不同功能型沉水植物对溶解氧影响及环境效应

研究选用刺苦草(Vallisneria spinulosa)、黑藻(Hydrilla verticillata)和穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)分别代表底层型、冠层少根型和冠层多根型沉水植物,通过中宇宙实验,探索不同功能型沉水植物在生长过程中水柱和沉积物中溶解氧(DO)浓度及其相关指标的差异。实验结果表明:不同处理组水柱DO浓度存在显著差异,空白组水柱DO浓度显著低于植物处理组,且空白组水柱总氮(TN)和总磷(TP)浓度降低程度最少;黑藻组比叶面积、叶面积指数、净增长生物量、相对生长速率和水柱DO浓度最大,能够有效降低水柱TP和TN浓度;穗花狐尾藻组株高最高,提升水柱DO浓度显著高于刺苦草,水柱TP降低程度最大;刺苦草组比根长、单株总根长和根冠比最大,提升沉积物深度6 cm以内的DO效果最好,沉积物铁含量最高,沉积物总氮(TN)、总碳(TC)含量和间隙水总溶解性磷(TDP)浓度最低。在修复富营养湖泊过程中,可根据水和沉积物缺氧状况,合理配置底层型和冠层型沉水植物,构建释氧能力较强的群落,从沉积物表层到水柱上层均为湖泊提供充足的氧气,从而更加有利于清水态的形成。

多金属掺杂尖晶石型催化剂制备及催化臭氧降解苯酚

采用水热合成法制备尖晶石型铁氧体,并对其M位掺杂多种金属离子以改性得到一系列催化剂,筛选后用于催化臭氧氧化降解苯酚。结果显示:与其他催化剂相比,Mn_(0.5)Co_(0.5)Fe_(2)O_(4)催化剂催化性能最佳,在苯酚质量浓度为30 mg/L,催化剂投加质量浓度为1 g/L,臭氧质量浓度为6 mg/L,流速为1 L/min并反应75 min时,化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)和苯酚的去除率分别可以达到90.11%和89.36%,较相同条件下单独臭氧氧化对COD和苯酚的去除率分别提高了31.16百分点和30.51百分点。利用X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)、X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)、电子顺磁共振(Electron Paramagnetic Resonance,EPR)等多种手段对该催化剂进行了表征,发现催化剂纯度较高,晶化程度好。此外,通过猝灭和自由基捕获试验表明体系中·OH和^(1)O_(2)参与了苯酚降解反应。催化剂循环试验表明,Mn_(0.5)Co_(0.5)Fe_(2)O_(4)催化剂具有优异的催化稳定性和重复利用性。

双硅酸镱环境障涂层的高温水氧腐蚀机理研究

陶瓷基复合材料构件在航空发动机燃气环境中面临严重的水氧腐蚀退化问题,在构件表面采用环境障涂层进行热防护是提高陶瓷基复合材料部件的高温性能、延长其使用寿命的有效措施。环境障涂层的高温稳定性对部件的结构完整性具有重要影响。为了探明环境障涂层在高温下的水氧腐蚀失效行为和机理,针对大气等离子喷涂(APS)Yb_(2)Si_(2)O_(7)/莫来石/硅体系的环境障涂层系统,开展了其在1350℃、90%(体积分数)H_(2)O-10%O_(2)水/氧蒸汽环境中的静态高温水氧腐蚀试验,采用XRD、SEM、EDS等材料表征分析手段,研究涂层在高温静态水氧腐蚀环境中的失效行为,获得EBCs涂层微观结构及物相在腐蚀过程中的演变规律,揭示EBCs涂层的失效机理。结果表明:表面的Yb_(2)Si_(2)O_(7)与环境中的氧化剂(主要为水)反应生成挥发性物质Si(OH)_(4),导致Yb_(2)Si_(2)O_(7)被不断消耗,莫来石层中的Si元素与Yb_(2)Si_(2)O_(7)层中的稀土元素发生互扩散,使得高温化学反应过程和机理十分复杂;在经历500 h腐蚀后,涂层出现鼓包脱落而失效。

驱油用燃气锅炉富氧燃烧碳捕集方案研究

针对油田驱油用22t/h注汽天然气锅炉进行富氧燃烧碳捕集研究。燃气锅炉的烟气加补充纯氧作为锅炉的助燃气体,通过计算机软件模拟预测锅炉本体的热力学数值,考察这种碳捕集工艺流程对燃气锅炉热效率的影响及排放烟气中的最大CO_(2)体积分数。

闽江河口湿地不同季节空气负氧离子浓度及其影响因素研究

空气负氧离子浓度已成为反映空气质量的重要指标之一,逐渐引起广泛关注。本研究基于闽江河口湿地国家级自然保护区空气质量监测站、自动气象站的野外定位自动监测系统,对2022年6月至2023年5月不同季节空气负氧离子浓度变化规律及其影响因素进行研究。结果表明:闽江河口湿地空气负氧离子平均浓度为10741±3717个/cm^(3),夏季与冬季差异不显著,其他不同季节间差异显著。不同季节空气负氧离子浓度表现为春季>夏季>冬季>秋季。不同季节空气负氧离子浓度日变化呈现“单峰单谷”的特征,夜间明显高于白天,最高值出现在清晨或者夜间,最低值出现在日间。不同季节空气负氧离子浓度变化受大气颗粒物和环境因子的显著影响,与温度、2分钟风速呈显著负相关,但是温度与冬季空气负氧离子浓度、2分钟风速与夏季空气负氧离子浓度关系不显著。空气负氧离子浓度与PM_(2.5)、PM_(10)显著负相关。

珠江三角洲典型河段溶解氧综合管理决策支持平台设计与研发

本研究结合珠江三角洲溶解氧综合调控工作的需求,以决策支持系统结构为理论框架,借助地理信息系统、数据库、模型等工具设计开发了珠江三角洲典型河段溶解氧综合管理决策支持平台。平台通过动态的图表展示珠三角重点断面溶解氧水平及其影响机理,通过模型集成实现珠三角重点断面低溶解氧滚动预报和预警,对预报可能出现的低氧问题提出精准控源、生态修复、水资源配置、闸坝调度等综合调控措施,并预测调控方案的溶解氧提升效果,为珠三角河网区的溶解氧达标提供技术支撑。

白银熔池熔炼炉稀氧燃烧技术工业实践

借鉴阳极炉使用稀氧燃烧技术的成功应用经验,在白银炉沉淀区采用稀氧燃烧,解决了富氧燃烧时粉煤消耗较多、烟气量大、炉膛温度分布不均匀等问题,而且延长了耐火材料的寿命,改善了作业环境。

外部环境对建筑材料热值检测结果的影响研究

燃烧热值是评估建筑材料火灾危险性的重要指标,其测定精度对消防设计和火灾风险评估至关重要。为了研究环境温度对热容量标定和燃烧热值的影响,通过氧弹量热法在不同温度条件下进行试验。结果表明,环境温度升高会导致热容量标定值和燃烧热值下降,且温度波动显著影响结果的稳定性。建议在测定过程中严格控制环境温度,以提高结果的准确性和可靠性。

组合式起动辅助措施对车辆高原高寒起动性能的影响

目的 提高车辆在高原高寒环境下的起动性能。方法 通过仿真方法研究高原高寒极端环境下组合式起动辅助措施对柴油机冷起动性能的影响,基于高原高寒环境模拟起动试验系统针对某测试车辆开展的高原高寒起动试验,验证组合式起动辅助措施对车辆高原高寒起动性能的改善效果。结果 对比分析了海拔5 500m、–35℃条件下某型柴油机加装4种不同构型的组合式冷起动辅助措施的起动过程,经过仿真和试验验证,在海拔5 500 m、–35℃条件下,采用进气预热器、燃油加热器、大容量低温蓄电池并联以及进气加氧装置的组合式冷起动辅助系统能够成功起动车辆。结论 进气中增加适量的氧气能够显著提升高原高寒起动过程中各循环的燃烧效率,增加着火循环数,同时提高各循环的做功能力。采用预热(进气和冷却液)、转速提升和进气加氧的组合措施能够显著改善高原高寒极端环境条件下车辆的起动性能。

基于生物膜的城市水污染生物强化治理方法研究

为提升城市水污染治理效果,提出基于生物膜技术的生物强化治理方法。以山东省潍坊市弥河水水质为标准配制实验用水,对比不同接种泥和填料下生物膜的启动性能,并探讨DO、pH、水流速度、COD负荷和进水C/N比对生物膜效果的影响。经分析可知,接种活性污泥的弹性填料生物膜对NH_(4)^(+)-N和COD的去除率更高,治理效果更佳。同时,当DO浓度为3.5 mg/L、pH在7.0~7.8范围内、水流速度为8.0 L/min、COD负荷为25 g/m^(2)·d、进水C/N比为10.2时,生物膜的去污效果最佳。这一研究成果为城市水污染的生物强化治理提供了新思路和技术支持。

转炉炼钢中氧气吹炼技术研究

氧气吹炼技术的应用推动了冶炼业的高效快速发展,提高了钢材质量、生产效率和环保性能。为实现氧气吹炼技术的广泛应用,深入研究了氧气吹炼技术在转炉炼钢中的作用、理论基础、关键参数与控制策略、工业应用及效果分析,并探讨了该技术对钢铁工业的重要性和应用前景。

超声波对市政污水厂活性污泥活性的影响

为提高市政污水厂活性污泥活性以改善生化池污泥生物活性,本研究引入不同工况的超声波(ultrasound,US)对某污水厂活性污泥进行处理。实验分别在常温和低温两种状态结合曝气和不曝气两种实验条件,采用频率40 kHz,功率密度为0.05、0.33 W·cm^(−2),功率分别为30、50、500 W的US设备对活性污泥进行处理,通过简易方法测定活性污泥耗氧速率(oxygen uptake rate,OUR)来判断活性污泥的活性变化情况。结果表明:在US功率500 W,超声强度0.33 W·cm^(−2)、作用时间5 min以内OUR提高效率最好,尤其是低温条件下污泥活性提高尤为明显。低强度US对活性污泥OUR效果不明显而长时间US作用又会加速活性污泥老化。结论:将US作用于市政污水生化池活性污泥能有效提高其活性从而有助于提高冬季生化池的生物脱氮效率。

加温输液联合环境加温护理对剖宫产术产妇围产期体温及低体温发生率的影响

目的:探究加温输液联合环境加温护理对剖宫产术产妇围产期体温及低体温发生率的影响。方法:选取南阳市第二人民医院2020年5月—2021年8月收治的82例进行剖宫产术产妇作为研究对象。按随机数表法将其分为常规组和研究组,每组各41例。常规组采用环境加温护理,研究组加温输液联合环境加温护理干预。比较两组产妇的术前、术中30 min、术中1 h的体温,护理后心率、血氧饱和度,护理后舒适度(Kolcaba舒适量表)及低体温发生率。结果:研究组术中30 min、术中1 h体温均高于常规组,差异有统计学意义(t=8.861、5.607,P<0.05);护理后,研究组血氧饱和度高于常规组,心率低于常规组,差异有统计学意义(t=3.442、5.979,P<0.05);两组产妇生理和环境评分均升高,且研究组高于常规组,差异有统计学意义(t=9.590、5.215,P<0.05);研究组低体温发生率为14.63%,低于常规组的36.59%(χ^(2)=7.837,P<0.05)。结论:加温输液联合环境加温护理能够维持体温正常,稳定产妇心率、血氧饱和度,提高产妇舒适度,降低围产期体温及低体温发生率。

煤矿开采活动对黄河中游窟野河流域溶解性硫酸盐的影响

煤矿矿井水是河水溶解性硫酸盐(SO^(2-)_(4))的重要来源,但黄土高原煤矿开采活动对河水溶解性硫酸盐的影响仍不清楚。煤矿矿井水硫酸盐主要来自煤中黄铁矿氧化以及含煤地层附近裂隙水中硫酸盐,地表水硫酸盐还受其他人为输入的影响。因此,煤矿矿井水与河水硫酸盐具有不同的水化学特征、硫酸盐硫同位素(δ^(34) S_(SO_(4)))与氧同位素(δ^(18) O_(SO_(4)))以及氢同位素(δD H_(2)O)与氧同位素(δ^(18) O H_(2)O)组成。基于上述不同可以判定煤矿开采活动对河水溶解性硫酸盐的影响。选取受煤矿开采活动影响的窟野河流域作为研究对象,系统采集河水、地下水、煤矿矿井水、大气降水和泉水等水体样品,结合前人研究资料,借助δ^(34) S_(SO_(4))、δ^(18) O_(SO_(4))、δD H_(2)O、δ^(18) O H_(2)O以及水体水化学组成,辨析煤矿矿井水对窟野河流域河水溶解性硫酸盐的影响以及流域煤矿矿井水溶解性硫酸盐来源,并依据贝叶斯同位素混合模型量化其贡献比例。结果表明:窟野河流域煤矿矿井水溶解性硫酸盐浓度、δ^(34) S_(SO_(4))和δ^(18) O_(SO_(4))值分别为0.07~1206.45 mg·L^(-1)、-2.7‰~32.9‰和-5.5‰~11.6‰,平均值分别为231.91 mg·L^(-1)、11.4‰和4.3‰;窟野河流域河水溶解性硫酸盐浓度、δ^(34) S_(SO_(4))和δ^(18) O_(SO_(4))值分别为73.23~171.83 mg·L^(-1)、4.3‰~13.0‰和-2.9‰~5.1‰,平均值分别为113.94 mg·L^(-1)、10.4‰和3.0‰,溶解性硫酸盐浓度平均值与区内煤矿矿井水存在差异,δ^(34) S_(SO_(4))和δ^(18) O_(SO_(4))平均值与区内煤矿矿井水差异不显著(p>0.05);贝叶斯同位素混合模型结果显示,煤矿矿井水对上游乌兰木伦河溶解性硫酸盐的贡献比例为30.3%±18.9%,对下游窟野河溶解性硫酸盐的贡献比例为12.5%±10.2%,同时煤矿矿井水溶解性硫酸盐受裂隙水汇入影响,贡献比例为34.6%±16.5%,窟野河流域河水下渗补给煤矿矿井水溶解性硫酸盐的比例为18.8%±16.5%。结合硫和氧同位素组成,验证了煤矿矿井水溶解性硫酸盐的来源及其对窟野河流域河水溶解性硫酸盐的影响,阐明黄土高原煤矿开采活动对黄河流域河水溶解性硫酸盐的影响途径和程度,为黄河流域生态保护和高质量发展提供科学依据。

基于灰色关联-长短时记忆网络的水质预测研究

为了有效预测河流水质变化趋势,充分利用水质序列的时序性与多元相关性信息,构建基于灰色关联-长短时记忆网络(Grey Relational Anlysis-Long and Short-Term Memory Network,GRA-LSTM)水质预测模型,以改善水环境质量。选择长江南京段河流型水源地进行实例研究,结果显示:当滑动时间窗口(d)为2,最大训练次数(MaxEpochs)为220,隐含层神经元个数(numHiddenUnits)分别为80与100时,总磷与溶解氧预测效果最佳。将长短时记忆网络(Long and Short-Term Memory Network,LSTM)预测结果与误差反向传播神经网络(Back Propagation,BP)、极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)、支持向量机(Support Vector Machine,SVM)模型预测结果进行对比分析,显示LSTM网络在水质预测研究中具备较强的适用性。运用灰色关联分析选择多元特征输入变量,实现了关键水质指标影响因子重要性定量化排序与冗余信息的消除,相较于单一特征输入的LSTM网络,GRA-LSTM网络能够进一步降低模型预测误差,其中总磷与溶解氧质量浓度预测均方根误差分别降低了11.6%与12.4%。

水基钻井岩屑对土壤的环境风险评价分析

对水基钻井岩屑环境风险的研究通常主要集中在特征污染物的含量测定和标准对比,缺乏对不同井段、不同钻井液体系水基钻井岩屑细化分类后的环境风险分析。文章系统研究了不同条件下水基钻井岩屑对土壤的环境风险,明确了主要污染物质的迁移方式和转化途径。依照土壤质量标准对不同条件下的水基钻井岩屑进行重金属、有机物等主要污染物的测定分析,明确了深层、浅层钻井岩屑环境风险性的差异,同时对主要污染物溯源,分析污染物进入环境水系统的可能性。结果表明,无论是重金属含量、有机污染物含量还是浸出液特征污染物含量,在深层、浅层水基钻井岩屑中均具有较大差异,从地层矿物组成来看,环境风险仅集中在深层的钻井岩屑中,挥发性有机物虽广泛存在于水基岩屑,但含量很低,而浸出液的污染指标则需重点关注。研究发现,深层、浅层水基岩屑的环境风险差异明显,采用分质分类精细化处理水基岩屑具有原理上的可行性。

潜山国家森林公园负氧离子变化及主要气象因素的关系研究

空气负氧离子具有提高人体免疫力、调节机能平衡的功效,被誉为“空气维生素”,但受区域生态环境条件差异影响,导致合理解释空气负氧离子变化存在不确定性。因此,研究特定区域空气负氧离子浓度特征及其影响因素,对于深入揭示空气负氧离子变化机理及开展区域空气质量评估具有重要意义。本研究以湖北幕阜山区潜山国家森林公园空气负氧离子为研究对象,利用长期动态监测数据,分析了该区域空气负氧离子浓度的日变化、月变化、季节变化等特征和浓度等级评价,并分析负氧离子与气温、相对湿度、风速、PM_(2.5)等环境因素之间的关系,旨在为该区域环境质量评价和生态服务功能评估提供科学依据。结果表明:负氧离子浓度分布呈现出明显的季节变化,夏季最高,冬季最低,总体表现为夏季>秋季>春季>冬季;月均值最大为8月,最小为1月。负氧离子浓度与气温总体上呈正相关关系,与相对湿度和PM_(2.5)总体上呈负相关关系,与风速相关性表现不明显。潜山国家森林公园负氧离子浓度均值为2191个/cm^(3),具有优异的空气负氧离子生态康养资源。

β-Ga_(2)O_(3)(010)表面对新型环保绝缘气体CF_(3)SO_(2)F的气敏响应特性

CF_(3)SO_(2)F作为一种新型的环保绝缘气体,有望取代绝缘气体SF_(6)。考虑到CF_(3)SO_(2)F的生物毒性,开发用于泄漏检测的高灵敏度传感器具有重要的工程意义。为此,基于第一性原理,计算分析了本征β-Ga_(2)O_(3)(010)表面对CF_(3)SO_(2)F的气敏响应特性以及氧空位缺陷对CF_(3)SO_(2)F在β-Ga_(2)O_(3)(010)表面吸附性质的影响。CF_(3)SO_(2)F吸附前后,本征β-Ga_(2)O_(3)(010)表面吸附体系的功函数发生了显著变化,且室温下的恢复时间短。此外,环境分子O_(2)和CO_(2)的存在并不影响本征β-Ga_(2)O_(3)(010)表面对CF_(3)SO_(2)F的选择性检测。因此,本征β-Ga_(2)O_(3)(010)表面可作为CF_(3)SO_(2)F潜在的场效应晶体管型气敏器件材料,且该器件具有较高的稳定性,良好的选择性,较高的灵敏度和可重复利用性。氧空位缺陷的引入使β-Ga_(2)O_(3)(010)表面吸附体系在环境分子O_(2)和CO_(2)存在的情况下无法对CF_(3)SO_(2)F气体进行选择性检测。因此,在β-Ga_(2)O_(3)(010)表面材料的合成过程中应尽可能避免氧空位缺陷的存在。论文从理论上证明了本征β-Ga_(2)O_(3)(010)表面可作为一种潜在的CF_(3)SO_(2)F场效应晶体管型气敏材料,对后续的实验制备气敏传感器具有指导作用。

环境检测化学需氧量测定方法影响因素分析

本文以环境检测化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)测定方法影响因素为研究对象,通过分析传统方法和新型方法,探讨影响水中化学需氧量检测精确度的因素,并提出了提高检测精确度的对策。本文还探索了新型的COD测定方法,以期提高检测精确度。新型方法包括电化学法、光谱法和生物传感器等,这些方法在COD测定中具有更高的准确性和灵敏度。但值得注意的是,这些新方法仍需进一步研究和实践来验证其适用性和稳定性。影响水中COD测定方法的因素涉及样品前处理、测定方法选择和操作技术等方面。只有综合考虑这些因素,并采取相应对策,才能提高COD测定结果的精确度,并为环境监测提供可靠的数据支持。

煤炭发热量测定的试验研究

为能够准确测定煤炭的发热量,以指导其应用场所。在对煤炭发热量测定原理分析的基础上,以5E-KCIV自动量热仪为基础研究影响煤炭发热量测定结果的因素,重点对充氧压力、充氧时间、测定次数以及环境温度对应煤炭发热量的测定结果进行对比;研究成果可用于对今后准确掌握煤炭的发热量。