基于大数据挖掘的深土井壁极限承载力模糊随机模型

为有效抵御地下结构工程中复杂多变的外荷载,提升深土井筒支护的安全可靠性,运用两淮矿区深厚冲积层井壁为原型,按相似性原理浇筑钢筋混凝土井壁模型,进行了大量钢筋混凝土井壁模型的极限承载力试验,结果发现影响井壁极限承载力的主要因素有混凝土抗压强度、厚径比和配筋率。其中,混凝土抗压强度对井壁承载力影响较为明显,配筋率影响较弱,但各影响因素在深厚冲积层实际工程中又伴随着不同程度的不确定性。针对深厚冲积层井筒施工过程中极限承载力及其影响因素的模糊随机性,以大量井壁试验和两淮矿区的钢筋混凝土井筒工程参数作为大数据样本集,分析结构材料、几何参数和计算模式的不确定分布情况,得到混凝土抗压强度、厚径比和配筋率的模糊随机分布规律。采用最大期望算法(EM)优化传统的大数据HMM挖掘模型,分别经过E步骤计算极大似然估计值和M步骤计算参数期望估计,改进后模型经过两次模糊随机过程,相比原算法具有误差小、效率高和收敛快等优点,更能满足实际地下工程中的不确定特性。基于改进后的大数据挖掘HMM算法,综合大数据环境下的材料性能、几何参数和计算模式的模糊随机分布,建立大数据挖掘井壁极限承载力模糊随机模型,实例证明该模型更加可靠合理,更具有工程实用价值。     

淮南采煤沉陷区积水重金属健康风险评价

为研究淮南采煤沉陷区积水中重金属对人体产生的潜在健康风险,对9个矿19个沉陷水域进行采样,测试5种重金属(Cd、Cr、Pb、Ni、Zn)含量,采用美国环境保护局(USEPA)推荐使用的健康风险评价模型,对其进行健康风险评价。研究结果表明：(1)采样水域5种重金属年平均离子浓度由大到小依次为：Zn＞Cr＞Ni＞Pb＞Cd,重金属的分布影响因素可能与农药化肥的使用、工业废水的排放、汽车尾气中重金属的大气沉降、渔业养殖以及采煤活动等因素有关；(2)重金属的健康风险值总体随季节变化,呈现出丰水期小于枯水期的特点；该区域沉陷积水的重金属致癌风险整体较为安全,但化学致癌物(Cr)的健康风险值超出其它4种重金属4~8个数量级；(3)5种重金属的健康风险平均值排序为：Cr＞Cd＞Pb＞Zn＞Ni,其中Cd的致癌风险值及Pb、Zn、Ni非致癌风险值均低于最大可接受风险值(5.05×10-5a-1)。     

热解温度对松树锯末炭吸附硝基苯酚的响应研究

在300～700℃下制备松树锯末生物炭(PC300、PC400、PC500、PC600和PC700),对其进行表征并考察了其吸附对硝基苯酚(PNP)的特性。结果表明,随着热解温度升高,生物炭表面结构更复杂,芳香性增强,极性减弱。碱性条件下,溶液pH对吸附量影响较大。准2级动力学和Langmuir等温模型能更好描述PNP在低温生物炭(PC300、PC400)上的吸附,高温生物炭(PC500、PC600、PC700)吸附PNP更符合Elovich动力学模型和Freundlich等温模型。生物炭吸附PNP的速率受液膜扩散和颗粒内扩散控制,低温生物炭上的吸附以静电作用为主,高温生物炭上的吸附以氢键和π-π相互作用为主。PNP在PC700上的动态吸附适合用Thomas模型描述,动态吸附量达135.8 mg/g。热解温度对松树锯末生物炭的理化性质及其吸附过程、机理均有一定影响。     

复合生态浮床深度处理城市废水的实验研究

通过构建黄菖蒲+组合填料、组合填料、黄菖蒲和空白4组不同生态浮床,研究不同生态浮床对城市废水深度处理净化。结果表明,黄菖蒲+组合填料生态浮床对城市废水进行深度处理时,COD、NH_4~+-N、TN、TP具有较好的去除效果,去除率分别为56.45%～69.23%、66.26%～81.98%、53.10%～76.06%、69.68%～80.67%,高于其他3组,其处理出水能达到GB 18918-2002的一级A标准。该工艺效果稳定,投资运行费用低,在处理城市废水领域具有较好的适用性。     

基于“厚生物学”的环境实验教学体系研究

安徽大学资源与环境工程学院环境专业依托"国家级生态与环境实验教学示范中心"平台,以完善的制度为保障、以先进的仪器设备为后盾,以培养"安徽生态强省建设和环境保护亟须的高素质复合型创新人才"为目标,以"重基础,多方向,精特色,提能力"的教育教学理念为指导,探索从"基础类实验""专业类实验""应用型实验""创新型实验"到"实习实训"五阶梯型实验教学体系,突出"厚生物学"背景特色,进一步优化人才培养模式,突出实验教学地位。目前,环境专业完善特色实验体系,不仅提升了学生综合素质和社会竞争力,也为其他院系实验教学体系的建立提供了有益经验。     

多环芳烃厌氧降解菌的筛选与鉴定

[目的]筛选并鉴定多环芳烃厌氧降解菌.[方法]通过富集,在厌氧条件下从受焦油长期污染的土壤中筛选出多环芳烃的高效厌氧降解菌,并对其进行了生理生化试验和16S rDNA鉴定.[结果]从受焦油长期污染的土壤中分离出2株多环芳烃降解菌W2和Y3,经综合表征和16S rDNA序列分析,初步鉴定菌株W2为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomo sp.),菌株Y3为芽孢杆菌属(Bacillus sp.).[结论]为多环芳烃的生物降解研究提供了理论依据.     

承压水上厚煤层底板变形破坏特征实验研究

采场底板稳定性影响因素很多,其中高承压水作用是底板隔水层裂隙发生、发育、扩展及造成底板变形失稳的关键因素之一。我国华北型矿区均受石炭二叠纪煤系底部的太灰、奥灰含水层影响,为此,分析承压水作用下采场底板矿压显现规律意义重大。通过相似材料模拟,分析承压水作用下底板岩层变形及裂隙发育规律。结果表明:沿工作面推进方向,按煤层底板变形特征可划分为5个区,依次为稳定区、压缩区、压缩-膨胀过渡区、离层膨胀区及压实稳定区;按底板破坏特征,自上而下依次为竖向张裂隙带、斜向穿层裂隙带、顺层裂隙带。研究结果可为承压水上开采底板失稳机理研究提供参考。     

高产洛伐他汀红曲霉氮离子束诱变育种

为了提高洛伐他汀产量,以红曲霉M14为出发菌株进行N+束诱变。诱变剂量分别为:78×1013、130×1013、182×1013、234×1013N+/cm2,通过高效液相色谱检测诱变菌株发酵产物中洛伐他汀的含量,筛选正突变菌株。结果显示,诱变剂量为130×1013N+/cm2时表现出相对较高的正突变率。最优诱变菌株M50-2洛伐他汀产量4.42 mg/g,相对于出发菌株提高70%。对其进行12次传代培养,发现产洛伐他汀的能力下降了2.3%,表现为良好的遗传稳定性,该菌株具有潜在的应用价值。     

巢湖蓝藻酸性多糖的理化性质及其体外抗氧化作用

目的：以从巢湖蓝藻中分离纯化的一种多糖（acidic polysaccharide from Cyanobacteria of Chaohu,CHAP）为研究对象,对其纯度、分子质量、光谱特征、单糖组成、抗氧化作用进行研究,旨在为水华蓝藻资源进行综合开发利用提供有价值的参考。方法：采用60 ℃的热水抽提蓝藻,采用硫酸铵去除其中蛋白质,粗多糖经DEAE-52阴离子交换层析柱分离并用Sephadex G-150进行纯化得到纯化多糖CHAP。结果：CHAP中多糖和蛋白质含量分别为91.49%和0.18%,紫外-可见光谱表明CHAP不含核酸,高效液相色谱（high performance liquid chromatography,HPLC）测定CHAP的分子质量为2.209×105 D,离子色谱（ion chromatography,IC）表明CHAP由6.36%的阿拉伯糖、35.47%的葡萄糖、5.03%的木糖、17.09%的半乳糖、27.36%的甘露糖及一种未知单糖构成。红外光谱表明CHAP是具有α-D-半乳吡喃糖的特征吸收峰的吡喃糖,CHAP的抗氧化作用表明：CHAP对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）自由基和超氧阴离子自由基（O2－·）有较强的清除能力,其IC50分别为276 μg/mL和186.05 μg/mL。CHAP对羟自由基（·OH）的清除能力较弱,清除率不到10%。