术在AZ91D镁合金表面形成铈盐转化膜,研究了转化膜的腐蚀防护作用.腐蚀行为的测试是将阴极极化成膜试样、浸泡转化成膜试样和基体在3.5%NaCl溶液中进行动电位极化测试,结果表明:阴极极化铈盐转化成膜处理可使合金的腐蚀电位正移,出现钝化现象,自腐蚀电流密度明显降低,阴极转化成膜可以对AZ91D镁合金起到理想的防护作用.

水热法合成氧化钨及其电化学性能

以钨酸(H_2WO_4)为原料,过氧钨酸(H_4WO_3 (O_2)_2)为前驱体,乙酸铵(CH_3COONH_4)为辅助剂,采用水热法在碳布上制备了一系列氧化钨(WO3)电极。利用X-射线衍射仪(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)对水热合成的WO_3~a电极进行结构表征。在0.5 M H_2SO_4溶液中,采用三电极体系,-0.7～0V(vs.SCE)的电位范围对一系列WO3电极进行循环伏安(CV)和恒电流充放电(CP)测试。考察了前驱液中CH_3COONH_4浓度、搅拌时间、双氧水(H2O2)的用量对WO3电极的微观形貌以及电化学性能的影响。其中1.33g H_2WO_4、0.1M CH3COONH4、6mL H_2O_2(30%)、搅拌10h得到前驱液,在180℃条件下水热反应12h,得到具有六方结构和单斜结构的纳米WO_3~a。在这一条件下合成的WO_3~a电极具有最优的电化学性能,比电容可达到4.53F/cm^2。

由高钛渣制备钛白粉的研究进展

高钛渣是生产各种钛产品的高质量原料,是钛矿富集物的俗称。它并不是没有用的废弃残渣,也不是一种无用的副产物,是由钛精矿冶炼而成。本文综合概述了我国高钛渣制备钛白粉的研究及其背景,以及发展前景的分析。

硫酸氧钛制备二氧化钛的研究进展

随着科学技术的发展,二氧化钛这种无机原料的使用越来越广泛,需求量也越来越大。在这种情况下寻找高效制备二氧化钛的方法是刻不容缓的。而通常情况下使用硫酸氧钛来制备二氧化钛,主要通过沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法、机器化学方式等方法进行制备。该文主要介绍用硫酸氧钛作为原料来制备二氧化钛的方法。

我国钛白工业的现状及发展前景

我国钛矿储量丰富,但却未能对其进行物尽其能的充分利用。目前的工业生产中普遍存在高污染,高能耗,产量低等明显不足。在钛白工业发展过程中,人们先后提出运用了硫酸法,氯化法,盐酸法,碱法等生产工艺,并不断丰富完善,正在向创建一种绿色环保的工业生产模式努力。