安全评价

  • 基于突变理论的盾构下穿危旧房屋及河流段风险评价与控制方法研究

    胡长明;张文萃;陆征宇;梅源;

    为了综合评价盾构下穿危旧房屋及河流段风险,结合软土土质特点,在对已有评价模型分析的基础上,针对风险评价普遍存在的问题,借鉴突变理论,确定盾构施工风险突变评价法步骤,将各因素归纳为工程地质、勘察设计施工、周边环境和水文地质四大指标,并对其进行分解,构建风险评价指标体系及等级标准,利用突变理论对工程实例进行评价,得到该区间盾构施工风险等级为极高风险,评估的结果较好地反映了工程的实际情况。基于风险评价结果,在盾构下穿过程,采取合理设定土压力、调节盾构推进速度和注浆压力等措施,实时动态监控地表沉降的变化和盾构施工关键参数,所得成果验证了突变理论风险评价的实用性和有效性。

    2017年04期 7-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1344K]
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  • FMECA-模糊综合分析法在自旋滑车桥轴风险评价中的应用

    黄旻瑶;王志荣;李向东;张新东;连苏谦;

    FMECA法是一种定性的分析方法,它通过对目标系统下各单元的功能、潜在故障模式、故障原因、故障率及严重性进行分析,找出危险性较高的故障模式和设计中的薄弱环节。模糊综合分析法可以将定性的评价结果以定量的形式表达,但其评价结果具有模糊性。提出了一种将FMECA法与模糊综合分析法相结合的评价方法,既可以减少模糊综合分析评价结果的模糊性,又可以将FMECA法的定性描述以定量的形式表达,使评价结果更加客观、合理。并以大型游乐设施中自旋滑车的桥轴为例,运用FMECA-模糊综合分析法对其进行风险评价,计算结果表明其风险等级较低,与实际检验结果相符。

    2017年04期 14-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 266K]
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  • 基于云模型的长时停工隧道衬砌结构质量评价

    彭怀德;刘敦文;马静;杨光;褚夫蛟;

    基于长时停工隧道衬砌结构质量评价中通常存在的定性描述和定量转化问题,引入一种基于云模型理论的长时停工隧道衬砌结构质量评价方法。根据长时停工隧道衬砌结构的特点,选取锚杆数量和衬砌厚度等20项评价指标,建立了长时停工隧道衬砌结构质量分级的评价模型;通过正向正态云发生器生成对应的云模型参数,再结合各评价因子的权重,获得云模型的综合确定度,最后利用最大隶属度原则确定长时停工隧道衬砌结构质量状态等级;将该模型应用于某一长时停工隧道工程实际,评定了该隧道衬砌结构的质量状态等级。结果表明,该方法不仅能给出长时停工隧道衬砌结构的质量等级,还能客观反映长时停工隧道衬砌结构中各因素的合格情况。

    2017年04期 18-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 516K]
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  • 基于组合赋权的铁路时间同步网云评估模型及应用

    兰丽;张友鹏;

    针对模糊综合评价法在铁路时间同步网可靠性评价中的不足,提出了基于组合赋权的铁路时间同步网云评估模型。首先,根据铁路时间同步网的功能结构,构建系统综合能力模型,建立其对应的功能硬件层次结构,从而选取影响铁路时间同步网可靠性的主要评价指标。然后,利用标度扩展AHP法和熵权法分别计算铁路时间同步网各评价指标的主客观权重,并且通过引入欧几里德距离函数计算差异系数,使主、客观权重之间的偏离程度与权重系数一致,从而获得各指标合理的综合权重。最后,计算各指标相对值,并且利用云模型表示,进行云计算得到综合指标云,将该综合指标云与可靠性评价集的云模型进行相似度度量,得到铁路时间同步网综合可靠性评价结果。结果表明,基于组合赋权的铁路时间同步网云评估模型能够实现对铁路时间同步网综合可靠性的评价。

    2017年04期 23-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1217K]
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  • 基于粗糙集与遗传算法的航空器空中相撞事故因素分析

    涂从良;吴明功;温祥西;赵年伟;

    为高效准确挖掘航空器空中相撞事故与相应事故致因因素间的规律,利用事故数据,提出一种基于粗糙集和遗传算法的分析模型。首先运用粗糙集理论对SHELL模型提供的第一层次因素进行重要性程度排序,并确定其权重;然后分析事故中各环节的具体因素,结合遗传算法对这些子因素进行约简,约简时重点考虑重要度高的主因素,确定最终的事故因素及其决策规则;最后,实例分析得出导致事故的主要因素为机组违规、管制差错与违规、气象和空域。实例分析结果表明,该模型与算法能适应航空事故数据特点,能客观描述几个主要因素与事故发生之间的关联关系。

    2017年04期 29-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 910K]
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  • 基于基准系统比较法的雷达间隔评估

    张勇;曹孝文;

    为缓解我国目前飞行流量日渐增加、空域紧张等情况,提出了一种系统评估航空器雷达间隔的新方法。首先,介绍了雷达间隔研究所使用的基准系统比较法,给出了分析方法和评估流程;其次,在综合考虑影响飞行安全各种因素的基础上,利用近距离危险接近概率(CAP)模型和基准系统比较法,建立了航空器间的雷达间隔评估模型,可对航空器飞行安全进行量化分析评估;最后,利用统计学知识和实测数据对该方法进行对比验证。结果表明:1)不同精度的雷达与雷达安全间隔密切相关,直接影响空中交通流量和航空器的运行效率;2)对于普通二次雷达,N-N模型更能反映雷达角度误差的分布情况;3)当雷达间隔为5 n mile时,危险进近概率为1.382 1×10-11,用精度更低(雷达角度误差为0.138 13)的雷达替换时,为保证航空器飞行安全,雷达间隔应增大到5.3 n mile;4)使用高精度雷达进行管制指挥和监控,可提高飞行流量,缓解航班延误,提升管制效率。

    2017年04期 35-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 707K]
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  • 基于改进层次分析法的火灾高危单位消防安全评估

    孙旋;陈一洲;袁沙沙;王志伟;周欣鑫;

    开展消防安全评估对提升火灾高危单位消防安全管理水平和维护公共安全具有重要意义。根据火灾高危单位的特点,给出了消防安全评估指标体系,包括建筑防火、消防设备设施和消防安全管理3项一级指标,建筑整体布局、安全疏散系统、消防给水系统、自动灭火系统、防排烟系统、电气防火系统、其他设备及器材、日常管理、应急制度及培训教育、电器燃气消防器材管理10项二级指标,建筑类别、安全出口、室外消防水、自动喷水灭火系统、风机、消防电源及其配电、防火门窗、消防安全管理制度、应急制度、电器管理等54项三级指标。在现场调研和理论分析的基础上,利用改进的层次分析法计算得到某火灾高危单位消防安全评估指标体系各指标的权重,建立了火灾高危单位消防安全评估模型,对其火灾危险性进行了评估。

    2017年04期 39-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 721K]
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  • Elman神经网络在矿井突水水源判别中的应用

    徐星;田坤云;王公忠;孙光中;

    矿井突水是矿建与生产过程中最具威胁的自然灾害之一,准确判别突水水源是防治水害的关键。选取6种离子的质量浓度作为突水水源的判别因素,将河南省焦作矿区不同水层的39组水化数据以2种样本设计方案进行Elman神经网络模型的构建与检验。以不同的35组水源样品作为训练样本,运用Matlab软件进行Elman神经网络训练,将所建立的判别模型应用于(相应的)4组待测样本的判别,并与DDA、FDA、Bayes三种判别方法的判别结果进行分析比较。2种方案应用结果表明:将具有非线性动态特征的Elman神经网络应用于突水水源判别,在结合相应的水文地质条件前提下,可以准确判断突水来源;矿井多年的开采促使地下各水层水质呈动态变化,Elman神经网络判别模型能够反映这种变化特性,对探寻地下水运移与演化具有一定的应用价值。

    2017年04期 43-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 419K]
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  • 基于文本挖掘的煤矿安全隐患分析

    谭章禄;陈晓;宋庆正;陈孝慈;

    为充分有效利用煤矿安全隐患数据,揭示安全隐患数据中隐藏的重要信息和潜在规律,用于指导安全管理实践,在对安全隐患数据进行预处理的基础上,利用词云和词频统计方法展现安全隐患概况,运用文本挖掘技术和社会网络分析方法研究煤矿安全隐患信息的关联关系和分布规律。结果表明,将文本挖掘技术和社会网络分析方法应用于文本型安全隐患数据分析具有可行性,有助于煤矿企业提高对安全隐患数据的认知并制定合理的安全隐患治理措施。

    2017年04期 48-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1019K]
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  • 基于包络线的云相似度及其在安全评价中的应用

    李莎莎;崔铁军;马云东;王来贵;

    在安全评价中,专家给出的数据一般带有定性和定量、模糊性和随机性、不确定性等特点。为了表示这些特点,并将这些信息进行分析、合并,进而达到化简的目的,提出一种基于包络线的云模型方法。该方法用云模型表示专家对某一问题给定的数据,形成多位专家对该问题的多个云模型。同时根据云模型形态特点,构建云模型的上下包络线,并对包络线之间的云滴区域进行积分。最终通过积分区域重叠部分与积分区域的比例关系来判断云模型的相似程度,达到将这些专家信息化简的目的。给出了4种基于相似度的评价语义化简规则。应用该方法分析巷道冒顶风险中稳定岩层距巷道顶板表面距离的中度风险语义。结果表明,两位专家对于该问题的看法既有联系又有区别。最后给出了该算法的优点。

    2017年04期 53-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 353K]
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  • 煤尘润湿接触角的BP神经网络估算方法研究

    罗根华;马云东;李梦雪;娜木热;

    通过采集和测定35个矿区煤样品的化学组成、结构参数和润湿接触角,构建了以13个影响因子为输入参数和以接触角为输出目标的3层BP人工神经网络,并利用该模型估算煤尘润湿接触角。结果表明,隐含层节点数为19时,接触角估算值与实测值的决定系数R2=0.957,平均相对误差为4.59%,表明基于BP神经网络建立的煤尘润湿接触角估算模型具有很高的精度。

    2017年04期 58-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 382K]
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  • 基于微震活动性参数的矿山灾害风险性评价

    张楚旋;李夕兵;康虔;董陇军;马举;

    微震灾害分级是判别及处理高风险采场的关键。为了预测并防治采空区失稳导致的灾害,结合用沙坝矿引进的IMS微震监测系统,首先统计矿山尺度的微震活动性特征,将主要采场进行分区。然后分析各分区的最大潜在震级及其重现时间、微震扩散率、微震劲度比、能量频次等特征。最后结合采场微震灾害风险性分级标准对各分区风险性进行分级。结果表明,综合考虑微震事件的能量分布特征、空间分布特征、时间分布特征进行灾害风险性分级的结果更为合理。

    2017年04期 62-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 962K]
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  • 石门揭煤工作面煤与瓦斯突出预测的理论分析

    范喜生;张浪;汪东;陈金玉;

    目前,我国石门揭煤工作面突出事故仍时有发生。为了研究石门揭煤工作面煤与瓦斯突出(以下简称"突出")预测问题,首先,根据工作经验指出我国《防治煤与瓦斯突出规定》中2种预测方法(综合指标法、钻屑瓦斯解吸指标法)存在的不足,即预测指标缺乏理论依据、临界值往往难以通过试验考察确定;其次,建立了石门揭煤工作面突出预测的物理模型,认为突出主要是爆破卸压增渗与瓦斯渗流产生的剪应力达到了煤体的剪切强度所致(突出的必要条件而非充要条件);第三,采用变分法求解强非线性一维平面瓦斯渗流偏微分方程,获得包括非线性特性的自模拟解(近似解析解);最后,利用自模拟解等建立了石门揭煤工作面突出预测的临界条件,得到了瓦斯压力的临界值p0max与煤的坚固性系数f的平方成正比的结论。介绍了俄罗斯现行防突指南中的临界条件(p0max<1.4f2)及有关情况,建议作为综合指标法等的辅助指标用于石门揭煤工作面突出预测,也可供斜井、立井揭煤工作面突出预测参考。

    2017年04期 67-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 217K]
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安全工程

  • 汽车EPS系统的行车工况补偿控制策略

    米根锁;敖德根;梁骅旗;

    针对汽车在常见转向工况时转向的操纵性和安全性不足问题,提出将常见工况补偿控制策略融合到汽车EPS助力控制中,将汽车速度、汽车质量、方向盘左右晃动考虑在内,设计了高速避让、低速满载、颠簸路面3种补偿控制策略;并理论分析加入高速避让、低速满载、颠簸路面3种补偿策略后,方向盘、齿条位移和汽车横摆角速度增减值的变化;最后,通过搭建汽车EPS系统模型和二自由度汽车模型进行仿真验证。仿真结果表明,采用补偿控制策略后,汽车在高速、低速大重量及于凹凸不平的路面行驶时,助力电机目标电流的获取与汽车行驶的内外环境紧密相连,且可随行车条件的改变而适时改变,使汽车EPS系统具有了更好的操纵性和安全性。

    2017年04期 70-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1178K]
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  • 特厚倾斜煤层采空区对公路路基沉降影响研究

    崔铁军;李莎莎;马云东;王来贵;

    为了研究采空区导致上覆复杂岩层运移致使公路路基沉降问题,以颗粒流理论为基础,通过下落法构建模型。根据煤层位置,假设了7种采空区长度进行模拟。模拟的结果为岩层应力、应变在不同情况下的最终状态,同时提出了影响区和松散堆积区的概念。结果表明,由于岩层构造复杂,在不同情况下主要影响区和松散堆积区的发展变化是不同的,特别是岩层4的作用较为特殊。根据公路路基设计规范,采空区只限于假设1和假设2的采空区范围内,路基沉降才能满足规范要求。

    2017年04期 76-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1375K]
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  • 地下采空诱发顺层岩质斜坡变形破坏特征研究

    代张音;唐建新;舒国钧;腾俊洋;王艳磊;刘姝;

    为揭示地下采空诱发顺层岩质斜坡变形失稳的机制,采用底摩擦模型模拟试验方法,以重庆市鸡尾山地质条件为试验对象,研究不同开采顺序(顺坡开采、逆坡开采)、煤柱留设(上下边界矿柱、区段或水平矿柱)情况下,地下采空区不同空间分布诱发其上覆岩层的变形破裂响应特征。结果表明:1)地下采空区分布不同,其上覆岩层变形破裂响应特征也不同;2)软弱夹层是顺层斜坡的潜在滑动面,同一矿山地质条件、不同采空区影响下的软弱夹层可分为凹形、凸形、S形、反S形4种类型;3)地下采矿形成采空区后,岩体破坏规模及程度主要受地质环境和开采方式的控制,地下采空影响下类似含软弱夹层缓倾斜顺层斜坡的变形机制为弯曲-断裂、滑移-拉裂。

    2017年04期 80-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 871K]
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  • 角-并联变换法解算简单角联网络研究

    范凌云;谢贤平;

    在解决简单角联网络的风量分配、风阻风压计算等问题上,很少有比较简便的方法。提出了角-并联变换法,实质是将简单角联通风网络简化为简单并联网络,即将具有共同风量的分支分解为2条或几条具有等值风阻的分支巷道;然后采用BFS法(由Broyden、Flether与Shanno提出),基于MALAB编程解算变换后的网络各项通风参数,并分析等效变换精度。对解算结果的对比分析发现,运用此法求解矿井复杂风网的实算结果与Scott-Hinsley(斯考德-恒斯雷法)所得结果一致,而且更准确,表明角-并联变换的理论和方法是正确的。与传统方法相比,该方法可避免建立复杂的数学方程,在计算机上即可完成全部解算过程,除适用于解算简单角联通风网络外,也可应用于其他相关领域。

    2017年04期 84-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 318K]
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  • 煤岩体导热系数试验及单因子方差分析

    周西华;高政波;李昂;白刚;徐丽娜;李艳飞;

    为研究温度和含水量对煤、岩体导热系数的影响,采用激光闪射法测得8种煤、岩样品的导热特性参数;利用单因子方差分析方法对不同温度条件下的煤岩体导热系数测定结果进行比较分析,结果表明:煤岩体的导热系数随温度升高线性降低,随含水量增大而增大;岩石的导热系数大于煤体的导热系数,岩石的导热系数为1~5W/(m·K),煤的导热系数为0.1~0.5 W/(m·K);拟合得到不同煤体导热系数和温度的关系式,其拟合函数相关度在0.93左右,最大相对误差为2.18%。因此,可利用拟合函数和测试结果预测测试矿井的煤岩体导热系数。

    2017年04期 89-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1309K]
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  • 水分润湿过程中煤中瓦斯解吸规律试验

    陈金生;王兆丰;岳基伟;樊亚庆;

    为了深入探讨水分对煤中瓦斯解吸特性的影响,采用试验和理论分析相结合的方法,按照原煤的固有粒度配比加工制作型煤,充分干燥后使其吸附平衡以模拟原始煤体,然后利用自制的试验装置实现水分自然进入含瓦斯煤,再测试水分润湿含瓦斯煤过程中样品缸内的瓦斯压力变化情况。结果表明:水分润湿含瓦斯煤过程中样品缸内瓦斯压力不断升高,水分能置换出煤中吸附瓦斯;相同吸附平衡压力下,煤样含水率越高,水分占据的有效吸附位越多,累计瓦斯解吸量越大,当煤样含水率达到煤的极限吸水率时,累计瓦斯解吸量达到极限值;同一含水率条件下,随吸附平衡压力增长,煤样吸附饱和度逐渐增加,水分越难进入煤体内部细微孔隙,造成累计瓦斯解吸量逐渐增加,但增幅逐渐减小,随吸附平衡压力不断升高,极限瓦斯解吸量趋于一定值。

    2017年04期 95-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 917K]
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  • 浓度对橡胶粉尘爆炸特性的影响

    马香香;喻源;张庆武;李云浩;刘斐斐;

    为了解橡胶粉尘的爆炸危险性,采用20 L球爆炸测试装置对常温常压下、粒径75μm以下的橡胶粉尘在质量浓度50~700 g/m3范围内的爆炸特性进行试验研究,测定其最大爆炸压力及爆炸指数随质量浓度的变化规律,进而对其爆炸危险性程度进行分级。结果表明:橡胶粉尘质量浓度为300 g/m3时,爆炸压力达到最大值0.49MPa;在橡胶粉尘质量浓度为250 g/m3时,爆炸指数达到最大值5.04MPa·m/s,根据ISO 6184粉尘爆炸烈度等级分级标准,其粉尘爆炸危险性分级为St-1级。

    2017年04期 99-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 483K]
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  • 超细聚苯乙烯微球粉体的燃爆特性研究

    毕明超;蒋军成;姚骏;潘飞;

    为研究超细聚苯乙烯微球粉体的燃爆特性,通过粉尘层最低着火温度测试装置、MIE-D1.2最小点火能测试装置、20 L球形爆炸测试装置,对其最低着火温度、最大爆炸压力、最小点火能量(MIE)等爆炸特性参数进行测定,探讨了加热温度、点火延滞时间、粉尘质量浓度、粉尘粒径对粉体燃爆特性的影响。结果表明:超细聚苯乙烯微球粉尘层在350℃左右时会发生无焰燃烧,且加热温度越高,粉体粒径越小,粉尘层发生着火时所需的时间越短;当粉体质量浓度为250 g/m3时,最大爆炸压力达到0.65 MPa,质量浓度为500 g/m3时,最大爆炸压力的上升速率达90 MPa/s以上;随点火延滞时间增加,最小点火能表现出先缓慢减小再急剧增大的规律;随粉尘质量浓度增加,最小点火能逐渐降低,当粉尘质量浓度超过500g/m3后逐渐趋于稳定。

    2017年04期 103-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 940K]
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  • 新型茧覆惰化材料对不同体积分数甲烷的吸收性能分析

    石朗君;蒋军成;吴凡;陈强;赵冬;

    针对研制出的新型茧覆惰化材料,选择在甲烷爆炸下限以下2%、3%和4%三个体积分数梯度,使用纯水、多体积分数水平的新型复配试剂和参比试剂(国际先进水基灭火溶液F-500)对含有不同体积分数甲烷的混合气体进行喷洒,对比研究新型试剂在不同体积分数甲烷泄漏环境中的吸收性能。结果表明,不同甲烷体积分数环境下,两试剂均表现出良好的吸收包覆甲烷的能力,配方试剂对应曲线较参比试剂的波动小,甲烷体积分数下降速度更快,茧覆吸收效果突出、稳定;随添加量增加,两试剂受到分布不均及包覆饱和的影响,作用后期出现小范围反吸收效应,但不影响甲烷体积分数的整体下降趋势。配方试剂吸收包覆可燃烷烃的能力随试剂添加量及作用时间增长而增强,当添加量超过3%时,作用效果明显,试验初期甲烷体积分数下降迅速,后期逐步趋于稳定。总体而言,新型茧覆惰化材料具有良好的吸收包覆甲烷气体的能力。

    2017年04期 108-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1276K]
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  • 外部条件对玉米淀粉粉尘爆炸特性的影响

    陈晓坤;蔡灿凡;肖旸;王秋红;

    为了探明外部条件对玉米淀粉粉尘爆炸特性参数的影响,利用20 L球形爆炸装置进行试验测试,探讨了点火能量及粉尘含水量对粉尘爆炸特性的影响,对比研究了CaCO_3和Al(OH)_3两种惰性介质的抑爆效果。结果表明:随点火能量增加,粉尘最大爆炸压力和最大升压速率呈线性上升,在高质量浓度下,粉尘爆炸压力受点火能量的影响更显著;添加CaCO_3和Al(OH)_3能够降低玉米淀粉的爆炸压力,相对于CaCO_3的物理抑爆,Al(OH)_3的物理-化学抑爆效果更佳;玉米淀粉粉尘的最大爆炸压力及爆炸升压速率随粉尘含水量降低而不断增大。

    2017年04期 113-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 663K]
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  • 煤岩混合型粉尘云最低着火温度试验研究

    郭柯惊;刘剑;

    为研究半煤岩巷道中岩粉质量分数和煤的挥发分与煤岩混合型粉尘云最低着火温度的关系,选取挥发分差异较大的5种煤样以相同比例配制煤岩混合型粉尘,利用粉尘云最小点火温度测定仪进行煤岩混合型粉尘试验。结果表明,当煤岩混合型粉尘中岩粉质量分数低于40%时,岩粉的混合会导致混合型粉尘云最低着火温度发生小幅度波动;当岩粉质量分数高于40%时,煤岩混合型粉尘最低着火温度会随岩粉质量分数的增加而大幅度升高;挥发分质量分数越小的煤粉,其混合型粉尘云最低着火温度越容易受岩粉质量分数的影响。

    2017年04期 117-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 518K]
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  • 球接管容器气体爆炸尺寸效应的试验研究与数值分析

    刘明翰;王志荣;甄亚亚;张尚峰;蒋军成;

    为了解尺寸对球形容器连接管道甲烷-空气混合物爆炸的影响规律,利用Fluent软件,采用κ-ε湍流模型、涡耗散模型(简称EDC模型)、壁面热耗散、热辐射模型及SIMPLE算法,建立了球形容器连接管道内甲烷-空气混合物爆炸的数值模型,对容器与管道内甲烷-空气预混气体爆炸的尺寸效应进行了数值模拟。结果表明:随管道内径增大,球形容器内最大爆炸压力逐渐增大,管道末端最大爆炸压力变化无明显规律;而随管道长度增加,球形容器内最大爆炸压力逐渐减小;改变管道内径,较大体积球形容器内最大爆炸压力均大于较小体积球形容器内最大爆炸压力,最大爆炸压力上升速率的规律则相反,容器体积对管道末端最大爆炸压力的影响无明显规律。

    2017年04期 120-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 1060K]
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  • 酒精在常见可燃地面材料燃烧痕迹特征规律研究

    金静;王俊;张金专;

    易燃液体燃烧痕迹识别对助燃剂放火火灾调查至关重要。选用丙纶地毯和PVC地板革作为纤维和塑料地板的代表,以工业酒精作为易挥发助燃剂的代表,研究酒精用量、灭火方式等对燃烧痕迹形成及痕迹稳定性的影响。通过与未加载酒精的痕迹对比,发现丙纶地毯因热稳定性较差,燃烧后往往能形成烧坑或烧洞,其燃烧轮廓以典型的灰化形式存在,加载酒精的部位熔融严重,与地面紧紧粘连在一起;PVC地板革因为表面光滑,酒精在其表面不断流淌,燃烧后会留下清晰的轮廓,类似于细线状的印痕,而地板革本身基本不会燃烧。燃烧熄灭的方式也会对其炭化程度、燃烧图痕、残余形状产生影响。

    2017年04期 125-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1405K]
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  • 基于BP神经网络的二元混合液体自燃温度预测

    何凡;蒋军成;潘勇;陈海岭;

    为了给工业界提供一种快速预测二元混合液体自燃温度的有效途径,将试验所测不同组分及配比的168个二元混合液体的自燃温度作为期望输出,将基于电性拓扑状态指数(ETSI)理论、引入混合ETSI概念而计算出的9种原子类型所对应的混合ETSI作为输入,采用三层BP神经网络技术建立了根据原子类型混合ETSI来预测混合液体自燃温度的BP神经网络模型,并应用改进的Garson算法进行多参数敏感性分析。经模型评价验证及稳定性分析,得到训练集的决定系数R2为0.965,平均绝对误差MAE为11.892 K,测试集的交叉验证系数Q2ext为0.923,平均绝对误差MAE为15.530 K,发现该模型的预测性能优于已有的多元非线性回归(MNR)模型,表明BP神经网络模型具有较好的拟合能力和预测能力,对烷、醇类混合体系自燃温度的预测精度最佳。

    2017年04期 129-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 420K]
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  • 基于Pyrosim的宿舍楼火灾模拟分析

    龙新峰;张雪琴;楼波;

    为研究不同火灾工况对宿舍楼火灾过程的影响,应用Pyrosim对某大学东六宿舍进行火灾动态模拟,对比分析了宿舍大楼所有门窗全开状态和着火房间窗户闭合、门在20 s后打开的状态下,宿舍楼各部分温度、烟气层高度、门窗热流量及烟气蔓延特点。Pyrosim模拟结果表明,在火灾爆发的前20 s内,火势发展与门窗开合状态无关。在火灾中后期,门窗全开状态下,着火房间的温度及热流量较低、烟气层离地的高度较高,着火房间上方的宿舍受烟气影响较为严重;而在着火房间窗户闭合、门在20 s后打开状态下,横向走廊及各层楼梯处受烟气影响较严重。

    2017年04期 134-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1990K]
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  • 基于MATLAB图像处理的层流火焰传播速度研究

    付敏;王林;任常兴;

    为了减小传统本生灯火焰法测定层流预混火焰传播速度的误差,基于MATLAB图像处理技术提出了一种改进火焰图像处理及提取火焰边界线数据的方法。该方法对图像进行优化处理后运用LOG算子检测边缘信息,并为其添加平滑曲线;然后将散点拟合为函数表达式,选用Polynomial逼近方式修正拟合曲线误差;换算为实际坐标后对拟合函数进行面积积分计算,即得更接近真实的火焰外表面积。利用该方法对不同当量比下甲烷燃烧的本生灯火焰图像进行处理,求取其层流火焰传播速度,并与前人结果进行对比。结果表明,传统全面积法所得结果普遍偏高;相比于Vagelopulous利用平面火焰法所得结果,该方法获取的层流火焰传播速度在贫燃侧与之相近,在富燃侧则较之略低。

    2017年04期 140-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1708K]
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安全管理

  • 基于SEM的双车道公路超车行为安全评价

    秦雅琴;张静;贾现广;惠袁媛;崔晨阳;

    为提高驾驶人在双车道公路上超车的安全性,基于tau理论适应性分析,提出超车过程中驾驶人不仅根据tau线索估计避碰时间,也利用距离、速度、加速度等判断超车是否安全的试验假设。招募12名受试者,应用驾驶模拟系统试验平台,依据试验假设采集12个与超车行为有关的驾驶行为数据,对其进行无量纲化处理,并利用Bootstrap法对数据进行扩增。结合驾驶行为问卷得分,利用AMOS软件,建立超车行为安全评价的结构方程模型。通过对初始假设模型进行多次修正与评价,得到影响超车行为安全的3个驾驶行为参数。结果表明,超车车辆在超车并道后的速度、与前导车之间的避碰时间及与对向车辆之间的避碰时间这3个驾驶行为参数可作为超车行为安全评价的有效指标。

    2017年04期 145-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 704K]
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  • 空中危险接近的系统动力学机理及仿真研究

    陈芳;范丹红;

    为了探索空中危险接近的形成过程与反馈机制,运用系统动力学的方法深入分析了空中危险接近影响因素间的复杂相互作用和回馈效应,建立了空中危险接近发生机理的动态模型,包括管制服务、人力资源和安全三大子系统,利用Vensim软件对其进行模拟仿真,可预测不同场景下空中危险接近的变化趋势。结果表明:乐观场景时,2005—2015年空中危险接近数量呈缓慢增长趋势,2015年之后保持不变,这表明在国内航班量稳步增长时,空中危险接近事件的数量不变,事故率越来越低;悲观场景时,空中危险接近数量一直处于上升趋势,2021年之前缓慢增长,这表明虽然设备故障率和管制员的防撞培训频率不高,但缩短TCAS(Traffic Alert and Collision Avoidance System,空中交通预警和防撞系统)反应时间能在短期内明显提高管制员的专注程度,从而延缓空中不安全事件的数量增长,但随着2021年后指挥架次的增加,反应时间越短,空中危险接近事件会越多。

    2017年04期 151-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 1009K]
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  • 我国高校消防科研投入产出效能研究

    徐志胜;游温娇;孔杰;

    为进一步突出现阶段我国消防工程的科研效能,优化投入产出结构,集中采用数据包络分析中的CCR和BCC模型,对国内开设消防工程专业的13所高校2010—2014年的科研效率进行了分析。结果表明:13所高校中有10所高校综合效率为"1",即77%的高校处于投入产出效能最优状态;DMU9、DMU11、DMU13三所高校纯规模效率分别为0.813、0.989、0.211,表明加强对消防专业建立较晚的高校的支持力度很有必要;2010—2014年,我国消防科研效能的平衡度呈波动上升,人力资源投入和科技产出指标的相关性较显著,重点高校的科研效率平均高于普通院校将近0.1个效率点,表明对消防科研的发展总体而言,需从重视绝对数量的硬性资源投入转向科研质量的相对投入,以促进专业持续、有效发展。

    2017年04期 157-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 537K]
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  • 驾驶人视觉注意力需求与驾驶行为特性的关系

    秦雅琴;惠袁媛;郭凤香;李海琼;张静;

    采用驾驶模拟系统平台,以不同车道类型及不同交通流状态(自由流/稳定流/不稳定流/强制流)为虚拟试验场,应用心理试验设计方法,测试得到21名被试在不同交通流状态下的视觉注意力需求及驾驶行为。对5种车道类型及4种交通流状态下被试驾驶时的视觉注意力需求特性和驾驶行为特性数据进行分析,得到不同车道不同交通流状态下的视觉注意力需求变化情况。利用多元回归方法分析了不同交通流状态下驾驶人视觉注意力需求与驾驶行为之间的关系,并构建了基于驾驶行为特性的驾驶人视觉注意力需求预测模型。结果表明,驾驶人视觉注意力需求与制动次数、油门踏板位移和车辆轨迹偏差之间存在相关关系。

    2017年04期 162-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 1317K]
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公共安全

  • 出口位置对恐慌条件下小白鼠逃生效率的影响

    李涛;刘天扬;司有亮;冉桐;林鹏;

    通过燃烧的香所产生的烟气驱动小白鼠在恐慌条件下逃生,研究了群集效应下出口位置对恐慌疏散效率的影响。试验采用90只雌性小白鼠。出口宽2 cm,设置位于中间、靠近边界一侧、距离边界一侧2 cm、距离边界一侧10 cm和距离边界一侧20 cm 5种工况。每种工况试验前,首先对小白鼠进行逃生训练,使其熟悉出口位置。然后对每种工况进行若干次试验,分别记录每只小白鼠通过出口的时间。结果表明,出口位置对恐慌条件下的疏散效率有明显影响,边界出口效率明显高于中间出口,最优的出口位置是距离边界一侧2 cm处。

    2017年04期 167-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 2319K]
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  • 降雨条件下黄土斜坡的入渗特征分析

    杜光波;倪万魁;

    为研究黄土斜坡的降雨入渗规律和降雨诱发黄土滑坡的机理,在宁夏西吉县一黄土斜坡建立了监测站,在斜坡上部开挖探井并安装了土壤水分计观测土壤含水率,在探井附近安装了小型气象站,观测气温、降雨量、蒸发量。通过现场观测数据分析了气象条件对土壤含水率的影响,以及雨水在黄土斜坡中的入渗规律。使用SEEP/W软件分析了完整黄土斜坡和有裂隙黄土斜坡在临界降雨条件下的孔隙水压力分布,以及斜坡孔隙水压力随深度的变化规律。结果表明,深度1 m以内的土壤含水率变化受蒸发量与降雨量的影响显著,深度越大,土壤含水率的变化曲线越平缓。强度大于19 mm/d的降雨才会引起土壤含水率的骤增,且土壤含水率变化比降雨延迟48 h左右。斜坡表面发育的裂隙是雨水进入斜坡体内部的主要通道。降雨会在有裂隙的斜坡内部形成饱和区,使土体抗剪强度降低,饱和渗流会增加斜坡下滑力,这些作用使黄土斜坡发生滑动。现场监测研究得出了研究区滑坡临界降雨量的参考值,提出斜坡裂隙是降雨诱发黄土滑坡的重要因素。

    2017年04期 173-177页 [查看摘要][在线阅读][下载 1225K]
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污染控制技术与原理

  • 溶菌酶和硫酸铝联用优化污泥脱水性能的研究

    施周;戴慧奇;罗璐;李广超;申亮;

    以污泥沉降体积、污泥比阻和污泥泥饼含水率为指标,考察了溶菌酶和硫酸铝联用时加药方式和加药剂量对活性污泥沉降性能及脱水性能的影响。结果表明,先投加溶菌酶后投加硫酸铝时污泥的脱水性能更佳,硫酸铝和溶菌酶的最佳投加量均为0.10 g/g TS(总固体),此时,污泥泥饼含水率和污泥比阻分别可达71.84%和0.68×1012m/kg,相比于硫酸铝单独调理分别降低了约5%和0.23×1012m/kg。污泥胞外聚合物(EPS)含量分析表明,溶菌酶和硫酸铝联用时显著降低了污泥中LB-EPS(松散附着性EPS)含量,在最佳投量下可将原污泥的LB-EPS中的蛋白质和多糖依次从(13.44±2.11)mg/L和(23.97±3.44)mg/L降至(1.72±0.32)mg/L和(8.69±0.15)mg/L,表明联合处理使得EPS中的水分得到释放,提高了脱水性能。

    2017年04期 178-183页 [查看摘要][在线阅读][下载 1191K]
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  • 能源物质和接种物的投量对生物沥浸改善城市污泥脱水性能的影响

    刘恒甫;石明岩;罗佳文;张露露;李秋菊;石云峰;朱月琪;

    选用硫粉(S0)和黄铁矿粉(Fe S2)作为复合能源物质,以生物沥浸处理城市污泥脱水。通过正交试验分析了不同能源物质和接种物配比下的污泥脱水、沉降性能。结果表明:能源物质和接种物的合理配比为S0投量2 g/L、Fe S2投量6 g/L、接种物投量20%,在该投量下进行生物沥浸试验,污泥比阻由初始的3.35×1012m/kg降至3.90×1011m/kg,降幅达88.36%,污泥沉降率由68%升至78%;沥浸过程中污泥比阻、沉降率与p H值、ORP、Fe2+、Fe3+、总Fe和SO2-4质量浓度的变化同步,表明污泥脱水和沉降性能的改善是酸化、氧化和絮凝的协同作用所致;同时,细菌总数、总大肠菌群和粪大肠菌群的灭活率均在99%以上,表明生物沥浸还可高效杀灭病原微生物。

    2017年04期 183-188页 [查看摘要][在线阅读][下载 562K]
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  • 贫营养条件下MBR与IAMBR脱氮效果分析

    王明圆;刘然;杜江;孙宝盛;

    以膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor,MBR)工艺和间歇曝气式膜生物反应器(Intermittent Aeration Membrane Bio-Reactor,IAMBR)工艺进行对比运行试验,探求贫营养条件下系统的运行和脱氮特性。定期测量各项氮指标及混合液污泥浓度等数据,结果表明:IAMBR系统整个周期内的氨氮去除率(平均值为81%)基本高于MBR(平均值为76%);IAMBR的总氮去除率虽然有限,但基本维持了理论上的出水总氮质量浓度小于进水总氮质量浓度,优于MBR的总氮去除率负值状态;试验末期,MBR的污泥质量浓度迅速下降至3 650 mg/L以下,而间歇曝气式IAMBR的污泥质量浓度仍旧保持在4 530 mg/L。因此,整体来看IAMBR系统比MBR更能经受贫营养环境的冲击。

    2017年04期 189-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 730K]
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  • 污泥干化芦苇床中芦苇内生菌群多样性研究

    张万筠;崔玉波;王毅;陈兆亮;李亚琪;

    以污泥干化芦苇床中芦苇内生菌的多样性作为主要研究对象,结合16S rDNA高通量测序技术与PCR-DGGE技术,对污泥干化芦苇床和天然湿地中污泥菌群及芦苇内生菌群多样性进行了比较分析。结果表明,污泥干化芦苇床芦苇内生菌的细菌类群包含了20门、30纲、73目、152科、467属、1 167种细菌。其中变形菌门(65.6%)和拟杆菌门(25.5%)占绝对优势,γ-变形菌纲是丰度最高的纲,占总数的43.4%;排前20位的优势菌种相对百分比之和为46.5%,分属于所对应的18个属、12科、10目、6纲、3门。DGGE分析表明,污泥干化芦苇床中的污泥和芦苇内生菌优势菌群的种类与天然湿地相比差异显著;同时由于污泥的影响,芦苇内生菌群种类也发生了较为明显的变化。

    2017年04期 193-198页 [查看摘要][在线阅读][下载 783K]
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  • 芦苇床中古细菌的群落多样性分析

    王春艳;朴永哲;崔玉波;王世全;王小瑜;刘荣娜;

    为了描述剩余污泥稳定化芦苇床系统中有机质矿化、甲烷排放及相关微生物多样性之间的内在关系,采用PCR-DGGE技术分析了不同芦苇床、不同季节的稳定化污泥中古细菌群落结构及其多样性。序列分析发现,与DGGE条带序列亲缘关系最近的种属为未培养古细菌和未培养产甲烷古细菌。古细菌群落结构呈季节性变化,且同一季节不同芦苇床的群落结构存在一定差异。具有通气结构芦苇床的剩余污泥中产甲烷古细菌的丰度较低,同时甲烷排放量也较低,因此设置通气结构的芦苇床设计更合理。

    2017年04期 199-203页 [查看摘要][在线阅读][下载 1146K]
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  • 污水地下渗滤系统基质床特性模拟

    李英华;翁焕勇;王瑶;张晓晓;

    为提高污水地下渗滤系统(Subsurface Waste-water Infiltration System,SWIS)的生物脱氮效率,改进了基质床体结构组成,采用土柱模拟试验对比了基质床改进前后ORP特征及氨化、硝化及反硝化细菌数量的变化。结果表明,在地下渗滤系统中,氨氮的去除率(Q)随基质层深度的变化规律为Q(100 cm)>Q(80 cm)>Q(20 cm)≈Q(40 cm)>Q(60 cm)。改进后基质铺设顺序依次为:0~60 cm填充炉渣和草甸棕壤(两者体积比为3∶7),60~130 cm铺设活性污泥、炉渣和草甸棕壤(三者体积比为1∶2∶7)。基质床结构组成改进后,20~60 cm区域氧化电位(ORP)大幅提高,尤其60 cm深度处ORP从0提高到180 m V,有效促进了硝化反应的进行;床体氨化、硝化及反硝化细菌数量大幅度提高,对NH+4-N及TN的脱除效率分别较改进前提高了12.6%和10.5%,出水NH+4-N及TN质量浓度满足城市景观地表水水质标准(GB/T 18921—2002)。

    2017年04期 204-208页 [查看摘要][在线阅读][下载 939K]
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  • 曝气量及亚硝酸盐浓度对SBBR单级自养脱氮系统性能的影响

    张小玲;李正群;赵艳红;周鹏;冯萌萌;

    为了提高单级自养脱氮工艺的脱氮性能及稳定性,采用SBBR反应器,通过连续试验及间歇试验研究了曝气量对单级自养脱氮系统脱氮效率及脱氮负荷的影响,分析了反应器内不同曝气条件下氨氮降解特征、亚硝酸盐质量浓度与氨氮降解速率的关系,并探讨了污泥的亚硝酸盐氧化活性与SBBR反应器稳定性的关系。连续试验结果表明,曝气量从48 L/h提高到88 L/h,总氮平均去除率由72.46%增长至93.00%,总氮平均去除负荷由0.29 kg N/(m3·d)提高至0.57kg N/(m3·d)。间歇试验结果表明:氨氮降解速率随曝气量增加而提高,出水氨氮及总氮质量浓度随曝气量增加而降低;同时曝气期DO质量浓度随曝气量增加而有所升高;在整个SBBR周期内未出现亚硝酸盐积累的现象,亚硝酸氮质量浓度一直较低(低于2.00mg/L),向反应器中添加亚硝酸盐可以促进氨氮的降解;随曝气量增加,由于污泥的亚硝酸盐氧化活性较低,硝化作用产生的硝酸盐并未大幅增长,系统表现出了较好的稳定性;氨氮未完全降解时,反应器内DO质量浓度曲线缓慢下降或基本保持不变,当氨氮完全被去除时,系统不再耗氧,DO质量浓度迅速升高,曲线出现拐点,DO拐点对单级自养脱氮控制有重要参考价值。

    2017年04期 209-213页 [查看摘要][在线阅读][下载 1003K]
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  • 蛋白泡沫灭火剂及其组分的生物降解试验

    张宪忠;包志明;靖立帅;陈旸;傅学成;

    采用呼吸计量法考察蛋白泡沫灭火剂组分对其降解性的影响,明确几种国内典型蛋白泡沫灭火剂的生物降解性能。20 d快速生物降解试验结果表明:水解蛋白浓缩液易于生物降解,防腐剂苯酚的添加不会抑制蛋白泡沫灭火剂的生物降解,泡沫稳定剂硫酸亚铁则会对蛋白泡沫灭火剂的生物降解有所影响;6种市售典型蛋白泡沫灭火剂的20 d生物降解率均超过60%,抗溶型蛋白泡沫灭火剂的生物降解性普遍较高;国内蛋白泡沫灭火剂产品的20 d生物降解率远高于国外同类产品,在生物降解性能方面比国外同类产品更具有优势。

    2017年04期 214-217页 [查看摘要][在线阅读][下载 435K]
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  • 进水方式对序批式深床人工湿地硝化效能的影响

    刘臻;刘涛;周健;李传松;

    针对现有人工湿地硝化效能低、占地面积大的问题,研究污水处理厂尾水人工湿地高效硝化深度处理技术,采用序批式深床人工湿地反应器(DSCW),考察进水方式及其运行工况对硝化效能的影响。结果表明,进水方式、进水时间和闲置时间对湿地硝化效能影响显著。进水方式采用"连续进水-间歇出水"较连续进出水运行工况NH_4~+-N去除率高39.69%。连续进水时间为5.5 h、7.5 h、11.5 h时,NH_4~+-N去除率分别为81.82%、88.12%、89.91%;闲置时间为0、2 h、4 h时,NH_4~+-N去除率分别为88.12%、94.46%、92.60%。反应器在水温(20±3)℃、负荷35.56 g NH_4~+-N/(m2·d)、连续进水7.5 h-间歇出水0.5 h-排空闲置2 h运行工况下,出水NH_4~+-N为0.91 mg/L,去除率为94.46%,系统NH_4~+-N去除效能大幅提高。

    2017年04期 218-222页 [查看摘要][在线阅读][下载 778K]
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  • 鸟粪石结晶法去除某粮食发酵废水中磷的研究

    韩秀茹;邹华;朱荣;吴倩云;

    由于某粮食发酵废水中NH_4~+、PO_4~(3-)、Mg~(2+)的物质的量比约为60∶3∶2,水质偏中性,水温适宜形成鸟粪石结晶沉淀(MgNH_4PO_4·6H2O),在厂区管道内积累了大量鸟粪石及其他类型的沉淀,阻碍了厂区对污水的正常处理。为了解决这个问题,采用鸟粪石结晶法去除该粮食发酵废水中的无机磷,在污水进入下一工艺前降低污水氮、磷负荷,回收反应得到的沉淀物。采用单因素法研究了pH值、镁盐对鸟粪石结晶法去除此粮食发酵废水中无机磷效果的影响。结果表明,以MgCl_2·6H_2O为镁盐,控制废水终点pH=9,n(Mg)∶n(P)=1.38,在正常水温下以100 r/min搅拌反应20 min,无机磷从100 mg/L降至7.75 mg/L,去除率达92.25%,氨氮质量浓度从499.67 mg/L降低至398.11 mg/L,去除率达20.38%。对试验得到的结晶沉淀物进行了定量与定性分析,结晶沉淀的主要成分是晶型结构较好的鸟粪石沉淀,鸟粪石纯度可达89.14%。

    2017年04期 222-227页 [查看摘要][在线阅读][下载 1620K]
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  • 污水处理与回用过程对生态毒性的削减和水质安全评价

    戴迪楠;刘永军;马晓妍;王晓昌;王永坤;李启元;

    利用发光细菌急性毒性试验、藻类生长抑制试验、斑马鱼幼鱼致死试验和SOS/umu试验对以A2O-MBR为主要处理工艺的污水处理及回用中生态毒性的变化进行研究,同时利用建立的水质安全性评价体系对再生水回用中的生物安全性进行评价,保障再生水回用的安全性。结果表明,A2O二级生物处理可有效削减荧光抑制毒性、藻细胞生长抑制毒性和斑马鱼幼鱼急性毒性,削减了94%以上,不过遗传毒性只削减了50.92%;由于消毒过程的引入,MBR处理出水的4种生态毒性呈现不同程度的升高,尤其是对遗传毒性和斑马鱼幼鱼毒性;当再生水回用于人工湖之后,4种生态毒性都明显降低,尤其是遗传毒性,削减了89.21%;水质安全性评价结果显示,经A2O生物处理后污水水质等级由C级升高至A级,产生的再生水回用于景观用水之后水质等级由B级升高到A级。研究表明,A2O二级生物处理和人工湖近自然系统能有效降低污水及再生水的生物毒性,而消毒副产物会使MBR-消毒出水毒性增大,并且开放式的生态系统可进一步去除在污水处理过程中未被去除的毒性物质,尤其是遗传毒性物质,从而改善水质。

    2017年04期 228-233页 [查看摘要][在线阅读][下载 1232K]
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  • 不同晶型铁氧化物Fenton和UV-Fenton降解橙Ⅱ的催化性能

    徐淑英;陈建新;王琳;蒋柏泉;龚娴;

    选取了磁铁矿、赤铁矿和针铁矿3种不同晶型的铁氧化物,用XRD和BET进行了表征。将3种铁氧化物作为催化剂用于Fenton和UV-Fenton(254 nm UVC)降解偶氮染料橙II,测定了染料降解过程中溶液中铁离子浓度的变化规律,用于分析3种铁氧化物的催化过程。用单位比表面积反应速率常数(k/Ssur)评价了3种铁氧化物UV-Fenton催化降解橙Ⅱ的能力,以揭示UV-Fenton体系中铁氧化物晶型与催化性能的关系。结果表明,Fenton体系中,磁铁矿能通过表面固有的2价铁催化产生羟基自由基降解橙Ⅱ,其催化能力高于针铁矿和赤铁矿;UV-Fenton体系中,磁铁矿、赤铁矿和针铁矿催化降解橙Ⅱ的单位比表面积反应速率常数分别为0.048 8 g/(m2·min)、0.023 4 g/(m2·min)和0.001 0 g/(m2·min),可见磁铁矿的催化能力明显高于针铁矿和赤铁矿;UV-Fenton体系中,磁铁矿以多相反应为主,针铁矿以均相反应为主,而赤铁矿则是两者共同作用。研究表明,磁铁矿是多相铁氧化物UV-Fenton催化剂的理想晶型,同时也是合成新型多相光助-芬顿催化剂理想的活性组分。

    2017年04期 234-239页 [查看摘要][在线阅读][下载 1400K]
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  • 臭氧氧化去除二级出水中PPCPs的研究

    王涛;彭道平;李云祯;白杨;贺玉龙;黄涛;

    药品及个人护理用品(PPCPs)是一类痕量、顽固的新兴有机污染物,采用传统水处理工艺不易去除,需深度处理。采用批量试验方法,研究了臭氧氧化二级出水中添加的19种PPCPs的去除效果,考察了臭氧投加量、p H值、自由基抑制剂对去除效率的影响,并根据氧化产物推断可能的反应途径。结果表明,在原水水样p H=7.1条件下,臭氧质量浓度为1.2 mg/L时,能有效去除大多数PPCPs。其中,抗生素类PPCPs和个人防护类PPCPs的去除率分别达到了68%和70%,而雷尼替汀和噻苯咪唑去除效果不明显,仅为17.73%和12.3%。增加臭氧投加量或提高反应p H值会显著提高除雷尼替汀和噻苯咪唑外的PPCPs去除率。加入的自由基抑制剂对臭氧氧化PPCPs有明显抑制作用。PPCPs的氧化降解产物有机酸会降低反应p H值,进而影响PPCPs的去除效果。

    2017年04期 240-244页 [查看摘要][在线阅读][下载 767K]
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  • 粒径和温度对玉米秸秆生物碳吸附锶的耦合影响

    李云桂;杨慧敏;武彩霞;王彬;张志贵;夏焜;罗湘;孙权;魏良;

    以玉米秸秆为原材料,在350℃下采用限氧裂解法制备了4种粒径的生物碳(BC-9.31、BC-20.26、BC-71.07、BC-101.90,数字代表样品的中值径,单位μm),对比研究了15℃、25℃、35℃、45℃下生物碳对锶的吸附行为,旨在阐明生物碳粒径和溶液温度对生物碳吸附锶的耦合影响。结果表明:生物碳粒径和溶液温度对等温吸附曲线的基本特征影响较小,Freundlich模型能较好地拟合吸附过程(R2=0.915~0.997,N=0.513~0.745);生物碳吸附锶是以熵驱动为主的物理吸附过程,熵变ΔS为75.66~99.43 J/(mol·K),焓变ΔH为18.18~25.84 k J/mol;生物碳对锶的吸附性能大体与溶液温度呈正相关,与颗粒粒径呈负相关,同时颗粒粒径与溶液温度存在耦合影响;生物碳粒径越小,锶吸附过程受温度影响越小;温度越高,锶吸附受粒径影响越小。

    2017年04期 245-250页 [查看摘要][在线阅读][下载 1050K]
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  • 混凝/平板膜光催化联合反应器工艺处理高速公路桥面雨水径流研究

    郭冀峰;黄宇华;关卫省;崔倩倩;赵建勋;

    运用混凝/平板膜光催化联合反应器工艺对穿越自然保护区的高速公路桥面雨水径流进行处理。首先,利用混凝沉淀将雨水中的悬浮物(SS)和CODCr进行去除。以SS、CODCr为去除对象,通过试验对聚合氯化铝(PAC)和聚合硫酸铝(PAS)两种混凝剂进行性能测定和比选,考察混凝剂的处理效果,以确定合适的混凝剂。结果显示,混凝剂PAS对雨水的处理效果好。经药剂混凝之后的水再用平板膜光催化反应器进行处理,其中膜技术可以将小分子及剩余SS去除,光催化技术可以将难降解物质去除,同时光催化技术中紫外灯可将出水中的细菌消灭,达到光催化降解污染物和消毒的双重功效。在最佳工艺运行条件即100 mg/L混凝剂聚合硫酸铝(PAS)投量下,经曝气量250L/(m2·h)、停留时间20 min的光催化平板膜反应器处理后,出水SS、CODCr去除率分别为100%和94.5%,可达到地表水环境质量标准(GB 3838—2002)Ⅱ类水的水质要求。

    2017年04期 251-255页 [查看摘要][在线阅读][下载 489K]
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  • 两种有机酸对茶园土微团聚体等温吸附锌的影响

    杨弋;夏建国;黄江伟;李欣雨;赵钦科;

    为了明确茶园紫色土Zn容量及潜在污染状况,利用虹吸沉降和离心冻融法进行批量培养,研究区域土壤及不同粒径微团聚体等温吸附Zn~(2+)的水平,以及去除有机质和外源添加柠檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)对吸附的影响。结果表明:1)以专性吸附为主的多层吸附随Zn~(2+)质量浓度增至200 mg/L总体接近饱和,吸附量从大到小依次为<0.002 mm、0.002~0.05 mm、原土、0.25~2 mm、0.05~0.25 mm,游离Zn~(2+)向较小粒径富集趋势明显,去除有机质弱化了微团聚体的吸附能力;2)吸附过程为自发吸热反应,热力学Freundlich方程(R2=0.9722~0.9995)整体拟合水平优于Langmiur方程(R2=0.9505~0.9987),土壤吸附能力与有机质、游离氧化铁、CEC呈正相关;3)两种有机酸均以0.1 mmol/L为阈值,随浓度增加均表现为低浓度增强Zn~(2+)积累、高浓度加快迁移,最大吸附量呈"峰形"变化,有机酸浓度"峰值"在去除有机质后增大到1 mmol/L;在未去除有机质土壤及结构单元中,EDTA对Zn~(2+)的释放能力更优,柠檬酸能更好地吸持,大粒径微团聚体0.25~2 mm及原土随有机酸浓度变化吸附量差异明显;去除有机质使两种有机酸促进及抑制功能削弱明显。

    2017年04期 255-261页 [查看摘要][在线阅读][下载 1138K]
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  • 一种新型四齿1,2-HOPO螯合剂的合成、金属配位研究

    闫镒腾;金波;彭汝芳;楚士晋;

    以6-羟基-2-吡啶羧酸为原料,经5步反应合成得到一种新型四齿β-二酮1,2-羟基吡啶酮衍生物。通过红外、核磁、质谱对其结构进行了表征。采用电位-光谱结合的方法,测定了四齿β-二酮1,2-羟基吡啶酮衍生物与UO2+2、Cu~(2+)、Zn~(2+)和Fe~(3+)的络合能力。结果表明,四齿β-二酮1,2-羟基吡啶酮衍生物对UO2+2和Fe3+有明显的络合能力,有望成为一种新型铀酰离子促排剂(p UO2=15.4)和铁螯合剂(p Fe=21.22)。

    2017年04期 262-269页 [查看摘要][在线阅读][下载 2228K]
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  • 水稻土壤组分去除有机质和游离氧化铁后对As~(5+)吸附解吸特征的影响

    李欣雨;夏建国;姜强;李雪柔;

    采用平衡液吸附法、NaCl解吸剂解吸法研究了名山河流域水稻土原土及各粒径组分去除有机质和游离氧化铁后对砷(As~(5+))的吸附解吸特性,同时运用热力学和动力学方法,研究了去除有机质、游离氧化铁后的土壤微团聚体(0.25~2 mm、0.053~0.25 mm、0.002~0.053 mm、<0.002 mm)对砷(As~(5+))的吸附解吸过程。结果表明:1)同时去除有机质和游离氧化铁后,水稻土原土及各粒径组分对砷(As~(5+))的吸附量有所减小,吸附量从大到小依次为(<0.002 mm)、0.002~0.053 mm、原土、0.25~2 mm、0.053~0.25 mm。砷(As~(5+))的动力学吸附量随时间延长而逐渐降低,60 min内反应迅速,在600min达到吸附动态平衡,动力学吸附以Elovich方程拟合最佳;2)等温吸附量随砷(As~(5+))的初始质量浓度增加逐渐增加,初始质量浓度0~100 mg/L时反应快速,在砷(As~(5+))初始质量浓度达到160 mg/L时吸附趋于饱和,等温吸附以Freundlich方程拟合最佳;3)易解吸量随时间和浓度的增加而增加,易解吸率顺序与吸附量顺序相反,易解吸率也随着有机质、游离氧化铁含量的减少而增加;4)去除土壤中的有机质、游离氧化铁后,砷的吸附减少量随时间和浓度增加而增加,吸附减少量与有机质、游离氧化铁去除量呈正比。

    2017年04期 269-276页 [查看摘要][在线阅读][下载 861K]
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  • 芳香酯类富勒烯衍生物的制备及光电性能研究

    余引;金波;彭汝芳;范利生;楚士晋;

    以PCBM为初始原料,经过水解、酯化反应,生成3类富勒烯衍生物,采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H NMR和13C NMR)、元素分析仪、质谱(MS)对产物结构进行了表征;并通过紫外可见光谱、循环伏安法等手段研究了目标物的光学与电化学性能,结果表明,目标物PCBTE、PCBBE、PCB(4-MOB)M的LUMO能级分别为-3.91 V、-3.88 V、-3.94 V。

    2017年04期 277-280页 [查看摘要][在线阅读][下载 578K]
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  • 湿法脱硫后烟气中SO_3/硫酸雾测试方法的试验

    张辉;党小庆;石应杰;黄家玉;邓双;刘宇;张凡;

    在自行设计和搭建的模拟湿法脱硫烟气系统中,研究了基于控制冷凝法原理的SO_3/硫酸雾采集装置对湿法脱硫后SO_3/硫酸雾的捕集性能,重点考察了螺旋管与石英棉冷凝温度、采样枪温度、采样流量、采样时间和SO_3/硫酸雾质量浓度对SO_3/硫酸雾捕集性能的影响。结果表明,在研究范围内,湿法脱硫后SO_3/硫酸雾采集装置优化的操作参数为:螺旋管及石英棉冷凝温度95℃,采样枪温度280℃,采样流量17 L/min,采样时间30 min。SO_3/硫酸雾质量浓度较高时,螺旋冷凝管对SO_3/硫酸雾的捕集起主要作用,其捕集的SO_3/硫酸雾比例在75.8%~80.8%,远高于螺旋冷凝管与石英棉捕集SO_3/硫酸雾的比例;SO_3/硫酸雾质量浓度较低(约1mg/m3)时,采样枪对SO_3/硫酸雾的捕集起主要作用,其捕集SO_3/硫酸雾的比例大于50%。

    2017年04期 281-286页 [查看摘要][在线阅读][下载 1566K]
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  • 强电场介质装置对实际环境PM_(2.5)的净化效果

    崔晶晶;沈恒根;李擎;

    针对室内环境PM_(2.5)污染问题,设计了一台空气净化器,以强电场介质(Intense Field Dielectric,IFD)装置作为其核心过滤元件。在上海某办公室,以香烟烟雾为PM_(2.5)发生源,测试了净化器的一次过滤效率、风量、能耗、臭氧发生量,以及不同档位运行工况下室内PM_(2.5)质量浓度衰减情况和换气次数,并计算了各档位的洁净空气量(Clean Air Delivery Rate,CADR)和净化效能。结果表明,IFD装置能够有效净化实际环境中的高浓度PM_(2.5),其臭氧发生量符合环境要求。空气净化器在2档运行时,CADR和净化效能均较大。

    2017年04期 286-290页 [查看摘要][在线阅读][下载 766K]
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  • 袋式除尘器滤袋接缝方法对PM_(2.5)过滤效率的影响

    刘兴成;邓翔;沈云鹏;沈恒根;

    针对袋式除尘器超低排放及对PM_(2.5)细颗粒物的捕集控制问题,选用分别经缝合、热熔两种制袋工艺制作的滤袋进行试验,探讨不同袋身接缝方法对袋式除尘器滤袋PM_(2.5)过滤效率的影响。结果表明:1 m/min过滤风速时,清洁状态下热熔滤袋对PM_(2.5)的过滤效率要比缝合滤袋高12.59%,而集尘状态下随滤袋表面粉尘负荷的不同,热熔滤袋对PM_(2.5)的过滤效率要比缝合滤袋高8.68%~11.18%;随过滤风速增加,缝合滤袋对PM_(2.5)过滤效率的衰减幅度要远大于热熔滤袋;滤袋表面尘饼的形成和分布的均匀性是缩小缝合滤袋与热熔滤袋间过滤效率差距的重要因素。

    2017年04期 291-295页 [查看摘要][在线阅读][下载 1011K]
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  • 基于AIS数据的长江口船舶排放清单研究

    姚鑫;牟军敏;张行健;

    为了研究繁忙水域的船舶排放清单,基于船舶自识别系统(Automatic Identification System,AIS)的数据建立了针对不同船型的船舶排放计算模型。先根据AIS数据中包含的船舶尺度数据计算各类船型的发动机功率,然后运用基于AIS数据的模型计算船舶排放清单及排放分担率,最后对船舶排放的空间分布进行分析。以2010年长江口水域的船舶交通流数据为基础,计算该水域的船舶排放清单,结果表明:1)在各类船舶废气排放物中,CO2排放量最多,NOx和SOx次之,N2O最少,结果合理可信;2)各类船型的排放分担率分别为5.36%(客船)、6.59%(散货船)、51.47%(集装箱船)、15.95%(油船)、5.37%(渔船)、15.27%(其他船型);3)船舶排放聚集区主要是长江口的南、北槽航段及其附近的码头水域。

    2017年04期 296-300页 [查看摘要][在线阅读][下载 1342K]
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  • 废弃火药在工业炸药中的再利用研究进展

    王鹏;魏晓安;徐汉涛;

    介绍了废弃发射药及固体推进剂在工业炸药中的资源化利用技术,概述了含火药的粉状炸药、浆状炸药、乳化炸药、铵油炸药及灌注型炸药的爆轰性能,分析了各类炸药的工艺生产、使用及安全环保等特点。粉碎后的火药颗粒(Φ≤5 mm)可用于制备粉状炸药,也可利用现有的工业炸药生产工艺,将火药作为敏化剂加入浆状炸药、乳化炸药/乳化基质中,或将大颗粒火药直接与铵油炸药混合。这些方法工艺简单,且火药的加入有利于提高炸药的爆轰性能。尤其是含火药颗粒的灌注炸药生产工艺更简单、安全性更高,避免了火药粉碎工艺,废弃火药的再利用率高,而且炸药的爆轰性能优良,爆速大于6000 m/s,用作震源药柱或露天炸药等具有良好的应用前景。国内已成功地将废弃发射药再利用于工业炸药中,取得了良好的效益。借鉴国内外的研究成果,结合工业炸药的发展趋势,目前应重点进行废弃复合固体推进剂的应用研究。

    2017年04期 301-305页 [查看摘要][在线阅读][下载 188K]
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环境监测与评价

  • 奎屯高砷地下水灌溉区居民头发和指甲中砷含量研究

    袁雪花;苏玉红;

    近十几年来,奎屯垦区高砷地下水被广泛用于农业灌溉,会在一定程度上降低改水措施对防治砷地方病的效果。为了解高砷地下水灌溉对居民体内砷累积的影响,选择头发和指甲作为评价指标,通过随机采集样品并用氢化物原子荧光光谱法测定样品中总As及As(Ⅲ)质量比的方式,对奎屯高砷地下水灌溉区居民砷污染健康影响现况进行了研究。结果表明,头发样品中总砷质量比为0.20~1.47μg/g(n=37),其中As(Ⅲ)质量比为0.06~0.67μg/g(n=32);51.35%的样品中总砷质量比高于卫生部标准(0.60μg/g),18.92%高于中国居民头发总砷正常值上限建议值(1.00μg/g),头发总砷质量比随居民居住年限和年龄增大而增大。指甲样品中总砷质量比为0.08~0.35μg/g(n=13),且与头发中总砷质量比呈正相关,当地居民体内呈现缓慢的As蓄积特征。改水30年后,奎屯垦区居民体内仍存在较高的砷水平,高砷地下水灌溉造成的人体健康风险不容忽视。

    2017年04期 305-309页 [查看摘要][在线阅读][下载 744K]
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  • 贵州铜仁汞矿区主要农产品重金属污染及其健康风险评估

    湛天丽;黄阳;何腾兵;滕应;石维;候长林;骆永明;赵其国;

    在贵州省铜仁市汞矿区重要的粮油和蔬菜生产基地司前大坝,采集大米、蔬菜、鸡蛋、猪肉和鱼肉等农产品样品,分析了重金属Hg、Cd、Pb和Mn含量,利用单项污染指数和危害指数对农产品的重金属污染状况及其潜在的健康风险进行评估。结果表明,司前大坝农产品中Hg、Cd、Pb和Mn的平均质量比分别为大米9.53μg/kg、34.19μg/kg、33.16μg/kg、22 125μg/kg,蔬菜5.38μg/kg、24.76μg/kg、41.83μg/kg、2 299μg/kg,猪肉146.2μg/kg、8.32μg/kg、30.86μg/kg、2 757μg/kg,鱼肉155.5μg/kg、25.00μg/kg、16.66μg/kg、1 065μg/kg。鸡蛋中Hg和Mn的平均质量比分别为61.74μg/kg和71.33μg/kg,Cd和Pb质量比低于检出限。所有农产品Pb的污染指数小于1,没有受到Pb污染。但青菜、鸡蛋、猪肉和蒜苗Hg的单项污染指数分别为1.07、1.23、2.92和3.27,辣椒Cd的单项污染指数为1.29,表明青菜和鸡蛋受到Hg的轻度污染,猪肉受到Hg的中度污染,蒜苗受到Hg的重度污染,辣椒受到Cd的轻度污染。司前大坝居民经农产品摄入重金属的危害指数HI为3.26,当地居民长期食用这些农产品会对其健康造成不利影响。其中,大米的危害指数为2.14,占总危害指数的65.6%,是居民健康风险的主要来源。Mn和Hg的危害指数为1.57和1.03,分别占总危害指数的48.2%和31.6%,是影响居民健康的主要因素。

    2017年04期 310-315页 [查看摘要][在线阅读][下载 450K]
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  • 经手口途径摄入室内含PAHs灰尘颗粒的致癌风险评价

    佟瑞鹏;杨校毅;

    为了探究经手口途径摄入被PAHs污染室内灰尘的致癌风险,构建了居民经手口途径摄入被污染室内灰尘颗粒的概率风险模型,运用蒙特卡罗模拟方法评价了中国上海地区居民由PAHs引起的致癌风险,分析了致癌风险的主要来源及手口途径中各参数的重要程度。结果表明:幼儿和儿童所承受的风险最大,婴儿和成年人次之,青少年和老年人较小;对于致癌风险,幼儿和儿童超过10-6的概率都为80%,但超过10-4的概率都小于5%,婴儿和成年人超过10-6的概率都为50%,但婴儿超过10-4的概率小于5%,成年人的小于0.1%,青少年和老年人超过10-6的概率分别为10%和15%,不会高于10-4;室内硬表面灰尘引起的致癌风险远大于软表面灰尘引起的致癌风险;与致癌风险相关性最大的因素为灰尘颗粒中PAHs的等效斜率、灰尘在室内软硬表面的浓度、手到口途径发生的频率和颗粒物从手掌皮肤表面到口腔的转移率。

    2017年04期 316-321页 [查看摘要][在线阅读][下载 1089K]
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  • 东营市挑河和神仙沟的河水重金属污染评价

    张汉珍;王菲菲;姜磊;吴鑫;杜辉;刘菁;孟范平;

    为评价东营市挑河、神仙沟河水中重金属的时空分布、产生生物毒性的可能性及其综合污染水平,在夏季和秋季分别采集6个河水样品,监测7种重金属质量浓度。与国内外其他河流相比,研究区域河水中重金属(除Cd、Pb外)质量浓度均处于中等水平。大多数重金属在夏季质量浓度较高,且具有明显的空间分布。根据美国环保署制订的国家推荐性水质基准,各站位的Zn在两个季节均可能造成水生生物急性中毒;而大多数站位的Cu可能产生急性中毒(夏季)或慢性毒害(秋季)。改进型内梅罗指数计算结果表明,夏秋两季所有站位(除秋季1个站位外)的重金属综合污染水平达到严重等级,Hg对综合污染的贡献最大。Cu-Hg、Cu-Pb(挑河)及Cu-Pb-Cd(神仙沟)之间的显著正相关性与河流两侧分布的铜业、化工、电子、机械制造等企业的废水排放有关;河水Zn与上述元素大多呈显著负相关,其可能来源于沿河两侧路尘(含Zn)在河水中的沉降。

    2017年04期 322-328页 [查看摘要][在线阅读][下载 352K]
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  • 基于博弈论-模糊物元的地下水环境健康评价模型构建及应用

    高峰;蔺欢欢;邓红卫;

    在分析现有地下水环境健康状态评价模型缺陷的基础上,基于可拓学原理,通过信息熵法确定客观权重,层次分析法确定主观权重,结合非对称贴近度方法改进最大隶属度原则及博弈论组合赋权思想得出综合权重,构建了基于博弈论和模糊物元的地下水环境健康状态评价模型,并选取黄河流域4个地区对模型的有效性进行了验证。结果表明,该模型适用于具有模糊性、不确性与多目标的地下水环境健康状态评价,能较好地避免因权重赋值的片面性造成的评价结果偏差问题,其评价结果同时反映了地下水环境健康等级与发展趋势。

    2017年04期 329-333页 [查看摘要][在线阅读][下载 181K]
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  • 三峡库区重庆段重点水域沉积物多环芳烃的污染特征及生态风险评价

    邹家素;孙秀萍;郑璇;孙静;张晓岭;刘坤;

    采用液相色谱法对三峡库区重庆段9个断面沉积物样品的多环芳烃(PAHs)进行了分析。结果表明,三峡库区重庆段沉积物中ΣPAHs质量比范围为68.6~4 226 ng/g,平均质量比为685 ng/g;7种致癌单体Σ7PAHs质量比范围为23.7~1 265 ng/g,平均值为261ng/g,属中等污染水平。沉积物中ΣPAHs质量比最高点位于化工园区下游,其余断面质量比较低且变化较小;化工园区下游以2~3环为主,占总量的50.66%,其余断面以5~6环为主,占总量的25.90%~67.01%。沉积物中PAHs来源主要为木柴、煤燃料的高温燃烧。沉积物质量基准法和质量标准法评价结果表明,化工园区下游沉积物存在生态风险,有必要开展PAHs污染来源调查和底质生态修复研究;其余断面存在潜在生态风险,需加强监测。

    2017年04期 334-339页 [查看摘要][在线阅读][下载 635K]
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  • 结构解析型神经Petri网模型及其在雾霾危害性评价中的应用

    黄光球;陆秋琴;

    为了评价不同PM_(2.5)质量浓度的雾霾对人群健康的危害性,采用函数Petri网与人工神经网络的学习机制相结合的方法,构建了结构解析型神经Petri网模型,简称SP_NPN模型。该模型可以继承ANN的自学习功能,具有ANN的联想存储功能,并能够快速寻找最优解;该模型的网络结构可以是任意的,从而具有良好的适应性;该模型对输入信息没有依赖,它将网络内部的动态作为关注焦点,因而特别适用于复杂系统结构的解析与因果关联分析;该模型的内部节点具有明确的物理含义,因而方便对复杂系统建模。应用结果表明:利用SP_NPN模型解析雾霾对人体健康的危害性,一组观测输入和输出会获得多种解析结果,据此可以发现人体系统内部存在的所有致病类型,从而为相关精确诊断方案的制定指明方向;通过固定某些弧的权系数,可以使解析结果达到唯一,从而发现导致解析结果唯一时的关键因果关联关系,依据这些关联关系设置观测方案,能够为精确诊断方案的制定提供依据;此外,利用SP_NPN模型的因果关联关系解析功能,能够揭示雾霾中PM_(2.5)质量浓度变化与人体致病机制之间存在的因果关联关系,并计算出不同PM_(2.5)质量浓度的雾霾对人群健康的危害性程度,从而达到对雾霾危害性进行评价的目的。

    2017年04期 340-348页 [查看摘要][在线阅读][下载 1197K]
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区域环境与生态

  • 中国省际水风险评价

    杨宇;孙才志;

    选取中国31个省(市、自治区)为研究对象,建立了以行政区域为研究尺度的水风险评价指标体系。运用决策分析模型,通过层次分析法与熵值法确定满足主客观条件的综合权重,在此基础上构建模糊识别模型,对2000—2013年中国31个省(市、自治区)水风险水平进行了评估,并从时间和空间两个维度进行分析。结果表明:1)在研究期间,中国水风险水平不断下降,大部分地区从高值、中高值向中值及中低值靠拢;2)3个子系统中,胁迫性风险一直处于上升状态,中国水资源压力较大并有极大可能继续上升,在现有技术条件下,水风险形势严峻;敏感性风险在3个子系统中贡献较低,各地区抵抗风险能力逐步提高;适应性风险稳步下降,适应风险能力提高,但下降速度减缓,表明治理水问题的难度增大;3)各地区风险来源从单一性演变成复合型,风险来源不同且空间分布不均,治理中国水风险需针对各省(市、自治区)风险来源制定针对性政策。

    2017年04期 349-356页 [查看摘要][在线阅读][下载 624K]
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  • 近20年来康定市景观格局演变及其驱动力分析

    贾佳;白军红;邓伟;李爱农;孔博;温晓君;卢琼琼;

    为了研究近20年来康定市景观格局的演变并分析其主要驱动力,基于1990、2000、2010年的遥感解译数据,在类型和景观水平上计算分析了近20年来康定市的景观格局指数变化、景观类型转移和质心偏移,探讨了康定市景观格局演变的主要驱动力。结果表明:1)康定市景观格局中林地景观和草地景观所占面积最大,为主要优势基质景观类型,对维持区域生态系统稳定起决定性作用,其次依次为其他景观、水域景观、农田景观和人文景观;2)20年来康定市景观破碎化程度有所增加,景观形状整体上趋于简单化,景观连接性和多样性增加,但景观均匀度下降;3)1990—2010年人文景观和林地景观面积增加,而农田景观面积降低,其他类型面积变化较小,农田景观和人文景观受人类干扰较大,破碎化程度增加,斑块形状趋于简单;4)1990—2000年景观类型面积基本未发生转移,2000—2010年农田景观和草地景观向林地景观转移,草地景观和林地景观向人文景观转移;5)近20年来人文景观类型向西偏移了0.058°,向北偏移了0.026°,农田景观类型向西偏移了0.033°,向南偏移了0.014°,而林地、草地、水域和其他景观类型的质心几乎未发生偏移。近20年来康定市景观格局变化是自然因素和人为因素综合作用的结果,特别是社会经济、政策和人口增长等人为因素是康定市景观格局演变的主要因素。

    2017年04期 357-363页 [查看摘要][在线阅读][下载 1568K]
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  • 陕北煤炭开采地区河道生态基流的计算与盈亏分析

    吴喜军;李怀恩;

    陕北地区水资源非常短缺,特别是煤炭开采地区。以窟野河流域为例,首先采用基流比例法、Tenent法和最小月平均流量法分别计算了温家川站的生态基流;其次通过对比分析各种计算结果得出基流推荐值,分析了生态基流的盈缺状况,并探讨了造成生态基流缺失的主要因素。结果表明,窟野河温家川站的年生态基流推荐值为3.50 m~3/s,年内丰水期、平水期、枯水期的推荐值分别为6.00 m~3/s、3.50 m~3/s、2.50 m~3/s。1999年之前生态基流还有很大的盈余,但近些年流量明显减少,4、5、6月平均流量都不能满足生态基流,其中煤炭开采是主要因素之一。

    2017年04期 364-368页 [查看摘要][在线阅读][下载 611K]
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  • 基于状态Petri网的矿区生态环境脆弱度动态评价方法

    黄光球;刘权宸;陆秋琴;

    采用状态Petri网模型对矿区生态环境脆弱度进行动态评价,给出了状态Petri网中累积值、加权值、不变值和虚拟值4种不同状态值的计算及表示方法,提出了基于状态Petri网的矿区生态环境脆弱度计算方法。库所的累积值用于计算采矿过程中环境指标的总变化量。加权值主要用于脆弱度的计算。具有不变值的库所在相应的变迁被激发前后状态值均保持不变。没有实际意义的虚拟值在状态Petri网中仅起到逻辑或过渡作用。网结构描述了矿区生态环境脆弱度的组成结构,网系统的运行反映了生态环境脆弱化的状态变化过程,并且将脆弱度的计算融入了状态Petri网的运行中。在案例研究中,绘制了4种修复方案下脆弱度的变化情况曲线,表明该评价方法可以对矿区生态环境脆弱度进行动态评价。状态Petri网模型能将矿区生态环境脆弱化过程,以及人工修复和自然修复过程直观形象地展现出来,为预测矿区生态环境脆弱度的变化情况及制定相应的修复方案提供参考。该模型适用于矿山长期开采对生态环境造成破坏过程的建模及计算,而且对矿山的开采过程也不需要作特别的假设限制。

    2017年04期 369-374页 [查看摘要][在线阅读][下载 980K]
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  • 江西丰城生态硒谷土壤硒有效性及其影响因素

    马迅;宗良纲;诸旭东;方勇;胡秋辉;

    为了解丰城市生态硒谷土壤的供硒能力及其影响因素,通过实地调查采样,对丰城生态硒谷96个0~20 cm耕层土壤样品中硒含量、形态分布、重金属含量及部分土壤理化性质进行研究,并探讨与土壤硒有效性的关系。结果表明,该地区土壤全硒质量比变幅(541~831μg/kg)达到富硒土壤标准。易被生物利用的水溶态硒和可交换态硒质量比较少且在不同土壤样品中差异较大,变幅分别为10.30~38.23μg/kg和10.68~38.45μg/kg,且与土壤全硒有一定的相关性。土壤全硒、不同土地利用方式和土壤理化性质均对土壤硒的有效性产生影响,其中稻田土壤的供硒能力大于旱地,全P和速效P均与水溶态硒呈极显著正相关,在土壤硒有效性一定的条件下,全硒含量较高的土壤能够向作物提供较多的有效硒。

    2017年04期 374-379页 [查看摘要][在线阅读][下载 200K]
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  • 天津芦苇湿地影响碳储量关键参数的模拟优化

    赵娜;贺梦璇;孟伟庆;李洪远;

    采用室内模拟试验的方法,研究了水位、氮沉降、电导率等单因素对土壤呼吸的影响,以及三因素对土壤碳储量交互影响的响应面优化,并得到了土壤碳储量最大的最优方案。结果表明:对于单因素试验而言,过高或过低的水位及氮沉降梯度均会对土壤呼吸造成不利影响,而电导率的增加对土壤呼吸呈显著抑制作用,当水位、氮沉降、电导率分别为-9 cm、20 g/m2、0.3 d S/m时,土壤90 d累积呼吸总量最大,分别为84.95μmol/(m2·s)、92.88μmol/(m2·s)和85.70μmol/(m2·s);响应面优化分析中,北大港芦苇湿地碳储量的最优方案为水位-5.49 cm,电导率3.52 ds/m,氮沉降13.40 g/m2,在此条件下预测的理论碳储量最大值为8.62 g/kg。该优化方案可为天津滨海湿地资源的合理开发利用及湿地保育政策的制定等提供参考。

    2017年04期 380-385页 [查看摘要][在线阅读][下载 951K]
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生态毒理

  • 支持向量机对多环芳烃毒性的定量构效预测

    周真;杨旭;金龙;陈鑫;

    为了实现多环芳烃(PAHs)毒性的有效预测,提出应用定量构效技术对多环芳烃的空气-正辛醇分配系数(KOA)和致癌性进行预测。应用分子描述符和试验值确立构效关系,采用支持向量机算法(SVM)和人工神经网络算法(ANN)分别建立了PAHs的KOA回归预测模型和致癌性分类预测模型。利用网格划分(GS)、遗传算法(GA)、粒子群算法(PSO)对SVM进行参数寻优。应用均方误差(MSE)、拟合决定系数R2和分类准确率(Accuracy)分别对模型进行了验证与评价。结果表明,最佳回归预测模型GS-SVR的MSE为0.059 7,R2为0.913 0;最佳分类预测模型GA-SVC的Accuracy为95%。研究表明:应用SVM所建两种模型的稳定性和预测能力都优于应用ANN建立的模型;参数优化后模型的稳定性和预测能力得到了提高。

    2017年04期 386-390页 [查看摘要][在线阅读][下载 984K]
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  • Ag~+在含Cl~-培养基中的毒性初探

    宋春磊;方章顺;王大力;秦孟楠;林志芬;陈瑞;

    纳米银(Ag NPs)和硝酸银(AgNO_3)的毒性研究已成为环境科学的焦点问题之一。毒性测试时LB培养基中的Cl~-势必会对Ag~+的毒性产生影响。为了探究Cl~-对Ag~+的溶解态及毒性的影响,计算了常温(25℃)和试验条件(37℃)下含1%NaCl的LB培养基中Ag Cl1-xx各组分的生成量及在体系中所占比例,测定了不同NaCl质量分数的LB培养基中AgNO_3对革兰氏阳性菌(B.subtilis)和阴性菌(E.coli)的毒性。结果表明,AgNO_3在含NaCl体系中溶解态银主要为Ag Cl1-xx,而Ag~+未达到有毒的浓度,且随NaCl质量分数增加,AgNO_3的毒性不断增大。因此认为毒性试验中实际发挥毒性作用的是Ag Cl1-xx,尤其是Ag Cl~-2。

    2017年04期 390-394页 [查看摘要][在线阅读][下载 299K]
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  • 模拟酸雨对水稻叶片抗氧化系统影响的时间效应

    任潇茜;梁婵娟;

    采取有效措施减轻酸雨对植物的伤害必须建立在明晰植物对酸雨适应机制的基础上。为探究植物的抗氧化系统及质膜上重要功能蛋白对酸雨胁迫的适应机制,采用模拟试验方法,以pH=7.0为对照(CK),分析pH=4.0和2.5酸雨对水稻叶片内丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_2O_2)、超氧化物自由基(O-2·)含量及抗氧化系统(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸(ASA))和质膜H+-ATPsae活性影响的时间效应。结果表明,与对照(CK)相比,pH=4.0、2.5酸雨在胁迫1~5 d时引起水稻叶片MDA、H_2O_2、O-2·含量,SOD、CAT活性,ASA质量比和质膜H+-ATPsae活性上升,仅pH=4.0组SOD活性在第5 d出现峰值,其他指标出现"时滞";在胁迫解除后,pH=4.0组各指标在第6~10 d逐渐恢复至CK水平,而pH=2.5组各指标(除质膜H+-ATPase活性低于CK外)仍显著高于CK。这表明在pH=4.0酸雨胁迫下水稻幼苗叶片中SOD和CAT活性与ASA质量比上升有效降低了H_2O_2和O-2·积累、MDA含量、质膜过氧化程度,因而,质膜H+-ATPsae活性恢复至CK并保持稳定;pH=2.5酸雨引起H_2O_2、O-2·过量积累,不仅超出抗氧化酶的清除能力且致使酶钝化,导致MDA含量持续增加,氧化伤害加剧,造成质膜上功能蛋白H+-ATPase活性受抑,其调节胞内pH值功能受阻。水稻抗氧化系统对酸雨胁迫的响应呈明显时间效应,且响应的敏感性从强到弱依次为SOD、CAT、ASA。水稻抗氧化系统恢复程度与恢复进程的快慢受胁迫强度制约。

    2017年04期 395-399页 [查看摘要][在线阅读][下载 857K]
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  • 气孔开闭与锶叶面吸收的相互影响

    李云桂;武彩霞;杨慧敏;王彬;张志贵;夏焜;廖阳;罗湘;张清东;

    叶面吸收是核素长距离迁移进入植物的首要方式,研究气孔开闭与核素叶面吸收之间的相关关系具有重要意义。以研究最为广泛的锶(Sr)作为核素代表,以双子叶乔木红叶石楠叶片为研究对象,用脱落酸(ABA)和激动素(KT)调节气孔的开闭,探讨核素离子的气孔吸收作用及叶面核素吸收对气孔开闭的影响。结果表明:Sr对气孔开启有明显的抑制作用,浓度越高抑制效果越明显;在10 mmol/L的Sr溶液中暴露2 h后,气孔开启度仅为-105.18%;气孔开闭对核素吸收存在显著的影响,开启度越高核素叶面吸收越强;72 h时,Sr单位叶面吸收量为9.61μg/cm2,添加20 mg/L ABA后叶面吸收量下降13.1%(8.35μg/cm2),而添加20 mg/L KT后叶面吸收量增加21.6%(11.69μg/cm2)。

    2017年04期 399-405页 [查看摘要][在线阅读][下载 3145K]
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  • 不同生长期加拿大蓬挥发油对蚕豆保卫细胞的毒性效应

    黄素;王煜;沙尔格;李红杰;蒲茜;

    为探讨入侵植物加拿大蓬(Erigeron canadensis L.)的化感作用机制,以蚕豆(Vicia faba L.)叶下表皮为材料,研究了营养期和生殖期加拿大蓬挥发油各1μL、2μL、3μL、4μL、5μL分别处理保卫细胞10 min、20 min、30 min后产生的毒性效应。结果表明:挥发油处理后保卫细胞大量死亡,核形态发生较大改变;细胞死亡率和核异常率显著上升(p<0.05),与处理剂量和时间呈正相关(p<0.01);营养期挥发油处理后细胞的死亡率和核异常率总体高于生殖期;加入泛Caspase抑制剂后,细胞死亡率显著降低(p<0.05)。研究表明,加拿大蓬挥发油引起的保卫细胞死亡为Caspase依赖性的细胞凋亡,营养期挥发油的化感胁迫效应比生殖期更强。结合GC-MS分析可见,不同生长期加拿大蓬挥发油毒性的差异可能与其化感物质的组成和含量差异有关。

    2017年04期 406-411页 [查看摘要][在线阅读][下载 1275K]
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数据统计与分析

  • 2017年5—6月国内环境事件

    李生才;安莹;

    简要统计了2017年5—6月国内发生的各种环境事件142起,包括沙尘天气12起,污染事件16起,地震44起,山体滑坡和泥石流16起,以及其他自然灾害54起。

    2017年04期 412-416页 [查看摘要][在线阅读][下载 151K]
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  • 2017年5—6月国内生产安全事故统计分析

    李生才;笑蕾;

    统计了2017年5—6月国内发生的各种生产安全事故112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112起事故中,交通事故占43.75%,矿业事故占3.57%,爆炸事故占8.93%,火灾占10.71%,毒物泄漏与中毒占9.82%,其他事故占23.21%。112起事故共死亡375人。死亡人数的百分比分别为交通事故48.53%,矿业事故7.20%,爆炸事故6.93%,火灾5.33%,毒物泄漏与中毒8.80%,其他事故23.20%。2017年5—6月生产安全事故发生较多的5个省分别为山东(12起)、云南(11起)、陕西(8起)、湖南(7起)和河北(7起);死亡人数较多的5个省分别为山东(52人)、河北(37人)、湖南(35人)、云南(34人)和广东(23人)。

    2017年04期 417-418页 [查看摘要][在线阅读][下载 124K]
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  • 2017环境科学与技术国际会议

    <正>继成功举办了前5届"环境科学与技术国际会议"后,为了进一步推动我国环境科学与技术的发展,扩大国际学术交流,提高学术交流水平,根据国内外有关学者的建议,拟于2017年9月19—22日在北京市举办"2017环境科学与技术国际会议(2017International Symposium on Environmental Science and Technology)"。现诚挚地邀请您参会。

    2017年04期 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 549K]
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  • 2018年第十一届世界矿山通风大会

    <正>世界矿山通风大会(International Mine Ventilation Congress,IMVC)每4年召开一次,自1975年发起以来,先后在南非、美国、波兰、英国、澳大利亚、印度等国成功举办了10届,是国际影响力最强、参会人数最多的矿山通风学术盛会之一。第十一届世界矿山通风大会(11th IMVC)将于2018年9月14-20日在中国西安举办,设有主题报告、专题研讨会、工

    2017年04期 62页 [查看摘要][在线阅读][下载 103K]
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