油田污染土壤中石油回收的模拟研究

以华北油田原油和华北平原典型表层土壤为模拟原料,配制了石油污染土壤.在十余种表面活性剂中发现曲拉通、平平加、壬基酚聚氧乙烯醚和石油烷基苯磺酸钠四种洗油效果较好.根据单纯形格子点法设计了这四种表面活性剂的复配实验,并采用神经网络模型对复配实验结果进行了优化分析,确定了三组最佳洗油剂配方:(i)3(曲拉通)∶1(石油烷基苯磺酸钠);(ii)2(曲拉通)∶1(平平加)∶1(石油烷基苯磺酸钠);(iii)3(曲拉通)∶1(平平加)∶2(壬基酚聚氧乙烯醚)∶4(石油烷基苯磺酸钠).三种配方的助剂为硅酸钠和碳酸钠,助剂量分别为30—50%.以此为基础,分别考察了搅拌温度、时间、强度、固液比和加药浓度的变化对石油污染土壤清洗效率的影响,并根据正交实验结果对工艺条件进行了优化.结果表明,当搅拌强度为150r/min、搅拌时间50min、搅拌温度75℃、固液比1∶20、加药总浓度0.3g/L时,对含油13.42%的污染土壤,脱油率为90.15%.清洗后污油无明显乳化现象,且浮于液面,只须简单刮油即可回收.若将药剂使用量增加到2.5g/L时,脱油率可达98%以上.

沥青砂开采方法综述

沥青砂资源开采可分为就地和地表开采2类。就地开采中常使用热采、冷采和化学剂法,其中热采法细分为蒸汽吞吐、蒸汽驱和火烧油层等方法;地表开采中涉及到热碱水抽提、热碱水结合表面活性剂抽提、有机溶剂抽提和焦化法。将热采法与化学剂驱油方法相结合可以提高采油速度和采收率,是比较有前途的采油方法。热碱水提取法是地表开采中应用最广泛的方法,但它造成的环境污染比较严重;结合表面活性剂使用该方法可以提高沥青回收率,降低生产成本,减轻环境污染。

老化石油污染土壤的清洗处理

以华北油田老化长达1年以上的石油污染土壤为研究对象，采用自行选配的清洗剂对该污染土壤进行了一次清洗和二次清洗处理。实验结果表明，一次清洗后．污染土壤样品的含油率从26．34％～29．90％降到6．34％～7．84％。洗油率达80．06％～81．06％；经二次清洗处理后。污染土壤样品的含油率从26．34％～29．90％降到4.05％～4．85％，洗油率达88．06％～88．19％。在一次清洗和二次清洗的基础上。通过模拟实验确定了洗油污水回用的最佳回用率为80％，最佳加药质量浓度为0．4g／L，该条件下污水的最终产生量也较少。按照该参数对华北油田的石油污染土壤进行了清洗实验，洗油率达79.20％～80.51％。

木质素盐在原油污染土壤清洗中的应用

木质素磺酸盐价格低廉,容易获得,若将其作为洗油剂中的牺牲剂,可较大幅度地降低洗油成本。以华北油田原油、华北平原典型表层土壤为模拟原料,配制了石油污染土壤,探讨木质素磺酸铵和木质素磺酸钠的洗油性能,以及木质素磺酸盐与壬基酚聚氧乙烯醚、曲拉通和平平加的复配效果。实验以碳酸钠和硅酸钠为助剂,经反复实验筛选,确定了4组最佳洗油剂配方:(Ⅰ)6(曲拉通)∶6(平平加)∶8(木素钠)∶40(硅酸钠)∶40(碳酸钠);(Ⅱ)6(曲拉通)∶6(壬酚聚醚)∶8(木素钠)∶35(硅酸钠)∶45(碳酸钠);(Ⅲ)9(曲拉通)∶3(壬酚聚醚)∶8(木素钠)∶50(硅酸钠)∶30(碳酸钠);(Ⅳ)6(曲拉通)∶6(壬酚聚醚)∶3(木素铵)∶5(木素钠)∶35(硅酸钠)∶45(碳酸钠)。以此配方为基础,利用正交实验设计对搅拌温度、时间、固液比和加药浓度等工艺条件进行了优化。结果表明:当搅拌温度75℃、搅拌时间50 m in、固液比1∶15、加药总浓度为0.3 g/L时,洗油率可达92.25%。清洗后污油无明显乳化现象,且浮于液面,只须简单刮油即可回收。

微量相X射线衍射定量分析的一种简便方法

阐述了关于微量相X射线衍射定量分析的一种简便方法———近似线性关系法,它适用于二相体系(或基体吸收系数基本恒定的多相体系)材料中微量相的定量分析。该方法不需要在待测样品中加入参考物相,分析时仅需对一条衍射线进行测定,因而分析时间很短,其测定结果与实际含量的相对误差为-10.2%～+21.4%,与外标法和内标法的测量结果的精度相当。

基于净初级生产力的丘陵山地生态系统水源涵养功能评价——以重庆市为例

以丘陵山地典型城市重庆为例,基于植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP),改进水源涵养生态功能定量指标评估模型,对生态系统水源涵养功能以及重要性等级空间分布进行分析。结果表明:2019年,重庆市年平均NPP为934 gC·m^(-2),年降水量为500~1400 mm,改进的年平均水源涵养服务能力指数(Water Retention Index,WRI)为0.04。整体看,重庆市水源涵养生态功能呈“东北与东南部高、西部低”的空间分布格局,WRI高值区主要沿山脊呈带状分布。水源涵养功能极重要等级在渝东北和渝东南主要分布在高森林覆盖区域,而在渝西则大多集中在山脉附近呈带状分布;重要等级穿插在极重要等级之间,主要分布在奉节、云阳、忠县、綦江等区县;一般重要等级穿插在重要等级之间,主要分布在渝西。极重要等级面积中,森林、草地占比分别为33.8%、54.8%。改进的WRI综合利用遥感技术优势,耦合了植被和降水的信息,能可靠地对丘陵山地水源涵养功能进行定量化、空间化、精细化的监测。

重庆市主城都市区热岛效应定量评估

结合夜间灯光数据、高程数据及地表分类数据,提出一种针对山地城市郊区背景划分的方法,并采用城乡二分法定量评估2001—2020年重庆市主城都市区热岛效应时空变化特征。结果显示传统缓冲区法和综合缓冲区法提取的郊区背景存在明显差异。利用传统缓冲区法提取郊区背景估算的热岛存在大量假热岛像元,导致传统缓冲区法估算的热岛面积明显大于综合缓冲区法。综合缓冲区法估算结果表明:主城都市区热岛主要分布在中心城区、长寿区、涪陵区以及各区县驻地附近,冷岛分布在东南部高海拔地区及中心城区部分山脉处。2001—2020年主城都市区热岛面积占比随时间呈波动上升趋势,且具有明显的季节变化特征,夏季最强、冬季最弱。

近20年重庆沙坪坝城市热岛效应变化特征

基于MODIS地表温度产品,采用线性回归分析法和Mann-Kendall检验法,分析2002~2019年沙坪坝区城市热岛效应的时空分布特征和强度变化趋势。结果表明:沙坪坝区强热岛区主要集中在土主街道;较强热岛区分布在土主街道、丰文街道、陈家桥街道、虎溪街道、香炉山街道和曾家镇等部分区域,其热岛面积年平均值随时间呈波动上升的趋势,变化趋势相对平稳;沙坪坝区城市热岛效应具有显著的季节差异,其热岛强度依次为夏季>秋季>冬季>春季。

我国西南地区东部夏季降水的时空特征

利用1959—2006年西南地区东部20个测站和中国740个测站的逐日降水量资料,采用EOF、Mann-Kendal、MESA(最大熵谱分析)、Morlet小波、线性相关等方法,分析了西南地区东部夏季降水的时空演变特征。结果表明:西南地区东部夏季降水量大体分为3种类型,即全区域一致型、南北相反型和东西相反型,其中全区域一致型是西南地区东部夏季降水最主要的分布型,出现频率达到60%以上。在整个时间域内,西南地区东部夏季降水略有增加的趋势;在20世纪60年代和70年代总体偏旱,而在80年代前期总体偏涝,80年代中后期开始波动加剧,旱涝交替发生,但总体相对偏涝;21世纪初以来,西南地区东部总体偏旱;1959年以来,1998,1980和1993年是降水偏多最明显的年份,而2006年和1972年降水偏少最明显。西南地区东部夏季降水的年际及年代际变化特征均较明显,存在2～3年、15年左右的显著周期。西南地区东部与宜宾以下的整个长江流域和西藏东部及川西高原的降水呈显著正相关,而与华南及东南沿海地区、华北中部和四川盆地西部地区呈显著负相关。

西南地区东部夏季典型旱涝年的OLR特征

利用1959—2006年西南地区东部20个测站的逐日降水量资料和1979—2006年全球OLR（Outgoing Longwave Radiation）逐日格点资料,分析了西南地区东部夏季典型旱涝年OLR的异常特征。结果表明：按照区域降水指数可确定3个典型干旱年（2006,1994和1997年）和3个典型洪涝年（1998,1980和1993年）,而1998年和2006年分别是1959年以来西南地区东部降水偏多和偏少最明显的年份。西南地区东部典型旱涝年夏季OLR分布有明显的差异,洪涝（干旱）年,从青藏高原东部一直到江淮地区OLR值偏低（高）,同时孟加拉湾南部及赤道东印度洋地区OLR值也偏低（高）,而菲律宾及其附近地区OLR值偏高（低）。从3个关键区平均的逐日变化来看,赤道东印度洋地区对流活动典型涝年强于典型旱年,菲律宾及其附近地区对流活动则是旱年强于涝年,青藏高原东部至江淮流域地区（包括西南地区东部）极端涝年盛行上升运动。涝年热带地区的ITCZ以向西移动的特征为主,而旱年热带地区的ITCZ夏季前期则以向东移动的特征为主。典型涝年孟加拉湾南部及赤道东印度洋地区的对流北传的特征较明显,6月中旬以后大部分时间可以传到30°N以北，典型旱年孟加拉湾南部及赤道东印度洋地区的对流主要呈现南北振荡、偶有中断的活动特征，很少时间能达到30°N。低纬热带地区关键区域OLR5～9月一般都具有准40天左右的显著低频变化周期，而准12～15天的准双周变化周期在部分时段也显著。典型涝年夏季OLR40天左右低频对流经向和纬向传播在西南地区东部区域得到加强，低频对流偏强，引起降水偏多，而典型早年夏季则相反，OLR40天左右低频对流经向和纬向传播在该区域得到削弱，低频对流偏弱，引起降水偏少。

四川盆地降水变化的区域差异

利用四川盆地实测气象资料、NCEP/NCAR再分析资料以及NCDC全球气温距平资料,分析了四川盆地降水变化的区域差异。结果表明:盆地降水空间异常分布主要呈东西振荡特征,近46 a来,盆西降水显著减少,盆东降水总体变化趋势不明显。青藏高原夏季风指数、西太平洋副热带高压北界和脊线指数与盆地夏季降水的相关场表现为盆西和盆东反号分布,表明高原夏季风和西太副高可能是盆地降水东西振荡分布的重要原因。通过与全球气温变化的回归分析发现,盆地降水变化趋势的区域差异,特别是盆西地区的暖干化可能是对全球变暖的区域响应。

重庆市主要风区风能资源分析

将重庆市划分为3个风区,利用40个测风塔观测资料,对3个风区的风况特征进行了详细分析,找出普遍规律,建立测风资料与所在位置的Global Wind Atlas(GWA)风速之间的线性模式统计模型(简称MOS),进行分区订正后得到重庆市风图谱。结果表明:大巴山巫山风区,主导风向为SSW,风能等级为1~2级,100 m高度平均湍流强度为0.091,属于中等偏小湍流强度,风切变指数为0.0478;齐跃山武陵山风区,主导风向为SSE,100 m高度平均湍流强度为0.071,属于较小湍流强度,风切变指数为0.2433,是测风塔风速垂直方向变化最大的风区;东南部风区,主导风向ESE,年平均风速5.0~5.5 m/s,风功率密度<200 W/m^(2),100 m高度平均湍流强度为0.076,属于较小湍流强度,风切变指数为0.0976;GWA再分析数据误差较大,结合测风数据进行分区域订正后,精度明显提高,可以作为风能资源分析和评估的参考。

GNSS-R陆面遥感为重要补充的土壤水分监测体系设计

介绍了GNSS-R陆面遥感的原理和发展现状,在重庆市土壤水分监测现状分析基础上,设计了一种面向用户需求的土壤水分综合监测体系.在方案设计中,对人工测墒、地面气象站、自动土壤水分监测、卫星遥感干旱监测、 GNSS-R陆面遥感等5种监测手段进行了时间分辨率、空间分辨率、观测代表性的对比分析,说明将GNSS-R陆面遥感作为重要补充进行综合土壤水分监测体系设计是可行的、有益的.研究表明, GNSS-R路面遥感的应用可进一步提高重庆市土壤水分监测体系时空分辨率,填补自动土壤水分观测和卫星遥感在时间分辨率、空间分辨率之间的衔接空白,拓展GNSS连续跟踪站网新应用.与雷达估测降水、卫星重力、陆面资料同化结合,可为长江上游水资源动态监测提供支撑.

城市化进程对重庆都市圈降水空间分布的影响

利用重庆17站逐日气象观测资料、重庆统计数据,采用降水量空间标准化方法,研究了城市化进程不同阶段对重庆都市圈降水空间分布的影响。结果表明:重庆城市化进程能够以1997年为界限被划分为城市化缓慢发展阶段和快速发展阶段,都市圈年降水量变化的空间差异与城市化进程的速度有关。比较两个阶段的差值,发现随着城市化进程的加快,核心都市圈年降水量、降水强度、中雨和暴雨日数都有所增加,呈明显的"城市雨岛"特征。从季节差异来看,夏季降水以主城区及其北侧郊区降水增加,冬季降水以主城区及其南侧郊区增加为主,可能是因为城乡温度梯度与环境风场相互作用,导致不同季节降水分布的区域差异,使得主城区及其下风方向降水增加,且以下风区增加最为显著。

提高公众灾害意识 增强公众应对气象灾害能力

我国是气象灾害多发国家,2009年7月11日重庆市云阳县潭獐峡"驴友"突遇暴雨、2008年9月24日四川省北川县地震灾民遭遇大暴雨、2005年6月10日黑龙江省宁安市沙兰镇遭遇暴雨引发的山洪等三起重大气象灾害中,受灾公众如有一定的气象灾害意识,是完全可以避免灾害的,至少可以降低灾害损失。这三起灾害,以血的教训揭示了气象灾害意识对于防灾减灾的重要性。应从深入开展气象灾害防御知识的宣传教育、做好防灾减灾演练、重点培养中小学学生气象灾害意识等方面提高我国公众的气象灾害意识,增强应对突发气象灾害的能力。

城市街道峡谷对称性对内部气流场的影响研究

应用雷诺应力湍流模型,模拟了不同高度比的城市街道峡谷的气流场。结果表明:峡谷的对称性对其内部气流场有显著影响。前高后低型峡谷下部为逆时针旋涡,上部为顺时针旋涡,峡谷越深,流场发展的越充分;峡谷内部墙面存在明显的驻点。前低后高型峡谷只存在一个大的顺时针旋涡,随着峡谷的加深,内部气流速率有减小的趋势;峡谷达到一定深度后出现驻点。对称型峡谷内部形成了顺时针旋涡,强度不大;随着峡谷的加深,内部流场转为一顺一反2个旋涡的二元结构;仅当峡谷很深时才出现明显驻点。前低后高型峡谷的气流场形式更有利于污染物的迁移、扩散,在城市规划中应尽量结合主导风向设计这类建筑布局。

喷雾降温外场试验结果的初步分析

利用重庆市2011年盛夏高温天气,开展了喷雾降温改善局部小气候的外场试验。试验结果表明:高温天气下,在广场上进行喷雾具有明显降温、改善人体舒适度的效果。降温幅度上午小,下午大。喷雾降温效果存在明显的垂直梯度变化,地表温度降幅最大,1.5 m气温次之,2.2 m气温降幅最小。喷雾工艺条件对降温效果有明显影响,喷头型号不同,地表温度的降幅差别较大,但各高度层降温效果差别不大。喷雾"喷-停"循环时间的长短与喷雾区域温度的变化有明显联系,喷的时间越长,喷雾区域温度降低的幅度就越大。环境风场状况对喷雾降温效果也有明显影响。本试验中,受试验场地周围环境影响,偏东风比偏西风条件下的降温效果好,喷雾降温效果总体随风速的增大而有所降低。

重庆市2006年夏季城市热岛分析

利用2006年6～8月重庆市区和郊区的26个自动气象站逐小时的观测数据和重庆市地形高程数据等资料,对重庆市夏季的城市热岛效应进行了分析。结果表明,重庆市存在明显的热岛效应,2006年夏季的平均热岛强度值为1.0℃,最大日平均热岛强度达1.8℃。热岛效应的日变化明显,热岛强度夜间强,白天弱,2006年夏季夜间平均热岛强度为1.4℃,夜间最大达到了2.6℃,热岛效应加重了市区夜间的高温热害。高温干旱的出现主要影响夜间的热岛效应,使夜间的平均热岛强度增加了约0.7℃。通过GIS空间化表明,主城区的温度受地形和城市布局的双重影响,高温中心位于城区沿江一带。热岛效应受天气系统影响强烈,当有天气过程时,热岛效应将明显减弱;而在稳定的晴热天气背景下,热岛效应最明显。

重庆市城市高温变化特征分析及对策初探

利用1951-2011年重庆市主城区沙坪坝气象站气温资料,分析了重庆市61年的城市高温变化特征,并对其影响因素和缓解措施进行了探讨。结果表明,61年间重庆市主城区年平均气温经历了相对偏暖期、相对偏冷期和相对偏暖期三个变化阶段,其变化趋势为先降低、后升高,总趋势已转变为增暖,倾向率达0.8℃·(100a)-1;气温的变暖趋势在年平均最低气温上表现最明显,倾向率达1.4℃·(100a)-1。重庆市主城区近年来夏季平均气温的增暖趋势不明显,与年平均气温相比具有一定的滞后性。高温日数经历了低—高相间的变化过程,近年来其变化趋势逐步与全球变暖趋势步调相一致。重庆市城市高温具有高温日数多、年际变化大、持续时间长、每年首次出现时间早、高温出现时间跨度大、高温日集中等特点。重庆市城市高温由所处的地理环境和区域气候背景决定,受全球变暖大背景的影响,因城市热岛效应而加重。缓解城市高温的措施主要有:加强城市规划促进自然通风,保护利用河谷风和山谷风;重视城市绿化,增加水域面积;控制人口密度及大气污染,减少人为热释放;开展雨雾喷淋降温,调节城市小气候等。

森林火险气象条件及等级预报初探——以重庆市沙坪坝区为例

利用沙坪坝区逐日气象资料,以及1991-2009年的森林火灾信息,探讨了森林火灾与气候背景、气温、相对湿度、降水、风速等气象条件的关系;同时结合沙坪坝区地理、气候特征,建立了沙坪坝区森林火险气象等级预报模型;并以森林火灾数据验证了火险的预报结果。结果表明,森林火灾的发生和气象条件之间存在较好的相关性,在沙坪坝区,森林火险气象等级预报可以考虑气候背景、气温、相对湿度、降水、风速等气象因素,从而得到比较准确的火险气象等级预报结果。建立的沙坪坝区森林火险气象等级预报模型,可以合理地反映出沙坪坝区森林火险气象等级的主要分布特征和年变化特征,并达到业务应用的要求。