面向生态的矿区地下水位阈限研究

分布在干旱半干旱地区的植被,由于降水不足以维持其长期生存,需要地下水提供部分或全部水源,因而对地下水有一定的依赖性。煤层开采破坏含水层后地下水位会大幅降落,这在一定程度上会给依赖地下水植被造成水分胁迫,进而控制生态系统演化过程。针对榆神矿区煤层开采引起地下水位变化的基本特征,提出了生态安全约束下矿区地下水位控制阈值的确定方法。研究表明,植物根系与地下水毛细上升带保持接触时,植物就可以吸收利用地下水,因此本文将最大毛细上升高度与根系长度之和作为植被利用地下水的最大临界埋深。在毛管流理论指导下,以颗粒排列方式与孔隙直径大小的关系建立了最大毛细上升高度计算公式,并给出了通过颗粒级配曲线确定最大毛细上升高度的方法。据此计算的毛乌素风积沙最大毛细上升高度的取值区间为0.7～2.0 m,进一步确定了榆神矿区生态安全约束下的矿区水位控制下限为4.0 m。在此基础上,以2016年地下水流场基准,以水位埋深4.0 m为界将榆神矿区划分为生态约束区和无约束区。水位埋深小于4.0 m的区域植被对地下水依赖程度高,属于生态约束区,煤层开采造成地下水位下降极易使植被遭受水分胁迫,因而是矿区生态环境保护的重点。研究成果阐明了榆神矿区生态环境及地下水位对煤层开发的限制条件,为进一步推进保水采煤技术的发展奠定了理论基础。     

金属酞菁光复合催化剂的制备及光催化性能研究

采用固相熔融法制备了不同中心金属的酞菁配合物MPc(M=Mn2+、Co2+、Ni2+)光复合催化剂,研究MPc对亚甲基蓝的催化降解效果。结果表明,可见光照射下,MPc对亚甲基蓝的降解效率Ni Pc> MnPc> Co Pc,最佳反应条件为:空气通入量120 m L/min,催化剂Ni Pc的加入量1. 0 g/L,反应150 min时,10 mg/L亚甲基蓝的降解率达97. 5%。降解反应符合一级动力学议程。     

能源微藻表面特性对其气浮采收效率的影响

选取小球藻与鱼腥藻为代表藻种,结合微藻的表面特性与XDLVO理论,研究了影响微藻浮选采收的关键因素,根据微藻表面的电负性,用阳离子表面活性剂C16TAB浮选两种藻.结果表明,pH为4~10时,两种藻的Zeta电位在-6.72~-15.01 m V之间,均显电负性;小球藻的黏附自由能为1.21 m J/m2,显亲水性,鱼腥藻的黏附自由能为-55.85 m J/m2,显疏水性.相同条件下,疏水性的鱼腥藻回收率始终高于亲水性的小球藻.小球藻和鱼腥藻在Zeta电位最大的pH处(分别为7和8)富集比最高(分别为12.45和1.3),而回收率在pH=10时最高,表明由于液膜的排液行为,回收率和富集比无法同时达到最大值.C16TAB对微藻表面疏水性有修饰作用,加入80 mg/L C16TAB后,小球藻疏水率从19%提高到64%,回收率提高了67.38%.     

新型氟碳油井缓蚀剂在高含水油田应用研究

研制了一种以氟碳咪唑啉为主成分的高效油井采出液缓蚀剂,在陕北青化砭采油厂丰富川井区进行了现场应用试验,用分光光度法测试采出液水质总铁含量和井下挂片失重法评价缓蚀效果。结果表明,加药后油井采出液水质中总铁含量明显下降,平均为64%~77%,缓蚀率平均为97%~99%,有效抑制了油井采出液对金属设备的腐蚀。     

有压管道水锤数学模型分析和防护技术

长距离输水管道水锤计算数学模型的正确选用及合理选择水锤防护方案对管道安全运行至关重要。根据相关理论和多年工程实践,简要说明了水锤计算数学模型,介绍了水锤防护技术的最新研究进展,推荐了较为合理的水锤计算数学模型和最佳压力管道水锤防护方案。     

基于整数编码粒子群算法的树状供水管网优化

以管网年费用折算值为目标函数,以管网布置形式及管径为优化参数,建立了树状供水管网的优化设计模型.利用基于整数编码的粒子群算法对这一模型进行了求解,该方法以某一管网连接状态及各管段管径作为粒子群个体,采用整数编码,通过不断地更新粒子的位置来搜索最优的管网结构及管径值,实现了对管网布置形式及管径的同时优化.优化过程中,对进化过程中产生的不可行解进行处理,提高了优化效率.实例表明,将粒子群算法应用于树状管网优化设计中可以获得更好的优化结果和效率.     

净水厂沉淀池排泥水回用及其生物稳定性

基于净水厂沉淀池排泥水回用的中试试验,探析排泥水回用工艺出水水质安全和生物稳定特性,探讨净水厂排泥水回用的可行性。试验表明:排泥水的AOC和BDOC浓度均值分别为98. 16μg/L和1. 92mg/L,且AOC和BDOC浓度与水温呈显著线性相关特性;污泥回流比(泥水∶原水)为3%时,出水未检出细菌总数,且出水浑浊度、氨氮、CODMn等指标均满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006);出水的AOC和BDOC浓度均值分别为88. 67μg/L和0. 21 mg/L,保障了水质的生物稳定性。因此,净水厂在合理控制回流比条件下,排泥水回用不仅具有可实施性,而且实现了净水厂节能减排的可持续发展理念。     

基于RS与GIS的典型地区土地利用/覆盖变化研究——以三江源生态环境重点保护区玛多县为例

典型地区和脆弱区的土地利用/覆盖变化是区域性研究的重要内容。三江源地区是国家级自然保护区,生态系统异常敏感和脆弱。以典型地区玛多县为案例,基于RS和GIS技术,系统研究了该地区土地利用/覆盖变化及其对景观格局的影响,探讨了生态环境演化过程,可为更广泛的区域性综合提供基础。研究发现:①10 a间,该地区湿地、水体和天然草地明显减少,湿地减少比例达到36.63%,大于6 hm²的湖泊减少近半数;沙地,裸地和盐碱地等明显增加,草地退化、沙漠化严重;②天然草地、裸地、沙地、水体、湿地和盐碱地之间的类型转化较为明显,且与水资源又有密切的关系。③多样性、均匀性指数和景观异质程度提高,土地趋于多样化和均匀化;裸地、沙地优势度增加,湿地、水体和天然草地优势度减少;整体破碎化程度呈缓慢减少趋势,而湿地、沙地破碎度增加。④综合土地利用动态度为0.98,天然草地、裸地、湿地、沙地动态面积变化较大。⑤研究区的土地利用/覆盖变化将深刻影响该地区的生态过程,同时还将影响三江源地区的水源涵养和供给。     

桑叶黄酮提取分离方法研究

研究了从桑叶中提取分离黄酮的方法,探讨了提取剂、料液比、回流时间、回流温度等因素对桑叶黄酮提取率的影响,并通过正交实验对提取工艺进行了优化。实验表明,提取最佳条件为:将原料用超声波预处理40 m in(800 W),以80%的乙醇为提取剂,按料液比1∶8提取,回流温度为70℃,AB-8大孔吸附树脂分离,以乙醇洗脱(洗脱速率为1 BV/h),得率为19.3 mg/g,同时测得黄酮的稳定性良好。本方法具有工艺流程简单、提取率高的优点,适合于工业化生产,为同类研究提供了一定的依据。     

化学强化生物除磷工艺系统优化

在同步沉析除磷工艺中,首先由初沉池出水水质预测出生物除磷量,然后根据烧杯试验求得的化学除磷药剂投量公式求出药剂投量,最后通过除磷自控系统实现药剂的变量投加.药剂的变量投加不仅使出水水质满足排放标准,而且减少了化学除磷污泥的排放量,达到了节能减排的目的.