深度脱水污泥好氧堆肥中多环芳烃的含量与风险削减研究

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是影响污泥安全资源化的重要因素.以无机药剂调理的深度脱水污泥有利于污泥的好氧堆肥处置,但对于该处置过程中深度脱水污泥PAHs的降解和风险削减尚缺乏认识.主要以复合铝镁盐调理的深度脱水污泥为对象,分析不同好氧堆肥条件下污泥中PAHs的含量、来源和风险,以明确好氧堆肥工艺过程对风险有机物的削减效果及潜在影响因素.通过气相色谱-质谱仪、特征比值法和风险熵法分析污泥中美国EPA优先控制的16种PAHs的含量、来源和风险,重点考察了深度脱水污泥在好氧堆肥前后PAHs含量和风险变化.结果表明:①16种PAHs在6组污泥中均有检出,其总量范围为777.78~1878.38 ng/g,组成以中高环芳烃为主,主要来源为石油污染和燃烧的混合源.②堆肥28 d后6组污泥中PAHs的去除率分别为37.66%、54.29%、12.38%、15.40%、56.78%和34.25%,表明添加颗粒大的返混料或辅料更有利于PAHs的降解.③污泥中的PAHs整体处于中低风险,好氧堆肥后除组1的苯并[a]芘和组2的芴由低风险上升为中风险外,其余组中PAHs的风险均保持不变或者下降.研究显示,深度脱水污泥好氧堆肥应注重堆体的通气性,添加颗粒大的返混料或辅料能有效改善好氧堆肥过程的通气性,从而促进PAHs的降解和风险削减.此外,堆肥过程及堆肥产品中PAHs应作为一项重要指标进行监测,以避免因长期暴露引发累积性生态风险.

碳螺旋纤维的阻抗特性研究

利用化学气相沉积(CVD)法制备微米尺度的碳螺旋纤维,通过设计的拉伸装置引导试样中的碳螺旋纤维沿拉伸方向有序排列,使用光学显微镜观察其形貌及排列情况.具体研究了定向排列碳螺旋纤维的交流阻抗特性,结果表明:低频时碳螺旋纤维的阻抗和辐角保持不变,表现为纯电阻行为,但是高频时(f>10kHz)阻抗和辐角随交流频率升高而迅速减小;并且碳螺旋纤维对其被拉伸状态很敏感,阻抗值随拉伸长度增大而增大.该研究对开发碳螺旋纤维在微电路和微纳米感应器技术中的应用有重要意义.

乘法器复用技术在滑窗FIR滤波处理中的运用

随着超大规模集成电路的飞速发展,FPGA集成的硬件乘法器越来越多,内核时钟越来越快,使得FPGA在实时信号处理中得到广泛应用。介绍了FIR滤波运算的原理与硬件处理结构,通过乘法器的复用技术,解决了实现滑窗FIR滤波处理时,FPGA内部乘法器的高速运算与外部慢速数据率之间的矛盾。

让小学生的数学计算学习不再枯燥

计算是数学教学的基础教学部分,它贯穿于数学教学的始终。在小学数学教学中,计算教学是最重要的部分,低年级计算教学更是基础。学好计算知识是进行其他数学知识学习的基础,因而我们要重视小学生的数学计算学习。往往在小学数学的学习中,学生会感觉到计算学习枯燥无味。面临这样的现状,笔者结合多年的教学经验,就如何让数学计算教学不再枯燥这一问题进行如下探讨。

中国农业碳排放的地区差距及其分布动态演进——基于Dagum基尼系数分解与非参数估计方法的实证研究

本文使用中国大陆1993—2010年的省际数据,测算了分省农业碳排放量,以农业碳排放强度为指标,将Dagum基尼系数及其分解方法与非参数估计方法相结合,对中国农业碳排放的地区差距及其分布动态演进进行了实证研究。基尼系数测算及其分解结果表明,中国农业碳排放空间分布的总体差距呈现缩小趋势,地区间差距是总体差距的主要来源。Kernel密度估计表明,中国农业碳排放的地区差距在样本考察期内呈下降态势。Markov链分析表明,不同水平的农业碳排放强度的组间流动性较低,但从整体来看,中国农业碳排放有上升的趋势,整体会向着中高和高水平的趋势发展。

中国二氧化碳排放的分布动态与演进趋势

研究二氧化碳排放的动态分布特征及其演进规律对于制定合理的碳减排政策并最终实现碳减排目标具有重要理论意义和参考价值。本文采用IPCC的计算方法,以中国大陆29个省(区、直辖市)1995-2010年期间不同年份的化石能源消费量精确测算了各省的二氧化碳排放量,并以碳强度为指标,采用动态分布分析方法(MEDD)对中国省际和区域二氧化碳排放的分布动态及其演进进行了实证分析。研究结论显示:①GIS可视化方法表明中国二氧化碳排放存在显著的空间非均衡性;②基尼系数测算结果表明,在样本考察期内中国二氧化碳排放空间分布的总体差距呈现扩大趋势。其中,中西部地区均呈现扩大趋势,只有东部地区呈现下降趋势;③Kernel密度估计表明,中国二氧化碳排放的地区差距在样本考察期内呈下降态势,三大区域也均呈下降态势;④Markov链分析表明,不同水平的碳强度的组间流动性较低,表明中国碳排放具有一定的稳定性。整体来看,中国碳排放有下降趋势,整体向着低和中低水平的趋势发展。

中国品牌经济发展的空间非均衡与极化研究——基于2004-2011年中国品牌500强数据的经验分析

文章使用世界品牌实验室发布的2004-2011年中国品牌500强数据,利用GIS可视化方法对中国品牌经济发展的空间非均衡特征进行了描述,利用基尼系数测度了中国品牌经济发展的空间非均衡程度并按地区进行了分解,同时构造了品牌空间分布的极化指数,对中国品牌经济发展的极化程度进行了实证研究。研究结论表明,中国品牌经济的发展具有显著的空间非均衡特征,地区间差距是导致品牌分布空间非均衡的主要来源;品牌价值和品牌数量分布的两极分化程度均呈上升趋势,品牌价值分布的多极分化程度呈明显的上升趋势,而品牌数量分布的多极分化程度却呈下降态势;三大地区品牌价值分布的极化程度总体上均呈上升趋势,东部地区的品牌分布极化程度要远远高于中部和西部地区。

中国金融发展的空间非均衡与极化研究

以中国31个省份1978-2008年数据为样本,以金融相关比率为指标,对中国金融发展的空间非均衡特征与极化进行实证研究后发现:地理信息系统(GIS)的可视化方法,直观地表明了中国金融发展具有显著的空间非均衡特征;基尼系数测度及其分解表明,在样本考察期内,中国金融发展空间分布的总体差距呈现扩大趋势,其中地区间差距是中国金融发展地区差距的主要来源;金融发展极化程度测度结果表明,在样本考察期内,中国金融发展的空间极化程度呈现明显的递增趋势,组内聚合程度和组间对抗强度的不断上升成为金融发展极化程度上升的主要来源。

模拟研究碳纳米管的热稳定性质

运用分子动力学方法具体模拟研究单个碳纳米管(CNTs)在加热过程中的结构变化.选择多组不同结构的单壁碳纳米管(SWCNTs)和双壁碳纳米管(DWCNTs)作为研究对象,加热温度从室温开始到4000K,压强保持为1atm.结果表明单壁碳管中手性型结构热稳定性最好,其次是扶手椅型和锯齿型,当手性角相同时,直径大的热稳定性更高;对于双壁碳管,研究表明当双壁中至少之一为手性结构时其热稳定好,而内外壁均为锯齿结构的稳定性最差,该结果进一步支持了有关单壁碳管的结论;还从理论上探索了描述结构热稳定性的方式,并在键层次上分析造成碳管之间热稳定性差异的原因.

基于FT-ICR MS的蒸汽爆破预处理强化污泥厌氧消化的有机物分子解析

污泥预处理后有机物的释放和组成变化会直接影响厌氧消化产甲烷效率,傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)可以深入解析溶解性有机物(DOM)分子组成的变化。通过蒸汽爆破技术对污泥进行预处理,考察不同预处理条件对污泥溶解性有机物分子组成及厌氧消化的影响。研究结果表明,蒸汽爆破预处理明显提升了污泥中溶解性有机物的浓度(最高可提升2.69倍),而高压短时间的预处理更为明显地提升了污泥累积甲烷产量。基于三维荧光光谱(3D-EEM),预处理后污泥不同DOM组分的荧光区域积分标准体积占比发生变化,但不同实验组在厌氧消化过程中荧光区域积分标准体积占比差异并不明显。基于FT-ICR MS的分子水平分析发现,蒸汽爆破预处理后污泥DOM中可生物降解的脂肪族/蛋白质类和脂质类有机物相对占比(质谱峰相对强度)分别增加了3.30%和9.29%,难降解的木质素/CRAM类有机物占比下降了10.53%,DOM分子的双键当量(DBEw)、氧含量(O/Cw)和芳香度(AImodw)降低。此外,预处理增多了低O/C (0.1~0.4)的可生物降解组分以及与微生物代谢活性有关的含硫DOM分子数量,这可能是厌氧消化产甲烷提升的原因之一。本研究结果可为识别污泥预处理过程中可生物降解和难降解有机物组分及其分子特征提供参考。

甲基汞和腐殖质在污泥堆肥过程中的变化特征及其相互关系

好氧堆肥-土地利用是实现污泥资源化处置的主要方式,但污泥中重金属的环境健康风险是限制污泥土地利用的重要因素。通过观测北方某工程规模的污泥好氧堆肥过程汞、甲基汞的变化,并基于三维荧光光谱区域积分分析,研究好氧堆肥过程甲基汞的变化特征及其与有机物中腐殖质变化关系。结果表明,堆肥前后,汞与甲基汞质量分数未发生明显变化,但通过质量衡算发现,堆肥结束后堆体中汞总量从(272.56±25.71) g下降到(211.10±12.97) g,出现22.5%的汞散失,而甲基汞质量从0.37 g下降至0.28 g,24.3%的甲基汞可能发生去甲基化而形态转变。在堆肥过程中,甲基汞质量与荧光区域Ⅲ(富里酸)体积积分呈显著负相关(r=-0.897,p<0.05),与荧光区域Ⅳ(微生物代谢副产物)体积积分呈显著正相关(r=0.933,p<0.01)。基于堆肥过程甲基汞和汞质量的动态变化,在堆肥前10 d的有机物快速腐熟化阶段发生了甲基汞的去甲基化,而后随好氧堆肥过程翻堆、曝气发生了汞的蒸发散失。本研究结果可为评价污泥好氧堆肥后对汞、甲基汞健康风险提供参考。