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文献检索:
  • 本刊公告:2010-2014年安全科学与技术研究通报--团队协作与影响力(一)
  • 本文是本刊的通报。本刊在2015年度先后公布了安全科学与技术学科及环境科学与技术学科在2009—2013年国内学术期刊有关机构、个人、关键词等的研究情况。自本年度首期开始,本刊对2010—2014年国内学术期刊中安全科学与技术领域的相关研究情况进行公布。安全科学与技术学科研究统计工作由本刊与中科院自动化所王飞跃研究员及其重点实验室合作进行的。
  • 道路交通警告标志的辨识度评价
  • 现有的交通警告标志辨识度研究未考虑选项心理暗示与辨认反应,为弥补因此造成的不足,将改进的模糊问卷调查法与基于E—Prime试验系统的试验研究相结合,对国标GB5768--2009((道路交通标志和标线》中的62个道路警告标志的辨认错误率与辨认反应时长进行评价,利用数理统计及三级分法找出其中辨识度差的警告类标志,并对部分筛选出的实例提出可能的改进措施和设计方案。结果表明,现有道路交通警告标志中,多股轨道与道路相交、注意分离式道路、到无人看守铁道路口100m、注意保持车距等25个警告标志(占40.32%)的辨识度较差,其中多股轨道与道路相交、注意分离式道路、到无人看守铁道路口100m等10个标志(占16.13%)的错误率、反应时长等指标尤为突出,辨识度极差。最后参考国外标志设计方案,对部分道路交通标志进行了改进,试验表明改进后的道路交通警告标志辨识度有了明显提高。
  • 伊通盆地莫里青油田低孔低渗油藏注水开发储层损害研究
  • 针对伊通盆地莫里青油田低孔低渗储层注水开发的需求,开展了储层损害评价和注入水改善措施研究。通过对该油藏储层岩性、物性与黏土矿物特征的分析,揭示了储层存在速敏、碱敏及水敏等潜在损害;以储层敏感性分析为主要方法,借助前期注水状况分析结果,认为引起注入困难的主要原因为水敏、速敏伤害;针对储层损害的主要因素,提出了"有机防膨+无机防膨"的注入水改善措施。
  • 基于蒙特卡洛模拟和主客观综合权重的化工园区配电系统模糊综合评价
  • 化工园区配电系统网络结构及装置配备复杂,因配电系统故障导致的用户停电故障占总故障的大多数,合理的配电系统评价是化工园区正常运转的保障。采用模糊综合评价法,专家打分阶段选择"给出得分区间"、"给出得分分布"及"精确打分"等任意一种方法实现打分,结合蒙特卡洛模拟产生服从给定区间或分布的随机得分,并据此求取随机模糊评判矩阵;依据蒙特卡洛可随机产生多组数据的特点,求各指标得分的标准差以反映得分的分散情况,并据此求算客观权重,将客观权重作为指标层次结构中的指标层权重,应用AHP方法求取主客观综合权重;在以上工作基础上,迭代求取并汇总各次模糊评价结果,最后得出的综合评价结论与实际情况相符。
  • 煤矿特种作业人员安全胜任指数模型构建
  • 为了系统综合分析煤矿特种作业人员的安全性,引入胜任力概念,界定煤矿特种作业人员安全胜任力的内涵。综合现有安全胜任力影响因素相关研究,构建以基本素质、专业技能、安全意识和自制能力为目标变量的煤矿特种作业人员安全性评价指标体系。针对人员安全性评价过程中的不确定性和模糊性,建立了基于集对分析的安全胜任指数综合评价模型;又鉴于确定指标权重需综合考虑主客观两方面的问题,提出了基于熵值与模糊层次分析的组合赋权法。最后,运用该指数模型评价某矿爆破作业人员的安全性,评价结果与实际基本一致。这表明,该指数模型对煤矿特种作业人员安全性的测度是准确、可行的。
  • 综放孤岛工作面采空区自燃与爆炸危险区监测及数值模拟
  • 针对高瓦斯矿井自燃煤层综放孤岛工作面开采时采空区漏风导致的采空区自燃和瓦斯爆炸灾害综合防治的技术难题,以天池煤矿102孤岛工作面为例,进行采空区自燃"三带"及爆炸危险带现场监测及数值模拟研究。监测结果表明,102工作面采空区氧气体积分数随与工作面距离增加而下降,工作面进风侧采空区氧化升温带宽度较大,工作面中部到回风侧采空区氧化升温带宽度逐渐减小。利用COMSOL软件模拟采空区风流速度场、氧气体积分数场、甲烷体积分数场和自燃"三带"分布。数值模拟结果表明,102工作面采空区进风侧切顶线20~70 m范围内氧气体积分数大于8%,风速小于0.004m/s,存在自然发火危险;工作面回风侧采空区没有自燃危险带;工作面进风端头后部采空区的自燃危险带内瓦斯体积分数也处于爆炸范围5%~15%内,此重合部分即为瓦斯爆炸危险区。
  • 易自燃大采高工作面采空区注二氧化碳自燃区域分布规律研究
  • 为了防治易自燃大采高工作面自然发火,采取采空区注二氧化碳抑制遗煤氧化自燃。通过数值模拟与束管监测相结合的方法,研究了采空区注二氧化碳前后的自燃区域分布规律。数值模拟结果表明,采空区进风侧自燃带最宽,更容易发生煤自燃,注二氧化碳后自燃区域显著减小。其中,压注口距工作面20 m时,采空区中部和回风侧自燃区域分别减小68 m和65 m;距工作面40 m时,采空区进风侧、中部和回风侧自燃区域分别减小50 m、50 m和61 m;距工作面60 m时,采空区进风侧自燃区域减小82 m。模拟结果和现场观测结果一致,证明了注二氧化碳可显著减小自燃危险性区域。
  • 基于截流“钻墙”的厚煤层煤巷掘进地质探测技术及工程应用
  • 为提前探测厚煤层掘进工作面前方煤厚变化和隐伏构造等地质异常,基于截流"钻墙"治理瓦斯的技术优越性,提出利用截流"钻墙"抽采工程超前探测掘进工作面前方煤厚变化和隐伏构造的技术。首先通过设计"立体式"连续控制煤层顶(底)板的瓦斯抽采钻孔,分析施工过程中钻孔长度的异常变化,对隐伏构造初步探测;然后利用"挂耳式"抽采钻孔,进行地质异常的补充探测;结合工作面瓦斯监测监控数据,运用地质分析法,综合预测掘进工作面前方可能出现的煤厚变化和隐伏构造。结果表明,应用该技术能够探明工作面前方落差0.8 m的断层,指导掘进工作面瓦斯均衡抽采,提高工作面的掘进速度。矿井在应用截流"钻墙"抽采煤层瓦斯的过程中,为了避免因煤层隐伏构造引起的瓦斯抽采不均衡问题,可以通过对截流"钻墙"抽采钻孔资料的搜集分析,预测出工作面前方存在的隐伏构造,及时优化抽采钻孔布置方式,保障瓦斯均衡高效抽采。
  • 采空区上覆岩层“三带”划分数值模拟
  • 采空区"竖三带"的确定,是合理设计高抽巷布置层位和确定高位钻孔终孔位置的前提。依据王庄矿提供的地质资料,结合实验室测得的煤层顶底板岩石力学参数,采用岩石质量评分法,计算得到各岩层合理的节理间距及岩体力学参数,并将其应用于CDEM软件中,对王庄矿8101工作面采动岩层进行数值模拟,分析了煤层开采过程中上覆岩层破断与冒落规律,并得出采空区"竖三带"的分布范围:采空区冒落带范围为0~25 m,裂隙带范围为25~65 m。将数值模拟结果与经验公式的计算结果、现场高位钻孔考察结果进行比较,结果表明:3种方法得到的冒落带范围基本一致,为0~25 m;经验公式计算得到的裂隙带高度较另外两种方法得到的结果小;数值模拟得到的"竖三带"高度更符合实际情况。同时也验证了CDEM软件在采空区上覆岩层运动的适用性。
  • 冷热交替作用致煤样裂隙结构损伤试验
  • 为研究有约束煤样和自由煤样冷热交替作用下的裂隙扩展规律,采用液氮作为制冷剂对煤样进行冷热交替作用试验,使用激光显微镜观测冷热交替作用前后煤样表面原生裂隙扩展情况,利用声波测试仪表征煤样内部原生裂隙扩展情况,通过压缩试验机测量试验后煤样的承载能力。结果表明:1)冷热交替作用可以使煤样裂隙结构发生进一步损伤,裂隙宽度增大,煤样承载能力随裂隙结构损伤程度加深而减小;2)单周期冷热交替作用过程中,全浸泡煤样表面裂隙扩展最明显,而有约束煤样表面裂隙扩展最小;3)多周期冷热交替作用过程中,全浸泡和无约束注液氮煤样温度应力产生的结构损伤通过周期累积,在5周期时达到强度极限,发生破坏,而有约束煤样裂隙结构变化不明显。
  • 综放沿空留巷顶板下沉及其影响因素研究
  • 控制顶板下沉是综放沿空留巷成功的关键,为研究综放沿空留巷顶板下沉规律,根据能量守恒和损伤力学的理论,建立了综放沿空留巷顶板下沉损伤力学模型,推导出顶板下沉量的计算公式,并分析了顶板下沉量与其15个影响因素的定量关系。结果表明:直接顶、顶煤、巷旁支护体的有效弹性模量三者耦合,大部分顶板下沉量由有效弹性模量较小者吸收;顶板下沉量随支护体宽度增加而降低,支护体宽度达4 m左右时,下沉量基本保持不变;顶板下沉量随巷道宽度、采高、顶煤厚度和直接顶厚度增加而增加;顶板下沉量随关键块给定载荷的增大而急剧增加。关键块参数对顶板下沉具有决定作用,提高巷旁支护强度,可减小关键块破断长度和回转角,使关键块破断位置靠近巷旁煤壁,有效减小顶板下沉;巷内支护阻力、直接顶容重和顶煤容重对顶板下沉量影响较小。
  • 深部高应力煤层卸压开采相似材料模拟试验
  • 处于深部开采且煤层位于轴部构造的矿井,巷道变形量大、变形速度快且持续时间长,巷道维护十分困难。卸压开采技术是控制矿山压力的有效手段。以大安山煤矿为工程背景,采用相似材料模拟进行卸压开采及非卸压开采两组模型对比试验,研究下保护层轴9煤层开采对被保护层轴10煤层的卸压效果,通过监测保护层开采过程中及开采稳定后轴10煤层卸压系数变化特征、岩层裂隙发育程度及变形情况来检验卸压效果。结果表明:卸压开采条件下,轴10煤层顶板应力普遍降低,峰值应力降低9.4%;岩层裂隙发育密度及煤岩层变形量大,岩层最大裂隙密度为14条/cm,上升16.7%;岩层最大下沉量为54.6 mm,上升21.6%,表明岩层受卸压作用,应力明显减小,弹性能释放程度较好,有利于减弱强矿压现象。
  • 煤层小褶曲应力分布数值模拟
  • 为研究煤层小构造对矿井安全生产的影响,在分析力学模型基础上,利用FLAC3D软件对煤层小型褶曲进行了应力分布数值模拟,并基于残余构造应力场反演分析,研究了煤巷掘进工作面靠近小型褶曲时工作面前方煤层应力变化情况。结果表明:发生小褶曲形变过程中,煤层内部不同部位的应力性质趋于稳定,应力集中程度发生明显变化;当变形停止后,褶曲不同部位的应力集中程度存在很大差异;对褶曲煤层进行巷道开挖,随着工作面向褶曲轴推进,工作面前方会出现应力异常变化。以上现象结合瓦斯运移规律,可以从地质力学的角度解释煤层小褶曲导致瓦斯异常涌出和瓦斯动力灾害的原因。矿井生产实例也证明了小型褶曲的重要影响。
  • 厚度效应对含瓦斯复合煤岩体力学特性及破坏形式的影响
  • 为了解厚度效应对复合煤岩体的影响,考虑了瓦斯及顶底部砂岩的作用,通过改变原煤与顶底部砂岩的厚度配比,运用含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流试验装置,研究了厚度效应对复合煤岩体的力学特性及破坏形式的影响。结果表明,复合煤岩体的三轴应力应变曲线与全煤样有很好的一致性,其三轴抗压强度较原煤有一定程度的增强;顶部砂岩与原煤厚度比落入1.00~1.20极值区间的复合煤岩体,易出现三轴抗压强度极值,且远离极值厚度比的三轴抗压强度均有不同程度下降;当厚度比接近1.00时,易出现峰值体积应变。当体积应变接近时,厚度比落入极值区间内的煤岩体强度较大。复合煤岩体的破坏以单斜面剪切破坏为主,且大部分为非完全破坏;中部原煤会产生多种形式的破坏,厚度比落入极值区间内的复合煤岩体,其煤体破坏以单斜面裂隙或垂直裂隙形式破坏,且三轴抗压强度要高于其他裂隙形式破坏。
  • 水分对煤粒瓦斯扩散动态过程的影响规律
  • 水分是含瓦斯煤粒扩散规律的重要影响因素之一,运用自制设备,试验研究当水分小于等于平衡水时,3种变质程度煤样的瓦斯扩散量、扩散速度和扩散系数随水分、扩散时间的变化规律;基于气体在多孔介质内的吸附解吸理论和Fick扩散定律,分析水分对瓦斯在煤粒内扩散动力参数和动态过程的影响机理。结果表明,在不大于煤样平衡水分条件下,高、中、低变质程度煤样的瓦斯极限扩散量、解吸速度和瓦斯扩散系数随水分增加而显著降低,同一种变质程度干燥煤样的瓦斯扩散系数基本是平衡水分煤样的3~5倍;水分的增加降低了煤粒内的瓦斯初始质量浓度和扩散系数,进而大幅度降低了瓦斯扩散速度;水分子更容易占据煤基质表面吸附位,致使煤对瓦斯的吸附量减少,水分子在煤粒内表面发生多层吸附,而堵塞部分的瓦斯分子在煤粒内表面扩散,缩小了扩散通道,增大了瓦斯扩散阻力,导致含瓦斯煤粒的瓦斯扩散系数减小。
  • 复杂通风网络总风阻快速计算方法
  • 为了快速计算通风网络总风阻和当通风网络中安装多台风机时各风机所承担的总风阻,将通风网络中安装风机的分支设置成固定风量分支,利用通风网络回路阻力平衡定律构建通风网络所有独立回路阻力平衡方程;在这组方程中,存在一组含固定风量分支的方程,其中的每个方程所对应的回路总阻力不为0,该回路总阻力需要用安装在每个固定风量分支上的风机所提供的风压才能抵消,使之归零;该组方程可用于求解通风网络总风阻和当通风网络中安装多台风机时各风机所承担的总风阻。结果表明:1)当通风网络只安装1台风机时,通过将打算安装风机的分支设为固定风量分支,可求出当风机安装在该分支时所承担的总风阻,该值与风量无关;对于同一个通风网络,安装风机的分支不同,所对应的总风阻也不同;2)当通风网络中安装多台风机时,通过将安装风机的所有分支均设置为固定风量分支,可求出各风机所承担的总风阻;此时,1台风机所负担的通风网络总风阻与风机数量、各风机的输出风量和安装位置相关。计算总风阻时,只要解算一次通风网络,依据回路阻力代数和不为0的回路,即可求出通风网络总风阻或多台风机各自所承担的总风阻。
  • 煤体瓦斯放散特性电场响应研究
  • 针对含瓦斯煤放散特性的电场响应,对不同煤阶的煤样施加不同静电压,测试其放散初速度,结果表明,静电场具有提高瓦斯放散初速度的作用,受其影响程度由大到小为烟煤(YM)构造煤、烟煤(YM)非构造煤、无烟煤(WYM)非构造煤、无烟煤(WYM)构造煤。这一现象符合不同煤级自由基浓度的分布规律,利用灰色关联分析法验证了静电场是通过影响煤岩组分中固定碳来宏观改变瓦斯放散速度,分析其影响机理,静电场下煤与瓦斯分子发生极化,增加了吸附势阱深度,计算静电压下煤表面能的变化,即电压升高,煤表面能降低值增大,两者都使得煤表面吸附更多瓦斯,提高了瓦斯放散时的瞬时瓦斯压力梯度,从而促使瓦斯放散初速度加快。
  • 不同升温速率下黄铁矿氧化动力学及补偿效应
  • 采用热分析法研究了黄铁矿的氧化反应历程,得出升温速率分别为5℃/min、10℃/min和15℃/min条件下的TG-DTG曲线和表征参数;通过耦合Popescu法、Coats-Redfem法及Flynn-Wall-Ozawa法确定了黄铁矿氧化反应机理的模式函数为Avrami-Erofeev方程(n=3/2),符合随机成核和随后生长机理,3种升温速率下的活化能分别为230.2 k J/mol、198.8 k J/mol和187.4 k J/mol,指前因子分别为2.06×1010s-1、1.28×108s-1和1.43×107s-1;根据活化络合物理论,活化能和指前因子之间存在补偿效应,其动力学补偿方程为ln A=0.16729E-14.72689。
  • 基于回归分析的露天矿爆破震动速度研究
  • 为了研究露天矿爆破生产中地表震动的安全性问题,采用回归分析方法对相关爆破震动速度公式进行了分析。通过现场监测试验得到了露天矿爆破现场区域的地表震动速度,基于现场测试数据对各地表震动速度经验公式中的衰减系数及衰减指数进行了反演;根据临界震动速度确定了爆破时的安全距离,反演了地表质点震动速度,并对计算结果进行了误差分析。结果表明,广义公式预测的震动速度误差小于采用萨道夫斯基公式的计算误差,印度震动速度预测公式计算结果的误差最大;考虑高程影响的震动速度公式计算结果的误差小于萨道夫斯基公式计算结果的误差,且预测值大于实际测量值。基于现场测试和回归分析方法对地表震动速度公式的分析,对于露天矿生产中的爆破安全具有实际意义。
  • 基于氮气诱导的深水井喷插入式隔水管应急收油优化
  • 以插入式隔水管应急技术为研究对象,依据现场工艺及Beggs-Brill计算模型,构建其工艺流程分析模型。通过与深水地平线事故数据对比,该模型预测油气回收量平均误差为5.85%,可较为准确地描述现场情况。考虑注入抑制剂甲醇降低水合物形成风险,从提高收油效率角度开展氮气对油气回收诱导作用的研究,进而提出油气回收量单位改变率指标,以优化氮气注入量。鉴于该技术存在密封失效风险,探究回收油气含水量对氮气最优注入量及最大油气回收量的影响。结果表明:在收油管道出口压力一定、注入甲醇抑制水合物形成的情况下,注入氮气能够显著提高收油效率,以深水地平线事故为例,最大可使油气回收量增大18%;从预防水合物形成和便于现场作业的角度,推荐以油气回收量最大时的甲醇注入量为插入式隔水管作业时的甲醇用量;回收油气含水量增大时,氮气最优注入量以近似线性趋势增大,最大油气回收量则线性减小。
  • 基于GMS和Slide的透镜体数值模拟和敏感性研究
  • 为准确分析尾矿坝稳定性,充分认识坝内透镜体对尾矿坝的安全影响,确定透镜体对坝体稳定性影响的主要参数,采用条分理论的Slide和有限差分理论的GMS,建立透镜体在尾矿坝的数值仿真模型,通过水位变化,结合水力梯度、浸润线、水压等特征因素及各土层力学参数的敏感性分析,确认透镜体对坝体稳定性的主要影响因素。结果表明:透镜体在坝体的位置分布和力学参数对尾矿坝安全系数存在影响;其摩擦角相比凝聚力的敏感度更高;与其他土层相比,透镜体水头损失更剧烈,水头梯度变化更明显,出现浸润线骤变、波动等现象,影响坝体的稳定性。
  • 基于PFC3D的尾矿库地震稳定性模拟与分析
  • 以西辛庄尾矿库为例,研究了不同地震加速度情况下尾矿库内部结构的变形和稳定性。采用PFC3D对基岩、初期坝、尾黏土、尾粉土、尾粉砂部分进行模拟,对表现为连续体的基岩颗粒采用接触连接和平行连接,对表现为松散体的其余4部分主要采用接触连接。在地震动峰值加速度分别为0.1g、0.2g、0.4g、0.6g的震动波作用下,模拟了20 s内尾矿库内颗粒运动变形及边坡滑落情况。结果表明:随着震动的持续,颗粒位移从尾矿库坡底向坡顶发展;除初期坝外,尾矿库发生位移的颗粒都集中在初期坝产生被动土压力的区域(下滑区);尾矿库的破坏过程为从初期坝背侧尾粉砂部分发生位移,到初期坝破坏,再到尾粉砂边坡的整体下滑,该过程是加速的,开始于出现尾矿库边坡凹陷,停止于下滑区完全破坏。
  • 月球工况下太空舱舱内空气稳定性的研究
  • 太空舱作为特殊的气密性空间,其室内空气品质的控制非常重要。为了获得太空舱内合理的空气分布规律,研究了月球重力工况下有限空间内空气稳定性对CO2传播的影响,初步建立了月球工况下的太空舱三维物理模型。采用计算流体动力学(CFD)方法计算月球工况下CO2在3种不同空气稳定性(稳定型、中性型、不稳定型)下的传播特性。结果表明:在月球重力工况下,不稳定型中CO2沿主流方向传播较慢,更易于与周围空气掺混,扩散能力较强,因此有限空间受污染区域大;与其相反,稳定型中CO2沿主流方向的传播比在不稳定型中快,CO2几乎完全沿着主流方向向前传播,难以向周围空气扩散,可以更快地到达出口,有限空间受污染区域小;而中性型中有限空间空气稳定性对CO2传播特性的影响介于稳定型和不稳定型之间。
  • 鸟类飞行高度与民航机场鸟击防范的关系
  • 为进行鸟击防范,对呼和浩特白塔国际机场、巴彦淖尔民航机场和乌兰察布民航机场的鸟类进行调查,得到了86种鸟类的飞行高度,根据飞行高度单一因子计算各鸟种的风险值,再依据风险值进行危险等级的划分,其中严重危险鸟种占16.28%,很危险鸟种占17.44%,较危险鸟种占29.07%,一般危险鸟种占37.21%。根据相近的飞行高度将观察到的鸟种分为16个类群,其中严重危险类群3个,包括雁鸭类、隼形类和鸦类。并将此分析结果与二连浩特民航机场的研究进行比较(两者的危险等级划分标准不同)。不同标准之间虽然存在差异,但这4个机场的严重危险鸟种都包括百灵类和麻雀,一般危险鸟类大多为小型鸣禽。这表明飞行高度可以作为分析鸟种危险等级的因子。同时对其他危险等级鸟种也进行了潜在危险的分析。在此基础上提出了预防鸟撞的建议,包括整治环境、合理安排航班时间和设置拦鸟网等。
  • 基于FP-Growth算法的民航鸟击事件关联性分析
  • 鸟击问题严重威胁航空器运行安全,给航空业造成了巨大的经济损失,为了有效预防民航鸟击事件的发生,根据数据挖掘理论,在分析民航鸟击事件关键诱发属性基础上,提出了一种基于FPGrowth算法的民航鸟击事件关联性分析方法。根据中国民航鸟击事件统计数据,挖掘出鸟击事件各属性间潜在的、有价值的关联,通过设置最小支持度和最小置信度,得出重要的关联性规则。结果表明,该方法根据历史数据可推测出导致鸟击事件发生的相关因素,改善了以往凭借专家经验的片面性、模糊性和不确定性。通过飞机发动机设计、颜色涂装等措施切断导致鸟击事件发生的相关因素,达到有效预防鸟击事件的效果,完善防治措施,最大限度地避免鸟类撞击航空器,保障民航运输安全。
  • 深长群桩基础沉降计算深度确定的新方法
  • 高速铁路沉降直接关系到高速铁路的安全运营和舒适度,而计算深度(即压缩层厚度)是能否准确计算沉降量的关键。以京沪高速铁路天津段和河北沧州段大桥基础为例,分别进行了现场试验和沉降量的理论计算。现场试验采用液位沉降计和单点沉降计联合监测的方法,得到总沉降量和不同深度土层的压缩量,根据不同深度每延米的压缩量确定压缩层厚度;以3个代表性工点(DK124、DK152、DK240)为例来理论计算其沉降量,经过比较分析得出,需同时满足以下两个条件才可确定压缩层厚度:一是某深度处土层满足压缩层厚度确定方法σi〈0.1σzi;二是在该深度以下,土层相临深度间均有Δs/Δh〈0.1 mm/m的土层深度。这样既考虑了应力对沉降的影响,也考虑了各土层的应变对沉降的影响。将理论计算值与现场监测数据进行对比,吻合较好。
  • 高速公路长隧道入口段可变限速研究
  • 为提高高速公路长隧道入口段的交通安全,缓解驾驶人生理心理不适,对入口段实施可变限速控制策略。采用宏观交通流模型,以事故率最小为目标,以速度限制为约束条件,建立可变限速控制优化模型,并采用遗传算法对整个可变限速模型进行求解,确定可变信息板数目与相应的可变限速值。基于采集的交通流数据,运用微观仿真软件对长隧道入口段实施可变限速控制,并与未实施可变限速的情况进行对比。结果表明:对高速公路长隧道入口段实施分区间可变限速控制,在无交通事故的情况下,能够减少车辆运行速度的离散性;若隧道内发生事故,能够减少26.67%车辆停车次数和21.13%的平均旅行时间。研究表明,对长隧道入口段实施可变限速控制,能够提高交通安全,提高交通的运行效率。
  • 基于罐基础内油气检测的罐底探漏新方法
  • 通常油罐底部铺有300~600 mm的砂垫层,渗漏油气则会在砂垫层中扩散和渗透,只需在罐基础上钻取数个深达砂垫层的探漏孔或预埋数个探漏管,就能用10-6级灵敏度油气体积比检测仪探测到油罐底板的渗漏。现场试验数据表明,该探漏法可比油库现行方法提前3个月以上发现油罐底板的渗漏。通过该方法的现场应用得到结论:若油罐渗漏油品,其罐基础内某个或某几个探测孔(或管)内的油气体积比会逐渐升高或急剧飙升,可达到该库无漏油罐基础内平均油气体积比的几十倍甚至上百倍,或者某个探漏孔(或管)内油气体积比是其余孔内平均油气体积比的近十倍,甚至几十倍。在试验数据分析的基础上提出了汽、煤和柴油油罐的判漏标准,即当某个汽油罐的1个探测孔(或管)或多个探测孔(管)的油气体积比达到该库无漏油罐基础内平均油气体积比的几十倍甚至上百倍,或某个探漏孔(或管)内油气体积比是其余孔内平均油气体积比的近十倍甚至几十倍时,可以判断该罐已经漏油了。
  • 醇类对甲苯燃烧烟尘的影响研究
  • 甲苯作为重要的化工原料和有机溶剂,在日常生活中有着广泛的应用。甲苯燃烧时会产生大量黑烟,对环境造成污染;而醇类作为清洁燃料,对甲苯燃烧烟尘的生成具有抑制作用。围绕常见的甲醇和乙醇,借助模拟燃烧试验,利用烟密度计、TEM、电子称等设备,通过分析不同混合体积比例下甲苯燃烧烟气的消光系数、烟尘的微观组织及混合燃料的质量损失速率,发现甲醇和乙醇两种醇类对甲苯燃烧烟尘的产生具有抑制作用;这种抑制作用随醇类比例增加而增强。将甲苯-甲醇、甲苯-乙醇两种混合燃料的烟气消光系数和质量损失速率进行比较,发现甲醇的添加比乙醇的添加对甲苯燃烧烟尘产生的抑制作用更加明显。
  • 商业厨房典型固体可燃物燃烧性能试验
  • 典型固体可燃物燃烧性能是研究商业厨房火灾发展的基础。利用锥形量热仪对商用厨房中油垢、大米和面粉3种典型固体可燃物的燃烧性能进行了研究,分析了可燃物的燃烧现象、点燃特性参数、热释放速率和烟气浓度、毒性等。结果表明,面粉容易点燃,采用封闭容器承装时,引燃时间会明显降低;油垢的热释放速率最高,在高热辐射功率时,峰值达到692.95 k W/m2,约为其他两种样品的5倍,面粉的火势增长指数随热辐射功率增高迅速增大;油垢的烟气浓度和CO、CO2产量最高,烟气产量高于其他两种样品100倍,CO、CO2产量是其他两种样品的1.4~11.65倍。
  • 滇中安宁“3·29”重大森林火灾火烧迹地灌木林的燃烧性研究
  • 在滇中安宁2006年"3·29"重大森林火灾火烧迹地里没有人为干扰的火烧后光叶石栎灌木林设置样地,并在距离火烧迹地1km处未过火灌木林设置样地做对照,通过外业调查可燃物类型、高度和载量等并在实验室测定活灌木、死可燃物和CWD的热值、灰分质量分数和点着温度,以单位面积热量为关键指标,对比研究了火烧迹地和未过火灌木林的燃烧性。结果表明,研究样地中火烧迹地光叶石栎灌木林里死可燃物、活可燃物、CWD及总的单位面积热量分别为98 512.51 k J/m2、33 744.36 k J/m2、55 091.52 k J/m2和187 348.39k J/m2,达到较高的值,火烧迹地灌木林总的单位面积热量超过未过火对比灌木林168 944.83 k J/m2;火烧迹地光叶石栎灌木林仍然具有很强的燃烧性,一旦着火,很可能继续释放出大量的热,仍然有可能发展成重大森林火灾,将会对生态环境造成更大的破坏。
  • 城市公路隧道火灾分段烟控方案研究
  • 为研究多排烟井隧道内火灾场景下的烟控关键技术参数,以长沙市某城市公路隧道为背景,首先通过对该隧道内的火灾致灾原因及灾害特点等因素进行分析,确定该隧道内的车辆事故下的火灾热释放速率;其次利用基于火灾动力学理论的计算模型分析该隧道内车辆火灾事故,研究火灾事故下隧道内的烟雾分布规律及特性;最终基于各类通风方案下烟雾控制情况制定合理的烟雾控制方案。结果表明,城市隧道内30 MW的火灾场景下仅利用1个排烟井无法将烟气完全抑制在火灾至火灾下游1个排烟井范围内;利用火灾下游两个排烟井排烟时,烟雾能够得到较好地控制,第二个排烟井下游不受烟气的影响。
  • 基于LabVIEW的长输天然气管道泄漏检测与定位研究
  • 为了研究长输天然气管道泄漏检测与定位技术,将管道泄漏检测技术中常用的负压波检测原理与Lab VIEW技术相结合,设计了一套基于Lab VIEW的长输天然气管道泄漏检测与定位分析程序,利用该程序对长输天然气管道泄漏的负压波信号进行滤波和数据处理。利用小波变换的多尺度功能,提取信号的突变或瞬态特征,计算奇异点位置,达到泄漏定位的目的;选取不同类型小波进行泄漏定位误差分析,找出该工况条件下最佳的小波类型。结果表明:该程序对泄漏点的定位误差在4%以内,具有较高的精确度和可行性;在该工况下,最佳的小波类型为db5,其定位误差精确到0.034%。
  • 基于风险的化工园区供热工程布局优化
  • 为从风险角度对化工园区枝状热网的布局进行优化,运用风险评估理论,首先建立了枝状热网的风险评估模型;然后建立了基于风险的热网布局优化模型和基于当量费用长度的热网投资模型;最后,应用遗传算法进行枝状热网布局优化,并根据优化目标函数设计了适应度函数,采用单亲进化策略中的交叉和变异算子来保证有效个体的数量。在遗传进化过程中,输出每一代风险最小个体的投资,作为选择最终布局方案的一个参考。结合具体例子,得到了风险最小的较佳热源位置和相应的管网布置方案;输出了不同热源位置下每一布局方案的当量费用长度,分析了不同布局方案的风险和投资分布情况;定义风险和当量费用长度的比值为R/E,用来判断各布局方案的风险和投资的合理性。将遗传算法与Dijkstra和Kruskal算法进行比较,结果表明,遗传算法能够得到风险最小的布置方案,且具有更好的寻优效果。
  • 报警树模型在液体管道超压报警设置中的应用研究
  • 针对管道超压报警数量多、危害大的情况,提出一种全新的报警分析方法——报警树模型。该模型既可以离线应用,如合理化审查,也可以在线应用,如响应报警泛滥。通过分析信号流和工艺流的故障传播路径寻找各报警间的逻辑关系,以完成报警树模型的初期编制;运用风险矩阵定位重大危险源,结合报警优先级确定关键报警;通过计算工艺流程上的信号延迟,即管道超压过程中的水击波传播时间,为抑制时间提供合理依据。最后,运用报警树模型分析液体管道超压过程,并提供完整的报警抑制方案以减少报警数量。
  • 基于生理信号的气味对运动性疲劳的影响分析
  • 利用MP150多道生理仪记录心电和脑电等生理信号的变化,从嗅觉的角度,研究2种嗅觉刺激气体(桉树精油和工业废水)对运动性疲劳的影响,并以静息组做对照进行了3组试验。结果表明:1)方差分析显示,关于HR、MRR、Uα等静息组和精油组p〈0.05,达到显著性水平;2)心电数据分析显示,3组试验心率值均处于下降趋势,精油组下降速度最快,且下降的幅度最大;3)脑电数据分析显示,脑能量参数(Uα+Uθ)/Uβ的变化说明疲劳程度先增加后降低,嗅吸过精油后脑能量上升的幅度最小,开始下降的时间最早,且下降的幅度相对较大。这表明精油和工业废水对人体产生了不同的影响,但精油对心电和脑电信号影响较大,对运动后心率和疲劳的恢复有较好的作用。桉树精油能更好地缓解运动性疲劳。
  • 基于进化稳定策略的施工项目安全管理研究
  • 在大规模建设施工过程中,施工安全是工程项目得以有效进行的前提,安全管理应引起高度重视。采集施工损失的数据,分析了安全事故的变化趋势,进而通过收益矩阵建立了施工安全的复制动态方程模型,探讨局中人进行施工安全管理的必要性,并根据局中人的进化稳定策略做盈亏平衡分析。结果表明,在追求利益最大化的前提下,局中人会以最小损失的方式选择博弈策略。以复制动态方程为例,当x*i≤0时,函数F(xi)在[0,1]上的进化稳定策略为x*i=1,得到安全管理成本Ci≤Ri+P1(1-P2)Yi,表明较低的成本会使所有局中人都愿意进行安全管理。最后,从算例可知,当x*i分别在区间[-∞,0]、[0,1]、[1,+∞]上取值时,局中人的策略也会随之变化。
  • 企业安全文化落地工程建模研究及应用
  • 企业安全文化建设的最终目标是落地,通过企业安全文化落地工程,将企业奉行的安全文化植根到广大员工的思想上,反映到员工的行为上。企业的安全文化落地是一项涉及多方的系统工程,通过研究企业安全文化落地的概念、内涵和基本特征,基于系统工程霍尔结构模型,从落地实施主体、实施过程和实施内容3个维度构建企业安全文化落地模型,并以落地重点工程和落地载体为核心建立企业安全文化落地实施内容体系。最后,在A油田进行实例运用,表明该落地模型能为企业安全文化落地提供理论参考和方法保障,可使企业从系统宏观角度整体把握落地工作。
  • 基于区域自然灾害风险区划的应急救援物资储备设施选址方法与应用
  • 自然灾害面前,应急救援行动是拯救生命、减少损失的重要手段之一,而合理的应急救援物资储备设施是决定应急救援行动成败与否的关键。在总结前人研究成果的基础上,提出一种考虑区域自然灾害风险区划(值)、时间约束和储备设施建设成本约束的P-median问题,设计变邻域算法对问题求解。并依据北京市民政局和统计局提供的1978—2011年度区域自然灾害灾情资料,开展自然灾害下区域应急救援物资储备设施的实证研究,从理论上为区域自然灾害应急救援物资储备设施选址决策提供建议。
  • 基于“Z指数”的吉林省雨涝灾害对农作物的影响评估
  • 雨涝是造成作物减产或绝收的灾害之一。研究雨涝灾害对吉林这个产粮大省和商品粮输出大省有着十分重要的意义。利用"Z指数"计算了吉林省50个气象观测站1980—2011年逐年6月、7月和8月的雨涝发生等级(偏涝、大涝和重涝)。之后采用多元回归方法建立了全省农作物受灾面积和成灾面积与全省当年6—8月逐月偏涝发生站次、大涝发生站次和重涝发生站次的关系模型。结果表明,农作物受灾面积和成灾面积与全省偏涝发生站次回归不显著,与重涝发生站次和大涝发生站次成正相关。其中,重涝相关性最显著,其次是大涝。但农作物受涝除与降雨有关外,还与水利建设投入、土壤特性等其他因素有关。其中水利建设的影响较大,1998年后,吉林省加大水利建设投入,因此农作物受灾和成灾面积显著减少。综上所述,应加大水利建设投入,加强大涝年的准确预报和预警,以有效地切断雨涝灾害链,减少损失。
  • 含油废水理化特性对NY3菌除油效率的影响
  • 为了将NY3菌实际应用于处理高浓度含油废水,采用摇瓶试验方法,研究了含油废水的理化特性对NY3菌去除高浓度油的影响。结果表明,NY3菌能耐高浓度油,降解石油烃的最佳p H值为7.5,24 h对质量浓度为2 000 mg/L的高含油废水中烃类的去除率高达72%。适度的含盐量可提高NY3菌降解原油的能力,与未外加Na Cl相比,2 g/L Na Cl使NY3菌降解原油效率提高约20%。Sn2+、Ag+、Pb2+、Cd2+、Hg2+等均能对NY3菌降解石油烃的效率产生抑制作用,其中Ag+作用最明显,使NY3菌24 h烃降解效率降低约38.8%。硝酸铵为NY3菌降解石油烃的最佳氮源,外加3.71 g/L硝酸铵,24 h内对油的去除率高达81.75%。外加表面活性剂(SDS)使降解体系中NY3菌细胞数量减少,同时使NY3菌降解油的效率降低约43.5%。
  • 净水污泥对水中氨氮的吸附效能研究
  • 采用自来水厂产生的废弃物——净水污泥制备吸附剂,研究了吸附剂制备条件及改性方法对氨氮去除效果的影响。通过EDX、XRD、FTIR、SEM和BET分析可知,净水污泥富含金属元素,表面粗糙,比表面积较大。正交试验结果表明,当焙烧温度为500℃、焙烧时间为3 h、净水污泥吸附剂的粒径为125~150μm时,净水污泥吸附剂对模拟废水中氨氮的去除效果最佳。分别采用酸、碱、盐对净水污泥进行改性,发现经3种物质改性的净水污泥吸附剂对氨氮的去除效果均优于未改性净水污泥,且碱改性净水污泥的去除效果最优,对氨氮的吸附量是未改性净水污泥的2.13倍。分别将吸附试验数据与Langmuir方程和Freundlich方程拟合,得出净水污泥对氨氮的吸附符合Langmuir方程。
  • 改性凹凸棒黏土的合成及光催化降解盐酸四环素的研究
  • 将具有光催化潜力的金属元素Ti、Zn、Ni引入凹凸棒黏土(ATPs)结构中,采用浸渍法制备了一系列不同配比的Ti-ATPs,Zn/Ti-ATPs及Ni/Ti-ATPs光催化材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UVVis)等方法对改性ATPs的结构、形貌和组成进行了表征。以氙灯(250~800 nm)为光源,用制备的材料作为光催化剂,进行降解盐酸四环素的试验,考察了Ti的单一加入及双金属(Zn/Ti、Ni/Ti)加入对ATPs的光催化改性效果。结果表明,Zn/Ti物质的量比为3∶1、400℃煅烧条件下制备的Zn/Ti-ATPs具有良好的光催化性能,在可见光照射120 min时,20 mg Zn/Ti-ATPs对20 mg/L盐酸四环素的光催化降解率可达94.64%,并且性能稳定。而同样方法制备的Ni/TiATPs没有光催化性能,表明并不是所有具有光催化性能的氧化物都能通过浸渍法对ATPs进行改性。
  • PC-88A萃取钴钼废催化剂浸取液中Co2+的工艺研究
  • 对废催化剂中有价金属的回收方法及工艺进行了研究。工厂所得钴钼废催化剂的组成为:以氧化铝为载体,钴、钼的质量比分别为0.030 g/g、0.110 g/g。依据不同p H值下废催化剂所含钴和钼金属离子存在形式及价态不同、从而引起金属萃取率E有差异的原理,确定了采用酸性萃取剂PC-88A在酸性条件下萃取回收钴钼废催化剂浸取液中有价金属的工艺。重点开展Co2+的萃取回收,考察了水相p H值、萃取剂体积分数、相比(V(有机相)/V(水相))、搅拌时间、搅拌速率及萃取温度等工艺参数对萃取率的影响,确定了Co2+回收的最佳工艺条件。结果表明,水相p H≈4.5、萃取剂体积分数为15%、相比为3∶1、搅拌时间为30 min、搅拌速率为500 r/min、温度为24℃的条件最有利于Co2+的萃取,其萃取率高达95.78%。
  • 新型电滤床预处理焦化废水研究
  • 采用新型电滤床工艺在自制电化学装置中对焦化废水进行了预处理试验。该工艺将传统铁炭床改造为阳极滤床,多层不锈钢网电极作为阴极,外接直流电源。考察了COD的去除效果及电压、曝气量等因素的影响,并分析了原因。结果表明,在常温、p H=6.4、电压6V,反应时间300 min的条件下,COD去除率可达78%,出水COD为1 220 mg/L。对废水进行了紫外-可见光谱和GC/MS分析。结果表明,废水中存在31种有机物,多为酚类和含氮杂环,处理后68%的物质被降解,包括62%的酚类和91%的含氮杂环有机物。6种新物质主要为脂肪酸、酮类,易于生物降解。可以推断,电滤床法提高了废水的生物可降解性,具有处理焦化废水的应用潜力。
  • 基于二维动态水质模型的长江蕲春段水污染扩散分析
  • 为定量预测非正常排污事故对水环境的影响,应用Mike21FM二维水质模型软件对长江蕲春段沿江排污口正常和非正常排污情况下的污染物迁移扩散情况进行了数值模拟,预测了事故中污染物在时间和空间上的变化规律。结果表明,在非正常排污事故发生后,排污口下游约68 km2的水域面积会受到影响,对该区域水环境影响较大。预测结果量化了污染事故在各时段的影响范围及影响强度,并明确了事故发生时的重点保护对象为排污口下游10.4 km处的蕲州镇饮用水水源地。
  • 电絮凝法处理电镀废水中重金属的研究
  • 采用电絮凝法处理电镀废水中的重金属,考察了电极种类、溶液初始p H值、电流强度、电絮凝时间等因素对重金属离子去除效果的影响。结果表明:金属铁、铝分别作为电极,铝电极对重金属的的处理效果优于铁电极的处理效果;初始p H值在6~9时,重金属离子去除率最高,当p H值低于6或高于9时,去除率下降;随电流强度和电絮凝时间增加,金属离子的去除率增加;在初始p H=6、电流强度为30 A、电絮凝时间为2 min的条件下,电镀废水中Cu2+和Ni2+的去除率分别为98.98%和95.29%,出水重金属离子质量浓度均满足GB21900—2008《电镀污染物排放标准》的规定;以金属铝作为电极,电絮凝时间为2 min时,吨水处理电耗为6 k W·h/m~3。
  • 纳米羟基磷灰石对铅污染土壤中植物吸收铅和3种酶活性的影响
  • 采用盆栽试验研究了纳米羟基磷灰石对铅污染土壤中油菜和白菜的生物量、土壤中Pb质量比、油菜和白菜中Pb累积量及土壤中3种酶活性的影响。结果表明:在纳米羟基磷灰石质量比为15g/kg时油菜地上部Pb累积量为最小值2.06 mg/kg,土壤中脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性达到最大值,与空白相比分别提高9.16%、79.2%、64.3%,并且达到了显著性差异(p〈0.05);在纳米羟基磷灰石质量比为20 g/kg时白菜地上部Pb累积量为最小值5.21 mg/kg,土壤中脲酶、过氧化氢酶活性达到最高值,比空白分别提高93.9%、18.8%,并且达到了显著性差异(p〈0.05),而蔗糖酶活性达到最大值的质量比为15 g/kg,与空白相比提高75.4%,并且达到了显著性差异(p〈0.05)。种植油菜土壤中Pb总量与3种酶活性呈现极显著的正相关,而种植白菜的土壤中Pb总量与脲酶和过氧化氢酶呈现极显著的正相关,与蔗糖酶相关性不显著。油菜的生物量、种植土壤中3种酶活性和耐Pb毒性能力明显高于白菜,因此,种植油菜比白菜的修复效果好。
  • 土壤渗滤系统出水氨氮浓度不稳定的成因探究
  • 为解决土壤渗滤系统出水氨氮浓度不稳定的问题,设计了土壤与河泥按不同比例组合的混合填料土壤渗滤系统,并以模拟生活污水为考察对象,在水力负荷为0.15 m/d的条件下,研究了进水氨氮负荷、溶解氧质量浓度及容积利用率对系统出水氨氮质量浓度的影响。结果表明:当进水氨氮质量浓度由20 mg/L增加至35 mg/L时,出水氨氮质量浓度在短时间内也会大幅提升,9~15 d可恢复处理能力;系统出水氨氮质量浓度随进水溶解氧质量浓度降低而升高,当进水溶解氧质量浓度小于0.5 mg/L时,出水氨氮质量浓度甚至高于进水;容积利用率为38.72%的系统出水氨氮质量浓度低于容积利用率为25.82%的系统;增加土壤中有机质含量,可以改善土壤环境,缩短系统启动时间,提高系统容积利用率,增强土壤渗滤系统抗冲击负荷能力,从而使出水氨氮质量浓度保持在较低水平。
  • 普通混凝土中掺入CRTs后的屏蔽性能研究
  • 研究了普通混凝土中掺入不同比例的报废彩色阴极X射线管(CRTs)瓶锥部分对不同能量(0.662 Me V、1 Me V、2 Me V、3 Me V)γ射线的屏蔽性能。采用蒙特卡罗方法,基于MCNP5程序对普通混凝土(NBS)、CRTs、各种比例配置混凝土的屏蔽性能进行模拟分析,得到4种射线穿过不同屏蔽体的透射光谱、线衰减系数及透射率。结果表明,对于同一种能量的γ射线,随CRTs瓶锥部分增加,相同厚度的屏蔽体屏蔽性能逐渐增强,并且计算出了4种能量的γ射线在5种屏蔽体中的线衰减系数,同时得出了4种γ射线在屏蔽体中的半吸收厚度和10倍衰减厚度,其中3 Me V的γ射线衰减10倍时,在CRTs、O、T、N中所需要的厚度分别是在NBS中所需要厚度的79%、88%、83%、80%。
  • XAD树脂分组土壤富里酸的研究
  • 溶解有机质DOM(Dissolved Organic Matter)是存在于陆地和水生生态系统中的一种重要化学组分,在生态系统中具有重要的环境意义。将DOM按一定的性质及相似的构造特征进行细分,有利于准确把握DOM的结构和性质特征。为了完善现有的DOM分离方法,利用XAD-8树脂对富里酸进行分离,并引入渗透膜对组分进行除盐,改变了以往由于盐分过高而导致分离后的组分无法冷干的局面。对分离后的组分进行元素分析和红外光谱表征。结果表明,3种疏水性组分中,HON的脂肪烃含量最高,疏水性也最强。亲水性组分中HIB的芳香族物质含量高于HIA。另外HOB中的羧基含量较少,含有较多的烷氧基化合物,而HOA组分主要由羧基化合物组成。
  • 铜污染棕壤中6种钝化材料对小油菜吸收铜的影响
  • 采用盆栽试验研究了6种钝化材料(赤泥、硼泥、钙镁磷肥(GM)、磷矿粉(PK)、羟基磷灰石(HA)、磷酸二铵(AH))对不同铜污染水平的棕壤中小油菜(Brassica campestris,L var Conmunis)吸收铜的影响。结果表明,6种钝化材料均可明显降低铜污染棕壤中EDTA提取态铜的质量比。其中,铜污染水平为50 mg/kg时,施用200 mg P/kg土的钙镁磷肥的降低效果最明显,较对照处理降低了35.01%;铜污染水平为100 mg/kg时,施用2%赤泥、400 mg P/kg土的磷矿粉处理的降低效果最明显,较对照处理降低了43.59%和38.62%。铜污染水平为50 mg/kg时,施用2%赤泥处理小油菜的生物量增加了131%;铜污染水平为100 mg/kg时,施用2%、1%赤泥和400 mg P/kg土的钙镁磷肥处理小油菜生物量增加最明显,分别增加了191%、166%和125%。铜污染水平为50 mg/kg时,施用2%赤泥、200 mg P/kg土的磷酸二铵、200 mg P/kg土的钙镁磷肥处理降低小油菜铜质量比的效果最明显,与对照相比,小油菜的铜质量比分别降低了47.85%、31.22%和27.51%;铜污染水平为100 mg/kg时,施用2%赤泥、400 mg P/kg土的钙镁磷肥和硼泥-赤泥联合施用处理降低小油菜铜质量比的效果最明显,与对照相比,分别降低了57.34%、51.57%和53.24%。
  • 狼尾草对沼液中镉的响应及富集效果研究
  • 针对狼尾草消纳含重金属Cd的沼液后作为饲料再次利用可能存在二次污染风险的问题,通过盆栽试验研究了用含Cd的沼液浇灌对狼尾草生长的影响及Cd在植株中的分布状况。结果表明,含低浓度Cd的沼液促进了"闽牧6号"狼尾草的生长,提高了狼尾草茎、叶的N、P、K含量;人为添加Cd到沼液中显著抑制了狼尾草的生长,植株中N、P、K的吸收也受到抑制,对P、K的抑制效应更显著。Cd主要分布在狼尾草的根部,其次为茎和叶,狼尾草植株Cd质量比和含量均随沼液施用量增加而增加。未添加Cd的沼液浇灌后,所有处理的生物富集系数均大于1,Z750处理植株Cd质量比显著高于其他处理,且大于国标中饲料对Cd的最高添加限量2 mg/kg。人为添加Cd到沼液中,狼尾草植株Cd质量比和含量显著提高,且均显著高于对照。研究表明,"闽牧6号"狼尾草植株有积累Cd的潜能,可用于低浓度Cd污染土壤的生物修复,但循环再利用存在二次污染的风险。
  • H4GeW12O40对NOx的吸附脱附性能研究
  • 为实现NOx的高效吸附,制备了Ge为中心原子的锗钨杂多酸H4Ge W12O40(缩写为HGe W),利用红外光谱确认了其杂多酸结构后,研究了HGe W对NOx的吸附与脱附性能。结果表明:所制备的HGe W具有NOx吸附能力,230℃时,HGe W对NOx的吸附去除率达74%,吸附容量为16.5 mg NOx/g;通过对吸附NOx后的HGe W进行红外表征发现,NOx的吸附形式主要为[H+(NO-2,NO+)]以及少量的亚硝酰基(NO·);被HGe W吸附的NOx在降低温度时可通过水蒸气反取代方式实现快速脱附,由于脱附剂水分子及时补充了NOx脱附而产生的空位,无需辅助活化即可实现HGe W的重复使用。
  • 稀土镧对室内观赏植物吸收甲醛能力及生理生化指标的影响
  • 为增强植物对甲醛的耐受性,更好发挥其吸收甲醛的作用,考察了稀土镧(La)对不同质量浓度甲醛处理下4种常见室内观赏植物绿萝(Scindapsus aureun)、吊兰(Chlorophytum comosum)、常春藤(Hedera nepalensis)、虎尾兰(Sansevieria trifasciata)吸收甲醛能力及生理生化指标的影响。结果表明,单一甲醛处理下,单位叶面积甲醛吸收量(除常春藤)、叶绿素(Chl)质量比降幅、电解质渗透率和丙二醛(MDA)含量均随甲醛质量浓度增加而增加,而高质量浓度甲醛均抑制过氧化氢酶(CAT)活性的升高。经La(Ⅲ)预处理后,低质量浓度甲醛处理组4种植物单位叶面积甲醛吸收量增幅高于高质量浓度甲醛处理组,且各生理生化指标总体上优于单一甲醛处理组。研究表明,La(Ⅲ)可增强植物对甲醛胁迫的耐受性,而且这种增强效果受甲醛质量浓度的影响。通过分析发现,虎尾兰和吊兰更适合用于治理室内甲醛污染。
  • 不同青贮条件下秸秆组分的变化特性及水解效果
  • 为了提高玉米秸秆厌氧发酵产沼气的可消化性和利用率,降低贮存过程中秸秆的木质纤维化程度及微生物对其营养物质的消耗,对新鲜秸秆分别添加硝酸、乙酸和氨水进行青贮处理,并通过比较青贮过程中秸秆发酵产物与化学组成的变化对青贮效果进行评价。结果表明:乙酸能够显著抑制秸秆在青贮过程由于发酵而引起的水溶性碳水化合物(WSC)的损失,添加硝酸的WSC保存效果次于乙酸,但优于自然风干秸秆,氨水组低于对照组,损失最严重;青贮后秸秆的木质素质量比较自然风干秸秆降低了12.3%~25.8%,且易生物降解的可溶性组分质量比均较高;对青贮效果好的乙酸和硝酸组秸秆进行高温水解处理,乙酸组青贮秸秆的最大总糖得率为27.09 g/100 g干物质(DM),高于硝酸组的20.59 g/100 g DM,是自然风干秸秆最大值的2.14倍。研究表明,与干秸秆相比,青贮秸秆更易于资源化利用。
  • 不同杀菌剂抑制渤海湾海域高温油藏中硫酸盐还原菌活性效力研究
  • 为控制渤海湾海域油藏中硫酸盐还原菌(SRB)引发的危害,采用改进的API RP-38培养基从两个高温油田(S、K油田)油藏采出液中富集了SRB,并通过批次培养试验在60℃下评价了次氯酸钠、四羟甲基硫酸磷(THPS)、氨基三甲基氯化铵(BTAC)、溴硝醇、戊二醛及其复配对SRB活性及数量的抑制效应。结果表明,5种杀菌剂抑制S油田中SRB的最低抑菌质量浓度(MIC)分别为〉500 mg/L、60mg/L、200 mg/L、10 mg/L和〉300 mg/L,抑制K油田SRB的MIC分别为〉500 mg/L、50 mg/L、200 mg/L、15 mg/L和300 mg/L。溴硝醇与BTAC复配呈现协同抑制效应,与THPS复配则表现出拮抗效应,THPS与BTAC的复配为无关作用。延长接触时间有助于提高杀菌效率。单独使用低质量浓度的溴硝醇、THPS以及溴硝醇与BTAC复配均可有效抑制渤海湾海域高温油藏中SRB的活性与数量,在这些油藏酸化控制中具有较好的应用潜力。
  • 重型货运车辆碳排放特性研究
  • 以重型货运车辆为研究对象,研究车辆碳排放与车速、装载率、货运周转量等的关系。选取20辆重型货运车,通过油耗测试装置与GPS装置等采集了货运车辆连续6个月的油耗、行驶里程、平均速度、货运周转量等数据,根据碳平衡原理计算出车辆的CO2e排放因子,得出了车速与装载率分布规律。结果表明,重型货运车辆行驶速度主要分布在50~70 km/h范围内,其行驶时间占比达67.2%;0.4~0.8之间的装载率占比达到75.25%;单车月度货运周转量主要分布范围在10×104~40×104t·km;CO2e排放因子主要分布在1 000~1200 g/km,其平均值为1 120 g/km,而平均吨千米CO2e排放因子为52g/(t·km)。本研究得出了装载率与吨千米CO2e排放因子的拟合关系式,发现车速提高时CO2e排放因子降低,装载率自0.2提高到1.0时吨千米CO2e排放因子降低70%以上,货运周转量提高时吨千米CO2e排放减少。
  • 基于统计回归的高分辨率工业源排放大气常规污染物排放清单建立与校核方法
  • 采用多元线性逐步回归数学统计方法,在调查分析案例城市工业企业排放信息数据的基础上,建立了大气常规污染物(SO2、NOx、CO、VOCs(挥发性有机化合物)、PM10)排放量与相关影响因素(综合能源能耗、电消耗量、工业生产产值)的数学关系模型,并分析此模型对核算区县分辨率工业源排放大气常规污染物排放清单的适用性。结果表明,所建立的回归模型对核算区县分辨率工业源排放大气常规污染物排放清单具有较好的适用性与推广性。将该模型应用于唐山市,得到工业源SO2、NOx、CO、VOCs、PM10排放量拟合值的市级误差和区县级误差分别为17%、0.18%、-40%、-15%、47%和33%、16%、29%、27%、70%。建立的回归模型不但具有收集数据统计量种类简单的便利性,而且其区县级工业排放量拟合值与REAS(Region Emission Inventory in Asia)排放清单相比更接近调查值。
  • 超高心墙堆石坝工程的碳足迹分析
  • 研究水利水电工程能耗对大气环境所造成的影响可为水电行业节能降耗工作提供指导,并为我国可再生能源发电技术的开展提供依据。提出采用混合生命周期评价方法定量分析大型水电工程的生命周期碳足迹,考虑材料设备生产阶段、运输阶段、施工阶段和运行维护阶段,并给出各阶段碳足迹计算方法。以糯扎渡超高心墙堆石坝工程为例,评价水电可再生能源对环境的影响。结果表明,糯扎渡水电工程在45 a内共排放815.92×104t CO2e,运行维护阶段碳足迹占生命周期碳足迹的61%,而材料设备生产阶段、施工阶段和运输阶段分别占31%、6%和2%。水泥和钢材用量及开挖和填筑的施工工艺对碳足迹影响较大。堆石坝工程碳排放因子为10.04 g CO2e/(k W·h),明显低于火电的碳排放因子,具有较高的环境效益。
  • 某石油污染滩涂沉积物中总石油烃和多环芳烃组成分布特征及源解析
  • 对石油污染滩涂区域不同高程表层沉积物和部分垂直剖面沉积物进行采样分析,分别采用紫外分光光度法和气相色谱质谱联用法测定了沉积物中的TPH(总石油烃)和16种优控PAHs(多环芳烃),分析其组成分布特征,并进行了源解析。结果表明:中低潮滩表层沉积物中TPH质量比在15.20~63.27 mg/kg,与对照点质量比水平相当,远低于《海洋沉积物质量标准》(1 000 mg/kg),PAHs均未检出;高潮滩表层沉积物中TPH质量比在1 070.00~46 327.20 mg/kg,显著高于对照点和相应中低潮滩沉积物中污染物质量比,部分点位严重超出《海洋沉积物质量标准》,PAHs质量比在0.60~30.90 mg/kg,多数点位属于重度污染;3号点和7号点高潮滩垂直剖面样品中TPH和PAHs质量比呈现随深度增加而降低的趋势,9号点则相反;高潮滩沉积物中TPH和PAHs质量比之间呈显著正相关关系(Pearson相关系数r为0.985,p〈0.01),具有同源性;各点位TPH均以C17~C36质量分数最高,其占比为80.15%~94.40%,PAHs组成均以2~3环为主,占比为58.14%~87.70%,低环PAHs以萘、芴和菲为主要污染物。TPH和PAHs组分特征表明,研究区域的滩涂沉积物受到了重油污染影响。
  • 盘龙江水及沉积物中酚类EDCs的污染特征及源解析
  • 研究了云贵高原城市河流盘龙江水及沉积物中酚类内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Chemicals,EDCs)的污染特征及源解析,阐明了酚类EDCs的含量水平、分布特征、季节变化及污染来源,并估算了其排放到滇池的量。结果表明,盘龙江水及沉积物中普遍检出了酚类EDCs,其含量沿程变化呈现倒"W"型,枯水期的残留水平高于丰水期。除松华坝水库外,盘龙江水中的∑EDCs质量浓度为70~429 ng/L,沉积物中质量比为16~813 ng/g dw(干重),每年输入滇池的量约为43 kg/a,NP2EO、NP1EO和BPA是主要的酚类EDCs。NP2EO、NP1EO、4-NP、BPA、4-CP和4-tOP在水中的质量浓度分别达到202 ng/L、154 ng/L、17 ng/L、79 ng/L、3.3ng/L和4.7 ng/L,在沉积物中质量比分别达到352 ng/g dw、316 ng/g dw、18 ng/g dw、124 ng/g dw、5.5 ng/g dw和14 ng/g dw。酚类EDCs在水和沉积物中的含量具有较好的相关性,水体自净过程对污染起到了一定的缓解作用。与其他地区河流相比,盘龙江中酚类EDCs的残留处于中等偏下水平。酚类EDCs在市区河段含量明显高于郊区段,对该区域内的水生生物构成了潜在危害。
  • 白洋淀沉积物理化特性及营养盐分布特征
  • 为明确白洋淀沉积物的理化特性和氮磷营养盐的分布及赋存形态,以便理解营养盐在淀内生态环境中的行为,选取表层沉积物,测定了其物理化学参数及氮磷营养盐的分布。结果表明,白洋淀沉积物组成以黏土为主,属偏碱性钙质土,其阳离子交换量和有机质质量比分别为96.55~306.93 cmol/kg、1.42~21.06 g/kg,总氮和总磷的质量比分别为1 608.04~2 350.68 mg/kg、257.48~563.34 mg/kg。氮主要以有机氮形态存在,磷主要以钙磷形态存在。沉积物中总氮与总磷无显著相关性,表明二者没有同源性,但总磷与有机质有一定相关性。
  • 包气带土壤含水率和石油类污染特性对电阻率监测的影响
  • 基于水-油二相体系多孔介质电学性质的Archie理论,探索石油类有机污染土壤物化特征的电阻率指示,对形成适用于污染场地野外勘察及室内模拟试验研究的"非扰动"监测分析方法具有重要的现实意义。采用Miller Soil Box方法研究了东北油田区4种介质在不同电路特征、介质、含水率、孔隙液体(石油污染及盐污染对照)及环境温度条件下的电阻率响应规律,拟合构建了激发-响应关系。结果表明:在室温20℃、不添加任何污染物的条件下,随含水率增加,电阻率呈幂函数关系减小;砂样孔隙液体中所含电解质强弱直接影响其电阻率;在水-油两相体系中砂样电阻率关系曲线都与Archie公式拟合较好;砂样电阻率随温度增加而降低,在0℃以下随温度降低呈直线上升趋势。
  • 重庆园博园龙景湖水体中无机硫分布特征及有机质的影响
  • 龙景湖是一个新建的人工深水湖,夏秋季节由于H2S等产生的黑臭问题严重阻碍了园区的发展。对龙景湖沉积物、孔隙水和上覆水的无机硫、有机质进行了研究。结果表明:上覆水和孔隙水中硫酸盐(SO2-4)质量浓度分别为10.20~76.87 mg/L、7.13~20.45 mg/L,总有机碳(TOC)质量浓度分别为89.00~164.08 mg/L、12.81~116.20 mg/L,上覆水中溶解性硫化物质量浓度为16.32~64.21 mg/L;沉积物中酸挥发性硫化物(AVS)质量比为100.90~311.83 mg/kg,铬还原硫化物(CRS)质量比为106.01~471.53 mg/kg,元素硫(ES)质量比为57.87~351.63 mg/kg。上覆水中SO2-4和S2-沿深度方向分别增加和减少,沉积物中3类还原态硫(AVS、CRS、ES)沿深度方向均先增加后减少,且质量比从大到小为CRS、AVS、ES。上覆水中TOC充足,SO2-4(X)与TOC(Y)的质量浓度成反比(Y=-0.637X+147.73),SO2-4是硫酸盐还原过程的控制因素;孔隙水中SO2-4与TOC的质量浓度成正比(Y=3.1385X+14.061),TOC含量和生物有效性为SO2-4还原过程的控制因素。研究表明,原龙景水库、凌云桥等位置SO2-4还原性最强,是湖水夏秋季节产生黑臭问题的潜在位置。
  • 天津市公交站微环境中PM10的碳组分特征分析及来源解析
  • 于2012年9月对天津市两公交站,分2个时段采集可吸入颗粒物(PM10)样品,并用热光反射分析仪测定其中的碳组分含量,以期了解公交站微环境PM10中碳组分的分布及来源。结果表明,采样期间,公交站日均PM10质量浓度为(323±155)μg/m3,其中OC日均质量浓度为(42.5±12.5)μg/m3,EC日均质量浓度为(12.8±7.00)μg/m3。与其他微环境(远离交通)的平均PM10、OC、EC质量浓度相比,公交站微环境中的颗粒物及其碳组分质量浓度最高,表明污染严重。PM10中OC和EC相关系数为0.805,相关性显著,显示PM10中OC、EC来源相同。运用主成分分析法(定性)和化学质量平衡模型(定量)对样品中碳组分进行两阶段递进式来源解析,识别出秋季公交站微环境PM10中碳组分主要来源于道路扬尘,其次为烹饪烟气和机动车尾气。
  • 基于后向轨迹模型的成都市典型灰霾期间PM2.5演化的自组织分析
  • 研究了成都市2013年11月29日—12月8日一次重度灰霾期间,草堂寺、金泉两河、梁家巷、十里店4个监测站点PM2.5小时平均质量浓度序列的时间演化规律。首先应用后向轨迹模型对抵达成都市的大气气团进行模拟,结果表明,灰霾期间本地气团(〈100 km)对成都市PM2.5污染物的贡献率远超过中远距离的外来气团(〉100km)。进一步应用频度统计分析方法和消除趋势波动分析法对灰霾期间PM2.5的质量浓度序列进行了统计分析,发现PM2.5的质量浓度波动在时空上具有标度不变的幂律统计分布和长期持续性特征。最后基于自组织临界理论,探讨了成都市大气在本地气团控制下PM2.5演化的内在动力机制。结果表明,成都市大气PM2.5演化系统的自组织临界性是此次灰霾期间PM2.5浓度演化的内在动力机制。
  • 车辆声学当量折算系数研究
  • 为在公路交通噪声预测时能同时考虑不同车型和同种车型车辆辐射噪声特性不同对预测结果的影响,提出了车辆声学当量折算系数的计算方法。以单车辐射噪声声压级模型为基础,利用噪声求和公式推导出具有任意速度的任意车型间的声学当量折算系数计算公式;对速度调查结果分析发现,自由流行驶状态下各种车型车辆速度均服从正态分布,利用此特点提出了速度离散化方法;以小型车为折算车型、小型车平均速度为折算速度,利用声学当量折算系数公式计算了哈双高速每种车型不同速度组车辆折算成具有平均速度的小型车当量数。通过该方法将具有不同速度的不同车型车辆折算成一定当量数的具有同一速度的小型车,总交通量被折算成辐射噪声水平相同的小型车当量交通量。
  • 贵州草海表层沉积物重金属分布特征及污染评价
  • 以Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As和Hg 7种重金属为研究对象,均匀布点采集草海表层0~30 cm沉积物,测定样品重金属质量比,分析其空间分布,并应用地累积指数法、潜在生态风险指数法和生物效应浓度法对重金属的潜在生态风险进行了评价。结果表明,湖泊表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As和Hg质量比分别为14.8~50.8 mg/kg、26.1~108.0 mg/kg、72.0~473.0 mg/kg、0.6~10.1 mg/kg、25.6~136.0 mg/kg、6.0~22.6 mg/kg和0.039~0.088 mg/kg,其中Cd超标率为100%,最大超标达50.5倍,为主要污染物,S1和S2两站位污染严重。Cd处于强~极强污染级别,具有强生态风险,负面生物毒性效应频繁发生;Cu、Cr、As、Pb和Zn处于无~中度污染级别,具有中等生态风险,负面生物毒性效应发生但不频繁;草海几乎不受Hg污染。空间分布上,靠近威宁县城且受人工码头航运影响的东北湖区(代表站位S1和S2)及白家嘴码头附近湖区(代表站位S4)污染严重,重金属污染分布规律大致呈由东向西逐渐降低的趋势。
  • 新建电子废弃物拆解厂附近土壤重金属污染评价及其来源分析
  • 为了探究新建电子废弃物拆解厂附近土壤重金属污染水平与同源相关性,对上海某新建(2012年)电子废弃物处理厂附近土壤中的重金属进行了分析,通过电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对土壤中As、Cd、Pb、Cu、Zn 5种重金属元素进行了测定,采用潜在生态风险指数法和地累积污染指数法对污染程度进行了评价。结果表明,除Zn外,该场区附近土壤As、Cd、Cu、Pb质量比的最小值均大于当地化工区土壤的背景值,其中As和Cd的质量比更高,分别为国家二级标准(GB 15618—1995)的1.7倍和1.68倍。评价区土壤重金属的风险指数为392,属于强生态风险,其中Cd的潜在风险指数达到了285,具有很强的生态风险;As的风险指数为83,具有强生态风险;Pb、Cu和Zn具有轻微生态风险,应用地累积污染指数法得到了相似的结果。通过重金属相关性分析得出,5种重金属相互间具有显著相关性,可初步判断均来自电子废弃物拆解生产过程中产生的污染,因此,必须进一步加强电子废弃物拆解过程的污染控制。
  • 城市PM2.5污染防控多指标空间区划研究
  • 针对"单一评价指标"难以准确揭示城市空气污染特征的问题,基于"空气质量浓度、人口暴露强度、人口加权浓度"3个指标,以长沙市为例,对比分析了各指标在城市PM2.5污染防控区划中的差异与优缺点。结果表明,研究区质量浓度指标区划下的暴露防控区呈梯度面分布,空间平滑效应明显。而顾及人口特征的人口暴露强度和人口加权浓度两个指标能够揭示污染防控区的空间微观差异,但前者受人口空间分布因素的影响过大,风险异常集聚效应"突出"。融入空气质量标准的人口加权浓度相对风险指标能够更准确地揭示长沙市人口PM2.5暴露风险空间变化规律。开展城市PM2.5污染防控多指标空间区划研究,有利于弥补单一指标评价结果的局限性及不确定性。
  • 地下水污染指标分类综合评价方法研究
  • 近年来随着污染的加剧,地下水中检出的污染指标种类不断增加。原有的地下水污染评价方法未对天然劣质指标进行突出考虑,对指标性质差异性也未考虑,已不适用。在综合分析了地下水污染评价的各种方法后,考虑天然状态下地下水水质差异巨大,天然劣质指标的参评容易使评价结果出现偏差,对天然劣质指标进行单独考虑。另外,判别组分信息,分别对天然组分与人工组分进行评价,最后采用指标分类的污染综合评价方法对地下水的污染状况进行评价。将其运用到淮河流域某地区地下水污染评价中,结果表明,淮河流域某地区地下水中总硬度、铁、锰、氟化物、苯并(a)芘5项指标为劣质指标。研究区感官性状与一般化学指标以Ⅰ级、Ⅱ级为主,Ⅳ级中污染、Ⅴ级重污染水主要分布在研究区中西部的城区;毒理学指标以3级为主,其次为4、5级。评价结果简单明了,物理意义明确,对比内梅罗污染指数法,评价结果更加符合实际情况。提出的地下水污染指标分类综合评价方法对劣质指标进行了考虑,有效解决了评价结果偏差、夸大污染程度与范围、不同性质指标容易产生歧义的问题,综合体现了地下水污染信息。
  • 基于物元可拓法的湿地生态系统健康评价——以衡水湖国家湿地自然保护区为例
  • 以"压力-状态-响应"(PSR)模型构建的湿地生态系统健康综合评价指标体系为基础,基于物元可拓理论确定评价物元,构建物元经典域、节域矩阵,并结合变异系数权法建立了综合评价模型,根据特征值计算结果和等级评定标准,综合判别湿地生态系统健康的现状等级。将此法应用于衡水湖国家自然湿地保护区的生态系统健康评价,其健康等级的特征值为3.312,据此判定衡水湖湿地处于亚健康水平,但有向不健康转化的趋势。分别与分形方法、韦-费定律对同例的评价结果进行了比较,结论总体吻合,表明物元可拓模型能够应用于湿地生态系统健康评价。
  • 湘江长沙段洲滩菜园土壤重金属潜在生态风险评价
  • 为研究湘江长沙段洲滩菜园土壤重金属污染现状及其潜在生态风险,采用火焰原子吸收法测定了土壤中重金属(Cu、Cd、Pb、Zn)的质量比,应用BCR三步连续提取法对土壤中重金属的化学形态进行了分析,采用改进的潜在生态风险指数法对土壤污染程度的潜在生态风险进行了评价。结果表明,土壤中Cu、Cd、Pb和Zn的平均质量比分别为36.40 mg/kg、12.87 mg/kg、164.41 mg/kg和431.21 mg/kg,土壤Cd、Zn污染严重,污染水平超过II级土壤水平。土壤中各重金属均以极高比例的可提取态存在,因而重金属在土壤中不稳定,Cd、Zn弱酸提取态质量比较高,容易释放,具有较强的潜在环境危害。4种重金属的潜在生态风险递减趋势为Cd、Pb、Cu、Zn,Cd为极强生态风险元素,Cu、Pb、Zn为轻微生态风险元素。研究区域所有采样点改进的潜在生态风险指数MRI均高于1 200,属于极强生态风险级别。4种重金属中,Cd的平均风险贡献率为98.21%,是最主要的污染物。因此,Cd污染应引起环境部门的高度重视。
  • 主成分与层次分析法在区域可持续发展能力评价中的应用对比
  • 主成分分析法在综合评价中的应用存在许多不足之处,首先以江苏省的13个城市为样本,分别应用主成分分析法和层次分析法评价其区域可持续发展能力,两种方法所得评价结果差别很大;然后去掉两个城市,仅以11个城市为样本,采用相同的方法进行评价,两种方法的结果仍存在巨大差别,且同一种方法前后两次评价结果的变化有显著区别:层次分析法两次评价结果所得各城市的排名次序基本相同,仅南通和常州互换了顺序,但得分几乎相同;而主成分分析法两次评价结果差别显著。上述结果表明,主成分分析法在区域可持续发展能力的评价中是失效的,主成分分析法不适于评价可持续发展能力。
  • 水分胁迫下AM真菌对新排煤矸石上玉米生长的影响
  • 为了草原生态系统煤矸石废弃地的生态重建和植被恢复,采用温室盆栽试验,在正常供水(基质含水量为田间最大持水量的80%)和水分胁迫(基质含水量分别为60%和40%)条件下研究了接种丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhizal,AM)真菌Rhizophagus intraradices(RI)对新排放煤矸石上玉米(Zea mays L.)菌根侵染率、生物量、矿质营养吸收、C∶N∶P生态化学计量比和植株水分特征的影响。结果表明,不同水分条件下接种AM真菌后玉米均具有较高的菌根侵染率,并随基质含水量降低逐渐增加。接种RI未显著影响3种水分条件下煤矸石上玉米的生长,显著增加了玉米对P的吸收量,显著调节了玉米的C∶N∶P生态化学计量比,符合生长速率假设。随水分胁迫程度增加,玉米生物量和营养元素吸收量降低。水分胁迫下,接种RI显著增加了玉米叶片鲜重含水量,加快了植株复水速率,改善了玉米的水分状况,表明RI对增强新排煤矸石中玉米抗旱性具有潜在的作用。初步证明了AM真菌对于增强玉米适应煤矸石基质的复合逆境,以及在干旱半干旱草原生态系统煤矸石废弃地上重建植被均具有一定的潜在作用。
  • 铅胁迫对苦草生理生化及氮、磷代谢关键酶的影响
  • 通过研究不同时间(1 d、3 d、5 d、7 d)和不同铅浓度(0、5μmol/L、25μmol/L、50μmol/L、100μmol/L、250μmol/L)胁迫下苦草的生理特性及其氮、磷代谢关键酶的变化,探讨了苦草对铅胁迫的响应。结果表明,叶绿素(Chl)质量比和硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和酸性磷酸酶(ACP)活性在低浓度铅胁迫下5 d内均有所提高,而在高浓度铅胁迫下,叶绿素质量比呈下降趋势。在试验第7 d,各浓度下的酶活性均受到抑制,并且低于对照组。丙二醛(MDA)含量和游离脯氨酸(Fpro)质量比随铅浓度增加呈现先增加后降低的趋势。研究表明,苦草对铅胁迫具有一定的抵抗缓解能力,氮磷代谢关键酶对铅胁迫的响应更为敏感,可以考虑将其作为铅胁迫的响应指标。
  • 铅胁迫对节杆菌(Arthrobacter sp.)和芽孢杆菌(Bacillus sp.)生理生化特性的影响
  • 将节杆菌和芽孢杆菌分别暴露于不同浓度的铅溶液中,并进行不同暴露时间的急性毒性试验。结果表明,500 mg/kg的Pb(II)处理会使节杆菌中的细胞膜脂质过氧化产物——硫代巴比妥酸活性物质(TBARS)浓度显著降低(p〈0.05),而Pb(II)质量比变化对其他指标无显著影响(p〈0.05);铅处理会使芽孢杆菌中可溶性蛋白质量浓度、GSH质量浓度和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著升高,而过氧化氢酶(CAT)活性显著降低(p〈0.05)。节杆菌的可溶性糖质量浓度、GSH质量浓度、SOD活性和TBARS浓度随暴露时间延长而显著增加;芽孢杆菌的可溶性糖质量浓度、GSH质量浓度和SOD活性随暴露时间延长而显著增加,TBARS浓度随暴露时间延长呈先增后减的变化趋势,CAT活性也表现出先增后降的变化趋势。铅处理对节杆菌和芽孢杆菌具有一定的胁迫作用,两种菌通过启动不同的抗性系统来抵抗外界胁迫。
  • 离子液体对微藻的急性毒性效应
  • 采用流式细胞术研究离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([C4mim][Cl])和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C4mim][BF4])对四尾栅藻的毒性影响,测定了细胞增殖、叶绿素荧光、细胞膜完整性和酯酶活性的变化。结果表明,2种离子液体均可抑制细胞增殖,且抑制作用随离子液体质量浓度和暴露时间增加而增强。计算得到96 h[C4mim][Cl]和[C4mim][BF4]的半数效应质量浓度EC50分别为49.61 mg/L和42.22 mg/L。测试期间发现,[C4mim][Cl](质量浓度20~200 mg/L)和[C4mim][BF4](质量浓度20~150 mg/L)对叶绿素荧光强度有一定的抑制作用,对细胞膜完整性无明显影响,随离子液体处理时间延长,对酯酶活性表现为先刺激后抑制作用;经200 mg/L[C4mim][BF4]处理藻细胞96 h后,藻细胞叶绿素的平均荧光强度仅为对照组的20%,酯酶活性为对照组的5%,且95%细胞膜发生破裂。2种离子液体对四尾栅藻均有毒性作用,这表明离子液体一旦进入水环境,将会对水生环境带来一定风险。
  • 四溴双酚A对斑马鱼游动行为的毒性效应研究
  • 通过3D生物传感器实时监测暴露在四溴双酚A(TBBPA)污染水体中的斑马鱼游动行为的变化,分析TBBPA对斑马鱼的毒性效应。3D生物传感器利用两个垂直摄像头来监测鱼的游动行为,包括游速和垂直位置等。结果表明,不同质量浓度区间的TBBPA对斑马鱼游动行为的影响有所差别:低质量浓度(〈2 mg/L)时对斑马鱼游动行为几乎没有影响;中质量浓度(5~10 mg/L)时,斑马鱼的游速先增大后减小,随TBBPA质量浓度增加游速增大幅度也有所增加,且游动位置上移;高质量浓度(100 mg/L)时,斑马鱼游速随TBBPA质量浓度增高而降低,且游动位置下移。这表明可以通过监测斑马鱼的行为变化来表征TBBPA对水生态的毒性效应,采用游速和游动位置作为判断鱼类行为异常的指标较之传统方法更能表征低浓度、低毒性的污染物毒性。
  • 2015年11—12月国内环境事件
  • 简要统计了2015年11—12月国内发生的各种环境事件70起,包括污染事件10起,地震41起,山体滑坡和泥石流9起,其他自然灾害10起。
  • 2015年11—12月国内生产安全事故统计分析
  • 统计了2015年11—12月国内发生的各种生产安全事故102起,其中包括交通事故、矿业事故、爆炸事故、火灾、毒物泄漏与中毒和其他事故。统计表明,在102起事故中,交通事故占47.06%,矿业事故占11.76%,爆炸事故占3.92%,火灾占1.96%,毒物泄漏与中毒占7.84%,其他事故占27.45%。102起事故共死亡559人。死亡人数的百分比分别为交通事故35.06%,矿业事故16.99%,爆炸事故2.86%,火灾3.76%,毒物泄漏与中毒5.90%,其他事故35.42%。2015年11—12月生产安全事故发生较多的5个省和自治区分别为云南(15起)、黑龙江(10起)、广西(7起)、广东(7起)和四川(6起);死亡人数较多的5个省分别为广东(112人)、黑龙江(71人)、云南(56人)、山东(43人)和辽宁(41人)。
  • [本刊公告]
    本刊公告:2010-2014年安全科学与技术研究通报--团队协作与影响力(一)
    [安全评价]
    道路交通警告标志的辨识度评价(张开冉[1,2];王若成)
    伊通盆地莫里青油田低孔低渗油藏注水开发储层损害研究(王宇宁;唐洪明;张德平;潘若生)
    基于蒙特卡洛模拟和主客观综合权重的化工园区配电系统模糊综合评价(段在鹏[1,2];钱新明;夏登友[1,3];多英全)
    煤矿特种作业人员安全胜任指数模型构建(汪伟忠;卢明银;靖培星)
    [安全工程]
    综放孤岛工作面采空区自燃与爆炸危险区监测及数值模拟(周西华[1,2];门金龙;李诚玉;宋东平;刘振岭;张树岭)
    易自燃大采高工作面采空区注二氧化碳自燃区域分布规律研究(余陶;卢平;姚尚文;孙金华)
    基于截流“钻墙”的厚煤层煤巷掘进地质探测技术及工程应用(关金锋;崔洪庆[1,2,3];陶涛)
    采空区上覆岩层“三带”划分数值模拟(高建良[1,2];陈帅)
    冷热交替作用致煤样裂隙结构损伤试验(李和万;王来贵;牛富民;康建成;张春会[1,2])
    综放沿空留巷顶板下沉及其影响因素研究(李胜;李军文[1,2];范超军;罗明坤)
    深部高应力煤层卸压开采相似材料模拟试验(梁冰;王庆龙;陈宫)
    煤层小褶曲应力分布数值模拟(胡广东;崔洪庆[1,2];关金锋)
    厚度效应对含瓦斯复合煤岩体力学特性及破坏形式的影响(刘玉冰[1,2];李星[1,2];邓博知[1,2];王伟[1,2];李文璞[1,2])
    水分对煤粒瓦斯扩散动态过程的影响规律(刘彦伟[1,2,3];薛文涛[1,2])
    复杂通风网络总风阻快速计算方法(黄光球;徐晓龙;陆秋琴)
    煤体瓦斯放散特性电场响应研究(雷东记[1,2,3];张玉贵[1,2];孟慧;薛群山)
    不同升温速率下黄铁矿氧化动力学及补偿效应(尚钰姣[1,2];牛奕;陈先锋;杨曼;张英;杨海燕)
    基于回归分析的露天矿爆破震动速度研究(代树红;高鸿;王振伟;邰英楼)
    基于氮气诱导的深水井喷插入式隔水管应急收油优化(赵倩琳;朱渊;陈国明;孟会行)
    基于GMS和Slide的透镜体数值模拟和敏感性研究(邓红卫;叶茂;吴彦霖)
    基于PFC3D的尾矿库地震稳定性模拟与分析(崔铁军[1,2,3];马云东;王来贵)
    月球工况下太空舱舱内空气稳定性的研究(王雅迪[1,2];龚光彩;杨周周)
    鸟类飞行高度与民航机场鸟击防范的关系(梁淑敏;王维;高刺平;张雨薇;潘斌;杨贵生)
    基于FP-Growth算法的民航鸟击事件关联性分析(贾萌;邵荃;张金石)
    深长群桩基础沉降计算深度确定的新方法(苏春晖;马建林;胡中波;周俊)
    高速公路长隧道入口段可变限速研究(崔健;赵建有)
    基于罐基础内油气检测的罐底探漏新方法(杨金林;杜明忠;张方林;周林;黎大元;马致文;张华强)
    醇类对甲苯燃烧烟尘的影响研究(沈燕;宗若雯;支有冉)
    商业厨房典型固体可燃物燃烧性能试验(郭子东)
    滇中安宁“3·29”重大森林火灾火烧迹地灌木林的燃烧性研究(王秋华;肖慧娟;徐盛基;李世友;施绍军;娄孝林;刘博)
    城市公路隧道火灾分段烟控方案研究(潘一平;高君鹏;徐志胜;刘顶立;曹欢欢)
    基于LabVIEW的长输天然气管道泄漏检测与定位研究(张洪铭;陈先锋;刘杰;于菲菲;张英;牛奕)
    基于风险的化工园区供热工程布局优化(候云娟;钱新明;冯长根;多英全;吴宗之)
    报警树模型在液体管道超压报警设置中的应用研究(张玉涛[1,2];王海清;李秋娟;史威)
    基于生理信号的气味对运动性疲劳的影响分析(张坤[1,2];蒋方[1,2];袁东升;景国勋)
    [安全管理]
    基于进化稳定策略的施工项目安全管理研究(周正龙;马本江;胡凤英)
    企业安全文化落地工程建模研究及应用(田硕;裴晶晶;罗云;杨科;刘卫红;刘连军;党永超)
    [公共安全]
    基于区域自然灾害风险区划的应急救援物资储备设施选址方法与应用(郗蒙浩;赵秋红[2,3];王凤京;郭燕;陈思颖)
    基于“Z指数”的吉林省雨涝灾害对农作物的影响评估(李忠辉;袁福香;刘实;郭春明;曲思邈)
    [污染控制技术与原理]
    含油废水理化特性对NY3菌除油效率的影响(贺美丽;聂麦茜;张森爰;聂红云;田晓婷;林莹莹)
    净水污泥对水中氨氮的吸附效能研究(张玉妹;杨兰[1,2];刘宗元;魏杰;王东田[1,3])
    改性凹凸棒黏土的合成及光催化降解盐酸四环素的研究(关卫省;杨茜怡;叶林静)
    PC-88A萃取钴钼废催化剂浸取液中Co2+的工艺研究(殷文静;王平艳;刘东辉;贾愚;王海龙;钟世杰)
    新型电滤床预处理焦化废水研究(吴淼淼;瞿广飞;裘伟霞;宁平)
    基于二维动态水质模型的长江蕲春段水污染扩散分析(袁玥[1,2];师懿;程胜高)
    电絮凝法处理电镀废水中重金属的研究(李萌;张翔宇)
    纳米羟基磷灰石对铅污染土壤中植物吸收铅和3种酶活性的影响(刘文庆;祝方;商执峰)
    土壤渗滤系统出水氨氮浓度不稳定的成因探究(王羽婷;张皓东;段小卫;吴晓梅;朱子悦)
    普通混凝土中掺入CRTs后的屏蔽性能研究(程鹏亮;葛良全;张庆贤;李秋实)
    XAD树脂分组土壤富里酸的研究(王琳;张力伟;杨晓磊;包承宇;吴敏)
    铜污染棕壤中6种钝化材料对小油菜吸收铜的影响(于志红;周莉;沈跃;黄一帆;廉菲;宋正国)
    狼尾草对沼液中镉的响应及富集效果研究(钟珍梅[1,2];何波澜[1,2];黄勤楼[2,3];翁伯琦[1,2];黄秀声[1,2];陈钟佃[1,2];冯德庆[1,2])
    H4GeW12O40对NOx的吸附脱附性能研究(张学杨[1,2,3];曹澄澄;张茹;刘天翔)
    稀土镧对室内观赏植物吸收甲醛能力及生理生化指标的影响(李伶睿[1,2];赵艳晓;龙海啸;吴晓燕;张淑娴;梁婵娟[1,2])
    不同青贮条件下秸秆组分的变化特性及水解效果(张利亚;孙优善;吕学斌;张书廷)
    不同杀菌剂抑制渤海湾海域高温油藏中硫酸盐还原菌活性效力研究(史振国[1,2];刘洪玉[2,3];史荣久;张颖;于亮;赵峰;韩斯琴;殷奎德)
    重型货运车辆碳排放特性研究(彭美春;朱兵禄;胡红斐;欧继祖)
    基于统计回归的高分辨率工业源排放大气常规污染物排放清单建立与校核方法(赵蓓蓓;郭秀锐;程水源;周颖;徐冉)
    超高心墙堆石坝工程的碳足迹分析(张社荣;庞博慧;张宗亮[2,3,4])
    [环境监测与评价]
    某石油污染滩涂沉积物中总石油烃和多环芳烃组成分布特征及源解析(吴健[1,2];谭娟;王敏;吴建强;沙晨燕;黄沈发)
    盘龙江水及沉积物中酚类EDCs的污染特征及源解析(王彬[1,2];董发勤[1,2];谌书[1,2];白英臣;朱静平;代群威;谭江月;付新梅)
    白洋淀沉积物理化特性及营养盐分布特征(梁淑轩;张振冉;秦哲;王瑜;刘录三)
    包气带土壤含水率和石油类污染特性对电阻率监测的影响(马玉慧;杨悦锁[1,2];范伟;路莹;杜新强)
    重庆园博园龙景湖水体中无机硫分布特征及有机质的影响(田涛;张代钧[1,2];李玉莲;何强;卢培利)
    天津市公交站微环境中PM10的碳组分特征分析及来源解析(付雪梅;徐丽敏;苗亚宁;董玉平;金陶胜)
    基于后向轨迹模型的成都市典型灰霾期间PM2.5演化的自组织分析(黄毅;刘春琼;谢志辉;吴生虎;史凯)
    车辆声学当量折算系数研究(王晓宁;张宏智;吴志涛)
    贵州草海表层沉积物重金属分布特征及污染评价(刘宪斌;刘新蕾;李厦;田胜艳)
    新建电子废弃物拆解厂附近土壤重金属污染评价及其来源分析(白建峰;李洋;王鹏程;张承龙;戴珏;苑文仪;赵新;王景伟)
    [污染控制技术与原理]
    城市PM2.5污染防控多指标空间区划研究(邹滨;蒲强;罗岳平;田耘;张文佳)
    [环境监测与评价]
    地下水污染指标分类综合评价方法研究(许真;何江涛;马文洁;曾颖)
    [区域环境与生态]
    基于物元可拓法的湿地生态系统健康评价——以衡水湖国家湿地自然保护区为例(朱爽;林黎阳;吴衍;王菲凤;张江山)
    湘江长沙段洲滩菜园土壤重金属潜在生态风险评价(胡延彪;李忠武;黄金权;黄斌;聂小东;郭亮;喻为)
    主成分与层次分析法在区域可持续发展能力评价中的应用对比(董燕红;钟定胜;卢小丽)
    [生态毒理]
    水分胁迫下AM真菌对新排煤矸石上玉米生长的影响(赵仁鑫;郭伟;毕娜;郭江源;付瑞英;赵文静;王芳;赵吉)
    铅胁迫对苦草生理生化及氮、磷代谢关键酶的影响(俞珊;张光生;成小英)
    铅胁迫对节杆菌(Arthrobacter sp.)和芽孢杆菌(Bacillus sp.)生理生化特性的影响(杜瑞英;黄文芳;赵沛华;赵迪;文典)
    离子液体对微藻的急性毒性效应(吴洁[1,2];陈晓娣[1,2];韩萍芳;BEADHAM Ian;胡兰;邓芸[2,4];顾军[2,5])
    四溴双酚A对斑马鱼游动行为的毒性效应研究(周斯芸;张瑛;魏倡;倪芳;全燮)
    [数据统计与分析]
    2015年11—12月国内环境事件(李生才;安莹)
    2015年11—12月国内生产安全事故统计分析(李生才;笑蕾)
    《安全与环境学报》封面
      2009年
    • 06