本刊公告

  • 2009—2013年环境科学与技术研究通报——团队协作与影响力(二)

    <正>本文是本刊的通报。本刊在2015年度前3期中公布了2009—2013年安全科学与技术学科国内学术期刊有关机构、个人、关键词等的情况。自2015年度第4期开始,本刊对2009—2013年国内学术期刊中环境科学与技术领域的相关情况进行了公布。环境科学与技术学科研究统计工作由本刊与中科院自动

    2015年05期 7-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 842K]
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安全评价

  • 基于R/S分析的矿井涌水量灰色预测

    李建林;李志强;王心义;郑继东;昝明军;

    矿井涌水量序列具有分形和灰色特征,将R/S分析与灰色系统理论相结合,提出了R/S灰色预测模型以预报矿井涌水量。并以龙门矿为例,对其矿井涌水量进行了R/S分析,确定了Hurst指数和平均循环周期;还在一个周期内进行了涌水量灰色预测。结果表明:龙门矿矿井涌水量平均循环周期为10个月;原本无法进行灰色预测的矿井涌水量序列,经R/S分析后不但可以进行灰色预测,而且预测精度达97.54%,明显高于成熟模型—灰色马尔科夫预测模型的精度。该方法拓宽了分形和灰色理论在涌水量研究中的应用范围。

    2015年05期 12-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 238K]
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  • 基于序关系法和熵值法的机场安全管理能力综合评价

    王永刚;王一篰;耿浩;

    为了客观科学地评价机场安全管理能力,研究了机场系统构成和安全管理概况,参考民航规章和专家咨询意见,确定安全管理能力的影响因素,建立了由4个准则层和23个具体指标组成的机场安全管理能力评价指标体系,结合实地调研结果及专家意见确定了各指标的测评方法和评分标准。根据序关系分析法和熵值法的特点,参考其他文献,提出了序关系分析法和熵值法相结合的、一种基于方差最大化的主客观赋权法来确定指标权重,构建了机场安全管理能力线性评价模型。结果表明,不同安全管理能力二级指标的变化对安全管理能力的影响程度不同,其综合权重大小降序排列为组织管理能力、人员安全能力、设备运行能力、环境保障能力。以长沙黄花国际机场为例进行评价,评价结果显示该模型具有可行性,能为机场安全管理工作提供参考。

    2015年05期 17-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 209K]
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  • 地铁车站火灾风险的概率模糊评估研究

    米红甫;肖国清;王林元;薛胜超;王琼慧;

    火灾风险评估是为了有效预防和减少火灾的发生。在对地铁车站火灾风险定量描述的基础上,从火灾发生概率和火灾危害性2个一级指标出发,建立地铁车站火灾风险概率模糊评估模型,并以某地铁车站为实例论述该模型的应用。评估得出,该地铁车站火灾风险隶属矩阵为(0.11,0.27,0.41,0.21),依据最大隶属度原则,该地铁车站的火灾风险等级为"一般风险";依据"赋值法",该地铁车站安全评价得分为82.19,对应安全等级为"一般"。二者结论一致,也与该地铁车站的实际安全状况相符。

    2015年05期 22-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 250K]
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  • 高层民用建筑火灾风险综合评估系统研究

    张立宁;张奇;安晶;张丽华;

    为构建更为完善、科学的高层民用建筑火灾风险评价指标体系,并进而建立未确知C-均值聚类模型,对高层民用建筑火灾风险状况进行综合评价,以确定其发生火灾的危险性等级。首先针对目前高层民用建筑火灾风险评估研究存在的不足,提出总体思路。然后,基于危险源辨识,结合《高层民用建筑设计防火规范》,运用事故致因分析及专家调查等方法,分析影响高层民用建筑火灾发生的各种不确定性因素,建立了高层民用建筑火灾风险评价指标体系。在此基础上,根据高层民用建筑火灾风险评价的特点,引入未确知C-均值聚类智能化方法,建立了基于未确知聚类的高层民用建筑火灾风险综合评估模型,并进行了实证分析。结果表明,提出的高层民用建筑火灾风险综合评价系统可以保证高层建筑火灾风险评估的准确性。

    2015年05期 26-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 254K]
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  • 基于熵值法和物元可拓模型的核电站安全运行状态评价

    牛东晓;宋宗耘;

    我国核电事业发展迅速,核电安全是核电产业发展的重要基础。针对我国核电的发展和安全运行现状,建立了安全运行状况指标体系,通过构建物元可拓模型获得各指标在各评价等级上的关联度,将关联度与熵值法求得的指标权重合成得到加权综合关联度,继而确定核电站安全运行状况评价等级。在对核电站整体运行状况进行综合评价的同时,也能实现对安全运行状况各指标的分类评价。

    2015年05期 31-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 207K]
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  • ANP-Fuzzy方法在MPL学生威胁与差错管理能力评估中的应用

    杨虎;潘乐书;由扬;

    为考核CCAR141飞行学校多人制机组驾驶员执照(Multicrew Pilot License,MPL)训练效果,对其核心单元——威胁与差错管理(Threat and Error Management,TEM)能力进行评估。在分析ANP原理和模糊综合评价方法的基础上,结合ICAO的PANS-TRG文件,建立了面向MPL培训的TEM能力评估指标体系和能够精确界定定性指标的Fuzzy多层次评价结构。采用ANP-Fuzzy方法对CCAR141飞行学校C的MPL学生TEM能力进行评估。结果表明,威胁管理比差错管理、非预期状态管理对MPL学生TEM能力的影响大,同时,该方法能够有效区分学生自身不同方面及不同学生间的管理能力差异。此外,借助Super Decisions软件也可用于其他训练单元的效果评估。

    2015年05期 36-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 242K]
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安全工程

  • 采空区三维漏风路径示踪测试

    秦汝祥;陈凯;戴广龙;郁亚楠;

    采用SF6示踪气体探测技术,对Y型通风方式下采空区三维裂隙场漏风路径进行了测试。结果表明:示踪气体在采空区内发生弥散,采样点采集到的示踪气体体积分数随时间变化呈先快速增大后逐渐减小的规律,具有拖尾现象;距工作面155 m范围内,采空区裂隙带上部漏风速度较小,示踪气体体积分数高,裂隙带下部及冒落带漏风速度较大,示踪气体体积分数低;155 m后,冒落带、裂隙带下部和裂隙带上部示踪气体体积分数相差不大;采空区漏风路径是经顶板裂隙绕流后下降至冒落带的曲线渗流路径。

    2015年05期 40-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 460K]
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  • 断层带和底板注浆模拟及其防水分析

    陈善乐;汪华君;赵明洲;王坤;

    考虑回采过程断层与工作面底板沟通裂隙对工作面采场底板突水的影响,对矿井9603工作面底板及断层采取注浆防水措施。为了准确分析注浆技术的效果,运用弹塑性本构模型、Drucker-Prager准则和ANSYS数值软件,分析了9603工作面在注浆前后不同推进距离下沿工作面走向的应变区域分布。结果表明,岩层应变总体规律为随工作面推进应变范围逐渐扩大,断层与底板之间裂隙沟通程度加强,且分布于开挖煤层两侧及断层带。注浆前,底板斜交及垂直裂隙与断层先存裂隙初步沟通发生于工作面推进80 m的位置,完全沟通发生在工作面推进100 m的位置;注浆后,由于岩层在凝固浆液的影响下,弹性模量大大降低,抗张拉强度得到加强,底板斜交及垂直裂隙与断层先存裂隙的初步沟通和完全沟通分别延至工作面推进120 m的位置和150 m的位置。

    2015年05期 45-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 351K]
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  • 煤矿区地下水中溶解性有机质荧光特征Ⅰ——含水层之间垂向差异

    杨建;王新;李凯;

    通过检测有机质含量和三维荧光光谱研究了霍州煤矿区地下水中溶解性有机质的垂向分布特征。结果表明,硝酸盐质量浓度在地表水和第四系水中较高(>37.41 mg/L),而在深部含水层(太灰和奥灰)基本未检出。地表水中TOC(总有机碳)质量浓度和UV254分别大于5.11 mg/L和0.146 cm-1;氧化还原作用下,第四系水中TOC质量浓度和UV254分别减小82.23%和97.96%,而深部含水层中TOC质量浓度也有降低。人类活动污水的大量排放导致地表水中Ⅱ区和Ⅳ区的荧光峰强度异常高,均大于等于8 245 QSU,Ⅲ区的荧光峰强度大于3 419 QSU;进入第四系含水层,Ⅱ区、Ⅲ区和Ⅳ区荧光峰强度均减少至216 QSU以下;太灰水和奥灰水中只Ⅱ区和Ⅳ区出现荧光峰,且荧光峰强度与TOC相关性不大;溶解性有机质(DOM)荧光峰强度与地下水流向呈负相关,同一煤矿区奥灰水中Ⅳ区的荧光峰强度比太灰水高。总体上,分析溶解性有机质含量和荧光特性、硝酸盐含量,可以从垂向上建立霍州矿区各含水层(体)的水化学特征。

    2015年05期 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 548K]
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  • 忻州窑煤矿5931巷道卸压槽防冲模拟与试验研究

    汪北方;梁冰;李刚;穆贵清;

    采用理论分析、数值模拟与现场试验相结合的方法,对忻州窑煤矿5931巷道卸压槽防冲效果进行研究。数学推导了巷道底板岩层轴向力,分析了巷道底鼓原因。根据煤岩体静载破坏理论,确定了巷道卸压槽防冲技术方案。并运用FLAC3D数值软件模拟布置卸压槽巷道围岩应力、变形状态,从模拟结果可以看出,卸压槽具有很好的防冲作用。最后,选取部分5931巷道开展卸压槽防冲试验,布槽巷道围岩变形量明显减小,与模拟结果较为一致,同时,声发射现象显著减弱,证实卸压槽有好的防冲效果。

    2015年05期 54-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 495K]
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  • 矿用六边形折痕构件吸能防冲特性数值分析

    唐治;潘一山;韩雪峰;朱小景;

    为有效防治煤矿冲击地压,或在一定程度上减小冲击地压事故造成的损失,提出了一种矿用六边形折痕吸能防冲构件,构件防冲体现在构件被压溃过程中吸收冲击能、压溃空间给煤岩提供了一定的能量释放空间和构件恒力变形阶段为液压阀打开提供了时间。采用ABAQUS有限元软件模拟了不同壁厚、不同凹角宽度、轴向"堆积"不同模块个数的构件的吸能特性,并与常规六边形薄壁进行了对比分析。结果表明,折痕引入能有效降低常规六边形构件的峰值载荷、载荷波动系数,提高能量吸收和增加冲程效率,验证了折痕构件的有效性。六边形折痕构件具有较高的冲程效率,模块凹角宽度及壁厚对冲程效率、吸能评价指标影响较小。载荷波动系数随壁厚增加而降低,构件的峰值载荷、平均压溃载荷及吸收能量随壁厚增加而增加。模块凹角宽度对构件的防冲性能影响较大,应选择合适的模块凹角宽度。随"堆积"模块数增加,峰值载荷降低,反力波动增大。防冲构件与现有液压支柱结合使用能提高支柱的防冲性能。

    2015年05期 60-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 404K]
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  • 煤矿超深孔大药量爆破震动安全性研究

    汪海波;宗琦;

    为控制煤矿井下超深孔大药量爆破震动对巷道及支护结构造成危害,通过现场爆破震动监测分析,获得了煤矿井下综采遇硬岩超深孔大药量松动爆破地震波的衰减规律。采用HHT方法对震动信号进行分解,研究信号的频谱特性和能量分布。结果表明,超深孔松动爆破震动的持续时间为150 ms左右,震动速度三方向分量中测点与爆源连线的径向分量最大,能量主要集中在100 Hz以内的低频区,随频率分布可分成若干个"子频带",峰值出现在频率17.75 Hz,存在爆破震动对支护结构和工作面造成危害的可能。根据衰减规律,反算出该场地超深孔爆破的单段最大药量;分析了爆破时出现巷帮岩石崩落和飞石的原因,提出施工时应控制单段最大药量和加强爆破炮孔周围防护,保证了施工安全。

    2015年05期 65-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 598K]
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  • 2种铀矿井下常用口罩对气溶胶粒子的过滤特性研究

    李志;叶勇军;吴玉成;江俊廷;丁德馨;

    为探究铀矿井下常用的2种口罩对气溶胶粒子的过滤特性,在我国南方某铀矿山,利用APS 3321型空气动力学粒径谱仪对井下工作人员常用纱布口罩和KN95型口罩的过滤特性进行了研究。井下气溶胶监测数据显示,该铀矿井下典型作业场所PM10的质量浓度介于0.069~9.800 mg/m3,个数浓度介于173.918~2 561.600个/cm3;PM2.5的质量浓度介于0.039~0.479 mg/m3之间,个数浓度介于173.100~2 556.382个/cm3之间。口罩过滤特性试验结果表明:1)KN95型口罩和纱布口罩对PM10的平均过滤效率分别为95%和76%,对PM2.5的平均过滤效率分别为93%和61%,可见KN95型口罩过滤效率明显高于纱布口罩;2)在0.5~3.5μm粒径范围内,2种口罩对颗粒物的过滤效率均随粒径增大而增大,在3.5~10μm粒径范围内,2种口罩对不同粒径颗粒物的过滤效率均接近100%;3)无论从质量浓度还是个数浓度来看,经口罩过滤后的气溶胶粒子大多数分布在2.5μm粒径范围内,表明PM2.5是主要的气溶胶污染物。

    2015年05期 70-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 390K]
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  • 大型选煤厂粉尘在线监测与智能喷雾降尘系统研究

    陈曦;葛少成;徐耀松;樊文涛;葛斐;

    为解决大型选煤厂粉尘污染问题,提出了粉尘在线监测与智能喷雾相结合的降尘技术。以同煤集团塔山选煤厂输煤系统为研究背景,采用理论分析、现场实测及数值模拟等方法对输煤系统尘源扩散机理进行了研究。采用κ-ε湍流模型、欧拉模型和离散相模型(DPM)进行模拟,选择SIMPLE算法进行计算。模拟结果与实测数据基本一致。结果表明:在诱导风流的作用下输煤系统粉尘质量浓度较大,并以给料机及导料槽为中心径向逐步降低;同时,粉尘在线监测与智能喷雾降尘技术能有效降低输煤系统空间粉尘质量浓度,改善作业环境,空间粉尘质量浓度保持在国家标准以下。

    2015年05期 75-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 415K]
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  • 巷道湿喷作业风流-粉尘运移规律的数值模拟

    聂文;张琦;白若男;于海明;马骁;刘伟;

    为了解决巷道湿喷混凝土作业粉尘污染问题,针对巷道湿喷作业现场的风流场和颗粒场特点,采用κ-ε模型并运用气固两相流理论建立了巷道湿喷作业风流-粉尘运移的数学模型,利用Fluent软件进行了数值模拟,通过与现场实测数据对比,发现模拟结果与实测数据相吻合。结果表明,湿喷产尘口下风侧0~6 m区域聚集了大量的高质量浓度粉尘云团,基本扩散至整个巷道断面,最低质量浓度高达12 mg/m3,湿喷产尘口下风侧6 m以后,高质量浓度粉尘云团消失,粉尘逐渐向巷道其他区域分散运移,但局部粉尘质量浓度依然高达30 mg/m3,直至湿喷口下风侧16.4 m以后,粉尘质量浓度迅速降低至3 mg/m3以下。由此提出了"湿喷作业粉尘三区理论",并提出将参与搅拌、上料等作业程序的设备和人员布置在"可接受粉尘区"为最佳。

    2015年05期 79-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 485K]
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  • 煤粒瓦斯解吸温度变化影响因素及与突出的关系研究

    史广山;魏风清;高志扬;

    基于扩散理论和热力学基本原理建立了瓦斯解吸过程温度变化公式,以及温度变化与瓦斯膨胀能、瓦斯解吸量的关系式,在此基础上研究了煤粒粒度、瓦斯压力、吸附常数a、扩散系数对解吸过程温度变化的影响及温度变化与煤与瓦斯突出的关系。结果表明:随煤粒粒度减小,瓦斯压力、瓦斯含量增大,扩散能力增强,瓦斯解吸引起的温度下降幅度增大。随解吸过程中温度降低,瓦斯解吸量、瓦斯膨胀能呈明显增大趋势,由此可见,解吸过程中温度下降幅度越大,煤层煤与瓦斯突出危险性越大。

    2015年05期 84-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 358K]
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  • 我国南方某铀矿井下典型工作场所气溶胶浓度分布特征调查

    江俊廷;叶勇军;吴玉成;李志;罗小航;谢超;

    为了解我国铀矿井下典型工作场所内气溶胶粒子浓度及粒径分布特征,采用APS3321对我国南方某生产地下铀矿井典型场所内气溶胶粒子个数浓度和质量浓度进行了监测,得到了各监测点的PM2.5及PM10质量浓度,并分析了不同监测场所的气溶胶粒子个数浓度和质量浓度分布规律。结果表明:1)在机械通风条件下,风机房的气溶胶粒子个数浓度谱为双峰谱,南风机房与北风机房气溶胶个数浓度谱主峰在0.626μm左右出现(位于积聚模态区),次峰在4.698μm左右出现(位于粗粒子模态区);其他监测场所的气溶胶粒子个数浓度谱为单峰谱,峰值在0.626μm左右出现(位于积聚模态区);2)不同监测场所的气溶胶粒子个数浓度中位直径和质量浓度中位直径不同,其中气溶胶粒子个数浓度中位直径的均值主要分布在积聚模态区,质量浓度中位直径的均值分布在粗粒子模态区;3)部分监测场所的PM2.5与PM10质量浓度较大,超过了国家对大气环境的质量浓度限值。PM2.5与PM10的质量浓度比值代表了PM2.5占PM10的比例,在所监测的场所中,采场、风机房、物探站和坑口的PM2.5与PM10的质量浓度均值比小于50%,其中风机房的比值最小,约为4.8%;中段运输巷道、独头巷道和中段信号房的PM2.5与PM10的质量浓度均值比大于50%,其中独头巷道的比值最大,高达78.2%。

    2015年05期 87-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 500K]
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  • 真空紫外光降解瓦斯反应动力学规律

    戴俊;刘雯;杨娟;魏建平;

    为了研究真空紫外光降解瓦斯过程的反应动力学规律,在自制的真空石英光化学反应器中以含甲烷标准气体模拟矿井瓦斯,运用Langmuir-Hinshelwood(L-H)拟一级反应动力学模型对不同光照强度、氧气体积分数、甲烷初始体积分数和水分子体积分数下瓦斯(甲烷)的降解过程进行拟合。结果表明:真空紫外光降解瓦斯反应动力学规律符合一级反应动力学特性;光照强度、甲烷初始体积分数、氧气体积分数和水分子体积分数是影响真空紫外光降解瓦斯的主要因素;瓦斯(甲烷)降解的反应速率随光照强度和氧气体积分数增大而增大,随甲烷初始体积分数增大而减小,随水分子体积分数增大而先增大后减小。

    2015年05期 93-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 604K]
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  • 基于力学分析的深井煤与瓦斯突出临界值研究

    赵发军;郝富昌;

    为研究应力对深井煤与瓦斯突出工作面的影响,采用力学模型分析了平行六面微元体各个面的受力情况,结合煤体强度理论和矿山压力理论,从煤体所受瓦斯压力、地应力和煤体破坏条件等方面入手,研究了三轴应力态下煤体力平衡问题。探讨了瓦斯压力、地应力、煤壁支撑力等参数和煤与瓦斯突出之间的关系。结果表明,煤与瓦斯突出的瓦斯压力临界值由采场内的应力、煤壁支撑力和煤的力学参数等确定,综合考虑上述因素后,对煤与瓦斯突出预测时瓦斯压力临界值进行了理论推导和关键参数修正,建立了包含应力、采场条件和煤的力学参数的推算瓦斯压力临界值的理论模型,并对理论模型的可靠性进行了分析。突出实例的反演表明在深部开采时,如果不考虑应力对煤与瓦斯突出的影响,会出现预测结果偏差而影响安全生产。建立的理论模型可对这种偏差进行分析和校正。

    2015年05期 97-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 277K]
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  • 本煤层瓦斯抽采渗流模型及数值模拟

    梁冰;袁欣鹏;孙维吉;

    在研究煤层瓦斯抽采时,假定煤岩为具有孔隙裂隙的双重介质,在运动方程、连续性方程和辅助方程基础上,以煤岩体应变为耦合媒介建立了考虑裂隙瓦斯渗流、微孔隙吸附瓦斯解吸扩散和煤岩变形的渗流模型。借助多物理场分析软件COMSOL Multiphysics,将模型转化为偏微分方程组,结合沙曲矿24305工作面瓦斯赋存条件进行分析求解。结果表明,进行煤层瓦斯预抽时,抽采初期瓦斯压力下降较快,抽采孔间距对抽采效果影响比较显著,距离抽采孔越远瓦斯压力下降越慢,抽采时瓦斯渗流速度变化可分3个阶段。参考模拟结果现场布置孔距为6 m的顺层钻孔,抽采稳定时瓦斯纯量达5~7 m3/min,抽采效果比较理想。

    2015年05期 101-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 548K]
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  • 采空区瓦斯涌出源位置对瓦斯分布影响的数值模拟

    陈冲冲;张学博;闫潮;

    根据多孔介质渗流理论,利用Fluent软件,分别对采空区瓦斯在整个采空区均匀涌出、上邻近层及底板遗煤涌出2种情况下采空区瓦斯分布规律进行了数值模拟。结果表明:采空区瓦斯为上邻近层及底板遗煤处涌出时,沿走向方向,靠近上邻近层及底板处高体积分数瓦斯距离工作面较近;沿竖直方向,瓦斯体积分数分布呈钩状,靠近瓦斯涌出源处瓦斯体积分数最高;整个采空区均匀涌出时采空区瓦斯体积分数分布与上邻近层及底板遗煤涌出时有很大差别。因此,为了得到更符合实际情况的瓦斯分布规律,数值模拟时应按照现场实际的瓦斯涌出源位置建立模型。

    2015年05期 106-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 415K]
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  • 煤矿瓦斯爆炸事故的应急救援物资调度模型研究

    许胜铭;景国勋;

    矿井瓦斯爆炸事故是煤矿安全生产中最严重的事故之一。为确保事故后应急救援的高效开展及减少应急物资调度过程中的经济损失,在以调度时间为第一的前提下,结合煤矿瓦斯爆炸事故实际,引入伤亡性和经济性两个优化目标,构建了一种在多出救点、多物资和多受灾点约束条件下的多目标应急物资调拨模型,并运用加权算法基本思想,确定了决策效用函数,同时结合瓦斯爆炸事故的时间紧迫度,在保证物资连续消耗的条件下,求解最优物资调度方案,并通过实例验证了可行性。

    2015年05期 110-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 246K]
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  • 非燃烧区瓦斯爆炸冲击波在单向分岔管道内传播规律的试验研究

    耿进军;许胜铭;景国勋;贾智伟;周霏;

    在空间上瓦斯爆炸可以分为瓦斯燃烧区、非瓦斯燃烧区两个区域。在瓦斯燃烧区内冲击波和火焰是相互耦合的;当瓦斯燃烧完毕后燃烧波消失,只剩非瓦斯燃烧区冲击波,冲击波失去能量支持,最终恢复至正常大气参数。为了研究非燃烧区内瓦斯爆炸冲击波在分岔管道中的传播特性,搭建了截面为80 mm×80 mm的方形管道,分别由1 m、1.5 m、2.5 m、3 m、4 m等5种长度不等的管道组合而成。管道由3个部分组成,前端为直管道瓦斯填充区,中间管道为空气直管道和管道末端,末端设计了30°、45°、60°、90°四种单向分岔角度。通过瓦斯填充量和管道分岔角度两个变量,采用TST6300动态数据采集储存仪,对管道内瓦斯爆炸冲击波能量及冲击波在单向分岔情况下超压分流情况进行试验研究。结果表明,管道单向分岔条件下,非燃烧区瓦斯爆炸冲击波分流系数与冲击波初始超压及管道分岔角度有关,分流系数随冲击波初始超压及分岔角度的增加而增加。

    2015年05期 114-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 366K]
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  • 天然气管线泄漏喷射火视角因子分析

    姜好;张鹏;马俊修;

    基于平截头圆锥体模型和视角因子基本理论,对天然气管线失效泄漏引发的喷射火进行研究。利用平截头圆锥体对火焰形貌进行描述,根据几何关系给出了火焰的几何基本参数的计算公式,推导了有风情况下喷射火辐射面对周围任意位置接收点视角因子计算关键参量的相关公式。在计算火焰对接受体的视角因子时,将具有一定倾角的平截头圆锥体转换为竖直方向的平接头圆锥体以方便计算,并给出了变换过程中相关参数的计算公式。此时,将平截头圆锥体划分为3个辐射面——火焰侧面、火焰顶面及火焰底面。基于微元思想进一步对喷射火辐射表面进行了合理的离散化,对喷射火平截头圆锥体的视角因子进行研究。由于视角因子计算的复杂性,用Matlab软件编制了任意风速下喷射火周围任一点视角因子的计算程序。最后,结合具体实例,根据自编程序计算了在风速5 m/s、不同偏转角的情况下的火焰几何尺寸,并取风向角为30°,以受体点的坐标(6,5,2)计算了接受体不同法向量处的视角因子。结果表明,喷射火焰长度、抬升高度及上截面宽度都随火焰轴线的偏转角降低而缓慢增加,用微元思想计算出来的同一点在不同法向量下的视角因子不同。基于平截头圆锥体模型和视角因子的基本理论能够较为精确地计算喷射火的视角因子,可用于天然气管线泄漏喷射火事故的后果评价。

    2015年05期 118-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 332K]
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  • 锂离子电池过充爆炸强度试验研究

    单明新;王松岑;朱艳丽;高飞;杨凯;李大贺;赵勇;焦清介;

    过充是导致电池爆炸的一种常见原因,分析过充与电池爆炸的关系及过充所导致的电池爆炸对周围环境的破坏程度极其重要。以10 Ah三元材料锂离子电池为研究对象,采用不同倍率过充方式刺激锂离子电池,利用高速摄影仪、红外热像仪和压力传感器来记录该锂离子电池爆炸、燃烧的图像、温度和压力。结果表明:电池在过充的过程中,其温度变化分为3个阶段;发生爆炸后,电池的能量主要以燃烧的形式释放,燃烧的火球面积高达770.64 cm2;距电池爆炸15 cm处,最大压强为0.03 MPa,可见电池爆炸会对周围环境造成一定破坏。

    2015年05期 122-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 304K]
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  • 硫化亚铁氧化反应的研究

    邵婉莹;唐治钫;张振华;赵杉林;商丽艳;

    为了掌握自燃性低的Fe S的氧化自燃过程,为预防Fe S自燃事故的发生提供理论基础,对不同纯度化学试剂Fe S,利用定温、程序升温试验方法,结合XRD、TG-DTA、TG-DSC及化学分析的结果,研究其氧化反应历程。结果表明,不同纯度Fe S氧化时,试样都经历了先失重后增重再失重的变化过程。首先失重的是试样中易挥发的杂质,250~300℃时试样质量开始增加,意味着Fe S氧化反应的开始。在325~400℃范围内Fe S氧化反应复杂,涉及化学反应多,试样质量随试验时间延长而增加,直至恒重,增重的主要物质经XRD表征和化学分析为Fe SO4。试验温度达到480℃时,试样质量先增加后减小,增重的主要物质为Fe2(SO4)3,该温度下Fe2(SO4)3分解速率慢。在550~650℃内,Fe2(SO4)3热分解或Fe S的完全氧化反应引起试样质量迅速减小。试验温度高于660℃时Fe S发生完全氧化反应,最终产物为Fe2O3。具有不同氧化反应活性的Fe S,其氧化反应历程也不同。

    2015年05期 125-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 263K]
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  • 环氧乙烷热稳定性及杂质对其影响研究

    王犇;刘毛毛;赵琳;徐伟;赵磊;

    为研究环氧乙烷热稳定性及杂质对其影响,利用C600微量量热仪对环氧乙烷进行热分解试验研究,获得了环氧乙烷分解活化能和绝热条件下到达最大反应速率所需时间(TMRad)等动力学参数。研究了氢氧化钾固体、45%氢氧化钾溶液、三氧化二铁和六水三氯化铁对环氧乙烷热分解特性的影响。结果表明:随温升速率的增加,环氧乙烷热分解起始放热温度逐渐增大;分解活化能E在55~90 k J/mol;环氧乙烷在常温下不易发生热失控;但氢氧化钾固体、45%氢氧化钾溶液、三氧化二铁和六水三氯化铁均对环氧乙烷的热分解有一定程度的影响,使其起始放热温度和最大放热温度都有不同程度的降低,且氢氧化钾溶液和氢氧化钾固体的影响最为明显。

    2015年05期 129-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 384K]
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  • 地暖采暖单层大空间中火灾烟气下降规律及控制研究

    李璞;李倩文;张旭光;

    模拟实际地暖采暖空间建立小规模试验装置,研究了该环境中的烟气下降规律及其危险性。结果表明,地暖采暖环境加速了烟气的发展速度,使危险提前到来。在试验研究的基础上,讨论运用FDS模拟地暖采暖空间烟气运动的可靠性。并利用FDS软件,对真实采暖单层大空间的火灾烟气下降规律进行了数值模拟,提出了该环境中影响烟气运动的主要因素及其控制措施。

    2015年05期 133-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 830K]
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  • 喷射火的人工扰流脱火规律试验研究

    迟卫;蒋晓刚;金良安;苑志江;

    通过专门设计的人工扰流脱火同步数据采集试验平台,对喷射火的脱火规律进行了研究,重点分析了扰流介质、扰流流量、入射距离及喷射火尺寸对脱火规律的影响。结果表明:扰流介质为空气时,人工扰流能够使微尺寸(0.1 mm级别)喷射火产生脱火;对于小尺寸(mm级别)喷射火,将空气扰流中加入一定比例的CO2才能使其脱火,但较易熄灭;喷射火尺寸的增大使得脱火所需的扰流流量大幅增加,同时脱火距离也有所增大,但不同尺寸喷射火的脱火规律相似,脱火距离随扰流流量增加逐渐增加,之后趋于平缓,随入射距离增大而减小,直至无法脱开。

    2015年05期 141-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 341K]
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  • 外浮顶罐充氮管网设计及有效性试验验证

    蒋慧灵;张飞飞;

    为了预防外浮顶罐密封圈雷击火灾,提出在密封圈内充入氮气的保护方法。将安全含氧量作为充氮的惰化目标,对外浮顶罐充氮管网进行设计,并通过试验来验证充氮管网的有效性。试验得到了充氮流量、进出气孔数量及管径与有效充氮时间的关系。若以142 m3/h的流量对容量为10×104m3的外浮顶罐密封圈内充氮,则46.5 min内可以达到充氮惰化目标。雷电预警时间为60~90 min的条件下,充氮时间小于预警时间,表明所设计的管网是有效的。

    2015年05期 145-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 526K]
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  • SPH方法在土工大变形分析中的应用研究进展

    潘建平;曾庆筠;

    瞬时土工大变形往往给人民的生命及财产安全带来巨大损害。为此,预测其路径、速度和深度等形变特征,对正确提出缓解和保护措施极其重要。光滑粒子流体动力学(SPH)是一种纯Lagrange、无网格计算方法,可避免极度大变形时网格畸变而造成计算停止等问题。总结了SPH的发展历史与研究现状,对国内外主要数据库相关学术论文的收录情况进行统计分析,结果显示SPH已进入快速发展阶段。综述了SPH的基本理论、土体本构模型、边界条件方面的新进展,介绍了SPH在土工大变形分析中的实际应用——泥石流、土坡滑移、土体爆炸模拟方面的典型成果,指出了SPH在土工大变形模拟方面的研究方向。

    2015年05期 150-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 398K]
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  • 儿童对不同形状字体警示语标识的眼动特征

    雒赵飞;景国勋;张坤;

    为研究儿童对不同形状字体警示语标识的视觉注意特征,将字体形状为单一变量的警示语标识图片作为视觉刺激材料,利用Eye Link II型眼动仪记录了30名小学生观看这些图片时的注视点个数和首次注视时间等试验数据,用SPSS分析了注视点个数和首次注视时间,基于视觉注意理论结合主观调查问卷结果表明:1)被试者对黑体字体注意程度最大;2)儿童对不同形状字体警示语标识的注意程度由大到小为黑体、隶书、宋体(楷体)、幼圆。

    2015年05期 157-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 317K]
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  • 隧道路段逆反射轮廓标设置技术研究

    信志刚;王春雨;张续光;高建平;

    隧道是高速公路事故多发路段,为了提高隧道路段行车安全性,需为驾驶员提供与一般路段相近的视觉环境,以有效减少由隧道行车环境变化引起的驾驶员判断和操作失误,逆反射技术在提高隧道路段驾驶员视觉舒适性方面具有潜力。为了确定隧道路段轮廓标设计方案,利用Smart-Eye Pro 5.7型眼动仪,对隧道路段逆反射轮廓标设置技术进行试验,获得了不同逆反射轮廓标组合方案的驾驶员视觉数据。结果表明,小型车和大型车驾驶员对逆反射轮廓标设置高度的视觉差异性明显,设置高度约为0.4 m的逆反射轮廓标对小型车驾驶员的视觉环境改善效果最佳,相应地,大型车约为1.0 m。从控制隧道内明暗变化的闪频出发,轮廓标间距以15 m左右为宜。为满足驾驶员视觉舒适性要求,应将驾驶员瞳孔直径变化率控制在0.396~1.302 mm/s,据此确定小型车适用的轮廓标反光膜为超强级,大型车为工程级。研究成果在G65高速公路木冲隧道的应用使驾驶员瞳孔直径变化率控制在1.302 mm/s以内,并使同期事故减少了51.8%。

    2015年05期 162-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 542K]
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安全管理

  • 基于贝叶斯网络的非正常情况下高铁行车调度人因可靠性分析

    张开冉;王若成;邱谦谦;

    行车调度子系统在整个高铁运输系统中处于关键位置,虽然行车调度大多已经采用了信息化、自动化的作业程序,但发生设备故障、交通事故、自然灾害等非正常情况时,很多具体的作业组织和管理仍需行车调度作业人员的参与。提出了一种基于贝叶斯网络考虑情境环境因子交互关系的人因可靠性分析方法,以某铁路局的人因失误数据统计表为学习样本,推理出行车调度作业人员工作中存在的主要问题。结果表明,"完成任务的可用时间"、"培训"及"人员配置"的节点状态变化会对作业人员的可靠性产生很大影响。最后,以高铁行车调度人员在某种特定情境状态下的实际作业为例进行了实证研究。研究表明,所建立的方法正确可靠,能够准确、高效地辨识人因可靠性。

    2015年05期 167-171页 [查看摘要][在线阅读][下载 323K]
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  • 基于SEM的机务维修人员故意违章行为影响因素研究

    王永刚;杨传秀;

    为了能够解释和预测机务维修人员的故意违章行为,探究故意违章行为的作用机理,以计划行为理论为基础框架,增加个人需要、管理层态度及工作压力因素,并探究影响因素之间的作用关系。对398份机场和航空公司机务维修人员的问卷调查数据进行信度和效度分析,然后利用结构方程模型的方法对假设的因果关系模型进行验证,并得到标准化路径系数。结果表明:感知行为控制、工作压力及个人需要对违章动机的正向影响作用显著;管理层态度和主观规范通过行为态度的中介作用间接影响违章动机;违章动机对违章行为的正向影响作用显著。

    2015年05期 172-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 324K]
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  • 企业安全生产标准化体系的成长性态诊断

    陈述;栗嘉琨;向玉华;

    为了诊断企业安全生产标准化体系成长性态,将安全生产标准化内化为企业的安全管理方法,基于过程管理的基本理论,按照行为特性与工作流程,从策划行为域、实施行为域、可信度行为域3个层次界定安全生产标准化的体系结构;其次,从成熟度级别、共同特性和通用活动3个构成要素划分成长性态层次结构;然后,将安全生产标准化的体系结构和成长性态层次标识为企业安全生产标准化水平的二维结构,提出基于模糊区间的安全生产标准化体系成长性态诊断方法。结果表明,调查企业的安全生产标准化体系成长性态诊断结果位于规范级,但存在不平衡问题,在评估与确立安全目标、安全培训、细化安全目标要求、交底与配备资源和可信度论据等方面诊断值较低,需要加以改进。

    2015年05期 176-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 303K]
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  • 企业员工个体安全行为的人类动力学实证研究

    赵培;刘祖德;

    对员工不安全行为的定量分析是理解安全生产事故复杂系统的基础。班组或群体的集体行为往往表现为复杂有序,具有一定的稳定性和适应性;而个体行为尽管有企业制度和纪律的约束,却仍有很大的随机性。为了探究企业员工不安全行为的动力学规律,跟踪观察某大型企业作业员工930 d,将员工相继不安全行为的发生看作排队理论中具有特定时间序列的随机过程。结果表明,就员工个体而言,其不安全行为的间隔时间分布可以用幂律函数近似描述,且幂指数和员工的活跃程度正相关;并进一步分析出企业员工相继不安全行为具有以艾宾浩斯遗忘曲线为特点的"阵发"性;从幂指数角度分析了员工日常作业中的不安全行为的优劣特点,比较了人类活动中的各种随机行为与员工在企业生产中的不安全行为在时间统计上的特性。这表明企业制定安全管理制度及实施安全培训工作都应从人类普遍问题和员工个体特点两方面入手。

    2015年05期 181-185页 [查看摘要][在线阅读][下载 430K]
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公共安全

  • 高层建筑火灾初期人员疏散策略的优化分析

    叶俊;韩雪峰;王梦琳;骆明宏;蒋军成;

    通过分析高层建筑火灾条件下的人员安全疏散问题,构建了高层建筑火灾初期的垂直疏散模型,并提出2种疏散策略。策略Ⅰ:电梯停靠层以下全部用楼梯疏散,停靠层及以上楼层用电梯疏散;策略Ⅱ:各楼层人员按不同比例通过电梯进行疏散。然后通过调用随机函数,在一个动态运行模式下求解模型,分析停靠层、楼层人数及电梯疏散人数比例对疏散效果的影响,得到2种策略条件下的近似最优解。分析楼梯、电梯的疏散规律,得出楼层人数、电梯停靠层和电梯疏散人数比例对疏散效果的影响并非单一的线性关系:楼层人数较少时,随楼层的增加,电梯疏散更具优势;楼层人数过多时,电梯、楼梯的疏散效果都不明显,此时需要合理确定通过楼梯、电梯疏散的人数比例才能提高疏散效果。比较2种策略发现,策略Ⅱ疏散时间更短,而策略Ⅰ在现实中的运行能力和可操作性更强。

    2015年05期 185-189页 [查看摘要][在线阅读][下载 483K]
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  • 公交车火灾安全及人员疏散分析

    代君雨;朱杰;宋云龙;李小菊;

    公交车作为最常用的交通工具之一,其空间密闭、人员密度大,一旦发生火灾,极易造成群死群伤事故,社会影响恶劣。首先采用鱼刺图分析法(FBF)分析公交车火灾事故发生的原因;再采用事故树分析法(FTA),得出公交车安全门对公交车内人员安全疏散的重要性;在此基础上,以大容量公交车为研究对象,针对不同开门情况设置4个疏散场景,并运用Building Exodus对车内人员疏散情况进行模拟,提出相应建议。结果表明,公交车右侧前门为1.1 m、后门为1.5m,右侧前、后门均为1.5 m,前门、左右两侧后门均为1.5 m 3种情况下均较原始设计(右侧前、后门均为1.1 m)不同程度缩短了人员疏散时间。

    2015年05期 190-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 599K]
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  • 基于Pathfinder软件的飞机人员疏散模拟

    付阳阳;陆松;刘长城;张和平;

    为弥补飞机适航审定过程中难以大量开展人员疏散演习的缺陷,使用Pathfinder软件对飞机人员疏散模拟开展了研究。根据波音777-200飞机的疏散设施结构,按CCAR-121-R4部要求的标准人员组成,以及实际中的可信不利的人员组成,分5个场景分别进行疏散模拟。根据模拟结果,对影响飞机人员疏散的疏散出口使用率和人员组成进行了分析。结果表明,标准人员组成的疏散模拟结果超过90 s,对疏散出口使用率进行优化后,疏散时间才满足90 s的要求。合理的疏散出口使用比例能够减少11%疏散时间。相同人员数量不同人员组成时,疏散时间变化较大。在老年人占80%的疏散场景2中,疏散时间达到107 s;在青少年占50%的疏散场景5中,疏散时间达到96.52 s。通过设置不同人数的疏散场景,并对结果进行曲线拟合,确定了不同人员组成时满足90 s要求的最大允许容纳的人员数量。疏散场景2、3、4和5在满足疏散时间为90 s时飞机所能承载的最大人数分别为310、316、321和329。

    2015年05期 195-200页 [查看摘要][在线阅读][下载 619K]
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污染控制技术与原理

  • 空化水射流-双氧水联合降解苯酚反应动力学

    左伟芹;卢义玉;刘勇;程君;夏彬伟;

    空化水射流-双氧水协同降解酚类污染物在废水处理领域有很广泛的应用前景,但动力学方面的研究较少。为此,研究了空化水射流-双氧水联合降解苯酚的反应动力学。结果表明:当苯酚初始质量浓度为100 mg/L、溶液p H值为3.0、双氧水质量浓度为300 mg/L时,苯酚在空化水射流、双氧水和空化水射流-双氧水3种方法处理下,去除率分别为17%、21%、99.8%,且3种反应均符合表观一级反应动力学,表观反应速率常数分别为2.05×10-5s-1、2.48×10-5s-1、174.1×10-5s-1,空化水射流与双氧水的协同效应使表观速率常数提高了38.4倍,表明空化水射流和双氧水联合处理工艺具有良好的协同效应;建立并求解了空化水射流-双氧水协同降解苯酚的动力学模型,得出了苯酚降解的反应动力学方程,经验证相关系数在0.98以上。

    2015年05期 200-204页 [查看摘要][在线阅读][下载 570K]
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  • 磁场强化臭氧降解罗丹明B的试验研究

    吴春笃;孙鑫;张波;吴智仁;

    为了研究磁场强化臭氧氧化降解污染物的效果,以罗丹明B为处理对象,采用臭氧微气泡附加磁场法处理罗丹明B模拟废水,同时分析罗丹明B模拟废水的初始质量浓度、p H值、臭氧进气量及盐效应对降解效果的影响。结果表明,相同试验条件下,添加磁场后废水脱色率提高了28.2%,CODCr去除率提高了10%。当罗丹明B溶液的初始质量浓度为30 mg/L、p H值为2、水温(28±2)℃、臭氧通气量Q为0.5 L/min、臭氧进口质量浓度ρin为14.8 mg/L时,经过70min处理后,废水的脱色率达到了94.3%,CODCr去除率达到了43.2%,另外加入一定量的无机盐如Na2SO4可以提高降解效率。对氧化过程中的UV-Vis光谱图进行分析,发现罗丹明B的脱色主要是由于臭氧破坏了苯氨基、羰基键和芳环结构等,形成了无色化合物。研究表明,采用磁场强化臭氧降解有机污染物是一种有效的方法。

    2015年05期 205-209页 [查看摘要][在线阅读][下载 498K]
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  • 磁黄铁矿对铼的还原固定及其影响因素研究

    李宁;李一菲;钱天伟;

    利用非放射性的高铼酸根离子(Re O-4)模拟放射性的高锝酸根离子(Tc O-4)的化学行为,研究天然磁黄铁矿还原固定地下水中高锝酸根离子的机理。结果表明:磁黄铁矿可以较好地处理水溶液中的铼,其80 d对初始浓度为5×10-5mol/L的Re O-4处理率可达97%,处理效果随反应时间延长、投加量增大而增强,磁黄铁矿对高铼酸根的去除符合准一级反应动力学方程,室温下,其准一级速率常数(kobs)为0.046 3 d-1;温度越高,磁黄铁矿对铼的处理效果越好,在80℃下效果最好,7 d内就可以完全处理Re(Ⅶ);p H值对磁黄铁矿处理铼的效果有明显影响,p H=1.02时24 h就可以完全去除铼离子,但在p H值为3~8.5时对反应速率影响不大。

    2015年05期 210-214页 [查看摘要][在线阅读][下载 500K]
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  • 无磷缓蚀阻垢剂CETSA的合成与缓蚀阻垢机理分析

    张文艺;占明飞;姚立荣;程寒飞;郑泽鑫;

    针对工业循环水处理系统中使用磷系缓蚀阻垢剂带来的磷排放问题,以马来酸酐和3-巯基丙酸为主要原料,在催化剂作用下应用"一步法"合成S-羧乙基硫代琥珀酸(CETSA)无磷缓蚀阻垢剂,通过红外(IR)、核磁共振(13CNMR)等方法对其结构进行了表征。采用碳酸钙沉积法、旋转挂片法对CETSA的阻垢缓蚀性能进行评价,考察了加药量、水温、p H值、水流转速等对CETSA阻垢缓蚀性能的影响。结果表明,当加药量为110 mg/L、循环水温度低于50℃、p H值为6~8、水流转速低于100 r/min时,CETSA对A3碳钢的腐蚀率小于0.25mm/a,最大缓蚀率可达61.3%,最大阻垢率达88.4%。CETSA是一种小分子多羧酸结构,其具有较高的缓蚀阻垢性能可能是因为与水中的钙镁离子发生了螯合,生成了稳定的络合物抑制结垢,同时非极性键、烷基等亲水基吸附于金属表面,电负性较高的O、S元素与Fe产生强吸附,形成的致密保护膜有效抑制了金属腐蚀。经测算,10%水剂的CETSA生产成本约为3 047元/t,总磷减排量可达3~5 g/m3循环水排水。研究表明,CETSA可替代传统磷系缓蚀阻垢剂,适于电力、钢铁、化工、油田等行业的循环冷却水系统。

    2015年05期 215-219页 [查看摘要][在线阅读][下载 433K]
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  • 天然浮石去除水中As(V)的试验研究

    王慧敏;岳建华;黄建洪;董占能;杨丽萍;易皓;邱锦荣;

    通过静态吸附试验,研究了天然浮石对高砷地下水中As(V)的吸附去除效果及影响因素。结果表明,增加浮石投加量,As(V)的去除率随之逐渐升高,但当浮石投加量超过10 g/L时,继续增加浮石投加量,As(V)的去除率趋于平稳。随吸附时间延长,As(V)的去除率逐渐升高,9 h后吸附达到平衡。浮石对As(V)的吸附量随As(V)初始质量浓度增大而升高,而As(V)的去除率则随之降低。酸性条件下(p H=2~6),浮石对As(V)的去除效果较好,当p H=4时,浮石对As(V)的去除率最高;在碱性条件下(p H>7),浮石去除As(V)的效果较差,并且,随p H值增大,As(V)的去除率降低。采用Langmuir和Freundlich等温吸附模型分别对吸附数据进行拟合,浮石对As(V)的吸附符合Langmuir等温吸附规律,其饱和吸附量为2.53 mg/g。采用准一级和准二级动力学模型对吸附平衡前的数据进行拟合,准二级动力学模型更符合浮石吸附As(V)的动力学过程。研究表明,天然浮石是一种能够有效吸附高砷地下水中As(V)的吸附剂。

    2015年05期 220-224页 [查看摘要][在线阅读][下载 562K]
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  • 钛/钙氢氧化物的制备及其对As(Ⅲ)和As(V)的吸附研究

    沈珺;唐玉朝;黄显怀;伍昌年;薛莉娉;汪赛奇;

    采用共沉淀法制备了钛/钙氢氧化物新型吸附剂,并对其吸附除As的性能进行了初步研究。考察了不同制备方法、Ti/Ca比例、p H值、Ca2+、磷酸根离子对As(Ⅲ)和As(V)去除率的影响,研究了所制备吸附剂对As(Ⅲ)和As(V)的吸附热力学特性,并对其吸附机理进行了探讨。结果表明:所制备吸附剂对As(Ⅲ)具有优异的选择性;吸附去除率试验中,吸附剂投加量0.2 g/L、As质量浓度1 mg/L、20℃、吸附3 h条件下,TC-45/5吸附剂对As(Ⅲ)的去除率达到97.3%,对As(V)的去除率为78.2%;酸性条件和Ca2+可显著提高As(V)去除率,但对As(Ⅲ)吸附去除的影响不大;磷酸根离子由于竞争吸附而导致As去除率下降,且对去除As(V)的抑制作用更强烈;30℃时,As(Ⅲ)与As(V)的Langmuir饱和吸附量分别为30.21 mg/g和16.61 mg/g。研究表明,钛/钙氢氧化物对As(Ⅲ)去除效果良好。

    2015年05期 225-229页 [查看摘要][在线阅读][下载 400K]
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  • 磁性纳米吸附剂Fe_3O_4@SiO_2-NH_2对阴离子染料的吸附研究

    许志军;方锦丽;陈曦;范青;王强;

    为了研究用于印染废水处理的新型高效材料,以3-胺丙基三甲氧基硅烷为偶联剂制备了氨基修饰表面的磁性纳米粒子吸附剂(记为Fe3O4@Si O2-NH2)。研究了吸附时间、p H值、染料初始质量浓度和吸附剂用量等因素对其吸附酸性橙II(AO II)和活性艳红X-3B(X-3B)的吸附效率的影响,测定和分析了吸附过程的热力学和动力学。结果表明,Fe3O4@Si O2-NH2对AO II和X-3B的吸附符合Langmuir吸附等温线和准二级动力学模型。Fe3O4@Si O2-NH2对AO II和X-3B的吸附是单分子层吸附为主的化学过程,其吸附容量分别为132 mg/g和233 mg/g。初步研究了通过外加磁场和调节p H值来实现吸附剂和染料的再生和循环使用。

    2015年05期 230-236页 [查看摘要][在线阅读][下载 594K]
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  • Fe-Ni共掺杂ZnO/凹凸棒光催化降解废水中抗生素性能研究

    朱鹏飞;刘梅;张杰;楚月;王迪;

    以水热法制备了Fe-Ni共掺杂的ZnO/凹凸棒(Fe-NiZnO/ATP)光催化剂,通过XRD和FT-IR对其结构进行了表征,考察了催化剂用量、溶液pH值、光照条件、抗生素种类等因素对催化剂降解抗生素性能的影响。结果表明,Fe-Ni-ZnO/ATP中,ZnO为六方纤锌矿结构,Fe主要以Fe2O3的形式存在,Ni2+取代了ZnO晶格中的部分Zn2+并造成晶格缺陷,部分Zn2+进入了ATP层间生成了Zn-OSi键,实现了与ATP的复合,并促使其层间距增大。Fe-Ni共掺杂拓宽了催化剂的光谱响应范围和提高了其催化活性,当催化剂投入量为2.5g/L、溶液pH值为6时,在可见光下反应90min后,该催化剂对30mg/L的诺氟沙星降解率可达90.63%,并且,在相同条件下,该催化剂对其他两种抗生素废水的降解率均在80%以上,表现出良好的普适性。此外,该催化剂还具有良好的再生性能。

    2015年05期 236-240页 [查看摘要][在线阅读][下载 390K]
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  • 基于pmoA基因的污泥干化芦苇床中甲烷氧化菌多样性分析

    王世全;朴永哲;崔玉波;周建康;古洋;顾晓欣;

    为了探讨污泥干化芦苇床稳定化污泥中甲烷氧化菌的多样性,利用PCR-DGGE技术分析了不同时期、不同干化床污泥中甲烷氧化菌群落的变化。通过DGGE图谱聚类分析发现,同一时期不同干化床污泥中甲烷氧化菌群落相似度较高;而同一干化床、不同时期污泥中的甲烷氧化菌群落有一定的差异。结果表明,污泥干化芦苇床中优势种属主要随芦苇生长时期和污泥稳定化时间延长而改变。基于序列和系统发育树分析,干化床污泥样品中主要的优势菌属是未培养的I型甲烷氧化菌,表明有通气结构的芦苇床更能有效氧化甲烷,有利于减少甲烷的排放。

    2015年05期 241-244页 [查看摘要][在线阅读][下载 393K]
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  • 共存碳源对施氏假单胞菌N2裂解苯酚的作用

    张心意;聂麦茜;赵静;万博;聂红云;王琰;訾静;万一;

    研究了共存碳源对施氏假单胞菌N2在降解苯酚过程中积累2-羟基黏糠酸半醛(2-HMS)的影响,并用紫外光谱和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对N2菌的生长过程进行了检测。结果表明,与单一碳源苯酚相比,N2菌在共存碳源甲醇、乙醇、丙酮存在的体系中生长快,且11 h内,苯酚同步降解率分别提高了4.5%、18.5%、16.6%,同时培养液中2-HMS积累量均达到最大。N2菌代谢苯酚可通过羧化反应产生对羟基苯甲酸,也可通过羟化反应产生邻苯二酚,后者通过间位开环裂解生成2-HMS,而甲醇、乙醇、丙酮与苯酚共存时,更易采用后一种代谢途径。

    2015年05期 245-249页 [查看摘要][在线阅读][下载 447K]
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  • 处理垃圾渗滤液好氧颗粒污泥的培养及其脱氮特性

    高景峰;吴桂霞;苏凯;张倩;王金惠;罗欣;

    以垃圾渗滤液为试验用水,通过不断增加氨氮负荷(初始氨氮质量浓度从100 mg/L逐渐增加到180 mg/L)、并且适当投加外碳源的策略,在20 d内形成了好氧颗粒污泥,粒径为0.17~0.20 mm,到第109 d,好氧颗粒污泥粒径达到0.65~2.10 mm。在培养过程中由于氨氮质量浓度较高,水中游离氨(Free Ammonia,FA)抑制了亚硝酸氧化细菌(Nitrite-Oxidizing Bacteria,NOB)的活性,形成了短程硝化,并在第20~50 d、第89~109 d发生了同步硝化反硝化(Simultaneous Nitrification and Denitrification,SND),其中第89~109 d较为明显,在反应器内部C/N比为3.1~3.9情况下,总氮去除率稳定在70%左右。SEM显示好氧颗粒污泥存在大量孔隙,有利于底物输送。对培养过程中第1 d、34 d、54 d、79 d、109 d的荧光原位杂交(Fluorescence In Situ Hybridization,FISH)结果进行统计分析,发现氨氧化细菌(Ammonia-Oxidizing Bacteria,AOB)分别占总菌量的2.37%、5.54%、7.26%、16.32%、22.33%。冰冻切片FISH结果表明,AOB主要聚集在好氧颗粒污泥的最外层,有利于AOB利用并消耗液相主体中的溶解氧,同时在好氧颗粒污泥内部形成缺氧区,有利于内部实现反硝化。好氧颗粒污泥的粒径越大,内部缺氧区越大,越有利于实现SND。通过对胞外聚合物(Extracellular Polymer Substances,EPS)染色,发现好氧颗粒内部β-D-吡喃葡萄糖的空间分布为外层较多,并随着颗粒孔隙向内延伸,在次外层与内层不均匀分布,这很好地解释了好氧颗粒污泥反应器在好氧的运行方式下,发生SND的途径及碳源的可能来源。研究表明,利用好氧颗粒污泥处理垃圾渗滤液具有较高的氨氮去除率(97%以上),好氧颗粒污泥的形态及结构有利于AOB的富集,同时在其内部储存了碳源,有利于SND的发生。

    2015年05期 250-256页 [查看摘要][在线阅读][下载 976K]
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  • 好氧与电絮凝组合工艺处理糖蜜酒精厌氧出水研究

    王建铎;姚晓琰;郑磊;张书廷;

    采用好氧与电絮凝联合工艺处理糖蜜酒精厌氧出水,考察COD和色度的去除效果。首先,采用SBR工艺去除废水中的易降解污染物。结果表明:采用SBR法处理稀释10倍的糖蜜酒精厌氧出水,适宜的水力停留时间为10 h;COD去除率为42%,脱色效果不明显,BOD5/COD由0.54下降到0.09,好氧出水难以生化降解。进一步采用电絮凝法处理好氧出水,并考察了极板间距、初始p H值、电流密度和电解时间等因素对COD去除及脱色效果的影响。结果表明,在极板间距为3 cm、废水p H=7.83(无须调节,最佳p H=6~8)、电流密度为10 m A/cm2、电解时间为30 min的条件下进行电絮凝处理,与稀释10倍的糖蜜酒精厌氧出水相比,COD总去除率可达86%,脱色率达95%。

    2015年05期 257-260页 [查看摘要][在线阅读][下载 375K]
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  • 基于BSMPKU的高分辨率大气扩散数值模拟研究

    郑亦佳;刘树华;缪育聪;陈笔澄;

    为了检验北京大学街区尺度模式BSMPKU(Block Scale Model of Peking University)在城市大气环境研究中的适用性,首先利用Thompson风洞试验的数据集对BSMPKU模式进行了验证,并将其模拟结果与Open FOAM(Open Source Field Operation and Manipulation)的模拟结果进行比较,然后将BSMPKU模式应用在复杂的实际建筑物群中,进行了3种不同交通线源排放的理想数值模拟研究。结果表明:1)对于单个建筑物,随建筑物宽度增加,建筑物迎风面回流区和建筑物背风面的尾流涡区范围增大;2)BSMPKU和Open FOAM对单个建筑物周围的流场及浓度场有较好的模拟能力;3)与基于高斯扩散理论的AERMOD相比,BSMPKU和Open FOAM能更好地模拟出建筑物周围的浓度场,但两个模式的模拟结果都与实测值存在一定误差;4)在实际小区中,受建筑物群影响,建筑物群内的流场分布比较复杂,大部分地区风速大幅下降,建筑物群内污染物浓度场的分布受排放源位置和走向的影响很大;5)BSMPKU能较好地模拟出实际城区的流场和浓度场分布,具有一定模拟和预报复杂城区污染物扩散过程的能力。

    2015年05期 261-267页 [查看摘要][在线阅读][下载 783K]
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  • 流体载热远红外气相辐射加热效果及影响因素研究

    方堃;任清华;阮炯明;张书廷;

    在"选择性催化还原法(SCR)脱硝-湿法脱硫"系统中,用SCR脱硝后回收的部分废热作为低温热源对湿法脱硫后的烟气进行远红外气相辐射加热,则可实现低成本、高效、简便的烟气再热。以导热油为载热流体,对远红外气相辐射加热湿法脱硫烟气的效果及其影响因素进行了研究。结果表明:流体载热远红外气相辐射加热方式较传统加热方式效果明显;加热终温随导热油温度和进口气体温度升高而升高,而随辐射距离、进口气体流量增大而降低;加热速率随导热油温度升高而增大,而随辐射距离、进口气体温度和进口气体流量增加而减小;加热管所涂涂料的性能是影响辐射加热效果的重要因素之一。

    2015年05期 268-271页 [查看摘要][在线阅读][下载 553K]
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  • 负载型膨胀石墨催化剂低温催化氧化NO研究

    王访;贾丽娟;王博涛;刘天成;唐晓龙;

    膨胀石墨(EG)具有四级孔结构,是一种优良的吸附剂和催化剂载体。采用超声浸渍法制备了Mn/EG催化剂,用于低温催化氧化NO,考察了金属负载量、进口NO质量浓度及O2体积分数对NO氧化效率的影响。结果表明,利用超声浸渍法制备得到的Mn/EG催化剂低温催化氧化活性较好,且催化剂表面的3价Mn对反应活性有重要影响。进口气体中O2体积分数对反应活性有明显的影响,低温时高体积分数的氧能促进NO的转化。150℃时,在NO体积分数为0.05%、O2体积分数为3%、空速为47 770 h-1的条件下,该催化剂的NO催化氧化效率可达42%。

    2015年05期 272-275页 [查看摘要][在线阅读][下载 467K]
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  • 反向电场电袋过滤PM_(2.5)的试验研究

    向晓东;王阳;柯琪材;

    为高效收集微细颗粒物,提出一种反向电场静电增强袋式除尘器;并研究了过滤风速对反向电场静电增强袋式除尘器除尘效率的影响;试验对比了反向电场静电增强袋式除尘器、预荷电袋式除尘器、普通袋式除尘器的除尘效果,结果表明,反向电场袋式除尘器的除尘性能明显优于普通袋式除尘器和预荷电袋式除尘器。对于处理PM2.5烟雾,当风速为1.5 m/min时,反向电场静电增强袋式除尘器的除尘效率比普通袋式除尘器高10.0%以上;当风速为2.0 m/min时,反向电场静电增强袋式除尘器的除尘效率比普通袋式除尘器高50.0%以上。

    2015年05期 276-278页 [查看摘要][在线阅读][下载 339K]
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  • 基于烟气脱硫的碱式硫酸铝吸收剂Al~(3+)含量测量试验

    张子敬;孙世昌;汪建文;温高;高艺;朗林茂;

    为了准确测量碱式硫酸铝溶液中Al3+质量浓度,以PAN为指示剂,用Cu SO4标准溶液反滴定EDTA,分析得到4个干扰因素的优化测量条件。结果表明,碱式硫酸铝溶液中Ca2+对Al3+质量浓度测量无干扰,最佳稀释倍数应以待测液稀释后Al3+质量浓度在0.141~0.423 g/L为目标确定,EDTA最佳过量程度为50%~150%,Al3+与EDTA最佳配位应控制p H=3.42~3.91、煮沸3~5 min。误差分析表明,试验平均方法回收率为98.86%,Al3+质量浓度实测值较理论值相对误差范围为-0.47%~-0.33%,标准偏差为0.002 g/L,相对标准偏差(RSD)小于1%,试验结果准确可靠、数据稳定。以XO作指示剂、锌盐溶液为标准溶液返滴定对比试验表明,由于受到Al3+对指示剂的封闭作用,滴定终点难以判断,实测值较理论值相对误差范围为-2.62%~3.42%,测量结果平均准确度降低2.156%。

    2015年05期 279-283页 [查看摘要][在线阅读][下载 439K]
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  • 高铁锌焙砂还原焙烧-酸性浸出选择性分离铁锌研究

    闫缓;柴立元;彭兵;彭宁;侯栋科;胡明;

    传统湿法炼锌中的氧化焙烧阶段产生大量铁酸锌,在常规条件下铁酸锌难以溶出,不利于铁锌的分离和回收。铁酸锌的生成导致后续沉铁工序复杂,渣量大,既浪费了锌铁资源又污染环境。提出了一种新的还原焙烧方法,使高铁锌焙砂中的铁酸锌选择性分解为氧化锌和磁性氧化铁。以北京某锌冶炼厂的锌焙砂为研究对象,研究铁酸锌选择性分解为氧化锌和磁性氧化铁过程中的变化规律,寻找最佳还原焙烧条件。采用化学分析法和XRD检测技术研究了锌焙砂还原焙烧过程中焙烧温度、焙烧时间、CO体积分数和CO/CO2配比等因素对亚铁生成量、可溶锌率及锌浸出率的影响。结果表明,在750℃、CO体积分数为4%、CO/(CO+CO2)体积比为20%、焙烧60 min的焙烧条件,以及浸出酸度为150 g/L H2SO4、液固比为15∶1、转速为500 r/min、30℃的浸出条件下,锌的浸出率为93.24%,实现了铁锌的有效分离。

    2015年05期 283-287页 [查看摘要][在线阅读][下载 627K]
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  • 关中地区人为源大气污染物排放清单研究

    王静晞;曹国良;韩蕾;胡渭平;

    首次以关中地区为研究对象,通过收集各排放源的活动水平数据,选取国内外研究中的排放因子,采用排放因子法"自上而下"建立了2011年关中地区人为源大气污染物排放清单。结果表明:2011年关中地区人为源SO2、NOx、CO、PM10、VOCs、NH3的排放量分别为400.254×103t、342.412×103t、2 731.302×103t、573.193×103t、350.523×103t、323.312×103t。其中渭南是SO2、NOx、CO的主要排放城市,西安是VOCs的主要排放城市,咸阳是NH3的主要排放城市,咸阳、铜川同为PM10的主要排放城市;SO2、NOx、CO的主要排放源为工业用煤炭燃烧,VOCs的主要排放源为炼焦、涂料等工业生产过程,PM10的主要排放源为农田秸秆燃烧,NH3的主要排放源为农业化肥施用。清单的不确定性来自活动水平数据的不完善及排放因子缺乏本地特征两方面。为提高清单的可信度,将研究结果与其他排放清单进行比较,结果表明差异度较小。

    2015年05期 288-293页 [查看摘要][在线阅读][下载 363K]
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  • 油田含油污泥掺煤资源化试验研究

    王志强;邢奕;洪晨;田星强;李洋;

    为使含油污泥和煤混烧在实际工程中得到应用,实现含油污泥资源化,对含油污泥和煤进行工业分析、元素分析,并对含油污泥的重金属浸出液特性进行分析,同时研究了含油污泥的燃烧特性。结果表明,含油污泥燃烧过程主要分为2个阶段,其中第1阶段为脱水干燥和挥发分析出阶段,在差热分析曲线(DSC曲线)上存在1个吸热峰和1个放热峰,含油污泥减少质量可达75%;第2阶段为挥发分燃烧和固定碳燃烧阶段,在DSC曲线上有1个放热峰,含油污泥的总失重率为92.86%,充分实现了减量化。探讨了掺煤量、粒径和煤种等因素对型煤燃烧性能的影响,发现与含油污泥直接燃烧相比,污泥与大同煤按1∶4质量比混合制得的粒径为15 mm的污泥型小球在马弗炉中燃烧时,起燃时间早,燃烧时间较长,且火焰长度适中稳定,黑烟产生量少,燃烧性能明显改善,同时能够满足在链条炉中燃烧的要求,使含油污泥资源化利用效果更好。

    2015年05期 293-297页 [查看摘要][在线阅读][下载 368K]
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  • 基于GFI模型的工业能源强度变动因素分解研究

    张清;林涛;

    在前人研究的基础上,核算了2001—2010年天津市34个工业行业的能源强度,利用GFI(Generalized Fisher Index)模型将能源强度的变动分解为技术进步、能源结构和产业结构3个因素。结果表明,从逐年各因素效应的累积值来看,产业结构对天津市能源强度变动的影响最大,其次是能源结构,技术进步的影响较小;在各因素效应值的波动方面,能源结构与技术进步对能源强度变动的影响波动较小,产业结构的影响效应值波动较大。从产业结构的角度来看,天津市2001—2010年重工业产值的增加快于轻工业,二者的差距逐渐加大,这种态势抑制了能源强度的降低;从技术进步的角度来看,由于绿色生产技术的广泛使用,天津市重工业与轻工业的单位产值能源消耗都呈下降趋势。因此,天津市进一步降低能源强度的重点还应该放在产业结构调整方面,发展绿色产业,促进产业升级;同时,不能忽视能源结构和技术进步因素的作用,大力发展绿色能源和新能源,推广清洁生产技术。

    2015年05期 298-301页 [查看摘要][在线阅读][下载 410K]
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  • 煤矿采空区充填用煤矸石泡沫混凝土发泡剂的研究

    张欣;周海兵;陈飞宇;冯涛;申少华;伍泽广;

    为防止地表沉陷,煤矿采空区需要充填,目前采用的充填方法为胶结充填、高水速凝充填等。泡沫混凝土具有质轻、流动性好的特点,可作煤矿采空区的充填材料。制备低水泥用量、含粗颗粒煤矸石的泡沫混凝土对发泡剂的泡沫稳定性要求较高,目前市售的发泡剂难以满足要求。在探讨发泡剂发泡、稳泡原理的基础上,研究了稳泡剂(D)的加入量对发泡液黏度、发泡倍率和泡沫稳定性的影响,以D与十二烷基硫酸钠(SDS)复配,研制出了高泡沫稳定性的发泡剂KD-1,该发泡剂的发泡倍率为21.3,开始泌水时间为7 min,90 min后沉降距为38 mm,并且考察了KD-1与混凝土早强剂的相容性。用此发泡剂制备出了最大粒径为5 mm、煤矸石掺量为63%(质量分数)、体积密度分别为800 kg/m3、900 kg/m3和1000 kg/m3的煤矸石泡沫混凝土,其90 d单轴抗压强度分别为0.4 MPa、0.63 MPa和1.75 MPa。

    2015年05期 301-305页 [查看摘要][在线阅读][下载 500K]
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  • 哈尔滨地区农业面源污染负荷估算与分析

    孙秀秀;包丽颖;郁亚娟;程红红;王聪;黄凯;

    为分析哈尔滨地区农业面源污染的形势和特征,根据哈尔滨市2002—2012年的农业统计资料,利用输出系数模型估算了该地区农业面源污染总氮(TN)、总磷(TP)年输出负荷。对估算结果分不同污染源、种植类型、畜禽种类进行了分析。结果表明:TN和TP的年输出总负荷基本呈逐年增加的趋势;影响该地区农业面源污染的主要因素为土地利用,其中,农业种植用地是TN、TP负荷的最大贡献者;畜禽养殖的污染贡献仅次于农业土地利用;由农村居民生活带来的面源污染也不容忽视。因此,哈尔滨地区农业面源污染形势不容乐观,必须大力开展防控工作,以改善该地区农业面源污染日益严重的趋势。

    2015年05期 306-311页 [查看摘要][在线阅读][下载 480K]
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  • 黑碳对土壤中农药呋喃丹吸附与解吸行为的影响

    杨小兵;陶然;

    为了考察黑碳对土壤中呋喃丹吸附与解吸行为的影响,选取小麦秸秆,分别在250℃、450℃和850℃下制备黑碳,测定了黑碳的比表面积和孔体积;采用批处理振荡法测定了呋喃丹在人工添加黑碳土壤中的吸附-解吸行为。结果表明,随制备温度升高,黑碳的比表面积、孔体积和微孔率增大;人工添加黑碳的土壤对呋喃丹的吸附容量和吸附强度随黑碳添加量增加而逐步增加,吸附和解吸等温线的非线性也逐步明显。添加高温制备黑碳的土壤比添加低温制备黑碳的土壤吸附容量、吸附和解吸的非线性均增加。吸附农药的解吸迟滞作用与土壤中黑碳的质量分数密切相关,添加高温制备黑碳的土壤解吸迟滞现象明显。因此,土壤中添加黑碳在一定程度上保证了土壤使用的安全性。

    2015年05期 312-315页 [查看摘要][在线阅读][下载 241K]
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  • 生物质炭施用和不同水分管理对水稻生长和Cd吸收的影响

    王维;仓龙;俞元春;郝秀珍;周东美;

    向实际Cd污染土壤中添加不同质量比(0.5%、1%和2%)的生物质炭,并结合不同水分管理方式,研究该处理对Cd污染土壤的修复效果。结果表明,添加生物质炭提高了淹水处理中水稻各生育期土壤溶液p H值和可溶性有机碳(DOC)质量浓度及土壤p H值,且增幅随生物质炭添加量增加而升高;旱作处理中仅2%生物质炭添加量处理显著提高了各生育期土壤溶液p H值和DOC质量浓度,但所有处理均提高了土壤p H值;生物质炭显著降低了土壤Cd生物有效性,下降幅度达5.09%~68.7%。施用生物质炭后,水稻的株高、稻米产量和水稻总生物量均有显著提高。淹水条件下施用生物质炭显著降低了水稻籽粒中Cd质量比(下降幅度为36.9%~73.4%),而在旱作条件下则增加了水稻籽粒中Cd质量比,这可能与不同水分条件下生物质炭的分解及其携带的Cd有关。研究表明,采用1%生物质炭施用量和淹水的农业措施可有效降低土壤有效态Cd含量和水稻籽粒中Cd含量。

    2015年05期 316-320页 [查看摘要][在线阅读][下载 474K]
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  • 磷基及铁基钝化剂对Pb、Cd、As复合污染土壤的修复效果及其工艺条件优化

    吴宝麟;杨志辉;柴立元;吴瑞萍;刘琳;廖映平;

    通过DTPA和Na HCO3浸提方法评价磷基、铁基钝化剂对Pb、Cd、As复合污染土壤的钝化修复效果。结果表明,磷基钝化剂中磷酸二氢钙对有效态Pb、Cd固定效果较好,35 d后其去除率分别为61%、38%;铁基钝化剂中以硫酸高铁对有效态As固定效果最好,28d后其去除率达74.6%。工艺条件优化结果表明,随磷酸二氢钙用量增加,土壤中有效态Pb、Cd含量明显下降;随硫酸高铁用量增加,对有效态As的固定效果明显增加,当硫酸高铁添加量为土壤中As总物质的量的3.06倍时,28 d后土壤中有效态As的去除率高达74.5%。土壤水分含量在最大田间持水量的60%~80%时,对有效态Pb固定影响不大,但均略高于最大田间持水量30%~50%时的Pb去除率;土壤水分含量在最大田间持水量的60%~80%时,有效态Cd固定效果较好。当磷酸二氢钙用量为土壤中Pb、Cd总物质的量的10倍,土壤水分含量为最大田间持水量的60%时,21 d后有效态Pb、Cd去除率分别达到93%和39%。铁基与磷基钝化剂复配可以同时固定土壤中的Pb、Cd、As。当Fe3+与PO3-4物质的量的比为7.2∶1时,7 d后土壤有效态Pb、Cd、As去除率分别为99%、41%、69%。

    2015年05期 320-325页 [查看摘要][在线阅读][下载 536K]
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  • 地热环境下NO_3~-在多孔介质中的运移机制研究

    赵丽;张庆;刘小满;王心义;

    以河南省新近系明化镇组热储层细砂为多孔介质,在15~60℃的低温地热范围内,以硝酸盐为示踪剂开展室内土柱试验,并采用CXTFIT 2.1软件进行数据拟合来研究其运移机制。首先在40℃,达西流速2.62 cm/h、6.18 cm/h时研究了硝酸盐的运移机制及其时空变化规律,然后探讨了运移参数随温度的变化规律。结果表明,溶质的运移主要集中在可动区,不可动区的运移及质量传递可忽略,一维对流-弥散模型可以很好地表征其运移机制,并能有效预测硝酸盐质量浓度的时空变化情况。硝酸盐的纵向弥散系数、分子扩散系数、机械弥散系数及多孔介质的弥散度值均随温度升高而增加,但Peclet数相反,由弥散引起的溶质运移作用随温度升高而逐渐增强。

    2015年05期 326-330页 [查看摘要][在线阅读][下载 419K]
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环境监测与评价

  • 和龙水库水质调查与健康风险评价

    魏岚;刘传平;邹献中;巫金龙;刘忠珍;

    为研究和龙水库水质状况及对人体健康产生的危害风险,采用单因子评价法和有机污染综合指数法对和龙水库20个采样点为期1 a的水质监测数据进行了评价;并采用美国环境保护局(USEPA)推荐的健康风险评价模型,对水库主体水域水体进行人体饮用健康风险评价。结果表明,和龙水库主体水域水质采样年度整体为Ⅳ类水,且春季水质为开始污染水平,其余各季节水质为一般水平。水库水体中化学物质As所产生的致癌风险为1.59×10-5~3.37×10-5a-1,远高于人体最大可接受风险(1×10-6a-1)。而由Cu、Zn、Mn和NH+4-N所引起的非致癌风险(10-10~10-11a-1)均低于最大可接受风险(1×10-6a-1)。和龙水库周边养猪场的污水排放可能是其主要污染源,养猪场附近河段的水体全年为劣V类,属于严重污染水平;主要超标污染指标为BOD5、NH+4-N、总磷、COD,各指标值分别是水库主体水域水体的268.49、253.15、55.81、40.38倍;猪场废水中As是导致水库主体水域As人体健康风险超标的主要原因。因此,需要加强对和龙水库周边养猪场的排污治理,以保障水库水体质量。

    2015年05期 330-335页 [查看摘要][在线阅读][下载 628K]
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  • 大连市人群对多环芳烃的暴露及健康风险评价

    董继元;刘兴荣;张本忠;王式功;尚可政;

    近年来大连市多环芳烃污染日益严重。为研究大连市多环芳烃类有机污染物对居民产生的潜在健康危害,结合大连地区人群状况,采用多介质-多途径暴露模型,评价大连市居民暴露于多环芳烃的暴露量及由此导致的健康风险,分析不同环境介质、暴露介质及暴露途径的风险贡献率,并结合蒙特卡罗方法分析研究过程中的不确定性。在实际评价时,根据大连市的实际情况,选用了部分美国环保局推荐的参数,剩余的评价参数根据国内的相关文献进行了修正。结果表明,大连市居民中男性和女性对环境中多环芳烃的日平均暴露量分别为2.59×10-4mg/(kg·d)和2.79×10-4mg/(kg·d)。主要暴露途径是膳食暴露,此外呼吸暴露也占有一定的比重,皮肤暴露作用很小。膳食暴露中对总暴露贡献最大的食品是谷物和蔬菜。相应的男性和女性的健康风险度分别为2.68×10-5a-1和2.90×10-5a-1,大连市多环芳烃类污染物居民人体健康风险度高于可接受健康风险度标准。大连市女性对多环芳烃的暴露量高于男性,女性健康风险平均值亦高于EPA标准值。大连市多环芳烃人群暴露与天津、北京和兰州相比存在一定的差异。各项参数中,粮食、蔬菜摄食量和相应的多环芳烃(PAHs)残留浓度是影响暴露的重要因素。通过蒙特卡罗模拟得到各年龄段人群对多环芳烃(PAHS)的日均暴露量的分布特征,各输出变量均服从对数正态分布。

    2015年05期 336-340页 [查看摘要][在线阅读][下载 476K]
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  • 3种烤烟中Cd分配累积规律及土壤Cd安全临界值的研究

    贾洋洋;李荭荭;王果;

    为保证烤烟生产的安全,降低重金属对人体的毒害,对植烟土壤重金属安全临界值进行推算。通过土壤盆栽试验,研究了3个烤烟品种翠碧1号、K326和云烟87对Cd的累积和分配规律,土壤中Cd2+添加量分别为0、0.5 mg/kg、1 mg/kg、2 mg/kg、4 mg/kg、8 mg/kg,并采用回归分析方法计算了植烟土壤Cd的安全临界值。结果表明,烤烟Cd质量比受外源Cd添加量影响较大,下部叶Cd质量比总是高于其他部位。随Cd添加量增大,各部位Cd质量比上升且差别逐渐增大。Cd在土壤-根的转移系数较低,地上部各部位对土壤Cd转移系数的平均值表明,翠碧1号对Cd富集能力略强,而K326较弱。外源Cd的添加导致土壤-下部叶Cd的转移系数达最高,Cd在根-下部叶的转移系数明显高于其他部位间的转移系数,并使Cd在烤烟植株各部位间的转移系数呈先增后降的趋势。烤烟地上部的Cd累积量均高于根部,其中中、下部叶Cd累积量最多,而上部叶较少。经推算得出,烤烟叶片Cd的最高允许质量比为5.79 mg/kg,由烤烟中部叶Cd质量比与土壤有效Cd质量比的回归模型得到,3种烤烟的植烟土壤的安全临界值分别为0.17 mg/kg(翠碧1号)、0.19 mg/kg(K326)和0.15 mg/kg(云烟87),云烟87的土壤安全临界值可以作为制定福建烟区土壤Cd的安全临界值依据。

    2015年05期 341-346页 [查看摘要][在线阅读][下载 360K]
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  • 城市雨水和土壤中持久性有机污染物分析

    袁宏林;屈静;王晓昌;

    为分析城市环境中持久性有机污染物状况,以西安市城区为研究对象,按照城市布局设置10个代表性采样点,分别采集初期雨水和地表土壤样品,采用气相色谱法(GC)测定样品中有机氯农药和多氯联苯两大类持久性有机污染物的含量。结果表明:西安城区雨水、土壤中均含有持久性有机污染物,雨水中以pp’-DDT、α-六六六、pp’-DDD、PCB169、PCB189、PCB126居多,土壤中以op’-DDT、α-六六六、pp’-DDT、PCB169、PCB189、PCB77居多;无论雨水还是土壤中,都是有机氯农药含量高于多氯联苯含量;雨水中pp’-DDT、多氯联苯PCB169平均质量浓度分别超过GB 3838—2002《地表水环境质量标准》限值的12倍、100倍,土壤中的六六六和DDT质量比尚未超过GB15618—1995《土壤环境质量标准》一级标准。有机氯农药和多氯联苯的逸度商(fs/fa)均远小于1,西安城区POPs的迁移总趋势是由雨水向土壤表层聚集,降雨会将大气中的POPs通过淋洗等作用带到土壤表层,大气为污染物的源,土壤为其最终的汇集地。

    2015年05期 347-352页 [查看摘要][在线阅读][下载 608K]
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  • 铅锌冶炼厂周边农田土壤、苕子与荠菜的重金属污染特征

    许毅涛;李成学;陈建军;秦丽;湛方栋;

    在云南某铅锌矿冶炼厂周边农田,采集当地主要绿肥(苕子)与野菜(荠菜)的植株和根部土壤样品,测定重金属(Pb、Zn、Cu和Cd)的全量和DTPA提取的有效态质量比,并进行污染评价。结果表明:1)综合污染指数评价显示,铅锌冶炼厂周边农田土壤以重度和中度重金属污染为主,Cd质量比为GB 15618—1995《土壤环境质量标准》三级标准限值的1.94~8.30倍,污染程度最重,其次为Pb和Zn;2)荠菜植株Pb、Zn和Cd质量比的最大值、平均值均大于苕子;荠菜对Cd的富集系数大于1,对Pb、Zn和Cd的转移系数大于或接近1;3)苕子和荠菜地上部与土壤的Cd、Pb质量比,苕子地下部与土壤的Pb质量比,荠菜地上部与土壤的Zn质量比均呈显著或极显著正相关。研究表明:铅锌冶炼厂周边农田存在严重的重金属污染,Cd是主要污染因子;苕子和荠菜植株重金属质量比高,且荠菜对重金属的富集能力大于苕子。

    2015年05期 353-357页 [查看摘要][在线阅读][下载 357K]
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区域环境与生态

  • 济南市土壤酸沉降承压度研究

    杜金辉;匡开宇;杜廷芹;孙娟;慕金波;

    将承载力理论应用到酸沉降研究中,建立了土壤酸沉降承载力评价方法,并对济南市进行了实证分析。在地理信息系统(GIS)支持下,以遥感数据为数据源,在确定土壤外界压力及内部缓冲能力的基础上,计算了土壤酸沉降承压度。以承压度作为评价指标对济南市土壤酸沉降承载状况进行了评价。将承压度大于1定义为超载,结果表明,2005—2010年济南市S沉降超载区域大多分布在南部部分植被区域及北部部分耕地区域,超载的主要土壤类型为潮土;N沉降超载区域主要分布在南部部分植被区域,各主要土壤类型N沉降承压度平均值均小于1。评价方法借助于遥感数据,能够满足区域土壤酸沉降承载力评价空间和时间尺度上的需求,是对土壤酸沉降常规研究方法的补充。

    2015年05期 357-363页 [查看摘要][在线阅读][下载 621K]
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  • 基于生态足迹法的煤炭型城市可持续发展研究——以河南义马市为例

    方磊;杨正东;王刚;朱九龙;

    运用可持续发展等级及生态足迹指数法对河南省义马市2007—2012年的可持续发展状况进行了定量测评。结果表明,该市的人均生态赤字远远超出了中国的平均水平,且该地区的可持续发展指数远低于0,表明该地区近年来出现了极其严重的生态赤字,处于强不可持续发展中。造成这种情况的主要原因是过度依靠煤炭资源的单一经济发展方式。因此,建议义马市着重发展非煤产业,实现产业结构的优化,为该地区可持续发展提供有力保障。

    2015年05期 364-367页 [查看摘要][在线阅读][下载 336K]
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  • 基于生态服务功能的土地利用结构分析——以福州市为例

    胡喜生;洪伟;吴承祯;祁新华;

    为了区域的土地可持续利用和人地关系的和谐,以福州市为例,利用1993、2004和2009年土地利用变更调查数据,在Shannon信息熵公式的基础上,提出以土地生态系统服务功能价值指标代替面积指标计算土地利用结构信息熵,对土地利用功能结构进行分析。结果表明:福州市在1993、2004和2009年土地生态服务功能结构信息熵逐渐降低;各县市(区)的土地生态服务功能结构信息熵表现出明显的空间异质性特征,其中近郊区属于信息熵高值区,而中心区和远郊区属于信息熵中值区;各土地利用类型的生态服务空间结构信息熵也有较明显的差异,且随时间变化规律不明显;Pearson相关分析表明,林地、水域、耕地和建设用地是影响福州市土地生态系统服务功能结构信息熵的主要因素。研究表明,提出的土地生态服务功能结构信息熵不但能反映土地利用结构特征,而且能够反映土地的生态服务功能特征。

    2015年05期 367-372页 [查看摘要][在线阅读][下载 409K]
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  • 天津大港发电厂附近海域浮游植物群落结构及与环境因子的相关性

    李亚红;周筝;赵小芳;元昊;

    为了解电厂温排水和入海河流对浮游植物群落结构的影响,于2010年对大港电厂附近海域浮游植物和环境因子开展了冬、夏2个航次的调查,探讨了浮游植物群落结构时空分布特征及与环境因子的关系。结果表明,调查区共鉴定出浮游植物4门31属46种,其中硅藻在物种组成和细胞密度上均具有绝对优势。调查区浮游植物种群结构简单,组成相对稳定,细胞密度全年平均为729×107个/m3,高于渤海其他海域,且冬季数量高于夏季。受温排水和入海河流影响,浮游植物平面分布具有明显的空间效应和季节变化特征,呈近岸区高于远岸区的分布趋势。近岸站位TJHS1101和TJHS1117分别受入海营养盐和温排水的影响,夏、冬季呈现不同的分布特征。研究表明,浮游植物在夏季的限制性生长因子是可溶性无机氮,冬季是PO3-4-P;水温、NO-2-N和NH+4-N是影响浮游植物空间分布的主要环境因子;盐度、p H值和DO对浮游植物的影响表现出季节性差异。

    2015年05期 373-379页 [查看摘要][在线阅读][下载 486K]
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  • 长江口九段沙附近水域浮游动物时空分布及其与环境因子的关系

    赵坤;吴波;尤庆敏;任晶;王全喜;

    为探究九段沙附近水域浮游动物(包括轮虫、桡足类和枝角类)群落结构、丰度的时空分布特征及其与环境因子的关系,于2012年分季度进行了采样调查。该水域共检出浮游动物37种,其中轮虫31种,桡足类5种,枝角类1种。浮游动物丰度存在一定的季节差异,空间分布差异性极显著(p<0.01)。轮虫和桡足类在河口集中分布的区域不同,枝角类数量极少。通过对生物指标与环境因子的相关性分析,发现该区域浮游动物主要受温度、盐度、营养盐(TN、TP)、叶绿素a的影响。与前人研究比对,九段沙附近水域浮游动物种类数有增加趋势,优势种由原来较为单一向多元化发展,且一些富营养指示种现已成为优势类群。研究表明,该水域目前的生态环境状况不容乐观,周边环境压力值得重视。

    2015年05期 380-385页 [查看摘要][在线阅读][下载 487K]
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  • 新疆伊犁河灌区土壤地球化学特征研究

    麦麦提吐尔逊·艾则孜;海米提·依米提;李新国;张一琼;

    根据2009年伊犁河灌区土壤监测和取样分析资料,运用半方差函数与克里格插值法,对伊犁河灌区土壤盐分和主要离子组成特征与空间分布情况进行研究。结果表明,研究区0~3 cm土层含盐量约占0~60 cm土层含盐量的60.19%,土壤盐分剖面分布呈现表聚性。土壤各层盐分质量比与主要离子质量比呈现强烈的空间变异性。表层土壤主要离子总体上在东西向和南北向上呈二阶趋势效应。从克里格插值结果可以看出,研究区表层土壤离子组成的空间分布格局基本相似,即各离子质量比最高值均出现在研究区的中、西部区域,并形成了区域土壤的积盐中心。

    2015年05期 386-391页 [查看摘要][在线阅读][下载 759K]
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生态毒理

  • 外源水杨酸对Pb~(2+)胁迫下玉米幼苗生理特性的影响

    常云霞;徐克东;刘君锋;张小芳;李季平;周琳;陈龙;

    为了研究水杨酸对重金属胁迫下植物幼苗的缓解效应,以玉米叶片的叶绿素、游离脯氨酸、可溶性蛋白质量比和丙二醛(MDA)含量,以及过氧化物酶(POD)与超氧化物酶(SOD)活性为指标,采用水培法研究了不同质量浓度水杨酸对150 mg/L Pb2+胁迫下玉米幼苗生理特性的影响。结果表明,经30 mg/L水杨酸缓解后受迫玉米幼苗的根长、株高和根系活性明显增加,叶片的叶绿素、游离脯氨酸与可溶性蛋白质量比均明显提高,叶片的SOD与POD活性均高于对照组和各处理组,且叶片的MDA含量显著降低。外源水杨酸可通过正向调控植物物质与能量代谢,以及保护酶系统活性来维持细胞膜的稳定性,并有效减缓膜脂过氧化进程,缓解了Pb2+胁迫对玉米幼苗的毒害。

    2015年05期 392-395页 [查看摘要][在线阅读][下载 424K]
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数据统计与分析

  • 2015年7—8月国内环境事件

    李生才;安莹;

    简要统计了2015年7—8月国内发生的各种环境事件150起,包括沙尘天气3起,污染事件18起,地震55起,山体滑坡和泥石流22起,旱灾2起以及其他自然灾害50起。

    2015年05期 396-400页 [查看摘要][在线阅读][下载 269K]
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  • 2015年7—8月国内生产安全事故统计分析

    李生才;笑蕾;

    统计了2015年7—8月国内发生的各种生产安全事故143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143起事故中,交通事故占66.43%,矿业事故占5.60%,爆炸事故占2.80%,火灾占4.90%,毒物泄漏与中毒占6.99%,其他事故占13.29%。143起事故共死亡770人。死亡人数的百分比分别为交通事故49.74%,矿业事故5.06%,爆炸事故25.32%,火灾3.51%,毒物泄漏与中毒4.55%,其他事故11.82%。2015年7—8月生产安全事故发生较多的6个省分别为广东(21起)、云南(12起)、安徽(8起)、江西(7起)、湖南(7起)和黑龙江(7起);死亡人数较多的6个省、市分别为天津(165人)、广东(75人)、云南(46人)、安徽(32人)、江西(29人)和黑龙江(29人)。

    2015年05期 401-402页 [查看摘要][在线阅读][下载 197K]
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