- 王云刚;周辰;李辉;张宏图;
煤与瓦斯突出主控因素的科学确定是突出预测及防治的重要前提条件。根据突出综合作用假说及瓦斯地质理论确定了平顶山东部矿区的突出影响因素为开采深度、瓦斯、煤的物理力学性质、地质构造、煤层和构造煤厚度及煤层透气性系数。建立了熵权灰色关联分析模型,分析得出平顶山东部矿区突出影响因素的熵权灰色关联序为开采深度、瓦斯压力、断层特征系数、煤厚特征系数、f、Δp、煤体破碎程度、透气性系数。结合平顶山东部矿区的实际情况分析突出影响因素的重要性,验证了熵权灰色关联法计算得到的关联序结果是正确的。结果表明,熵权灰色关联方法具有模糊、随机、灰色等特征,对数据要求较低且计算量小,应用该方法分析突出主控因素是可行和有效的。
2016年06期 v.16;No.96 5-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 172K] [下载次数：513 ] |[引用频次：30 ] |[阅读次数：0 ] - 范喜生;张浪;汪东;舒龙勇;陈金玉;
为了解决煤巷掘进工作面煤与瓦斯突出预测(以下简称"突出预测")的理论计算问题,首先,根据突出事故发生的一般规律和现行的突出预测方法建立了突出预测的物理模型,提出了突出预测的"掩护罩"理论,对瓦斯压力、地应力、煤的力学性质等在突出预测中的作用进行定性分析,提出了瓦斯压力起主要作用的观点;在此基础上,以瓦斯渗流理论为基础,建立了"掩护罩"不失效的临界条件——迎头内瓦斯压力的临界值与几何参数、煤的剪切强度等指标之间的定量关系,包括掘进过程中失效和延时失效两种情况,可以解释延时突出现象;最后,提出了需进一步研究的问题,包括快速获得迎头内瓦斯压力、煤体剪切强度指标的方法,以及非线性渗流偏微分方程线性化处理的误差问题。
2016年06期 v.16;No.96 10-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 200K] [下载次数：130 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 郭超;陈蓥;
在易损性概念的基础上,明确矿区整体工业环境易损性的内涵。从地表工业环境、地下工业环境及矿区安全和环保状况3个层面出发,构建了矿区工业环境易损性综合评判体系。采用KullbackLeibler距离(即相对熵)计算评判对象与正理想解的贴近度,结合逼近理想解排序法(TOPSIS)思想建立KL-TOPSIS评判体系,对某煤矿2008—2013年的矿区工业环境易损性进行了综合评判。结果表明,2008—2010年易损度逐渐增至最大,之后到2013年又减至最小,期间略有波动。根据评判结果分析了易损度变化的原因,并提出了削弱易损性的合理化建议。
2016年06期 v.16;No.96 14-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 297K] [下载次数：166 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 魏彤彤;钱新明;袁梦琦;
针对洪水灾害下化工装置的脆弱性评估,提出了综合考虑洪水类型、装置结构特征和危险物质泄漏模式的脆弱性定量评估方法。该方法在厘定化工装置结构破坏模式、破坏等级和物质泄漏风险等级的前提下,构建洪水作用下装置的结构极限状态方程,获得结构极限状态曲线和结构失效控制参数阈值,进而得到结构破坏概率和危险物质泄漏频率,并将这两个参数作为洪水灾害脆弱性快速评估指标。以常压立式储罐为分析对象,对上述方法进行详细阐述,并结合实例验证了方法的适用性。结果表明,结构极限状态曲线可以用于快速区分结构安全状态和失效状态,临界装量系数是决定储罐洪水脆弱性的关键工艺参数,随罐壁高度和储液密度增加,洪水灾害脆弱性逐渐降低。
2016年06期 v.16;No.96 19-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 651K] [下载次数：284 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：0 ] - 侯闻宇;凌永生;赵丹;单卿;黑大千;贾文宝;
为了更准确地估算核事故源项,提高核事故后果评价的准确性,将用遗传算法优化的BP神经网络算法应用于核事故源项反演,改善BP神经网络学习算法应用于核事故源项反演时易陷入局部极小的缺陷。应用Matlab软件编码实现用遗传算法来优化BP神经网络的权值和阈值,将这些优化值赋给网络,得到优化的BP神经网络,即GA-BP神经网络。用7 852组训练数据训练GA-BP神经网络,训练结束后,用500组测试数据评估两种算法的性能。经统计计算得到GA-BP神经网络的平均训练误差为7.98%,小于原始BP神经网络的10.25%;GA-BP的平均测试误差为9.78%,小于原始BP神经网络的10.21%。训练和测试结果表明,经遗传算法优化的BP神经网络误差明显小于原始BP神经网络算法,GA-BP神经网络算法能有效地避免原始BP神经网络容易陷入局部极小值的缺陷,且缩短了训练时间,提高了源项反演的准确度。
2016年06期 v.16;No.96 24-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1144K] [下载次数：298 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：0 ] - 高扬;边子淇;
基于航空维修事故统计数据与调查分析,利用航空事故致因理论对航空维修安全绩效进行研究,综合分析了民用航空器维修安全绩效的影响因素,并结合民用航空器的维修实践,构建出基于MMEM系统模型及其改进创新后的民用航空器维修安全绩效指标测评体系,提出适用于测评该体系的λ模测度、choquet模糊积分及三角模糊数等模糊数学有关方法,最后对某民用航空器维修单位的实际维修安全绩效进行测评,结果反映了该维修单位的真实安全状况,并为其进一步实施维修安全管理体系提供帮助。
2016年06期 v.16;No.96 28-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 572K] [下载次数：260 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：0 ] - 孙千锐;姚登凯;李艺辉;徐天舒;
提高低空空域运行安全的管理水平,必有一套科学、合理的安全评价方法。从多个角度探究低空空域运行安全的影响因素,并建立低空空域运行安全初步评价指标体系,运用基于改进遗传算法的粗糙集对指标进行约简,建立了更精简的安全评价指标体系。为降低不确定性及主观因素对评价结果的影响,采用不确定型层次分析法来确定指标主观权重、粗糙集评价法确定指标客观权重,根据组合赋权模型将主客观权重进行融合,结合底层指标评价值实现对低空空域运行安全的综合评价。
2016年06期 v.16;No.96 33-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1116K] [下载次数：476 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 褚鹏宇;刘澜;尹俊淞;
为了实现对地铁火灾风险的准确评估,引入模糊Petri网建立基于模糊产生式规则的地铁火灾风险评估模型。通过发掘火灾演变的内在机理,将其划分为火情发生、火情识别、火情控制、火灾形成4个阶段,并给出了不同阶段推动火灾发展进程的关键要素。利用模糊Petri网模型图形化展示火灾发展的连锁反应过程。针对传统赋权方法造成权重与要素自身状态相脱节的弊端,采用动态赋权理念构造动态变权模糊Petri网模型,真实反映不同要素对火灾发展的贡献程度。以成都市某地铁站为例,在专家打分法评估致因要素安全状态的基础上,利用矩阵算法进行推理,得出风险等级为可接受,表明该方法可以为地铁火灾风险管理提供决策支持。
2016年06期 v.16;No.96 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 506K] [下载次数：678 ] |[引用频次：35 ] |[阅读次数：0 ]
- 张洪杰;丁玉洁;姜学鹏;
考虑井下巷道内阻塞物对临界风速的影响,通过理论分析得到存在阻碍物时井巷火灾的临界风速计算公式。采用FDS计算流体软件,对不同阻塞比、火源在阻碍物下游/阻碍物上及火源-阻碍物不同间距时的临界风速进行了模拟研究。结果表明:随阻塞比增大临界风速减小;火源在阻碍物上较在阻碍物下游时的临界风速大;随火源-阻碍物距离逐渐变大,临界风速趋于无阻碍时的临界风速。对理论和模拟结果进行了相关系数检验,公式计算与模拟结果之间存在显著相关性。
2016年06期 v.16;No.96 44-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1048K] [下载次数：131 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 崔铁军;马云东;王来贵;
为确定露天矿边坡内残煤发生自燃时内部温度分布及燃空区深度,以PFC3D作为模拟平台,借助其热力耦合模型,模拟了氧在裂隙中运动并与煤层反应且相互促进发展的过程,从而得到了边坡内温度场及燃空区发展深度;使用极小颗粒模拟氧气的流动及其与煤的反应,并通过FISH实现该过程。使用该模型模拟的结果表明,氧流通道的形成与煤层自燃是相互促进的,但燃空区的发展应该有一个最大深度。燃空区发展过中边坡内温场分布区域的变化可划分为3个阶段,分别是燃空区深度为60~70 m、70~120 m、120~170 m。海州露天矿边坡的残煤自燃的燃空区深度为165 m,与物探确定的150~200 m的距离相吻合。研究能估计燃空区的深度,从而为判断有残煤自燃情况下的边坡稳定性提供依据。
2016年06期 v.16;No.96 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 484K] [下载次数：263 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 邱兆云;潘一山;罗浩;杨帧;蔡景怡;
为揭示煤与瓦斯突出灾害机理,综合考虑地应力和瓦斯压力对煤体力学特性的影响,采用有效应力进行分析。在不同围压、不同瓦斯压力条件下进行煤体受载破裂试验,综合分析围压、瓦斯压力和有效应力对煤体力学特性影响。结果表明:围压载荷使煤体抵抗变形能力变强,瓦斯压力载荷使煤体抵抗变形能力变弱;有效应力相同时,煤体压密效果相同,只受到围压作用的煤体单轴抗压强度高、弹性模量低,达到峰值应力后抵抗变形能力强;同时受到围压载荷和瓦斯压力载荷,且有效应力相同时,煤体压密阶段和弹性变形阶段具有相同的压密效果、弹性模量和单轴抗压强度。对井下煤体进行有效应力分析,可以简化力学模型,为分析井下煤岩力学状态提供方法。
2016年06期 v.16;No.96 54-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 822K] [下载次数：241 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：0 ] - 王云飞;郑晓娟;赵洪波;王立平;
结合室内单轴试验和颗粒流与Fish语言程序对杨村矿煤岩进行了不同围压组合试验,研究双向不等围压煤岩的强度、能量演化机制,并基于能量原理导出能量强度准则。结果表明:随围压比增大,煤岩屈服段对应应变幅宽先增后减,峰后软化段应力降明显,残余强度减小;可释放弹性应变能随应变增加在峰值前不断增大,但增速越来越小,峰后初期快速减小,然后保持较低水平;随围压比增大,煤岩在较大轴向应变下出现内部损伤,高围压比下峰前一定应变范围吸收的能量全部用于内部损伤裂隙形成和扩展所需的表面能,揭示了高围压比要比低围压比煤岩破坏时内部损伤程度严重;高围压比煤岩在较大第一、第二主应力作用下峰后弹性应变能释放更加容易;煤岩弹性储能极限与围压比存在线性变化规律,将弹性储能极限与能量演化结合导出能量强度准则,准则方程包含岩性常数和3个主应力,考虑了岩石破坏的综合因素,计算精度比Hoek-Brown准则和Drucker-Prager准则更具优势,能很好地表达岩石强度特性。
2016年06期 v.16;No.96 59-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1034K] [下载次数：310 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：0 ] - 陈广阳;潘一山;罗浩;杨月;邱兆云;杨桢;
为得到不同类型煤体在压缩破坏过程中应力和电荷的变化规律,利用自主研制的电荷感应测试系统进行室内试验。试验分别对冲击型原煤试样、突出型原煤试样及型煤试样压缩破坏过程进行实时电荷监测。结果表明,不同类型的煤样在压缩过程中产生的应力变化曲线有明显的区别,冲击型煤样在加载过程中的应力-应变曲线在达到峰值应力前表现为较好的线性关系,峰后区的应力-应变曲线一般主要表现为近似竖直的直线。突出型煤样在加载过程中峰前区的应力曲线出现了多个峰值,在峰后区应力-应变曲线一般表现为上凹形的曲线。型煤试样的应力曲线峰前区有更为明显的压密阶段、线弹性阶段及弹塑性阶段,峰后区的应力-应变曲线一般表现为上凸的曲线。3种不同类型煤体压缩破裂时电荷感应信号峰值出现的位置及电荷感应信号的集中或分散程度也不同。冲击型煤样的电荷感应信号出现的位置相对比较集中,主要出现在峰值应力前后和试样完全失稳破坏阶段。突出型煤试样的电荷感应信号则比较分散,一般出现在应力出现峰值前后或应力急剧增加阶段。型煤试样的电荷感应信号一般出现在应力软化阶段,在峰值应力前阶段并没有收集到电荷感应信号。利用不同类型煤体在压缩破坏时的电荷感应信号不同,可以为矿山灾害的发生提供预报信息。
2016年06期 v.16;No.96 65-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 885K] [下载次数：125 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 崔铁军;马云东;王来贵;
露天矿边坡爆破产生的飞石对周围人机系统造成破坏,基于颗粒流理论研究了爆破后飞石的飞出距离。以海州矿某边坡为例,在边坡上设置了3种药量TNT的15个爆破点,对计算平衡后模型中颗粒飞出的散落情况进行了研究。结果表明,细观过程可分为3个阶段:爆炸冲击起主导作用的阶段、重力占优势的上覆岩层塌落阶段、颗粒下滑局部调整至平衡阶段。最大飞石距离小于450 m;A1到A15的飞石距离逐渐减小;1 kg TNT使岩石松动滑落,5 kg TNT飞石距离在250 m以内,10 kg TNT的飞石距离随爆破点的位置不同而不同。同时,飞石的距离与上覆岩层的完整性有很大关系。
2016年06期 v.16;No.96 70-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 870K] [下载次数：274 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 王继仁;郝晋伟;张春华;郝朝瑜;周斌;
针对顺层瓦斯抽采过程中,因钻孔形变较大、封孔长度不足及封孔方法不合理等因素造成抽采钻孔及其周围煤体漏风严重、抽采瓦斯浓度偏低、流量衰减速度较快及稳定性差等技术难题,基于多孔介质渗流理论、流体平衡理论、"固封液-液封气"钻孔密封技术原理,研究了承压密封液在煤层钻孔内的径向渗流规律,建立了不可压缩流体径向驱气稳定渗流物理模型、密封液径向渗流运动数学方程及相关参数计算公式,进而提出了固液耦合壁式密封顺层瓦斯抽采技术。结果表明,采用固液耦合壁式密封技术可对抽采钻孔及周围煤体裂隙实施动态密封,使得瓦斯抽采过程浓度稳定,单孔平均浓度提高4~5倍,平均抽采瓦斯体积分数达到89%以上,显著提高了本煤层瓦斯的抽采效率。
2016年06期 v.16;No.96 74-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 500K] [下载次数：204 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 张辛亥;王辉;郭戎;成小雨;
为了进一步研究放射性氡在松散煤岩介质中的运移规律,为氡法探测矿井煤自燃隐蔽火源位置提供一定的理论依据,自主研制了松散煤岩介质中放射性氡多角度扩散试验装置。该试验装置可以进行放射性氡在不同温度、粒度和空隙度的松散煤岩介质中不同方向上的扩散试验。利用该装置成功进行了一次放射性氡在45°倾斜方向上、不同温度煤体中的扩散试验。试验结果表明:在扩散方向上氡浓度呈非线性减小趋势,氡浓度衰减率及衰减量逐渐降低;随温度升高,氡浓度呈线性上升趋势,且扩散方向上氡浓度衰减量增大,衰减率减小;在扩散方向上,氡浓度受温度变化影响逐渐减弱。
2016年06期 v.16;No.96 80-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1087K] [下载次数：105 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 孙建华;李珺;曲征;魏春荣;张锦鹏;
为有效降低矿井工作场所粉尘浓度,提高雾化水源利用率,基于对雾化捕尘机理的分析,在自建试验系统内,以1.7 MHz超声波作为雾化动力源,将蒸馏水雾化为超细水雾,对双鸭山某矿三分之一焦煤煤样进行了雾化降尘试验。在分别完成1 min、2 min和5 min的雾化作用后,立即测量试验系统内的粉尘质量浓度,每5 min测量1次。绘制和分析各组试验数据所对应的回归方程,并以试验系统内无雾化煤尘自沉降试验数据作为对比。结果表明:超声波雾化作用能加速煤尘沉降,对降低试验系统内的残余粉尘浓度作用明显;雾化时间为1min、2 min和5 min时初次采样点的雾化降尘率分别为10.11%、12.73%和30.95%;粉尘沉降速率随时间延长而降低,但粉尘不能完全沉降;雾化时间与试验系统内的残余粉尘质量浓度负相关,雾化作用5 min的残余质量浓度最低为自沉降残余质量浓度的30.6%。
2016年06期 v.16;No.96 84-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 779K] [下载次数：203 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：0 ] - 张华磊;赵鲲鹏;王连国;贺岩;
为研究煤炭地下气化过程中覆岩的运移规律,以乌兰察布煤炭地下气化试验区工程地质条件为研究背景,首先进行了高温下煤层顶板的物理力学特性测试,获得了不同温度下岩体(粉砂岩、泥岩、细砂岩、粗砂岩、砂质泥岩)的比热容、导热系数、单轴抗压强度及弹性模量;其次建立了相似材料物理模型,分析了燃空区覆岩运移规律。结果表明:在100~1 000℃内,随温度升高比热容及导热系数呈现下降趋势,而在100~750℃内,随温度升高单轴抗压强度呈现增大趋势;乌兰察布煤层气化时,覆岩运移规律与井工开采类似,具有初次来压及周期来压特征,初次来压步距为42 m;亦存在明显的三带分布,即冒落带、垮落带和弯曲下沉带,导水裂隙带高度为28 m;覆岩运移过程中对燃气管亦产生较大的影响,其中1#燃气管在煤层顶板上方26~28 m处受到的水平应力最大,为最易变形断裂位置;在现场用钻孔探测法进行验证,得出导水裂隙带的高度为31.21 m,与相似模拟试验得出的数据吻合,证明了相似材料物理模型的合理性。
2016年06期 v.16;No.96 89-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1067K] [下载次数：351 ] |[引用频次：18 ] |[阅读次数：0 ] - 唐友名;王亭;
为了研究单车事故中柱状物对客车驾驶室的影响,采用三维显式有限元分析软件LS-DYNA 3D建立了客车正面撞击刚性柱的数值模拟模型。刚性柱直径依据美国法规FMVSS_214来设定,分别为254 mm(D)、381 mm(1.5D)和508 mm(2D),客车初速度分别设置为30 km/h、40 km/h和50 km/h。基于GB 11551—2014《汽车正面碰撞的乘员保护》和美国法规FMVSS_214《侧面碰撞保护》试验要求,分别开展不同速度(30 km/h、40 km/h、50 km/h)及不同刚性柱直径(254mm(D)、381 mm(1.5D)、508 mm(2D))工况下客车正面撞击刚性柱虚拟仿真试验。选取12个参数来评价刚性柱对客车驾驶室完整性的影响,包括驾驶室左侧6个测量点和驾驶室右侧6个测量点,驾驶室左侧结构6个测量点的最大位移表示驾驶室左侧结构的最大变形量,驾驶室右侧结构6个测量点的最大位移表示驾驶室右侧结构的最大变形量。结果表明:刚性柱直径一定时,初始速度越大,驾驶室完整性越差;初始速度一定时,刚性柱直径越大,驾驶室完整性越好。
2016年06期 v.16;No.96 93-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1241K] [下载次数：71 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 赵亮;刘浩学;
为研究新老驾驶人在城市道路环境下的视觉特性,以开发型汽车驾驶模拟器为试验平台,选用12名被试人员,用眼动仪对被试人员进行生理指标测试。运用统计学和数据挖掘方法对新老驾驶人的瞳孔面积、注视特性、扫视特性和回视特性进行了分析。结果表明:在城市道路环境下,新驾驶人的瞳孔面积变化剧烈;老驾驶人前瞻性机制和反馈机制表现明显,而新驾驶人只表现出具有反馈机制;新驾驶人对仪表盘、前方车辆的注视次数和注视时间较多,老驾驶人更倾向于对后视镜、标志牌、行人等信息的关注;新驾驶人的回视次数多,而老驾驶人回视次数少。在城市道路环境中新驾驶人与老驾驶人相比,视觉特性不稳定,受道路环境的影响较大。
2016年06期 v.16;No.96 98-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1032K] [下载次数：281 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：0 ] - 于伟;折学森;
为研究长江三角洲区域性软土路基的沉降特点,对长三角地区滨海相软土的沉积环境、地层分布特点和工程特性进行了系统分析。基于研究区内典型软土地段高速公路软基沉降的观测数据,研究了该地区软基沉降的变化规律,分析了场地工程地质条件和填土高度等因素对软土路基沉降的影响。结果表明:长三角地区海相软土地层与陆相地层相互交叠,海相软土具有高压缩性、低强度和较强的结构性;软基沉降曲线有3种类型,沉降量随硬壳层厚度减小、软土层厚度增加而增加,不同软土路基处理路段的沉降特点具有显著差异。
2016年06期 v.16;No.96 102-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1638K] [下载次数：238 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：0 ] - 张东明;王臻;白永杰;祖钒莹;
为有效评价渗流作用下邻近建筑的基坑安全稳定性,以鼎洲医药仓库基坑工程为例,建立了考虑流固耦合的三维有限元模型,分析其周边土体沉降、建筑基础沉降及基坑支护的变形与受力特性,并对比流固耦合与非流固耦合计算结果的差异。结果表明:1)考虑流固耦合模型的稳定性低于非流固耦合模型的;2)基础的位置和形状对其自身沉降的影响很大,基坑降水对其也有一定影响,基坑开挖的环境评价中应予以充分考虑;3)计算结果与实测数据的规律相符,能够很好地反映基坑及其周边建筑的实际变形特性。
2016年06期 v.16;No.96 109-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 2168K] [下载次数：289 ] |[引用频次：18 ] |[阅读次数：0 ] - 陈爱军;张家生;
鉴于大功率振动压路机在路基填筑施工时对地下涵洞等结构物的振动影响较大,测试不同碾压工况时涵洞各测点的振动加速度,来分析涵洞各部位的振动变化特性,以便提出适合于大功率振动压路机碾压涵洞上部填土的施工方案。结果表明:压路机垂直涵洞轴线行驶时,涵洞侧壁的振动从上至下依次减小,近距离时顶板侧边的振动大于顶板中部,强振碾压的安全距离为2 m;压路机在涵洞3 m之外平行涵洞轴线方向行驶时,涵洞侧壁和顶板的振动加速度均小于安全阈值;压路机的振动传播具有方向差异性,沿行驶方向的纵向振动大于垂直行驶方向的横向振动。提出盖板涵顶部回填1 m后的碾压方案为:涵洞2 m以外,可采用大功率振动压路机强振碾压;涵洞2 m以内,可采用大功率振动压路机弱振或其他小型压实机械碾压。
2016年06期 v.16;No.96 116-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1235K] [下载次数：112 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 朱常琳;李昂;王立军;
通过数值模拟与试验的方法研究地铁区间隧道发生火灾(火源功率为5 MW)时,半横向排烟方式中排烟风速、排烟口间距、排烟口面积对排烟效果的影响。以某地铁区间隧道为原型,利用FDS建立全尺寸隧道模型进行数值模拟研究。此外,根据Froude相似模型,建立了1∶10的地铁区间隧道模型试验台,以验证数值模拟的可靠性。结果表明,半横向排烟方式可以有效地排出隧道发生火灾时产生的烟气。数值模拟结果与试验结果的相对误差在2.5%~25%,验证了利用FDS研究隧道火灾的结论是可靠的。排烟风速、排烟口间距、排烟口面积设置过大或过小都会影响排烟效果。
2016年06期 v.16;No.96 121-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1002K] [下载次数：330 ] |[引用频次：18 ] |[阅读次数：0 ] - 张青松;宋广韬;戚瀚鹏;
客舱轰燃的发生直接关系到乘客的生命安全。为研究撞地火灾情景下飞机客舱轰燃的影响因素,基于BFD曲线参数估计模型分析确定轰燃的主要影响因素为开口因子、火灾总燃料载荷和火灾发展系数。利用Pyro Sim建立客舱结构仿真模型,通过FDS对不同型号的波音和空客飞机进行了仿真模拟,得到轰燃发生时间在160~230 s。仿真结果表明,改变客舱表面积即改变客舱的长、宽、高会对开口因子产生直接影响,进而影响轰燃发生时间。
2016年06期 v.16;No.96 126-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 278K] [下载次数：203 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 曾德智;王哲;商剑峰;刘元直;龙德才;张乃艳;
为评估Cl~-累积作用对脱硫净化装置安全运行的影响,利用高温高压釜在室内对20#钢材质进行5组不同Cl~-质量浓度(465~40 000 mg/L)条件下的腐蚀试验,并采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了腐蚀产物的微观形貌与组成。结果表明,在110℃条件下,随Cl~-质量浓度增加,20#钢在脱硫胺液环境中基体表面腐蚀产物膜的形态发生变化,腐蚀速率先增大后减小,当Cl~-质量浓度为20 000 mg/L时,腐蚀速率达到峰值0.801 mm/a,腐蚀产物主要由FeS、FeCO_3和FeS_2组成。研究表明,Cl~-通过加速金属阳极的溶解、破坏腐蚀产物的完整性、降低酸性气体的溶解度3方面作用影响腐蚀过程。在脱硫装置高温工况下,20#钢存在较大的腐蚀安全隐患,建议甲基二乙醇胺(MDEA)溶液中Cl~-质量浓度控制在500 mg/L以内,而酸气负荷大的单元和设施不宜采用20#钢材质。
2016年06期 v.16;No.96 129-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 2177K] [下载次数：229 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：0 ] - 宋晓亚;潘勇;蒋军成;徐迅;
基于定量结构-性质相关性(QSPR)原理,开展二元互溶可燃混合液体闪点与其结构信息间的内在定量关系(M-QSPR)研究。以332个不同组成和配比的二元互溶可燃混合液体闪点试验数据作为研究样本,根据体系中各纯组分的结构信息,计算相应的混合物描述符(SiRMS,Simplex Representation of Molecular Structure),应用遗传-多元线性回归(GA-MLR)算法从中优化筛选出一组与该体系闪点最密切相关的原子碎片参数作为输入参数,分别采用多元线性回归(MLR)和支持向量机(SVM)算法建立理论预测模型,并将其与文献已有模型进行比较。结果表明,MLR和SVM对测试集样本的平均绝对误差(AAE)分别为4.142 K、1.551 K,均方根误差(RMSE)分别为4.911 K、2.220 K,决定系数(R~2)分别为0.818、0.962。研究表明,影响二元混合液体闪点的主要SiRMS结构因素是■和■,并且随体系中■、■、■四原子碎片增多,闪点升高;随体系中■、■、■四原子碎片增多,闪点降低。同时,与内部交互作用和分子间非加和作用相比,分子间的可加和作用对该体系闪点的影响更为显著;与原子的局部电荷相比,原子类型对该体系闪点的影响更为显著。
2016年06期 v.16;No.96 133-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 9468K] [下载次数：299 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 刘立平;廖东峰;李英民;何向东;
高空坠物落点研究对建筑高空坠物的安全防护设计具有意义,目前的研究主要偏重于统计和经验。基于高空坠物的物理过程,考虑空气阻力的影响,提出了高空坠物落点理论模型;基于高空物体意外踢落过程中的能量转换,提出了高空物体意外踢落后水平初始速度计算的理论公式;根据施工现场坠落物的特点,基于高空坠物落点理论模型,计算了施工现场高空坠物散落半径,给出了施工现场地面安全防护水平宽度。
2016年06期 v.16;No.96 141-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 295K] [下载次数：762 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 郑津洋;张俊峰;陈霖新;王赓;顾超华;赵永志;刘鹏飞;张鑫;蒙波;
氢能具有来源多样、洁净环保、可储运、可再生等优点,是新能源结构中的重要组成部分。氢能的安全使用是氢能推广利用并走向商业化道路的关键,世界各国都非常重视氢安全方面的研究。主要介绍了国内外氢安全的研究现状,总结了氢泄漏与扩散、氢燃烧与爆炸、氢与金属材料相容性等方面的研究进展,并指出了现有研究的不足之处。
2016年06期 v.16;No.96 144-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 328K] [下载次数：2154 ] |[引用频次：75 ] |[阅读次数：0 ]
- 刘双;卓琼芳;许振成;夏传;刘迎云;虢清伟;
探讨了不同粒径的表层沉积物对镉(Cd~(2+))和铊(Tl~+)的单一、竞争吸附-解吸特性,并通过对吸附前后沉积物颗粒进行红外光谱和X-光电子能谱分析,探讨了其吸附机理。结果表明,重金属吸附量均随溶液初始质量浓度增加而增大,且随沉积物粒径增大而减小;吸附率随初始质量浓度增加而减小。沉积物对Cd~(2+)的吸附量高于Tl~+,且Cd~(2+)和Tl~+的吸附等温线均符合Langmuir和Freundlich吸附模型。重金属解吸量随吸附量增加而呈指数增加趋势。当重金属Cd~(2+)和Tl~+共存时,各吸附量均有不同程度的下降,而解吸率略高于单一环境。红外光谱分析表明,沉积物中羟基与羧基均参与了Cd~(2+)和Tl~+的吸附;X-射线光电子能谱分析表明,沉积物吸附Cd~(2+)和Tl~+后,金属价态不发生改变。
2016年06期 v.16;No.96 193-199页 [查看摘要][在线阅读][下载 1378K] [下载次数：220 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 廖梅芳;朱文杰;韩彩芸;单鑫;李曦同;陈荟蓉;罗永明;
以尿素为沉淀剂,采用水热法合成Mg/Al型层状双氢氧化物(MgAl-LDH)。通过静态吸附试验,系统考察了焙烧温度、吸附时间、吸附温度、初始质量浓度、介质pH值等因素对MgAl-LDH吸附6价铬Cr(Ⅵ)性能的影响。在此基础上,进行吸附等温、吸附动力学和吸附热力学研究。结果表明,高温焙烧导致MgAl-LDH对Cr(Ⅵ)吸附去除性能显著降低;MgAl-LDH吸附去除Cr(Ⅵ)的最佳pH值和吸附温度分别为pH=2.5和40℃。吸附等温和热力学研究表明,MgAl-LDH对Cr(Ⅵ)吸附去除过程为放热过程,符合Langmuir等温模型且最大吸附容量为105.15 mg/g。MgAl-LDH对Cr(Ⅵ)的吸附动力学符合准二级动力学、Bangham和Elovich模型,表明吸附过程为化学吸附主导。结合吸附性能和动力学、吸附前后介质的pH值变化及不同pH值下Cr(Ⅵ)的存在形式和数量,发现MgAl-LDH对Cr(Ⅵ)吸附初始阶段主要去除机理为MgAl-LDH表面位置的静电作用和离子交换,后阶段为层间离子交换,前者吸附速率较快,后者速率较慢。
2016年06期 v.16;No.96 200-207页 [查看摘要][在线阅读][下载 1319K] [下载次数：773 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：0 ] - 任刚;余燕;叶智新;杜耀民;李晓怡;
含铍(Be)废水主要产生于矿产的开采和冶炼等环节。采用碱性条件下负载壳聚糖的方式制取改性沸石,并分析了其吸附水中Be的特性、影响因素、动力学及等温线。FIR、SEM和XRD表征结果表明,壳聚糖负载于沸石表面,使沸石孔径结构和分布得以改善。两种沸石对Be的吸附在30~50 min内吸附速率最快,分别在120 min和200 min时达到表观吸附平衡,改性沸石达到平衡所需的时间明显缩短;两种沸石对Be的去除率随初始质量浓度增加而降低,当废水中Be质量浓度不超过排放标准的5倍时(≤0.025 mg/L),采用1.0 g/L改性沸石处理可以达到排放标准。准一级动力学方程和准二级动力学方程拟合沸石对Be的吸附较为准确,而孔内扩散方程拟合结果较差。Langmuir方程、Freundlich方程均能较好地描述沸石对Be的吸附等温过程。pH值在7~9时Be的去除率最高。改性沸石吸附性能受pH值影响较大,这可能是因为负载壳聚糖分子中的羟基(—OH)、氨基(—NH_2)等活性基团对pH值变化较为敏感。
2016年06期 v.16;No.96 208-213页 [查看摘要][在线阅读][下载 1110K] [下载次数：283 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：0 ] - 李文政;黄力群;刘闯;谢毅;
通过TCLP毒性程序浸出试验,以砷、铬浸出质量浓度为控制指标,对含砷、铬废水处理产生的沉渣稳定性进行了研究,并结合废水中砷、铬去除率,确定该废水的最佳处理条件。在常温下,通过调节pH值、Fe~(2+)/Cr~(6+)物质的量比、Ca/As物质的量比、曝气时间等条件对处理工艺进行优化,考察不同处理条件对废水砷、铬去除率及沉渣砷、铬浸出质量浓度的影响。结果表明,pH值为6、Fe~(2+)/Cr~(6+)物质的量比为8、Ca/As物质的量比为5、曝气时间为50 min时,不仅Cr(Ⅵ)、总铬、总砷的排放质量浓度达到了GB 8978—1996《污水综合排放标准》的要求,总砷、总铬的浸出质量浓度也分别降低到0.78 mg/L、0.59 mg/L,远低于GB/T 5085.3—2007《危险废物鉴别标准:浸出毒性鉴别》规定的质量浓度,达到了安全堆放要求。对曝气产生的絮体进行XRD测试,结果表明,余留的Fe~(2+)经曝气氧化后产生的絮体是一种无定型态的氢氧化铁或水合氧化铁,其富含阳离子空位和OH-基团,能增加砷、铬的去除率。对优化前后的沉渣进行SEM扫描,结果表明,对各因素进行优化能增大沉渣的粒径,提高沉渣的稳定性。
2016年06期 v.16;No.96 214-218页 [查看摘要][在线阅读][下载 716K] [下载次数：127 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 乔瑞平;魏祥甲;王兰;俞彬;乔丽丽;施博颖;
采用O_3/H_2O_2/Fe~(2+)均相催化臭氧氧化体系对煤气化废水进行深度处理,并对比了O_3和O_3/H_2O_2氧化体系的氧化效率。考察了连续O_3曝气试验条件下各影响因子对煤气化废水处理效果的影响。结果表明:在各自氧化体系最优条件下,O_3/H_2O_2/Fe~(2+)体系对煤气化废水的氧化效果最佳,其次为O_3/H_2O_2和O_3体系;在反应时间为40min,pH=6.01,O_3、H_2O_2和FeSO4·7H_2O投加量分别为126.2mg/L、57 mg/L和58.26 mg/L条件下,O_3/H_2O_2/Fe~(2+)均相催化臭氧氧化处理煤气化废水后,出水CODCr由126.2 mg/L降到29.1 mg/L,去除率为76.94%,色度、浊度的去除率分别为99.33%、70.64%;废水的BOD5/CODCr由初始0.04提高到0.35,废水的可生化性显著提高。研究表明,O_3/H_2O_2/Fe~(2+)均相催化臭氧氧化体系可以高效地对煤气化废水进行深度处理。
2016年06期 v.16;No.96 219-223页 [查看摘要][在线阅读][下载 510K] [下载次数：250 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 赵平歌;张格红;周孝德;汪文博;
为了研究氧化铟及不同Bi~(3+)掺杂量的氧化铟改性材料的光催化性能,采用溶剂热法制备了氧化铟和掺杂不同比例Bi~(3+)的氧化铟光催化剂,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线电子能谱(EDS)、比表面积(BET)分析等方法对其结构及性质进行了表征。结果表明,当Bi~(3+)掺杂量小于或等于10%(摩尔分数)时,Bi~(3+)的掺杂对氧化铟纳米球的晶型结构和结晶度基本不产生影响;而当掺杂量大于10%时,晶体结构发生变化;Bi~(3+)的掺杂进一步增大了氧化铟纳米球的比表面积和孔容,掺杂后氧化铟纳米球的N2吸附-脱附等温线为典型的IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)IV型等温线。以紫外灯(波长λ=254 nm)为光源,以直接大红为目标降解物,考察了不同Bi~(3+)掺杂量的氧化铟的光催化性能。结果表明:Bi~(3+)掺杂量为8%时,氧化铟对直接大红废水去除效果最佳,去除率高达94.3%,光催化剂活性最高;光催化降解直接大红的过程完全符合一级反应动力学方程;同时,活性物种捕获试验证明了加入10 m L异丙醇,反应中光降解率只有很小的下降,表明羟基自由基(·OH)不是光催化体系中的主要活性物种,而空穴(h+)才是光催化氧化直接大红过程中的主要活性物种。研究表明,通过元素掺杂可以很好地改变氧化物的光催化性能。
2016年06期 v.16;No.96 224-228页 [查看摘要][在线阅读][下载 1039K] [下载次数：329 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 邹婕;余健;唐浩;李伟;
以天然鳞片石墨为载体,采用溶胶凝胶法制备了Pr-Co/TiO_2/鳞片石墨粒子电极。用电子扫描显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)对其形貌和元素组成进行表征。将制备的粒子电极应用于罗丹明B(RhB)的光电催化降解试验,结果表明,当电解质浓度为0.03 mol/L,外加偏压为10 V,粒子电极投加量为6.67 g/L,曝气量为30 m L/min,pH值为3,RhB初始质量浓度为25 mg/L时,反应45 min后RhB的去除率达98.57%。最后对RhB的光电催化降解动力学进行了初步探讨。
2016年06期 v.16;No.96 229-234页 [查看摘要][在线阅读][下载 1249K] [下载次数：134 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 姜鸿;谢学辉;刘娜;杨芳;朱玲玉;柳建设;
建立实验室规模缺氧-好氧反应器对含工业纺织染料模拟印染废水进行处理。通过XAD-8树脂将缺氧出水和好氧出水水样中溶解性有机物分离成不同组分,特征分析表明,2种水样中亲水性物质溶解性有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC)含量最高,疏水中性物质芳香化合物含量和所含有机物芳香化构造程度最高。采用发光细菌法和SOS/umu试验分别对水样急性毒性和遗传毒性进行检测,结果表明,缺氧处理使水样急性毒性和遗传毒性显著升高(p<0.05),而好氧处理后急性毒性和遗传毒性均有所降低。缺氧出水和好氧出水水样中主要遗传毒性成分为疏水酸性物质和疏水中性物质。研究表明,整个缺氧-好氧处理工艺对废水脱毒效果不显著。
2016年06期 v.16;No.96 235-240页 [查看摘要][在线阅读][下载 981K] [下载次数：253 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 张丽敏;曾薇;李博晓;王向东;
采用MUCT(Modified University of Cape Town)工艺处理低C/N实际生活污水,通过控制溶解氧和缩短水力停留时间(HRT)等手段实现短程硝化,并在短程硝化的基础上取得了良好的反硝化除磷效果。分别采用功能基因ppk1和amo A作为遗传标记对MUCT工艺短程阶段的聚磷菌(Candidatus Accumulibacter)和氨氧化细菌(AOB)的菌群结构进行了研究。ppk1功能基因系统发育分析结果表明,MUCT工艺中Candidatus Accumulibacter分支具有多样化,共包含IID、IIC、IIF 3个进化枝。Candidatus Accumulibacter以TypeⅡ型为主,其中分支Acc-IID占克隆文库的94.3%,是Candidatus Accumulibacter中的优势菌属。证实了在以亚硝酸盐为电子受体的条件下,Acc-IID为除磷的主要承担者。分支Acc-IIF的出现可能与反应系统保持较高温度有关。amo A基因的系统发育分析结果表明,所有AOB序列属于Nitrosomonas europaea lineage。通过低溶解氧和短HRT建立的短程是N.europaea lineage成为AOB中优势菌属的重要原因。研究表明,短程反硝化条件下MUCT反应器中的优势Candidatus Accumulibacter和AOB分别为IID和N.europaea lineage,其丰度和菌群结构是影响污水生物除磷和硝化效果的主要因素。
2016年06期 v.16;No.96 241-247页 [查看摘要][在线阅读][下载 1364K] [下载次数：268 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 丁涛;张瑞芬;应承希;何默为;宋青青;
测量污染物浓度场是环境工程的研究热点之一,基于此自主设计开发了基于图像分析的射流浓度场扩散试验装置,该装置共包括3个部分:试验水槽装置、射流装置、图像采集与分析系统。通过搭建试验水槽装置,以罗丹明B作为射流示踪物质,利用图像处理技术显示和分析射流浓度场,模拟研究污染物在水体中扩散特征。分别设计了对静态和横向流动环境中的射流浓度场扩散试验,结果表明,自主设计的试验装置可以定量显示和分析恒定流动条件下射流浓度场及其射流轨迹,同时验证了本装置用于浓度场扩散研究的可行性。
2016年06期 v.16;No.96 247-251页 [查看摘要][在线阅读][下载 772K] [下载次数：75 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 李啸乾;王国英;王慧礼;李亚男;葛启隆;
考察了波茨坦短芽孢杆菌对4-氯酚的降解特性及4-氯酚与苯酚在双底物体系中的相互作用。结果表明,波茨坦短芽孢杆菌能以4-氯酚为唯一碳源和能源,完全降解200 mg/L、250 mg/L及300 mg/L的4-氯酚所需时间分别为48 h、63 h和84 h,但该菌无法降解350 mg/L的4-氯酚,表明较高浓度的4-氯酚对细胞生长有较强的抑制作用。酶活分析表明,4-氯酚可诱导波茨坦短芽孢杆菌合成氯代邻苯二酚1,2-加氧酶并通过邻位裂解途径降解。细胞生长动力学过程符合Haldane方程,动力学参数为细胞最大比生长速μmax=0.145 h~(-1),半饱和系数KS=30.45 mg/L,底物抑制系数Ki=127.62 mg/L,决定系数R~2=0.98。在4-氯酚和苯酚双底物降解过程中,4-氯酚的存在会抑制苯酚的降解,当4-氯酚初始质量浓度为40 mg/L时,1 400 mg/L苯酚被完全降解耗时更长,菌体优先利用苯酚作为碳源和能源,苯酚被完全降解后大部分4-氯酚才开始被降解;苯酚对4-氯酚降解的影响体现为低浓度促进和高浓度抑制,苯酚促进时质量浓度为100~300 mg/L,而苯酚质量浓度高于300 mg/L会产生抑制作用,当苯酚初始质量浓度为200 mg/L时4-氯酚降解速率最大。采用Abuhamed动力学方程可以准确描述4-氯酚/苯酚双底物降解体系中细胞生长过程,苯酚对4-氯酚降解的抑制程度I_(1,2)=1.47,4-氯酚对苯酚降解的抑制程度I_(2,1)=2.56,决定系数R~2=0.95。研究表明,4-氯酚对苯酚降解的抑制作用大于苯酚对4-氯酚。
2016年06期 v.16;No.96 252-256页 [查看摘要][在线阅读][下载 727K] [下载次数：101 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 苑清敏;刘琪;刘俊;
为促进天津低碳经济发展,运用系统动力学方法建立了碳排放动力学模型,设置4种不同方案,预测了2013—2030年天津市碳排放的变化趋势,并探求产业结构优化、能源结构改善、低碳技术进步和碳汇能力增强对未来天津市碳排放的影响。结果表明,4种方案的碳排放量增长趋势逐年变缓,在综合调控产业结构、能源结构、技术水平和碳汇能力的方案下,天津市将在2028年出现碳排放高峰,2013—2028年累计碳减排潜力为13.02亿t,其中,由于结构调整所带来的碳减排潜力为1.5亿t,由于低碳技术水平提高和碳汇能力增强所带来的减排潜力为11.52亿t。在天津市碳排放量达到峰值后,结构调整、低碳技术水平和碳汇能力继续为碳减排发挥积极作用,相比于结构调整,低碳技术水平提高和碳汇能力增强的减排贡献度更高,是天津市碳减排的主要途径。
2016年06期 v.16;No.96 256-261页 [查看摘要][在线阅读][下载 709K] [下载次数：1252 ] |[引用频次：63 ] |[阅读次数：0 ] - 李纪伟;沈恒根;杨勇;瞿晓燕;黄河;
清灰系统是脉冲袋式除尘器长期稳定运行的关键,而喷吹系统中喷管到花板的距离、滤袋的长度直接影响清灰效果。采用试验的方法,对袋式除尘器脉冲清灰过程进行研究,得到不同工况下的滤袋侧壁压力峰值曲线,探讨喷吹距离、滤袋长度对滤袋清灰效果的影响,确定各因素对清灰性能的影响,为清灰装置的优化设计提供参考。结果表明:脉冲袋式除尘器滤袋的清灰强度最薄弱的部位在袋口区域附近;相同喷吹条件下,滤袋过长会导致滤袋中下游区域清灰不力,喷吹管到滤袋距离的选择直接影响着脉冲清灰效果。
2016年06期 v.16;No.96 262-265页 [查看摘要][在线阅读][下载 471K] [下载次数：216 ] |[引用频次：19 ] |[阅读次数：0 ] - 薛妮;蒋军成;倪磊;
CO_2是主要的温室气体,大量CO_2的存在严重影响着环境,而咪唑类离子液体具有独特的气体选择溶解性,在CO_2的捕集分离中有非常好的应用前景。基于支持向量机方法,结合粒子群优化算法(PSO-SVM)建立了咪唑类离子液体捕集CO_2性能的理论预测模型,该模型包含温度、压力、密度、黏度和表面张力5个主要参数。根据PSO算法,得到模型的最优参数为惩罚参数C=100,不敏感损失参数ε=11.699 7,核函数的宽度γ=0.279 2;SVM算法得出训练集的相关系数r=0.993,均方根误差RMSE=12.012,平均绝对误差AAE=4.117,测试集r=0.999,RMSE=4.766,AAE=3.028。对预测模型进行了评价验证以及稳定性分析,明确了咪唑类离子液体捕集CO_2性能的主要影响因素及其重要程度。
2016年06期 v.16;No.96 265-269页 [查看摘要][在线阅读][下载 319K] [下载次数：105 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 蒋宁洁;王繁强;刘学春;张轩;赵海军;
大规模的土地覆被变化改变了地区地表环境的能量收支平衡,造成大气边界层内流场特征和湍流特征的改变,使得区域内污染物的扩散、转化和积累等规律也发生变化。根据CALPUFF的格式要求,将武汉市SO_2排放量较大的源设置为点源,耦合中尺度气象预测模型(MM5)和气象诊断模型(CALMET)模拟边界层气象要素场。在边界层气象背景下,采用中尺度气象模型(MM5)和空气质量预测模型(CALPUFF)对武汉市空气中污染物SO_2的扩散进行数值模拟分析。重点分析了武汉市主城区下垫面城镇建设面积由70年代的65km2增加到目前的106 km2情景下,大气污染物扩散和气象要素的特征变化。研究区域下垫面城市面积增加后,大气污染物扩散特征为主导风下(上)风向影响范围较远(近),等值线变化梯度较小(大)。两种下垫面情况下,区域SO_2最大日质量浓度的季平均值夏季最大、冬季最小,是由于地气能量的交换在夏季最强、冬季最弱;区域内小时最大质量浓度的逐时变化无明显差异。下垫面面积增加对近地面水平风场、稳定度的影响不显著;对混合层高度的影响较为显著,典型日小时混合层高度均有所增加,表明由于城镇面积扩大,市中心、工业区随之扩大,增大了地表受热面积,混合层高度变高。
2016年06期 v.16;No.96 270-276页 [查看摘要][在线阅读][下载 4242K] [下载次数：321 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：0 ] - 王宇航;田立江;尹建树;
双循环多级水幕塔在传统双循环脱硫反应器基础上进行了改进,采用不同pH值对上、下循环进行控制,以多级水幕代替传统的多层喷淋,因而可增强气液传质效果。石灰石溶解特性试验发现,甲酸、己二酸和柠檬酸浓度分别为10 mmol/L、5 mmol/L和5 mmol/L时,石灰石的溶解效果最佳。其中,加入10 mmol/L的甲酸时,0.5~1.5 h内石灰石溶解速率约提高10%;加入5 mmol/L己二酸,2 h内石灰石的转化率达95.02%,比空白试验缩短3 h,石灰石溶解率提高约15%;加入5 mmol/L柠檬酸时,石灰石溶解率增加3%~15%,达到平衡的反应时间缩短2 h。显然5 mmol/L己二酸的促溶效果最好。以促溶效果最好的己二酸进行强化脱硫试验,己二酸浓度为3 mmol/L时的脱硫效率比无添加剂时提高了7%以上。研究表明,双循环多级水幕塔己二酸强化脱硫效果显著,在相同脱硫效率前提下,双循环多级水幕塔己二酸强化脱硫L/G的运行经济性明显低于无添加剂脱硫L/G的。
2016年06期 v.16;No.96 277-281页 [查看摘要][在线阅读][下载 788K] [下载次数：77 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 赵进;王发洲;王加军;朱明;商得辰;聂帅;
采用生物干化技术来处理高含水率城市生活垃圾(Municipal Solid Waste,MSW),研究了堆积高度(0.75 m、1.0 m、1.2 m、1.5 m)、堆积密度(0.46×10~3~0.64×10~3kg/m~3)对城市生活垃圾生物干化的影响。通过生物干化装置和数据收集系统监测MSW生物干化过程中温度、含水率、挥发性固体(VS)质量分数、热值的情况。微生物发酵的产热量通过堆体内部温度的累积来表征。经过15 d的生物干化试验,当垃圾堆积高度为1.2 m、堆积密度为0.51×103kg/m~3时,垃圾的含水率降到最低,仅为33.6%,低位热值提高130%,达到12 264 k J/kg。试验产物的平均低位热值提高到10 973 k J/kg,达到制备垃圾衍生燃料的要求。结果表明,通过优化垃圾的堆积参数,可有效提高垃圾含水率下降幅度、单位质量垃圾水分去除率、单位质量垃圾有机物降解率和低位热值。
2016年06期 v.16;No.96 281-286页 [查看摘要][在线阅读][下载 840K] [下载次数：144 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 王萍;杜良;苏容波;谭昭怡;李涛文;郭洪波;张东;
为了实现放射性核素污染土壤植物修复的工程化应用,在前期植物筛选的基础上,选取对铀富集能力较强的芥菜和对~(241)Am富集能力较强的大麦进行盆栽试验,研究不同含量的柠檬酸和苹果酸对铀、~(241)Am污染土壤植物修复效果的影响。从转移系数(TFs)、富集系数(BFs)、盆栽植物生物量及提取效率等方面对有机酸作用下两种核素的去除效果进行了研究。结果表明,与柠檬酸相比,苹果酸也能促进植物对土壤中铀和~(241)Am的吸收,并能促进铀和~(241)Am在植物体内的运输,但其促进能力较弱。在相同的土壤条件下,芥菜地上部的铀富集系数高于大麦地上部的~(241)Am富集系数,铀在植物体内的转移系数也远高于~(241)Am,表明在试验给定的条件下,铀比~(241)Am更容易在植物体内运输迁移。当有机酸含量在20 mmol/kg及以上时,盆栽植物的生物量大大降低,降低幅度在20%以上,表明土壤中有机酸含量太高会严重影响植物的正常生长发育。在环境条件相同的情况下,盆栽芥菜的铀提取率远高于盆栽大麦的~(241)Am提取率。
2016年06期 v.16;No.96 287-291页 [查看摘要][在线阅读][下载 785K] [下载次数：139 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 王伟;贾海滨;张雪娜;杨志新;马堃;王小敏;
以葡萄果树为研究对象,采用盆栽试验研究了不同剂量Hg对葡萄各生育期株长和直径、果实Hg含量及土壤酶活性的综合影响。结果表明,在低Hg污染时,葡萄株长和直径与对照相比差异均不显著(p>0.05),且葡萄果实Hg质量比符合国家食品限量标准,在开花期、幼果生长期和成熟期土壤碱性磷酸酶活性分别比对照增加了3.72%、6.24%和3.40%;过氧化氢酶活性在开花期增加不显著,幼果生长期和成熟期分别增加了2.62%和5.46%;蔗糖酶活性在开花期增加了2.33%,在幼果生长期和成熟期有轻微下降;而脲酶活性在开花期、幼果生长期和成熟期分别降低了21.07%、12.22%和5.55%。在高Hg污染时,葡萄株长和直径均显著低于对照和低汞污染处理(p<0.05),且葡萄果实Hg质量比已超过标准。土壤高Hg污染对葡萄开花期、幼果生长期和成熟期的4种土壤酶活性均产生了显著的抑制作用,其中,土壤过氧化氢酶活性比对照降低5.65%~19.30%,碱性磷酸酶活性降低24.43%~38.10%,蔗糖酶活性下降27.21%~31.81%,脲酶活性减少66.46%~82.52%。综合上述指标的影响可以看出,在农田土壤Hg轻度污染区(1.86 mg/kg)脲酶和蔗糖酶活性略受影响,且均低于土壤重金属修复基准规定的土壤酶活性抑制率限值25%,其他指标均表现良好,因此,在农田土壤轻度Hg污染区选择低吸收的葡萄果树代替易富集的其他作物类型是可行的。
2016年06期 v.16;No.96 292-297页 [查看摘要][在线阅读][下载 663K] [下载次数：149 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 李慧;刘艳;卢海威;欧阳赛;陈检美;
采用盆栽试验,考察镉污染农田土壤在添加不同含量ME钝化剂的条件下,不同品种水稻中镉分布规律及水稻生长效应。结果表明,添加ME钝化剂能提高土壤pH值,降低土壤中镉有效态含量,表现为分蘖期,湘晚籼13和岳优712品种土壤有效态镉质量比与空白比较分别降低了10%~13%和24.3%~45.7%;成熟期与空白比较分别降低了6.8%~15%和11.5%~21.8%。添加ME钝化剂能明显降低水稻植株、稻壳及糙米中镉质量比,湘晚籼13品种最大降幅分别为78.6%、80.9%及46.8%;岳优712品种最大降幅分别为59.2%、64.7%及79.5%。岳优712品种糙米中镉富集系数低于湘晚籼13品种。综合ME钝化剂对土壤有效态镉的钝化效果、水稻吸收重金属的抑制效应及水稻的生长效应,初步确定0.5%(质量分数)ME钝化剂处理优于1%。
2016年06期 v.16;No.96 298-302页 [查看摘要][在线阅读][下载 439K] [下载次数：409 ] |[引用频次：18 ] |[阅读次数：0 ] - 陈盛余;赵丹丹;左卫元;史兵方;
通过盆栽试验研究了狗牙根和野古草对萘(Nap)和蒽(Ant)污染土壤的修复作用。结果表明,90 d后,狗牙根和野古草对污染土壤中Nap和Ant有明显的去除效果,狗牙根对萘和蒽的去除率分别为46.9%~74.6%、52.1%~77.6%,野古草对萘和蒽的去除率分别为51.8%~81.4%、47.6%~79.6%。植物去除土壤中萘和蒽的效率与生物量无明显关系。两种植物对萘和蒽的累积质量比随土壤中萘和蒽质量比增大而增大,且根部对萘和蒽的累积质量比高于茎叶。萘和蒽在两种植物中的生物浓缩系数(BCFs)随萘和蒽初始质量比增大而下降,在同等条件下,萘和蒽在野古草中的BCFs比在狗牙根中高,野古草对萘和蒽污染土壤的修复效果优于狗牙根。植物-微生物联合作用是降解土壤中萘或蒽的主要机制。
2016年06期 v.16;No.96 303-308页 [查看摘要][在线阅读][下载 1041K] [下载次数：207 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 戈鑫;李梦娜;程锐;王梦瑶;郑迪;王丽红;陶丽华;周青;
为了解植物对水体岸边过渡带土壤磷素去除作用的差异和机理,以及为构建生态岸堤带,防治水体富营养化提供理论依据,选用太湖地区常见且适合岸带生长的两类木本植物灌木火棘(Pyracantha fortuneana)、迎春(Jasminum nudiflorum)、构骨冬青(Ilex cornuta)、大叶黄杨(Euonymus japonicus)、扶芳藤(Euonymus fortunei)和乔木广玉兰(Magnolia grandiflora)、香樟(Cinnamonum campora)、马尾松(Pinus massoniana)为试材,采用模拟不同磷素水平土壤的盆栽试验方法,研究不同磷素水平土壤对两类木本植物叶片磷质量比、叶绿素质量比及叶绿素荧光参数的影响,分析植物对磷素利用差异,并比较不同植物对土壤中磷素去除作用的强弱。结果表明,低磷质量比时灌木中构骨冬青叶片磷质量比增加最多,乔木中马尾松、广玉兰叶片磷质量比增加显著;中、高磷质量比时,灌木中火棘、乔木中马尾松叶片磷质量比增幅最大,分别达108%、209%。土壤中磷质量比均显著降低,且两类木本植物对土壤磷吸收率相差不大,但灌木中火棘吸收率均最大。综合分析各植物叶绿素质量比与叶绿素荧光参数可知,灌木中扶芳藤、构骨冬青,乔木中广玉兰、马尾松低磷质量比时抗胁迫能力更好;灌木中火棘,乔木中广玉兰中磷质量比时抗胁迫能力更好;灌木中大叶黄杨、火棘,乔木中马尾松高磷质量比时抗胁迫能力更好,生长良好。研究表明,在生长良好的前提下,低磷质量比时灌木中构骨冬青、乔木中马尾松对磷的吸收最明显;对中、高质量比磷素污染土壤,灌木中火棘、乔木中马尾松的修复能力最好。
2016年06期 v.16;No.96 308-314页 [查看摘要][在线阅读][下载 1215K] [下载次数：118 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 曹德菊;杨训;张千;刘小红;梁越敢;王静;马友华;耿耿;彭毅;
近年来,由重金属引发的食品安全问题已成为公众和媒体关注的焦点,其治理也成为研究的难点和热点。对污染环境重金属生物修复及机制研究具有重要的理论意义。综述了微生物修复重金属污染环境的原理,介绍了微生物通过对重金属的吸附、累积,通过代谢过程对重金属进行氧化、还原、甲基化等生物转化作用,以及通过固定、络合作用钝化重金属来修复环境重金属污染。另外,综述了生物沥滤、表面活性剂活化及VA(Vesicalar Arbuscular)菌根强化重金属的植物修复等基本原理。
2016年06期 v.16;No.96 315-321页 [查看摘要][在线阅读][下载 225K] [下载次数：1097 ] |[引用频次：26 ] |[阅读次数：0 ]
- 白姣姣;张健伟;孙卫玲;
氰化物为剧毒物质,针对氰化物研究出一种快速、可视化检测方法是非常有必要的。研究发现,荧光分子Singapore Tongue(SGT-5)与Hg~(2+)的混合体系(命名为Cyanogen Red,CNR)可以作为新的荧光传感器,对饮用水规定安全阈值内的CN~-实现快速、可视化的检测。当水体中CN~-浓度为0.2~10μmol/L时,CNR的荧光值与CN~-浓度呈现良好线性关系(R~2=0.998),并且肉眼可见其荧光红色随CN~-浓度增大呈渐暗趋势。CNR对水体中常见的阴离子如Cl~-,SO_4~(2-),CO_3~(2-),HCO_3~-,NO_3~-和PO_4~-单一体系和混合体系都具有选择性。通过对14种实际饮用水样中滴加10μmol/L CN~-的准确测定,得出该方法相比较传统硝酸银滴定法具有许多优势,不但需样量少(100μL)、耗时短(1 min),而且检测限完全能够满足安全引用水中CN~-的最大允许浓度1.9μmol/L。
2016年06期 v.16;No.96 321-325页 [查看摘要][在线阅读][下载 885K] [下载次数：127 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王涛;彭道平;李云祯;白杨;贺玉龙;黄涛;
2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)可与水体中的消毒剂反应生成绿色稳定自由基ABTS.+,其在405~815 nm范围内有5处可用吸收峰(405 nm、415 nm、649 nm、732 nm、815 nm),因此,ABTS分光光度法在近几年被广泛应用于检测水体中的消毒剂。详细介绍了ABTS分光光度法对水体中多种消毒剂(HOCl、NH_2Cl、ClO_2、HOBr、NH_2Br、NHBr_2、NBr_3、KMnO_4、Fe(Ⅵ)、PAA、DBDMH、O_3)的检测原理和操作步骤,并与传统检测方法(直接分光光度法、DPD分光光度法、碘量法等)进行了对比,归纳了ABTS分光光度法的优势,对ABTS替代原有检测方法的可能性及应用前景进行了展望。结果表明,ABTS分光光度法具有操作简单、步骤少(通常只需1步)、使用常规仪器(紫外/可见光分光光度计)、不使用重金属及有毒试剂、检测限低(通常小于2μg/L)、抗干扰能力强(有多处吸收峰,可避开干扰)、产物ABTS.+稳定性好的特点,可完全或部分取代原有水体消毒剂检测方法。ABTS分光光度法可以应用于实验室、水厂、污水处理厂及其他领域中的水体消毒剂检测。
2016年06期 v.16;No.96 326-331页 [查看摘要][在线阅读][下载 329K] [下载次数：399 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 杨舒奕;赵树明;尤学一;
港池内外水交换能力是关系到海港水环境的主要因素,以天津南港东港池为例,应用环境流体水动力学模型EFDC,采用大、小2层模型嵌套方式,构建了天津港及南港水动力模型。采用保守性示踪剂输运扩散法及粒子追踪2种方法,研究不同特性(水溶性、颗粒)污染物在港池的水交换能力,计算了各子区域的水体更新时间及粒子驻留时间,得到各子区域水交换能力。结果表明,南港东港池口门及中部区域水交换能力较强,港池底部水交换能力很弱。对于可溶性组分来说,西侧水体更新能力强于东侧;对于悬浮性组分来说,东侧水体中悬浮物比西侧更容易交换至外海,港池内可溶性物质的交换能力要强于悬浮性颗粒。
2016年06期 v.16;No.96 332-336页 [查看摘要][在线阅读][下载 1974K] [下载次数：84 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：0 ] - 乐晓妍;何云峰;李八辉;牛朝霞;虞涛;许银春;
城市道路交通噪声特性及变化规律研究是科学评价和治理城市交通噪声的重要基础。选取典型城市道路的平直顺畅路段作为研究对象,简化了车速变化、交叉口等复杂情况对于道路噪声的影响;通过对道路交通噪声的自动监测与数学分析,探讨了城市道路平直顺畅路段的噪声特性及其与交通流量的关系。结果表明:在交通顺畅、远离交叉口等复杂交通情况的典型城市道路两侧,噪声值与车流量变化趋势总体一致,可以用对数曲线拟合二者的关系;累积百分声压级(L_(50)、L_(90)和L_(95))与等效车流量的拟合程度均优于常用的噪声评价量等效声级(L_(Aeq));低频段的噪声与交通车流密切相关,而高频段的交通噪声对周边环境影响较小。
2016年06期 v.16;No.96 337-341页 [查看摘要][在线阅读][下载 551K] [下载次数：254 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 朱兰保;盛蒂;戚晓明;朱丽娟;张海龙;
为了解蚌埠市地表灰尘中氮磷形态及空间分布特征,于2015年11月在不同功能区采集30份地表灰尘样品,采用化学提取方法测得氨态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)、总氮(TN)、易交换态磷(ExP)、铝结合态磷(Al-P)、铁结合态磷(Fe-P)、闭蓄态磷(Oc-P)、钙结合态磷(Ca-P)、碎屑磷(De-P)和有机磷(Or-P),并对不同形态氮磷的空间分布特征、相关关系进行分析。结果表明,蚌埠市初冬季节地表灰尘中氮的主要形态为有机态氮(Or-N),占TN质量分数的91.85%;磷的主要形态为无机磷(IP),占总磷(TP)质量分数的96.36%。Or-N空间分布相对均匀,TN次之,而NH_4~+-N和NO_3~--N空间异质性明显;磷的空间分布差异性从大到小排序为Or-P、Fe-P、Al-P、Oc-P、Ca-P、DeP、TP、Ex-P。各种形态的氮磷均属于强变异,空间分布差异性较大,外界环境对其存在有强烈的干扰作用。TP空间分布比TN更趋于均匀。不同功能区地表灰尘氮磷质量比分析表明,公园绿地和商业区地表灰尘中氮磷质量比较高,居民区和文教区次之,交通区和工业区质量比较低。
2016年06期 v.16;No.96 342-347页 [查看摘要][在线阅读][下载 367K] [下载次数：98 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 杨书申;宋晓焱;郑明凯;王秀莲;黄春晓;
利用离子色谱技术对郑州市2014年10月一次严重灰霾天气过程的PM_(2.5)中的水溶性无机离子(F-、Cl~-、Br-、NO_3~-、SO_4~(2-)、Li~+、Na~+、K~+、NH_4~~+、Mg~(2+)及Ca~(2+))进行了分析测定,并结合大气质量监测数据及气团轨迹分析讨论了水溶性无机离子的质量浓度变化、来源及影响因素。结果表明,样品中Li~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、Br-均低于检测限,水溶性离子平均质量浓度从大到小依次为NH_4~+(36.33μg/m~3)、NO_3~-(30.4μg/m~3)、SO_4~(2-)(26.91μg/m~3)、Cl~-(12.43μg/m~3)、K~+(5.275μg/m~3)、Na~+(1.198μg/m~3)、F~-(0.626 4μg/m~3),水溶性离子质量分数为PM_(2.5)的47.2%~88.2%,平均为66.1%。随着灰霾天气的延续,水溶性离子在细颗粒物中所占比例逐渐增大,这表明来源于人为活动排放的二次污染物是PM_(2.5)主要贡献成分,采样时间段采样点PM_(2.5)污染受到了交通的严重影响,同时郑州市大气细颗粒物污染受周边农村农业生产影响严重,尤其是秸秆燃烧影响非常大。
2016年06期 v.16;No.96 348-353页 [查看摘要][在线阅读][下载 1730K] [下载次数：275 ] |[引用频次：20 ] |[阅读次数：0 ]