短期使用污泥产品对汞在土壤–国槐树体迁移和积累的影响

【目的】研究城镇生活污泥产品中重金属汞(Hg)在土壤–国槐树体中的迁移和积累,探讨国槐幼苗对Hg胁迫的响应机制,明确污泥产品在国槐幼苗抚育方面的应用潜力。【方法】以国槐幼苗为研究对象,通过盆栽试验,设置3个污泥使用量梯度(0、2、4 kg/m^(2))和4个取样时间(40、80、120、160 d),将处理分为移栽国槐组和纯土壤组,探究土壤Hg含量的动态变化,进一步研究Hg在国槐根系和叶片的富集迁移规律、亚细胞分布特点及赋存形态。【结果】(1)随污泥产品使用时间增加,土壤Hg含量显著降低,在种植国槐植株土壤中添加污泥产品,短期内土壤Hg含量显著低于纯土壤。(2)污泥产品用量、取样时间及其交互作用均对国槐根和叶中的Hg含量有显著影响。污泥施用40和160 d国槐根系和叶片对Hg的吸收显著高于未施污泥组,使用污泥产品前期会促进Hg在根、叶间的转移,后期抑制。污泥产品的低施用量可以显著增加国槐生物量从而提高对Hg的积累量。(3)在国槐根、叶中,Hg主要分布在细胞壁和可溶性组分中,两者总占比超过90%。(4)国槐根系和叶片中Hg的残渣态占比最大,分别占比57.2%~59.7%和52.6%~69.0%。【结论】国槐可以应对低施用量污泥产品带来的Hg胁迫,主要途径为细胞壁固定、液泡区隔化以及将Hg转化为低活性形态贮存。

某风洞充气密封系统设计与应用研究

某风洞充气密封系统用于试验期间隔离大门内外气压环境或填充移动部件间隙,保证风洞回路最高可以模拟2万米高空以下气压环境;密封围带基体材料采用植入增强纤维的硅橡胶,围带截面为“凹”型带两侧固定基座,采用直线型带芯分段模压硫化成型,成功研制了适用于高低温环境、长寿命、高膨胀、大尺度环状充气密封围带;充气/放气气路、电磁阀和变送器等基于集成块安装设计;充气/放气控制系统采用PLC+电磁阀+真空发生器;系统通过Profinet接入风洞测控光纤环网,实现本地/远程自动化控制;解决了围带结构、气密泄漏、大尺度密封面平面度和金属气嘴结构设计等问题;系统应用效果好,自动化水平高,有较大推广应用价值。

大型结冰风洞双供水供气喷雾控制系统研制

双供水供气系统是保证结冰风洞实现过冷大水滴(Super-cooled Large Droplet,SLD)云雾模拟能力的关键,针对现有喷雾系统存在SLD云雾模拟能力不足、运行包线有待扩展等问题,研制了一套大型结冰风洞双供水供气喷雾控制系统。针对喷雾系统控制变量多、测量点数大等特点,基于工业以太网络建立分布式控制系统,制定了试验流程、方法与策略,建立了完善的双供水供气喷雾试验技术,并开展了系统调试与验证。试验结果表明,双路水压、气压控制精度均稳定在1%以内,达到了系统设计指标,该系统可为后续我国飞行器适航审定提供有力支撑。

废水零排放技术在阳极氧化废水中的应用

文章对阳极氧化废水回用及零排放技术进行了研究探讨。结合物化生化处理系统、MBR处理系统和RO/DTRO反渗透膜、MVR蒸发技术及滚筒刮板干燥技术对阳极氧化废水进行处理并回用,节能减排,实现废水零排放之目的。

热水解过程中污泥有机物的变化规律

开展了不同工艺条件的热水解预处理对污泥有机物溶出规律的影响研究。结果表明,预脱水污泥经过热水解处理后,可溶性化学需氧量(SCOD)、可溶性蛋白和氨氮等指标的含量明显升高,在200℃/40min条件下,均达到最大值,分别为33895mg/L、19285mg/L和2228mg/L;可溶性多糖含量随反应温度的升高呈现先增后减的趋势,在170℃/40min条件下达到最大值3724mg/L;此时,可溶性蛋白与多糖之和在SCOD中的占比达到71.5%;在190℃/40min条件下,挥发性脂肪酸(VFAs)含量达到最大,相比预脱水污泥提升了300%。热水解有效改善了污泥厌氧消化效性。

冰层中Lamb波传播特性的数值模拟和实验研究

作为最常用的超声导波之一,Lamb波具有能量集中、传播范围广、沿程衰减小等特点,可以拓展应用于结冰探测领域。为探明Lamb波在冰层中的传播规律,基于Lamb波探冰实验平台构建物理模型,以COMSOL Multiphysics软件为计算工具,数值模拟了不同厚度、不同长度冰层中的Lamb波传播情况。在此基础上,搭建了Lamb波探冰实验平台,开展了无冰铝板和覆冰铝板Lamb波传播实验。结合数值模拟和实验结果,明确了温度、冰层几何特性、液态水对Lamb波传播特性的影响规律。结果表明:温度越低,Lamb波传播群速度越快;在一定冰层厚度范围内,接收端压电片电压幅值衰减量随冰层厚度增大而增大;随着冰层长度增加,接收端Lamb波B1模态时间延迟量线性增大;液态水仅对Lamb波A0模态产生影响,对S0模态影响不大。实验和数值模拟结果具有较好的一致性,为Lamb波结冰探测技术提供了理论参考。

北京城区生活污泥津冀地区建材资源化利用可行性研究

以津冀地区开展北京中心城区高级厌氧消化生活污泥制烧结砖建材资源化利用为目的,研究技术可行性及最大利用比例。结果表明,北京中心城区高级厌氧消化生活污泥符合GB/T 25031—2010的要求;津冀地区制砖主料与污泥掺配时,污泥比例越大,试样烧结温度越高,吸水率增大,强度降低,试样烧成线收缩率增大,成品试样尺寸中长度变化最显著。根据污泥特性、津冀制砖主料塑性及GB/T 5101—2017的要求,建议掺量不宜超过20%(以干基计)。实际生产过程应调配适宜比例,控制温度平衡、稳定,以保证成品烧结砖质量。

施用污泥制有机营养土对沙地苗圃土壤微生物的影响

采用磷脂脂肪酸标记法(PLFA),按照不同污泥制有机营养土施用量设置4个处理梯度,分别为0(CK)、3 kg·m^(-2)(T1)、6 kg·m^(-2)(T2)、9 kg·m^(-2)(T3),再对土壤微生物数量及微生物多样性进行监测和分析。结果表明:施用污泥制有机营养土可以增加土壤中微生物数量,当有机营养土施用量为6~9 kg·m^(-2)时,最利于土壤微生物的生存与繁衍。当施用量为9 kg·m^(-2)时,能显著提高土壤深度(h)为0<h≤20 cm土层的微生物多样性指数、均匀度指数、优势度指数。不同施用量对深层土壤微生物的生存与繁殖无显著影响。

浅谈VAR技术应用于足球运动的趋势及利弊

随着科技的发展、时代的进步,VAR视频回放技术介入足球比赛成为帮助裁判进行判罚的重要工具,该技术逐渐成为世界足球发展所关注的核心。本文运用文献资料、数理统计等研究方法,运用以往足坛所发生的经典案例与逻辑相结合的分析方式,对VAR技术应用于足球比赛的利弊进行分析。研究结果发现:VAR视频回访技术能够向裁判提供更多的关键信息,能够有效降低足球比赛中错判、漏判的概率,最大限度地保证了比赛的公平性,并且能够丰富球迷观众的观赛感、体验感与参与感。VAR视频回放技术在发挥自身优势、带给人们便利的同时,也存在许多亟待解决的问题:过度地引入VAR技术会破坏比赛的流程,使裁判逐渐丢失当机立断的临场能力,干扰了足球竞赛本身的流畅性与观赏性,使其丧失了最原始的魅力。另外,昂贵的人力、物力成本费用也使许多国家和联赛望尘莫及。但总的来说,VAR给足球运动带来的技术革新益处要远大于其所带来的不利影响。

成渝两地老年人体育公共服务协同发展的困境与对策研究

随着我国人口老龄化现象愈发严重,老龄化社会治理与服务被高度重视。该文运用文献资料等方法对成渝地区老年人体育公共服务进行现状分析与研究,结果表明:成渝地区老年人体育公共服务存在着政府过度干预,市场主体地位难以实现;两地体育资源浪费严重,空间布局有待优化;社会体育指导员稀缺,专业素质有待提高;城市社区老年人的体育参与欲望不高,难以形成良好的体育氛围的困境。协同发展的对策:转变政府职能,实现市场主体地位;优化空间布局,提高体育资源的使用效率;加大人才培养力度,增加与提高社会体育指导员的数量与质量;多维度刺激社区居民的体育参与度,形成良好的社会体育氛围。

数学深度学习的研究回眸与展望

数学深度学习是数学教学改革的必然选择,是培育学生数学核心素养的重要途径。文章以2011年至2023年中国知网收录的数学深度学习研究的相关文献为基础,通过文献计量法和内容分析法,从文献年度分布、文献关键词和文献主题依次解读,总结与分析目前研究存在的问题并据此作出展望。

结冰风洞试验段上壁面自动顶盖装置设计与应用

为了解决模型进出试验段安装和拆卸问题,提出在结冰风洞试验段上顶面设计自动开闭顶盖,利用行车吊装模型进出的方法,研制了外形超12 m 2、重近5 t、定位精度1 mm的移动顶盖自动开闭装置;在结冰风洞试验段上壁板中心设计与移动顶盖同尺度的开孔,移动顶盖安装在提升机构的下端,通过四轴同步提升机构垂直升降,用于打开或关闭上壁板开孔;平移机构带动提升机构和移动顶盖,沿试验段上框架顶部龙门结构的两侧支撑轨梁的滑轨水平移动,使移动顶盖从风洞上壁面中心移动到过渡扩散段顶部;研制了升降、平移两轴伺服控制系统,实现了大载荷移动顶盖自动升降和平移控制,解决了移动顶盖结构设计、大载荷四轴同步提升时丝杠间相互别劲、高精度定位控制等问题;系统达到设计指标,已经应用到结冰风洞试验中,提高了试验模型更换效率。

结冰风洞试验段转盘控制系统设计与应用

结冰是飞机的重大安全隐患,结冰风洞是研究飞机结冰与防除冰的地面试验设备,飞机模型安装在试验段转盘上,通过精确控制转盘带动模型旋转模拟姿态变化;研制了适用于低温、低气压、高湿度环境的转盘机械机构;设计了以317T-CPU、IM174模块和交流伺服的转盘控制系统总体方案,开发了功能完善的转盘监控软件;通过参数优化、主从偏差控制和全闭环位置控制,实现了3个试验段5套转盘机构单转盘、上/下或左/右转盘高精度同步控制;解决了特殊环境下转盘控制系统运行维护问题。转盘控制系统运行超过8年,转盘角度范围±180°,转盘角度和同步控制精度不低于0.02°,各项技术指标达到设计要求,保证了结冰风洞各项试验任务顺利完成。

高级厌氧消化制污泥有机肥对油松和榆树林木生长及养分积累的影响

为探究近年来新兴的高级厌氧消化制污泥有机肥林地施用效果,填补其在林业应用研究的空白,本研究选取北京市主要造林树种油松和榆树为试验对象,采用随机区组试验设计,设置6个施肥量水平,测定林木生长状况、叶片叶绿素含量及养分吸收量,以期为城市污泥在林业中推广应用提供科学理论基础。结果表明:对于油松而言,施肥后其冠幅和针叶中N含量显著提高,分别在T1和T3处理达到最大值;各施肥处理油松胸径、树高、一年生针叶叶绿素含量及针叶中磷含量均高于对照,可能存在潜在积极影响。对于榆树而言,施肥后林木胸径、树高生长量及叶片叶绿素含量均有显著提高,且随施肥量增加呈现先增大后减小的趋势,其中T4处理达到最大值;施肥后榆树叶片中N和K含量变化不显著,但P含量随施肥量增加有明显下降的趋势。因此,施用高级厌氧消化制污泥有机肥对油松的冠幅增长、叶片N吸收和榆树径向、高生长以及光合作用有明显的促进作用。

添加城市排水污泥对竹柳和欧美107杨嫩枝扦插苗生长及养分积累的影响

【目的】为明确城市排水污泥作为有机土壤改良剂在苗圃扦插育苗过程中的应用潜力,研究不同污泥施用量对竹柳和欧美107杨嫩枝扦插苗生长及养分积累的影响。【方法】在平原沙地苗圃中,以竹柳和欧美107杨当年生半木质化嫩枝条为试验对象,采用完全随机区组试验设计,设置3 kg/m2(T1)、6 kg/m2(T2)和9 kg/m2(T3)3个污泥施用量梯度,以不施污泥为对照(CK),在扦插前测定各处理土壤密度和孔隙度,在扦插后35 d统计各处理扦插苗成活株数,在扦插后35、50、65、80 d观测各处理扦插苗新梢长度和新梢基径的变化,并在生长末期进行取样,测定各处理扦插苗生物量参数、根系各形态参数以及叶片养分含量。【结果】不同污泥施用量均能够降低土壤密度、增大土壤孔隙度。对于竹柳而言,随着污泥施用量的增加,不同测试时间其扦插苗新梢长度均呈现先上升后下降再上升的变化趋势,T1处理对其新梢生长的促进作用最明显,显著高于CK;T1处理下竹柳扦插苗生物量参数、根系各形态参数、叶片全碳(C)含量和碳氮比(C/N)均高于CK,并达到显著水平;不同处理间竹柳扦插苗成活率没有明显差异。对于欧美107杨而言,T3处理能够显著提高其扦插苗成活率以及根系生物量参数;随着污泥施用量的增加,其扦插苗的新梢长度、根表面积、根体积、平均根系直径均呈现先增加后减小的变化趋势,且均在T2处理达到最大值;其扦插苗叶片C、全氮(N)含量和C/N在施用污泥后均有所增加,以T3处理效果最佳。生物量参数和根系形态参数关系密切,总生物量与地上、根系生物量均呈极显著正相关关系,这三者与总根长、根表面积、根体积、平均根系直径亦分别表现为极显著正相关关系。【结论】城市排水污泥的适量施用,有利于两树种嫩枝扦插苗的生长及其叶片对部分养分元素的吸收,其中3 kg/m2污泥施用量对竹柳扦插苗的促进效果最好,欧美107杨扦插苗能够适应较高污泥添加量的土壤环境,在污泥施用量为6~9 kg/m2时效果更佳。

城市排水污泥对竹柳扦插苗生理特性及N、P、K含量的影响

为探究施用城市排水污泥对竹柳扦插苗生理特性的影响,在平原沙地苗圃环境下,设置3、6、9 kg·m^(-2)共3个污泥施用量梯度,分别设为T1、T2、T3处理,以不施污泥为对照(CK),测定各处理扦插苗的成活率,定期监测叶片叶绿素、可溶性蛋白、非结构性碳水化合物(NSC)含量的动态变化,并在生长季末测定各器官全氮(N)、全磷(P)、全钾(K)含量.结果表明:随着污泥施用量的增加,叶绿素含量总体呈现先增加后减少的趋势,扦插35、50、65 d后,T1处理的叶绿素含量均达到最大值,且与CK的差异显著;可溶性蛋白含量总体表现为先增加后减少再增加的趋势,T1处理在整个测试期间始终处于最高水平;T1、T2、T3处理对NSC的积累均存在明显的促进作用;施入污泥后,N、P、K在根的分配率和含量均高于CK,T1处理显著提高了茎及全株的K含量,各处理间的全株N、P含量均差别不大.综合考虑施入污泥后竹柳扦插苗各生理指标的响应情况以及本研究中的污泥施用量,认为3 kg·m^(-2)为较适宜的施用量.

基于分布式光纤测温的结冰风洞喷雾耙温度场测量

为了实时获取结冰风洞喷雾耙温度场数据,需要采用温度传感器采集温度信号,传统的热电阻式温度传感器需要连接大量长距离线缆,占用大量喷雾耙内部空间;为提高温度场测量的质量效率,对基于分布式光纤测温的结冰风洞喷雾耙温度场测量技术进行了研究;首先,分析了喷雾耙温度场测量概况,研究了分布式光纤测温方法;其次,设计了U型光纤布线方法,建立基于分布式光纤测温的结冰风洞喷雾耙温度场测量系统;最后,实现了20层喷雾耙温度场全局测量,并对喷雾耙温度场分布进行了详细分析;经实际应用表明,喷雾耙温度场测量系统可为喷雾耙电加热系统提供了温度反馈,大大提高了温度场测量效率。

周期控制律电加热控制系统设计与应用

针对飞机防除冰试验研究需求,设计了适用于大型结冰风洞的多功能电加热控制系统。通过可编程控制器(PLC)与上位机远程交互,实现控制律开环和主回路通断、连续调压闭环温度控制,以满足不同飞机型号电热防/除冰电源制式和控制模式的要求。针对反独热编码控制律任意性的特点,设计控制律程序,并进行了型号模型结冰风洞电热防冰试验,结果表明系统运行稳定性好、可靠性高,应用效果好。相关研究的开展可为电加热控制系统设计及研究提供参考依据。

基于ZigBee技术的结冰风洞温度无线测量系统设计

温度是结冰风洞重要的测量参数,"有线式"温度传感器因需长距离布线存在一定局限性,为了提高温度测量的效率,文中设计了一种基于ZigBee技术的结冰风洞温度无线测量系统。温度测量装置采用CC2530驱动Max31865芯片实现对Pt100铂电阻温度信号的采集,通过ZigBee无线网络将温度数据传送给连接到监控主机的协调节点,设计温度采集软件,实现了测温点温度信号的采集、存储与处理,并将该温度测量系统应用于结冰风洞试验中。经实际应用表明,基于ZigBee技术的温度无线测量系统在结冰风洞试验中应用良好,具有较高的测量精度,在-20~0℃范围内的精度可达到0.6℃。

镓基液态金属微/纳米液滴的合成及其在生物医学中的应用

液态金属(liquid metals,LMs)作为一种新兴的无机功能材料在各个研究领域的应用不断涌现。在过去的十年中,镓基液态金属微/纳米液滴因具备良好的流动性、生物相容性、合成可控性等优势而受到广泛关注。在此将重点介绍镓基液态金属微/纳米液滴的合成方法及在生物医学工程领域的应用,并对其未来发展前景进行展望。