重金属在煤气化过程的分布迁移规律及控制

选用2种气化用煤--大同煤和神府煤,进行水蒸气气化实验,研究了在不同温度下重金属元素--砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、汞(Hg)和铅(Pb)在气化产物中的分布.实验数据表明,重金属元素主要富集在气化灰中或是散发到大气中,同时,在焦油中重金属元素也有一定的含量,尤其是Cd,在焦油中的含量达到总量的22%～37%.添加无水CaSO4,高岭土,铝土矿,无水CaCO3 4种不同的吸附剂,发现不同的吸附剂对不同的重金属有不同的吸附作用.4种吸附剂对重金属元素的吸附既有物理吸附,又有吸附剂与重金属之间的化学反应.

重金属元素在煤热解过程中的分布迁移规律

针对大同煤、神府煤和新汶煤 ,进行热解实验 ,计算了煤中五种重金属元素砷( As)、镉 ( Cd)、铬 ( Cr)、汞 ( Hg)和铅 ( Pb)在热解三相产物中的分配比例 .进行正交设计实验 ,研究了热解终温、热解升温速率及煤中的灰分含量对重金属元素在热解反应中的分布、迁移的影响 ,发现热解工况和灰分含量对重金属元素在热解产物中的含量有相关性 .采用三变量相关分析法 ,建立了重金属元素在热解产物中的回归模型 ,用该模型对不同热解产物中的重金属含量的实测值进行预报 。

临汾盆地农田褐土剖面重金属的分布迁移特征

通过对临汾盆地农田褐土剖面土壤样品的采集和测试,系统分析重金属Cd,Pb,Cr在土壤剖面中的垂直分布和淋滤迁移特征.结果表明:在长期灌溉耕作的条件下,Cd,Pb在耕作层富积不明显,具有从耕作层向土壤下层递增的趋势;Cr在耕作层富积明显,具有从耕作层向土壤下层递减的趋势;Cr的垂直分布特征与土壤有机质含量呈极显著正相关,Cd,Pb,Cr的垂直分布特征与土壤粒度呈显著正相关.褐土剖面重金属的淋失率具有Cd>Pb>Cr的特征,Cd对地下水安全威胁最大;Pb,Cr在土壤表层含量较高时,均可向土壤下层淋滤迁移威胁地下水安全.

考虑边界条件不确定性的城市交通拥塞风险分布迁移规律研究

为分析交通联通边界(交通量、交通扩散系数)对特定城市研究区域内交通拥塞迁移规律的影响机理。本文从新的角度考虑城市交通拥塞风险分布迁移规律,将污染质迁移数值模拟模型运用到城市道路交通拥塞风险迁移中。首先对贵阳某区域2020年6~7月的城市交通调查数据及爬取的部分高德地图数据进行处理,并将研究区域以交通联通边界、交通隔断边界、区域分区边界划分为区域1和区域2。在此基础上考虑交通联通边界并建立基于城市交通拥塞风险分布及迁移数值替代模型,并运用Monte Carlo方法对贵阳某研究区域的输入输出结果进行统计分析,并将实际路网数据值输入替代模型,将结果与路网真实情况和高德地图情况进行对比,所建立模型的预测精度比高德地图高3.7%,且模拟交通拥塞风险迁移规律较高。结果表明,交通联通边界对城市交通拥塞迁移数值模拟模型预报有很大影响,统计分析研究区域模拟模型的结果,可以有效评估不同交通联通边界条件对研究区域交通拥塞风险分布情况和准确预报研究区域内遭受不同交通拥塞程度的风险。综上可知,本文建立的模型能高效精准分析城市交通拥塞的风险分布迁移规律,可为城市路网分区分段分点治理交通拥塞提供新的参考。

水波对微囊藻群体迁移分布的影响

波浪作用下微囊藻群体的迁移分布规律对理解微囊藻水华暴发具有重要意义。本文采用波浪水槽实验,研究了小幅波作用下微囊藻群体的迁移轨迹、浓度分布以及聚集现象。结果表明:与静水环境中近似竖直向上的迁移轨迹不同,微囊藻群体在水波中呈周期性运动,但仍具有向上运动趋势;距水面越近,微囊藻群体受水波影响越大;波高越大,水波引起的水流挟带能力越强,微囊藻群体周期性运动范围越大,水深方向分布越均匀;较大波高条件下,漂浮于表层的微囊藻群体易于出现破碎,并被水波挟带分散至下层水体;大尺寸微囊藻群体具有较强的垂向自主迁移能力,易于聚集在水面,形成较高的表层浓度,而小尺寸微囊藻群体,自主迁移能力弱,易被水波挟带至下层水体,垂向分布相对均匀。

基于平衡分布自适应迁移学习的多风电机组运行状态监测方法

风电机组状态的准确监测对风电机组安全稳定运行和经济效益提升至关重要。但是,受不同风电机组运行数据分布差异的影响,现有状态监测方法在多风电机组应用场景下存在精度和效率难以兼顾的问题,而平衡分布自适应迁移学习(BDA)可以拉近数据距离,同化数据分布。因此,文章提出了一种基于BDA的多风电机组状态监测方法。首先,基于Copula熵的互信息法挖掘风电机组运行状态关键影响参量;然后,构建基于门控循环单元模型(GRU)和序贯概率比检验(SPRT)方法的单风电机组状态监测模型;最后,构建基于BDA的多风电机组运行数据分布同化模型,并用于多风电机组运行状态监测。算例结果表明,所提方法可以有效节省建模成本和计算成本,能够在保障多风电机组运行状态监测精度的前提下,显著提升监测效率。

FeO含量对不锈钢渣微晶玻璃铬的迁移分布规律及固铬效果的影响

利用不锈钢渣制备微晶玻璃,系统研究了FeO含量对Cr在微晶玻璃中的赋存分布状态、迁移行为及固铬效果的影响。研究表明,在形核阶段,随着FeO含量增加,铬尖晶石类晶核数量增大,玻璃相中Cr逐渐向铬尖晶石中迁移。在晶化阶段,铬尖晶石纳米晶体生成透辉石晶相。TEM与XPS分析表明,一部分Cr赋存于透辉石晶格中,另一部分Cr仍赋存于被透辉石包裹的铬尖晶石中。玻璃相中的Cr也随着透辉石晶体的生成而不断扩散迁移进透辉石晶格中。FeO含量为4.80%(指质量分数,下同)时,95.23%Cr赋存于透辉石晶相中,Cr^(3+)浸出浓度仅为0.007 mg/L,微晶玻璃抗压强度为235 MPa,维氏硬度为949.3。本研究结果为强化固铬效果,实现不锈钢渣无害化、高值化利用提供理论与技术支持。

基于拉格朗日粒子模型的洞庭湖微塑料迁移分布研究

【目的】探究微塑料进入洞庭湖后的迁移途径和输运过程。【方法】基于现场采样数据,利用水动力模型与拉格朗日粒子模型建立洞庭湖微塑料迁移数值模型。研究微塑料在平水期与丰水期的湖内迁移规律与分布差异,探讨微塑料聚集区分布原因并解析聚集区微塑料的来源。【结果】在平水期微塑料分布呈现出显著的非均匀性分布,存在4个聚集区。其中,东洞庭常年水体处聚集区面积最大,约为133 km^(2),在此聚集区内湘江所排微塑料的占比为97.96%;在丰水期微塑料分布不呈现显著的聚集性,但其整体扩散面积较平水期的增大33%。对比分析微塑料随湘、资、沅、澧四水入湖情况,平水期自资江入湖微塑料的扩散面积最大,而丰水期自沅江入湖微塑料的扩散面积最大。【结论】丰水期应关注迁移路径上的生态风险,而平水期除关注微塑料的迁移路径外更应关注聚集区处的生态风险控制,应重点加强对湘江入湖微塑料的管控和对湘江河道、东洞庭常年水体与各排放源附近区域微塑料的治理。本研究结果可为洞庭湖微塑料治理提供一定参考。

升温加速法研究内衬纸中乙基香兰素在盒包内的迁移分布

目的探明内衬纸上的加香物质在盒包内的迁移分布规律。方法将乙基香兰素涂布到内衬纸中并制成小盒,通过升温加速法模拟室温下长期贮存的情形,跟踪检测乙基香兰素迁移到盒包内不同材料中的含量。结果得出结论如下:乙基香兰素主要被商标纸和框架纸吸附(53.5%~56.4%),少量被滤嘴吸附(8.3%~9.2%),然后是被卷烟纸吸附(5.3%~7.2%),烟丝中吸附的含量最低(3.7%~4.4%);乙基香兰素在滤嘴中的分布比较稳定,维持在8.3%~12.1%,但在其他盒包材料中的分布比值随贮存时间增加逐渐降低,脱附进入环境中;内衬纸中添加的乙基香兰素的初始含量,对在盒包内其他材料中的分布比无显著影响(商标纸和框架纸除外)。结语本文提供了一种研究内衬纸上的加香物质在盒包内的迁移分布的方法,可预测及分析内衬纸的加香效果,为加香盒包卷烟的设计开发提供思路。

某炼化污水处理场污染物迁移分布规律

随着石油化工行业的快速发展,石化企业生产的产品在其储运及处置过程中存在“跑、冒、滴、漏”现象,导致污染物渗入土壤及地下水,可能造成场地污染。以某炼化污水处理场地为研究对象,在综合分析已有资料的基础上,通过水文地质勘察、土壤地下水样品采集分析,判断场地污染物种类为石油烃、1,1,2-三氯乙烷、1,2,3-三氯丙烷和苯并[a]芘。采用GMS和SURFER软件模拟手段,构建污染地层介质及特征污染空间三维可视化模型,明确了场地内地层岩性复杂,填筑土、粉质黏土及圆砾受到不同程度的污染,且污染羽沿地下水流场方向延伸。综合分析了地层介质对污染物迁移的作用,为污染风险评价、污染防控及修复提供了依据。

垃圾焚烧中硫化合物对重金属Pb迁移分布影响

采用管式炉和模拟垃圾对垃圾焚烧中硫化合物(包括S、Na2S、Na2SO3、Na2SO4)、焚烧温度、重金属初始加入浓度以及焚烧停留时间对Pb迁移分布的影响进行了研究.使用ICP-AES分析技术(美国EPA消解方法)对重金属浓度进行测量.结果表明,垃圾焚烧中4种硫化合物的加入均使得Pb在底渣中的分布比例比未加入硫化合物时的分布比例降低.Pb在底渣中的分布比例随加入S和Na2S含量的增加而减少,相应地在飞灰中的分布随S和Na2S加入量的增加而增加,而Pb的迁移分布比例受Na2SO3和Na2SO4含量变化的影响不显著.温度的升高使得Pb向飞灰中的分布比例逐渐增加,整个试验温度范围内Pb在烟气中的分布均为0.初始浓度的增加也使Pb在底渣中的分布比例逐渐升高,飞灰中的分布比例逐渐下降.停留时间的增加会使得Pb在底渣中的分布比例降低,相应地在飞灰中的分布比例会增加.

土壤-苦丁茶树系统中Cu的分布及迁移富集规律

采用火焰原子吸收光谱(FAAS)技术,测定出苦丁茶冬青(Ilex kudingcha C.J.Tseng)的根、茎、叶及其栖息土壤中Cu的含量,并对土壤-苦丁茶树系统中Cu的分布特征进行了研究,以探讨苦丁茶树对Cu的富集规律。结果表明:栖息土壤中Cu的含量不同时,苦丁茶树中Cu的含量表现出吸收根>嫩叶>茎>主根;茶树对Cu的吸收存在饱和特性,表现为随土壤Cu含量升高,茶树对Cu的富集系数和传输效率降低,使得根际土壤中Cu含量高于非根际土壤。同时对土壤剖面不同深度Cu含量研究表明:苦丁茶栖息土壤中Cu含量呈现出随土层深度增加而增加的垂直分布趋势。本研究旨在认清Cu迁移到苦丁茶树的内在规律,以利于进一步研究其迁移的调控,使苦丁茶产品中元素处在安全有效的利用范围内。

放射性核素^(60)Co在土壤中的淋溶和迁移分布

采用模拟土柱法及同位素示踪技术研究了^(60)Co在2种淹水土壤(小粉土、黄红壤)中的淋溶和垂直迁移.结果表明,淋溶后收集到的全部淋溶水中^(60)Co的含量较少,小粉土及黄红壤淋溶水中^(60)Co分别为总活度的5.61%和5.25%;滞留于土壤中的^(60)Co绝大部分分布在土壤表层0～1.0cm范围内,小粉土及黄红壤中分别有69.74%～78.63%和75.77%～86.84%的^(60)Co滞留于0～1.0cm土层范围内;土壤中^(60)Co比活度与距土壤表层深度分布呈单项指数规律.

贵州城市生活垃圾焚烧过程中重金属分布和迁移特征

为了探明城市生活垃圾焚烧过程中重金属分布和迁移特征,采集贵州遵义市3个城市生活垃圾焚烧场的进场垃圾、渗滤液、飞灰、底渣和烟气样品,采用ICP-AES分析了城市生活垃圾各组分中Cu、Pb、Zn、Ni、Cd、Cr和Hg重金属含量,研究其重金属的分布和迁移特征,为实现生活垃圾焚烧无害化处理提供基础数据。研究结果表明,(1)生活垃圾渗滤液中Zn、Ni、Cu和Pb含量较高,各重金属含量基本表现为垃圾场二>垃圾场一>垃圾场三,各组分重金属含量基本表现为Zn>Cu>Ni>Pb>Cr>Cd>Hg。(2)底渣中Cu、Zn、Cr含量较高,Cd和Hg含量较低,飞灰中Cu、Zn、Pb、Cr含量较高,Hg含量较低。(3)底渣和飞灰重金属浸出含量均未超标,其中Pb和Cu属于潜在污染,烟气排放含量低于0.2 mg·kg^(-1),Cr、Cu、Ni和Zn重金属在烟气中均无检出。(4)重金属向渗滤液的迁移相对较弱(低于1%),底渣、飞灰和烟气等与焚烧相关的产物是重金属的主要迁移途径,Cu、Ni、Cr、Zn主要迁移至底渣中,Pb和Cd主要迁移至底渣和飞灰中,Hg主要迁移至飞灰和烟气中(27.1%~34.6%随烟气排出),综上可知,生活垃圾中Hg的治理和脱毒仍需要进一步提高。

张士灌区土壤中多环芳香烃菲(PHEs)的垂向分布与迁移

通过对典型环境功能区张士灌区包气带剖面样品和含水层样品的分析检测,比较和总结了菲的垂向分布特征,研究了总有机碳、粘粒含量、土壤含水率对菲垂向分布与迁移的影响规律和机理。对具有代表性采样点的研究表明,菲总含量在剖面中的变化趋势总体上随剖面的加深而降低,以犁底层为界,表层土壤（520 cm）菲含量随剖面深度变化平缓。同时分别对菲含量与总有机碳、土壤粘粒含量、土壤含水率进行二元相关分析,计算出的Pearson系数表明：土壤中总有机碳、土壤粘粒含量是影响菲垂向迁移的重要因素,而土壤含水率对菲垂向分布影响不大。同时利用SPSS的因子分析法进一步确定总有机碳是制约菲垂向运移的主要因素。

生活垃圾流化床热处置中重金属迁移分布研究

在流化床实验装置上研究模拟生活垃圾热解、气化、焚烧等热处置过程中重金属Cd、Pb、Zn及Cu的迁移转化,分析氧化还原气氛及温度对重金属挥发特性的影响。结果表明,高温及还原性条件促进了Cd、Pb及Zn的挥发;而氧化性气氛有利于Cu的迁移。热力学平衡模拟结果表明,金属在氧化和还原气氛下的转化途径不同。在还原性气氛下,金属主要以元素态单质或硫化物的形式存在,其熔沸点高低决定了金属挥发程度。反之,CuCl_3等氯化物的生成促进了Cu在氧化性气氛下的挥发。金属基反应在氧化性气氛下得到加强,提高了Cd、Pb及Zn向气相产物转化的起始温度。进一步考察重金属在不同组分的分布及富集规律,大部分以气相形式挥发的重金属易在降温过程中冷凝并富集于飞灰。气流夹带亦是导致重金属迁移的重要原因,流化床的高气速特性对重金属分布有显著影响。

不同剂型甲磺隆在土壤中淋洗和迁移分布的研究

本文应用土柱淋洗试验研究比较了甲磺隆可湿性粉剂和钠盐两种制剂在不同土壤中的淋洗和迁移分布。结果表明，甲磺隆钠盐由于水溶性高，其淋失率及向下层土体的迁移明显大于粉剂。两种制剂在不同土壤中的下移量，酸性的棕红壤显著高于石灰性潮土。

胶态微泡沫用于冲洗含水层的迁移分布特征

目前有关胶态微泡沫(CGAs)冲洗含水层过程中的迁移分布特性尚不明确,本研究利用二维模拟实验详细探究了注入速率、表面活性剂浓度和介质条件对CGAs迁移分布时空变化特征的影响.结果表明,在单侧单点注入条件下,CGAs的波及区域形状近似半圆形,迁移锋面相对规则;CGAs破裂产生的泡沫液分布在其迁移锋面四周,泡沫气体受地下水浮力影响向上方迁移,导致出现在纵向向上迁移距离大于向下迁移距离的“向上漂移”现象.表面活性剂浓度对CGAs的迁移分布影响较小;注入流速低或介质渗透性差,CGAs均会在迁移后期出现明显的“向上漂移”现象,同时其波及区域形状逐渐趋向于半椭圆形;恒定流量注入CGAs,其在含水层中的波及面积存在最大值.相对传统液相冲洗液,CGAs在非均质含水层中迁移分布较为均匀,受介质非均质性影响较小.

铬在稳定塘系统中的迁移分布和归宿

含铬污水进入混合较好的稳定塘系统时,铬在其中累积,其累积规律可用如下数学模式描述: 稳定塘系统能较好地去除污水中的铬。被去除的铬主要转入塘底沉积物中。塘中放养凤眼莲能提高除铬效果,因为放养凤眼莲能使铬更充分有效地沉降。能否充分地运用有利于悬浮微粒聚结沉降的技术和措施,是设计除铬或类似重金属稳定塘系统成功与否的关键之一。

垃圾焚烧中硫化合物对重金属Cd迁移分布影响

采用管式炉模拟垃圾焚烧研究垃圾中不同硫化合物、焚烧温度、Cd初始浓度以及垃圾焚烧停留时间对Cd迁移分布特性的影响。结果表明,硫化合物种类、焚烧温度以及Cd初始浓度对Cd的迁移分布有着重要影响。氧化性气氛下S和Na2S更易使Cd在底渣中分布,Na2SO3和Na2SO4更易使Cd在飞灰中分布;硫化合物对Cd的挥发性影响能力大小依次为Na2S<S<Na2SO3<Na2SO4;温度的升高使得Cd的挥发性增强,逐渐向飞灰中分布。当焚烧温度达到950℃时,Cd开始在烟气中分布;850℃以前,Cd在烟气中的分布近乎为0。Cd初始浓度的增加使得Cd在底渣中的分布比例逐渐升高,而在飞灰中的分布比例逐渐下降。随着垃圾焚烧停留时间的增加,Cd从底渣逐渐转移到飞灰中,底渣中的分布逐渐减少。