科学探究助力环境教育

本次活动为跨学科主题活动——以“海绵校园”主题为活动主线,同时跨地理、语文与美术学科,为学生构建了真实有意义、贴近生活的学习情境。期望对学生素养的提升、推动海绵校园建设起到推动作用。

气粉两相体系爆炸动力学特性及机理研究进展

可燃性粉尘与易燃易爆气体广泛存在于工贸行业的各个环节之中,即使当粉尘和气体浓度都低于爆炸下限时,混合体系仍有发生爆炸的可能性,所以与单一粉尘或气体相比,气粉两相体系具有更高的爆炸危险性。主要从气粉两相体系的爆炸条件、爆炸效应以及爆炸机理三方面分析总结了两相体系爆炸敏感度参数、爆炸强度参数、火焰传播特性变化规律及其爆炸反应机理。研究结果表明,气粉两相体系的爆炸特性主要是受粉体粒径、粉体浓度、粉体物理化学特性、可燃气体浓度等多因素的共同影响,且不同体系之间具有较大差异性。此外,依据粉体热稳定性将两相体系分为两大类别,并分别探讨了其爆炸机理。基于此,对气粉两相体系爆炸防控亟待解决的方向和今后研究重点进行展望,为工矿气粉涉爆企业的安全生产提供理论指导。

在低碳活动中进行环境教育

以跨学科形式开展低碳活动有助于中学生将课堂知识与现实生活联系,学会团队协作,深刻认识周边环境,进而激发学生保护环境的意识。跨学科活动需要表现性评价作为支撑,这有助于师生对各自行为的表现进行全面的、发展性的评价。针对全球气候变暖问题,世界各国召开了一系列会议,其中,2015年的《巴黎协定》提出将全球气温升幅控制在工业化水平前的1.5℃以内。2020年,习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上提出,“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”,这为我国的低碳发展和生态文明建设提出了明确目标。

基于工控机的非侵入式家用电器负荷监测系统

传统的电力负荷监测采用侵入式的方法,可操作性较差。提出一种基于工控机的非侵入式家用电器负荷监测系统,以工业触控一体机为开发平台,利用非侵入式负荷监测技术,实现对家用电器负荷的数据采集、分类识别和状态监测。该系统对用户的用电状况进行实时监测和反馈,具有较强的工程实用性,可应用于相关专业的教学实验研究。

云南思茅盆地上白垩统勐野井组自形黄铁矿成因及地质意义

云南思茅盆地位于特提斯成矿带东南段,上白垩统勐野井组是该区域一套广泛分布的含盐地层,该组内赋存有中国目前唯一的前第四纪固体钾盐矿床。对思茅盆地江城地区勐野井组石膏和黄铁矿样品,利用电子探针和质谱仪进行了主、微量元素和硫同位素分析,结果表明黄铁矿的n(S)/n(Fe)平均值为2.02,为硫富集型黄铁矿;黄铁矿的w(Co)/w(Ni)值为3.01~10.74,变化范围较大;黄铁矿的δ^(34)S_(V-CDT)值为-8.36‰^-3.36‰,平均值为-6.33‰,而石膏的δ^(34)S_(V-CDT)值为6.6‰~10.7‰,平均值为9.48‰。通过对黄铁矿n(S)/n(Fe)、w(Co)/w(Ni)、硫同位素以及石膏硫同位素进行分析,认为勐野井组石膏层在成岩期后受到了热液蚀变的作用,热液蚀变导致石膏被还原形成S^(2-),S^(2-)与热液带来的Fe结合形成了粒状黄铁矿。通过对思茅盆地江城地区勐野井组黄铁矿、石膏的成因机制研究得出,受印度板块俯冲活动控制,深部热液对该区上白垩统勐野井组内原生蒸发岩有明显改造作用并有多种金属矿物伴生。思茅盆地晚白垩世以来热液活动频繁,多期次的热液作用对盆地金属成矿有积极影响,对勐野井组钾盐有不利的改造作用,使得原生钾盐发生蚀变,普遍发生重结晶作用。

柱色谱分离-分子筛络合洗脱过程中正构烷烃单体碳同位素分馏研究

应用气相色谱-气体同位素质谱(GC-C-IRMS)分析正构烷烃单体碳同位素之前,需要对饱和烃样品中正构烷烃和异构烷烃进行预分离、富集,在预分离和富集过程中正构烷烃单体碳同位素是否发生分馏是高精度分析正构烷烃单体碳同位素比值(δ13C)的关键。本文以正构烷烃混合溶液为对象,利用柱色谱、5A分子筛络合、环己烷-正戊烷混合溶剂两次洗脱,GC-C-IRMS分析正构烷烃单体碳同位素,研究前处理过程中正构烷烃单体碳同位素是否发生分馏。结果表明:使用柱色谱分离前后,多数正构烷烃单体碳同位素比值相差-0.2‰~0.2‰;当5A分子筛不完全络合时,未络合的正构烷烃单体碳同位素比值偏重约0.7‰,可能发生了微弱的碳同位素分馏,但并未影响洗脱后的正构烷烃单体碳同位素比值;使用环己烷-正戊烷混合溶剂洗脱前后,碳同位素比值相差-0.2‰~0.5‰,以同样方式洗脱第二次,获得的正构烷烃单体碳同位素比值与模拟样品相差-0.3‰~0.2‰。分析不同回收率(>20%)正构烷烃的单体碳同位素比值,处理前后的差值基本在0.3‰以内,可见当正构烷烃回收率低至20%左右时,其单体碳同位素仍未发生明显分馏。柱色谱分离-5A分子筛络合-混合溶剂洗脱方法适用于回收率大于20%的正构烷烃单体碳同位素分析。

上跨地铁基坑开挖对区间隧道变形影响的监测与数值分析

以厦门第二西通道A3标段上跨地铁一号线明挖基坑工程为背景,研究基坑开挖过程对地铁区间隧道变形的影响。依据监测数据对不同开挖工序下的隧道结构的竖向位移和水平相对收敛进行分析,建立基坑支护体系与土体的三维有限元模型,并将结构竖向位移的模拟结果同监测数据进行了对比。分析结果表明,地铁区间隧道与基坑中央的距离与其隆起量成负相关,开挖土体与区间隧道的距离与其隆起量成负相关,开挖底层土所引起的相对收敛量大于其余工况,结构的相对收敛变化速率和开挖土体与隧道距离成正相关,模拟结果与监测数据略有差异,但两者变形规律基本一致。

一种基于大气散射模型和Retinex的红外图像去雾算法

基于红外图像和可见光图像在有雾天气下退化过程中的相似性,可以使用大气散射模型对红外图像进行图像复原。但是图像在去雾复原处理后常常会有对比度低,细节不明显的特点,不利于人眼直接观察。针对这一情况,使用Retinex对去雾后的图像进行对比度增强。经过这两个算法处理后可以提高红外图像的对比度,突出其细节,提高其信噪比,并且具有良好的视觉效果。对算法的改进可以在计算处理速度和算法处理的效果上找到一个平衡点,为后期的嵌入式平台实现实时的视频去雾打下基础。

复杂环境下双连拱隧道下穿城市主干道快速施工方法

以厦门第二西通道(海沧隧道)工程下穿兴湖路双连拱隧道为工程背景,通过调整工序和方案优化,形成了工作井提升优化为水平运输+导洞超前止水加固+主洞上台阶快速封闭的创新施工方法,安全、优质、高效地完成了双连拱隧道下穿兴湖路城市主干道施工任务。

蒸发岩沉积特征及环境综述

蒸发岩是由于蒸发作用从卤水中化学作用沉淀出来的一种含盐岩类,明显受控于沉积环境。蒸发岩是重要战略资源和优质的储层之一,中国的矿床和石油学界都在致力于寻找大型蒸发岩矿床。近几十年来国内外学者都对不同类型的蒸发岩做了地区性的研究,提供了丰富的实际资料,对蒸发岩成矿沉积环境理论也有相应的修正和补充,但是蒸发岩分类繁多,成因复杂,国内对蒸发岩岩相及其常见组合所对应的环境综合解释并未具体着墨。通过梳理国内外有关蒸发岩文献、应用Miall构架单元理论,从结构、构造整理了29种碳酸型、37种硫酸型、11种氯化物型以及13种混合蒸发盐型岩相与其对应的沉积环境与岩相组合。蒸发沉积环境按海相和陆相划分,亚相细分为萨布哈、潮上带、潮间带—潮下带和半深海—深海环境,以及陆内萨布哈(包括干盐湖)、滨湖、浅湖和半深湖—深湖,对每一个亚相出现的常见蒸发岩组合进行了概述,这对中国进一步寻找大型蒸发岩矿床具有重要的借鉴意义。

新疆阿尔泰全新世双湖沉积物正构烷烃分布及其环境意义

文章对新疆阿尔泰双湖沉积物进行了古气候、古环境变化研究。双湖(48°52'N,87°02'E)位于阿尔泰山中部,是山谷岩石滑塌阻塞形成的堰塞湖,湖长约1200 m,宽度约300 m,最大水深9 m。项目使用重力钻在双湖中心钻取了172 cm无扰动岩芯,根据核素测年(^(137)Cs,^(210)Pb,AMS^(14)C)建立了9.1 cal.ka B.P.以来的时间标尺,以正构烷烃分布特征(ACL_(23~33)、nC_(27)/nC_(31)、P_(aq))为指标,重建了该区的古植被、古气候变化。沉积物中正构烷烃以高碳数为主,中长链正构烷烃存在显著的奇碳优势。链长指标(ACL_(23~33))、nC_(27)/nC_(31)指标、Paq之间具有很强的相关性关系,表明指标可能受到相似的气候驱动因素影响,反映了区域植被和湖泊水生生物的演替历史:9.1~8.8 cal.ka B.P.期间水生植被输入较少,陆生植被中草本植物相对占比较高;8.8~3.3 cal.ka B.P.期间大型水生植物大量繁殖,汇水区木本植物增多;3.3 cal.ka B.P.至今湖泊周围的木本植物减少,草本植物相对占比增多,水生植物输入减少。双湖沉积物ACL_(23~33)指标自9.1 cal.ka B.P.以来呈逐渐增加的趋势,可能表明温度逐渐增加,这一结果与前人在该区利用泥炭br-GDGT重建的温度序列具有相似的变化趋势,但在百-千年尺度上,温度变化不一致,可能与指标的敏感性和定年精度有关。