Hydrogeochemical Processes and Inverse Modeling for a Multilayer Aquifer System in the Yuaner Coal Mine,Huaibei Coalfield,China

Coal mining can dramatically change hydrogeological conditions and induce serious environmental problems. Fifty groundwater samples were collected from the main aquifers in the Yuaner coal mine (Anhui Province, China). The results show that the main hydrogeochemical processes in the mine include dissolution, precipitation, pyrite oxidation, desulfurization, and cation exchange. The Neogene porous aquifer is affected by groundwater flow conditions; its main hydrogeochemical processes are dissolution of carbonate minerals and gypsum, and cation exchange. The Permian coal measure’s fractured sandstone aquifer was confirmed to be controlled by the region’s geological structure; its main hydrogeochemical processes are desulfurization and cation exchange. The Carboniferous Taiyuan limestone aquifer was determined by both groundwater flow conditions and regional geological structure; its main hydrogeochemical processes are dissolution of carbonate minerals and gypsum, pyrite oxidation, and cation exchange. Additionally, hydrogeochemical inverse modeling of the groundwater flow path confirm the hydrochemistry results and principal component analysis.

     

我国堆场磷石膏工程特性分析

磷石膏堆场的渗流及稳定性分析结果的可靠度取决于磷石膏物理力学参数的准确性,因此开展磷石膏工程特性研究十分必要。根据我国不同磷石膏堆场的试验数据,分别对磷石膏的物理性质、击实特性、渗透特性、固结特性和强度特性进行了分析。结果表明:磷石膏强度、压缩、渗透特性均与其压实程度密切相关,相同压实程度不同堆场磷石膏的物理力学性质相近;磷石膏渗透特性与其晶体形态有关;磷石膏在荷载作用下具有长期蠕变变形特性,磷石膏堆场封场后仍会发生较大沉降;深部磷石膏破坏时的应变大于浅层磷石膏;磷石膏剪切破坏时产生负孔隙水压力,实际工程中可通过测试孔压的变化了解堆场坝体的安全程度。     

关于饱和软土地基堤坝边坡稳定分析总应力法的讨论

在饱和的软土地基上修筑堤坝,由于孔隙水压力不易准确测定,需采用“φ=0”的总应力法进行稳定分析。这一做法在国外已明确纳入设计规范,在国内工程界较少受到重视,导致过高地估计了安全系数。本文首先系统地回顾了临界状态土力学中的伏斯列夫强度理论,在理论上阐述了饱和软土地基快速填筑时采用总应力法的原因,同时引用了Bishop和Bjerrum、美国联邦公路局、美国陆军工程师团与我国水电水利工程边坡设计规范的相关条文,确认在饱和软土地基采用总应力法进行稳定分析的合理性。以花敖泡土石坝和拉哇水电站围堰为工程实例,分别采用对土的固结不排水剪的两种做法开展稳定性分析,结果表明,直接将土的固结不排水剪强度指标ccu与φcu作为填筑后的强度参数,将严重高估其安全系数。因此建议正在修订的碾压式土石坝与边坡设计规范增加相应条文,并期望引起工程界对这一问题的重视。     

PBS/HNBR共混可降解橡胶的制备与性能

将聚丁二酸丁二醇酯（PBS）与氢化丁腈橡胶（HNBR）通过熔融共混的方法制备了可以降解的PBS/HNBR共混橡胶。利用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）,分别对水解前后的PBS/HNBR共混橡胶的晶体结构、表面的微观形貌进行了表征。研究了不同的PBS/HNBR共混比对混炼胶的硫化特性、水解前后力学性能、降解性能的影响。结果表明:PBS与HNBR共混并未影响PBS的晶体结构,PBS能较均匀地分散在HNBR橡胶基体中。在150 ℃的强碱溶液条件下,PBS/HNBR共混橡胶出现了一定程度的降解,且随着PBS用量的增加,降解速率提高。当PBS用量为50 g时,共混橡胶的降解程度达到19.50%,拉伸强度、断裂伸长率和硬度都有下降。     

聚乙烯醇/海藻酸钠双交联凝胶球的制备及其应用

将聚乙烯醇(PVA)、硼酸、海藻酸钠(SA)和氯化钙结合构筑双交联凝胶网络,并负载腐植酸钾(KHA)和钙基蒙脱土(MMT)纳米粒子,成功制备了一种双交联凝胶球(PVA/SA/KHA/MMT).该凝胶球用于亚甲基蓝(MB)和Pb(Ⅱ)的去除.通过FTIR、XRD、TGA、SEM-EDS、Zeta电位分析和BET表征了凝胶球的理化性质.结果表明,吸附过程遵循准二级动力学模型,实验数据与Langmuir模型吻合良好.在25℃时,MB和Pb(Ⅱ)的理论最大吸附容量分别为793.65和507.61 mg/g.热力学结果表明,该凝胶球的吸附是自发吸热的,并且是由系统总体熵的增加所驱动.FTIR和XPS结果表明,Pb(Ⅱ)的吸附过程主要是通过羧基的螯合实现,而MB的吸附则通过氢键和静电相互作用发生.PVA/SA/KHA/MMT对MB和Pb(Ⅱ)具有较高的吸附选择性.经过5次循环使用后,凝胶球对MB和Pb(Ⅱ)仍表现出较高的去除率.     

基于分形理论的短期电力负荷预测*

电力负荷预测是电力系统规划的重要组成部分,也是电力系统经济运行的基础,其对电力系统规划和运行都极其重要。具有精确的预测方法可以保证能源的节约,避免资源的浪费。同时也可以缓解电能短缺所造成的重大影响。论文为了实现更好的电力负荷预测方法,研究了分形理论在电力负荷上的应用。将分形拼贴定理和分形插值法应用到电力负荷预测之中。提出了分形理论电力负荷预测模型,得到了分形插值预测模型。为了证明分形插值法的有效性,论文将分形预测模型与传统的BP神经网络电力负荷预测模型相比较。最后通过仿真算例说明了论文提出的分形插值预测模型预测精度更高,预测相对误差较小。并且分形理论可以很好地应用在电力系统负荷预测中,预测效果要好于BP神经网络预测模型。     

赤泥催化剂的制备及其对模拟烟气中微量氨的脱除性能

以赤泥固废为原料，采用酸解-碱沉淀法制备了赤泥粉体催化剂，并提出一种将催化剂直接喷入SNCR尾气中的除氨工艺，考察了催化剂加入点温度、空速、NH₃浓度及水蒸气对氨去除能力的影响。研究发现，该催化过程具有很高的活性和N₂的选择性，450℃以上NH₃的转化率可达100%，同时在400～500℃间，N₂的选择性高于80%，达到了很好的除氨效果；在500℃，空速为3×10⁶~6×10⁶ h^-1之间时，出口NH₃浓度均为0；此工艺对于逃逸NH₃浓度的适用性较强，入口[NH₃] = 50×10^-6~1000×10^-6 mol/L范围内均可完全脱除，且具有一定的抗水能力。通过一系列表征发现，该种方法制备的赤泥催化剂不仅消除了原始固废的强碱性，还提高了其表面酸性，具有较高的比表面积、孔容和丰富的表面微观结构，使NH₃的吸附及活化反应能力大大增加；该催化剂过程遵循iSCR机理，在400～500℃温度区间主要发生NH₃-SCO反应，低于400℃主要发生NH₃-SCR反应，粉体催化剂通过NH₃-SCR和NH₃-SCO协同反应达到了去除尾气中微量氨的目的。     

塔里木盆地塔中Ⅱ区奥陶系油气差异富集模式

针对塔里木盆地塔中Ⅱ区奥陶系油气多相态共存、产能差异和富集模式认识不清的问题,采用油藏地球化学方法分析了奥陶系流体性质、分布特征及成因。油藏pVT相态分析认为存在凝析气藏与轻质油藏沿走滑断裂共存的现象,原油的成熟度参数显示为成熟阶段的产物,天然气碳同位素和烃类比值揭示组分为原油伴生气和原油裂解气的混合,金刚烷化合物及天然气分析显示中寒武统盐下原油裂解气的充注是奥陶系凝析气藏形成的重要原因。结合高精度三维地震解释发现油气分布受到走滑断裂的控制,马尾、翼尾、走滑断裂带与逆冲断裂交汇部位具有较低的原油密度和含蜡量,以及较高的气/油比、干燥系数、4-MDBT/1-MDBT比值等,为油气充注的有利通道,走滑断裂周期性开启与膏盐层封堵机制耦合控制了塔中Ⅱ区奥陶系油气成藏。综合研究认为,塔中Ⅱ区油气具有侧生邻储、走滑断裂垂向输导、沿走滑断裂富集的特征,多期点状油气充注是造成奥陶系油气差异分布的重要原因。走滑断裂控制了奥陶系油气富集,马尾地堑、翼尾地堑、走滑断裂带与逆冲断裂交汇构造部位仍有较大的勘探潜力,中寒武统膏盐层下可能发育大规模气藏,需要进一步关注。     

Effect of particle size on flame retardancy and mechanical properties of hydroxyethyl diphosphate modified aluminum hydroxide intrinsic polyethylene terephthalate

Organic–inorganic hybrid flame retardant was obtained by modifying aluminum hydroxide with different particle size with 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid. The structure of the organic–inorganic hybrid flame retardant is characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, and scanning electron microscopy, while ¹H-NMR spectroscopy only characterizes specific samples. The thermal stability and flame retardancy of the samples were analyzed by thermogravimetric analysis, limiting oxygen index (LOI), vertical combustion of UL-94 and cone calorimeter. The results show that the modified 10 μm aluminum hydroxide has a better effect than the 25 μm aluminum hydroxide and 100 nm aluminum hydroxide. Compared with pure polyethylene terephthalate (PET), the LOI value of the best sample is increased by 24.4%, and UL-94 V reaches V-0 level. Heat release rate, total heat release rate, and carbon monoxide production rate decreased by 45.8%, 33.2%, and 41.5%, respectively, compared to pure PET. The results showed that the aluminum hydroxide with a particle size of 10 μm exhibited the best flame retardant effect, which could be attributed to the decomposition of organic phosphoric acid and the dehydration of aluminum hydroxide, yielding a higher amount of residual carbon.     

用四氯化钛制备TiO2微球的研究

以阳离子交换树脂为模板，以四氯化钛为原料采用溶胶．凝胶法制备了TiO2微球，并通过X射线衍射（XRD），红外光谱（FTIR），扫描电子显微镜（SEM）等手段对样品进行了表征。结果表明：制备的多层结构的TiO2微球直径在300μm-700μm之间，微球主要组分为锐钛矿晶型的TiO2，晶粒粒度约为16．3nm。分别以300W高压汞灯和太阳光为光源进行光催化实验，研究了样品对10mg／L甲基橙溶液光催化氧化的效果，结果表明此种TiO2微球具有很好的光催化性能。