基于水化学和环境同位素的准格尔煤田地下水循环特征

为揭示准格尔煤田地区地下水循环特征,运用水化学技术、水汽轨迹模型和环境同位素等方法分析不同水体水化学特征、环境同位素特征、大气降水主要来源、地表水及地下水转化关系。结果表明:地表水矿化度低,呈弱碱-偏碱性,水化学类型以HCO_3·SO_4·Cl-Ca型水为主;地下水整体矿化度低,偏弱碱性,主要以HCO_3-Na·Ca型、Cl-Na型、HCO_3-Ca·Mg型、HCO_3·Cl-Na型水为主;黄河水δ(D)平均值为-79.6‰、δ(~(18)O)平均值为-10.47‰,第四系地下水δ(D)平均值为-66.25‰、δ(~(18)O)平均值为-9.1‰,白垩系地下水δ(D)值为-70.6‰、δ(~(18)O)值为-9.3‰,石炭-二叠系地下水δ(D)平均值为-77.07‰、δ(~(18)O)平均值为-9.9‰,寒武-奥陶系地下水δ(D)平均值为-75.73‰、δ(~(18)O)平均值为-10.06‰;大气降水受极地气团和季风影响,主要来源为西风带水汽、地表水和地下水水汽蒸发再循环;断层带、褶皱轴部裂隙带为不同含水层间主要导水通道,大气降水和黄河为地下水主要补给来源;高承压水头寒武-奥陶系岩溶裂隙水越流补给第四系松散孔隙水和砂岩裂隙水,第四系松散孔隙水通过地层间不整合接触面裂隙发育带向下补给石炭-二叠系砂岩裂隙水,黄河水对寒武-奥陶系地下水的补给比例受地质构造发育的影响较大。     

基于GRACE的京津冀地下水储量变化

基于2003—2019年GRACE陆地水储量变化数据和全球陆地水文模型（global land data assimilation system,GLDAS）数据反演京津冀地下水储量变化,运用时空分析方法对地下水等效水高变化进行时空演变特征分析。在空间变化上,整个京津冀地下水等效水高变化速率约为-51.77 mm/a,其中：北京市变化速率最低,约为-38.15 mm/a;天津市变化速率最高,约为-62.85 mm/a;河北省变化速率与区域平均变化水平相当,约为-52.42 mm/a。基于Sen Slope和Mann-Kendall非参数检验法分析得出西部、西南部和中部地区地下水等效水高下降[JP]趋势最明显,东北部下降趋势最小。在时间变化上,地下水等效水高变化具有一定的季节性规律：夏季变化速率最大,约为-75.99 mm/a;冬季变化速率最小,约为-37.24 mm/a;春秋两季的变化速率大致相同,分别为-52.34 mm/a和-48.21 mm/a。在影响因素分析中,人类活动是引起京津冀地区地下水等效水高变化的主要因素。研究结果可为科学掌握京津冀地下水储量时空变化规律提供数据支撑。     

An artificial neural network model for the effects of chicken manure on ground water

In the areas where broiler industry is located, poultry manure from chicken farms could be a major source of ground water pollution, and this may have extensive effects particularly when the farms use nearby ground water as their fresh water supply. Therefore the prediction the extent of this pollution, either from rigorous mathematical diffusion modeling or from the perspective of experimental data evaluation bears importance. In this work, we have investigated modeling of the effects of chicken manure on ground water by artificial neural networks. An ANN model was developed to predict the total coliform in the ground water well in poultry farms. The back-propagation algorithm was employed for training and testing the network, and the Levenberg-Marquardt algorithm was utilized for optimization. The MATLAB 7.0 environment with Neural Network Toolbox was used for coding. Given the associated input parameters such as the number of chickens, type of manure pool management and depth of well, the model estimates the possible amount of total coliform in the wells to a satisfactory degree. Therefore it is expected to be of help in future for estimating the ground water pollution resulting from chicken farms.     

天然沸石与纳滤组合工艺处理铜突发污染的应用

纳滤工艺被广泛应用于分散式饮用水深度处理,能解决饮用水苦咸化,盐碱化或微污染等常规水处理工艺无法规避的用水风险,在长时间运行过程中还能有效应对重金属等突发污染风险。但重金属污染易加重纳滤膜污染,需要增设预处理装置加以缓冲,实现纳滤装置的长久稳定运行。而天然沸石具有良好的筛分性能和吸附性能,能够有效缓冲重金属对纳滤装置的冲击。试验以重金属铜为例,证明水中铜离子会造成纳滤不可逆污染比例增加,不利于系统稳定运行;天然沸石对铜离子有很好的吸附效果,静态吸附试验表明天然沸石对水中铜离子的最大吸附量为3.03 mg/g,通过正交试验合理设计吸附预处理,能够有效为纳滤工艺提供安全进水,保证纳滤进水铜离子浓度低于10 mg/L。实践工艺中,吸附预处理能有效缓解纳滤膜不可逆污染,而且吸附-纳滤组合工艺对铜离子及部分其他重金属离子表现出良好的处理效果。     

腐解稻草DOM提取液洗脱六价铬污染土壤试验研究

工矿企业产生的铬渣、含铬废水由于管理不善导致土壤铬污染严重,迫切需要寻求低成本铬污染土壤修复技术。提出腐解稻草中溶解性有机质（Dissolved Organic Matter, DOM）提取液洗脱铬污染土壤的技术,通过实验室模拟试验,以2种铬污染土壤（总铬含量为分别为121.54、941.90 mg/kg,六价铬含量分别为119.90、856.90 mg/kg）为研究目标,采用振荡淋洗法考察了固液比、淋洗时间、淋洗次数等因素对土壤中总铬、六价铬洗脱效果的影响,并探讨了淋洗前后铬形态变化及淋洗后土壤残留六价铬的持续钝化能力。研究结果表明：稻草经35 d腐解后的DOM提取液洗脱土壤中铬效果最佳,确定为最佳淋洗剂;固液比1：15、淋洗4h/次、淋洗2次为最佳淋洗工艺条件,该条件下,2种铬污染土壤总铬分别洗脱了47.79%、85.92%,六价铬含量分别削减了51.76%、95.09%;DOM提取液呈弱碱性,包含大量羧基、羟基及酚类物质,对水溶态、弱酸提取态和残渣态铬有较好的洗脱效果,有效降低了土壤环境风险,且能持续钝化淋洗后土壤中残余的六价铬。     

CaCO3分散剂的合成及工艺优化

以苯乙烯磺酸钠（SSS）、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯（MPEGA）、丙烯酸二甲氨基乙酯（DMAEA）为单体通过水溶液聚合法制备超分散剂SMD用于分散无机颜料,具有低污染的优点。通过中心复合设计法建立数学模型优化工艺条件,经过证实,建立的多元线性回归方程预测准确。当引发剂用量8%,聚合温度66℃,反应时间4.5 h时,制得的超分散剂具有较好分散性能,分散CaCO₃浆料黏度可低至101.43 mPa·s。     

特殊工业粉尘地区复合绝缘子腐蚀失效过程研究

硅橡胶复合绝缘子因其优异的憎水性及憎水迁移性而具备较好的防污闪能力,往往作为应对污闪事故的首选方案。但在部分特殊工业粉尘地区,复合绝缘子在短时间运行后会出现爬电及蚀损现象,并发展为绝缘失效。为研究特殊工业粉尘地区复合绝缘子的腐蚀失效过程,测试了某特殊工业园区内运行的复合绝缘子的表面污秽度及污秽成分、污闪电压梯度、憎水性能及微观性能,并分析了其腐蚀失效过程。主要结论如下:绝缘子表面等值盐密为0.1~0.2 mg/cm²,其污秽成分与化工污源类似;存在自然污秽时绝缘子表面憎水性良好,但其憎水性的减弱、恢复及迁移特性均不能满足运行要求;绝缘失效的起因是电晕放电导致憎水性降低,进而导致伞裙电蚀损,最后发展为绝缘失效。     

重金属污染土壤修复原理与技术

重金属污染会导致土壤生态结构、功能、理化性质发生改变,极大地减少农作物产量,危害生态环境和人体健康,已经成为全球主要的环境污染之一。为修复土壤重金属污染,开发了数种土壤修复技术。探讨了各种修复技术的原理、优缺点、适用性,提出了未来土壤重金属污染的研究方向应该是联合修复技术。     

新型燃气燃烧器性能试验研究

对自行设计的燃气燃烧器的燃烧性能和根据不同的氧气消耗系数确定的试验工况变化进行了研究分析,并在燃煤锻造炉改造中进行了试用.结果表明,该燃烧器在燃烧过程中性能稳定,燃烧基本完全,烟道气中可燃性成分的含量不超过60×10 ppm(1 ppm=10-6);炉膛内温度分布相对均匀,当试验工况稳定时,炉内气体温度偏差不超过30 ℃,满足高效燃烧的要求;烟气中NOX的含量平均不超过60 ppm,远远低于国家排放标准,较好地控制了废气排放对环境的污染;燃烧器产生的高温高速气流,强化了炉内对流传热,提高了炉子生产率,锻件质量有所改善.     

铸造车间冲天炉消烟除尘净化处理

铸造车间冲天炉烟尘净化是铸造生产中进行劳动保护,消除环境污染的基本要求.采用喷水式火花捕集器除尘装置,可有效地净化冲天炉烟尘,减少对环境的污染.