mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
直驱型变速恒频风力发电系统的独立直流母线并联策略

为了提高直驱型变速恒频风力发电系统的功率等级,提出一种多组变流器相互并联且直流母线相互独立的并联策略。针对零序环流问题,分别在三相静止坐标系和同步旋转坐标系下进行了分析,得出了所采用拓扑的数学模型及等效电路,揭示了零序环流产生的根本机理,即它是由并联变流器之间三相占空比零轴分量的不一致及直流母线电压的不一致造成的,并证明了机侧零序环流与网侧零序环流是互相耦合的,进而设计了零序环流控制器,很好地抑制了零序环流,解决了不均流、三相电流畸变等问题。最后对一组直驱型风力发电实验平台进行了仿真及实验验证,证明了上述分析及控制策略的正确性。
一种往复开关磁阻直线电机的设计与控制

以往复活塞式压缩机为应用背景,提出了一种具有简单结构及单方向力驱动的往复式开关磁阻直线电机,并基于有限元方法进行了电机的参数化设计。针对开关磁阻电机的非线性电磁力及磁链特性,基于三维有限元方法分析了电机的位置/电流/电磁力和位置/电流/磁链特性。针对此单方向力驱动的电机提出了一种综合控制策略,其由"推秋千"控制器、PI电流控制器、行程控制器及平衡位置控制器组成。"推秋千"控制器控制电机电流的导通时刻,以保证电机动子在其机械谐振频率上运行,PI电流控制器通过脉宽调制开关功放控制电机电流,行程控制器及平衡位置控制器分别控制行程和平衡位置。在有限元分析和参数测试的基础上,在Matlab/Simulink环境中建立了电机、压缩机及控制系统的仿真模型,并以此分析了给定行程下,控制系统控制直线电机驱动压缩机的动态性能。最后进行了实验测试,并与仿真结果进行了比较,结果相一致,验证了所设计的电机及所提出的控制策略的可行性和有效性,其中的"推秋千"控制器能够使电机动子在其谐振频率上运行。
基于负载转矩滑模观测的永磁同步电机滑模控制

为了减小负载转矩扰动对永磁同步电机(permanentmagnet synchronous motor,PMSM)控制系统的影响,提高系统抗扰能力,提出一种以转速和负载转矩为观测对象的扩展滑模观测器,以实际转速与观测转速之差构成滑模面,负载转矩观测结果由负载转矩实际值和经过滤波后的抖振信号组成,当滑模运动发生后转矩观测误差渐进收敛到零。设计了基于指数趋近律的PMSM滑模控制(sliding-modevariable structure control,SMC)系统,将观测的负载转矩进行前馈补偿,以克服负载时变对控制性能的影响。实验结果表明,该观测器可准确地观测负载转矩,采用的前馈补偿方案对系统负载扰动有较强的鲁棒性,并且SMC固有抖振现象得到了有效抑制。
五电平有源中点钳位型逆变器母线中点电压平衡问题

五电平有源中点钳位型拓扑是一种能够克服传统的二极管钳位型和电容钳位型拓扑缺点的多电平变换器。针对五电平有源中点钳位型逆变器的母线中点电压平衡问题展开研究,建立母线中点电压的波动模型,通过计算母线中点电流在一个基波周期内的平均值,证明了母线中点电压在理想和稳态下可自平衡。提出一种基于零序电压注入的中点电压平衡控制方法,通过计算所有关键零序电压对应的中点电流,并从中选择最优的关键零序电压来产生所需的目标中点电流,从而使母线中点电压波动最小。实验结果证明了该控制方法的有效性。
含整流站接入的多馈入直流系统强度评估

现有的多馈入短路比的定义无法准确描述含有整流站接入的多馈入系统强度,需要对其进行改进。建立了含有整流站的双馈入测试系统,采用最大功率曲线法,在一系列参数研究的基础上提出了新的多馈入系统有效短路比的定义。通过对处于临界稳定下的的三馈入直流系统以及逆变站过电压计算,验证了新的多馈入系统有效短路比的定义的有效性。
基于回路平衡方程和励磁电感的特高压变压器保护

谐波制动原理的变压器差动保护受谐波影响大,动作时间过长,难以满足特高压变压器保护的需求,针对此问题,提出了基于T型等效电路的特高压变压器保护方案。建立变压器T型等效电路模型,该模型不受变压器运行状态的影响,其参数能够唯一确定,并提出基于变压器等值回路平衡方程判据和等效励磁电感判据的保护方案。使用Matlab仿真工具,依据中国第一条特高压输电线路的系统参数搭建了特高压输电模型,分别仿真了特高压变压器空载投入、区外故障、区内故障和正常运行的各种工况,验证了所提出的保护方案在特高压输电系统中运用的可行性。该保护方案不受励磁涌流的影响、动作速度快、灵敏度高。
双断口真空开关瞬态恢复电压分布特性的仿真与实验研究

双断口真空开关介质恢复特性及暂态过程均压关系的探明是其成功开断的理论依据。运用暂态分析软件ATP搭建双断口真空开关仿真平台,利用其暂态分析控制系统实现了暂态真空电弧模型,在真空开关两断口有、无均压电容的情况下分别进行故障电流开断的仿真实验。搭建两真空灭弧室串联的双断口真空开关实验模型进行瞬态恢复电压分布特性的实验研究。实验与仿真结果吻合,共同证明双断口真空开关分断是否成功主要取决于介质恢复过程断口间电压分布是否均匀,两断口间的分压关系在动态介质恢复过程中主要由电弧电阻决定,而动态介质恢复完成后主要由断口两端的电容决定。因此,低分散性操动机构的设计与灭弧室两端均压电容的选定是双断口及多断口真空开关成功开断的关键因素。
电晕笼交流单根导线电晕损失的计算分析

电晕损失是导线电晕特性研究的重要内容之一。为了建立电晕笼内导线电晕损失的计算模型,将模拟电荷法应用于电晕笼内导线电晕损失计算。采用线电荷模拟交流导线,对正方型截面笼壁分别作镜像处理。当导线模拟电荷量超过起晕电荷量时,分别计算导线上每个模拟电荷点向空间发射的电荷量。考虑空间电荷的影响,计算电晕笼空间的合成电场。仿真模拟电荷发射、迁移、复合过程,计算电晕笼中空间电荷运动,计算迁移过程中电荷运动产生的能量损失。进行电晕笼单根光滑导线、单根钢芯铝绞线LGJ—300/40、单根钢芯铝绞线LGJ—400/35电晕损失测量试验。仿真结果与试验结果对比,结果基本一致。因此采用模拟电荷法能够较好地建立电晕笼内单根导线电晕损失的计算模型。
基于正序分量的含PV节点的三相配网潮流算法

随着分布式发电(distributed generators,DG)接入配电网,传统的配电网潮流算法难以满足分布式发电系统潮流计算的要求。针对这一情况,提出一种有效的三相不平衡配电网潮流直接算法,该算法充分利用配电网络的结构特点,基于回路分析法生成的道路矩阵,建立节点电压与注入电流之间的关系矩阵,从而实现配网潮流的直接计算。同时,基于PV节点正序电压幅值保持恒定的特性,提出一种新的处理PV类型DG的方法,该方法基于正序分量方法和道路矩阵,推导得到无功电流和补偿电压之间的关联公式,可非常简单地引入到三相不平衡配网潮流计算算法中,并保证PV节点有功功率和电压幅值为预设定值(假定无功功率没有越界)。通过6母线和69母线算例验证该方法的有效性和通用性。
采用柯布–道格拉斯生产函数的智能技术评价方法

为了反映智能电网中智能技术的发展水平,衡量电网智能化带来的经济效益,提出一种评价电网智能化发展程度的智能技术测度方法。分析智能技术在智能电网中的投入与产出关系,建立对应的柯布–道格拉斯(Cobb-Douglas,C-D)生产函数测度模型,并采用数据包络法(data envelopment analysis,DEA)对生产函数模型进行适用性检验。采用C-D生产函数测算智能技术对经济收益的贡献度,以表征智能技术对智能电网建设的影响。相关算例验证了测度评价方法的有效性、可行性。
考虑保护隐藏故障的系统N-k故障分析

存在隐藏故障的继电保护会在系统发生N-1故障时,导致保护误动,对连锁故障扩大起着推波助澜的作用。从保护隐藏故障的动作机制出发,计及不同原理的保护装置和线路故障位置,对保护的隐藏故障模式进行分析,确定保护的风险区段,提出一种基于保护隐藏故障模式分析的N-k故障分析方法,将保护的隐藏故障反映到预想事故的选择和故障组合上。算例表明,采用该方法可定量评估电网中继电保护隐藏故障对系统可靠性的影响,发现系统的薄弱环节。
采用原子分解能量熵的低频振荡主导模式检测方法

针对互联电力系统普遍存在的低频振荡现象,提出一种检测低频振荡主导模式的新方法,来克服以往方法不能准确识别主导模式以及无法自适应揭示振荡模式时变特性的缺点。根据振荡信号特点,选取衰减正弦量模型表示原子库。由功角轨迹,通过原子分解法从原子库中辨识出各模态参数,在辨识过程中计算原子分解能量熵,通过比较能量熵大小识别出低频振荡主导模式。该方法不受系统阶数影响且具备较强的数据处理能力,能揭示各模式间复杂的动态特性和非线性作用,可用于低频振荡在线分析。2个仿真算例结果表明,该方法能准确检测出系统低频振荡的主导模式,所得结果与正规形理论分析结果相同,从而验证了所提方法的正确性和有效性。
油–纸绝缘结构非线性交直流复合电场计算的定点频域有限元法

针对换流变压器交直流混合电压中含有高次谐波的特点,提出油–纸绝缘结构非线性交直流复合电场计算的定点频域有限元法,给出了定电导率的取值方法。采用定点法使得每次迭代的非线性有限元刚度阵与解向量不相关,从而提高了频域有限元法的求解速度。为验证该算法的有效性,针对一换流变压器阀侧绕组的典型模型,将频域法的计算结果与时域法的结果进行了对比,分析了不同算法的特点。计算结果表明,将定点法用于非线性交直流复合电场问题时计算量小,能够用来分析实际换流变压器的非线性交直流复合电场问题以及其他非线性非正弦稳态电场问题。
大规模电网中低频振荡扰动源的定位方法

由于中国电网规模庞大,低频振荡现象时有发生,如何快速确定低频振荡扰动源并及时将其切除,对保障电网的安全稳定运行意义重大。当电网中发生低频振荡时,根据传播到电网中不同位置的特殊形状扰动行波具有的相似性特点,提出一种比较多点测量数据波形相似度以确定低频振荡扰动源位置的定位方法,针对在电网中不同地点一段时间内同时采样的电压数据,利用希尔波特(Hilbert)变换提取各采样点的电压扰动变量并将其传送至监控单元,在监控单元利用定义的顺序相似度函数提取扰动行波通过各相邻采样点间的时差和先后次序,利用各采样点间已知的线路长度计算波速并确定低频振荡扰动源的位置。通过一个7机无穷大系统模型的仿真分析,验证该方法的正确性和准确性。理论分析和仿真结果表明:该方法能够快速确定电网中低频扰动源的位置;而且所需的采样测量单元数量少,能够节省大量投资。
计及离散变量基于互补约束全光滑牛顿法的无功优化

针对电力系统无功优化确定性算法在处理离散变量时有困难及收敛域小的问题,提出把基于互补约束的全光滑牛顿算法用于含离散控制变量的电力系统无功优化。该方法使用光滑松弛函数,以避免海森(Hessian)矩阵的奇异性,将优化模型的1阶优化条件(Karush-Kuhn-Tucker,KKT)中的互补约束条件转化为光滑非线性方程,从而把非线性优化问题重构成一组非线性方程组的根求解问题,并用牛顿法进行求解。在此基础上,进一步提出以离散变量的2个边界构造其互补约束条件,并将约束条件直接嵌入到牛顿法中,实现离散变量在优化过程中的逐次逼近。算例表明:该无功优化方法具有大范围收敛性,突破了基于内点法等的无功优化技术要求系统初始点必须位于系统可行域之内的限制;采用互补约束条件处理离散变量,简单有效,能够可靠地同时得到连续变量及离散变量的最优解。
大型压水堆核电机组与电网相互影响机制的研究

核电机组具有不同于常规机组的特性,接入电网后会与电网产生较为严重的相互影响。在电力系统分析综合程序中,建立了压水堆核电机组自定义模型,研究了电网电压、频率扰动对核电机组的影响,分析了电网故障引起的核电厂动态响应及核电机组切机对电网的影响,并提出了安全稳定控制措施与策略。仿真结果表明,核电机组会受到电网频率和电压扰动的影响,它对电网频率和电压有较高要求。如果电网故障能迅速清除,且电网保持稳定,核电机组则可承受电网中的较大扰动。
含微网的配电网接线模式探讨

随着微网技术的发展,更多电力用户倾向于使用微网这一新型供电模式以提升供电可靠性。传统配电网接线模式是否能适应微网用户的实际需要已成为电网规划中的棘手问题。为此,完成了基于接线模式的配电网规划,并通过建立隶属度函数从最大短路电流、最大支路电压降落、系统平均供电可靠率指标、单位负荷年费4个方面对含微网以及不含微网的各种配电网接线模式进行综合评价,由此给出含微网的配电网接线模式推荐意见。评价结果表明,从"单位微网容量(成本)对可靠性提升幅度"这个角度来看,单电源辐射状接线模式更适合使用微网的供电区域,如果从"综合评估最优"这个角度来看,不同母线出线连接开关站这一接线模式能最大限度地满足重要用户对于供电质量的需求。
采用条件风险方法的含风电系统安全经济调度

针对风电等新能源发电和负荷的随机性,引入条件风险方法,构建了电力系统条件风险调度模型。为了量化随机性因素所引起的不确定性,以电网安全条件风险价值(conditional value-at-risk,CVaR)作为电网安全指标,取代一般调度模型中的安全约束。由于含随机性变量概率密度的函数积分计算困难,因此将电网安全CVaR函数进行变换和离散化处理,并采用蒙特卡罗模拟和解析法相结合的方法进行计算。含风电随机出力的系统算例表明,采用条件风险约束的电力系统安全调度模型可在不同的电网安全CVaR值、不同的置信水平下,获取相应的侧重经济性或安全性的系统最优调度结果。
风电场短期风速的多变量局域预测法

风电场短期风速的统计预测方法大都基于单变量风速时间序列,预测精度有限,而在多变量预测中选取哪些变量又没有明确的方法。针对此问题,提出一种风电场短期风速的多变量局域预测法,该方法基于相关性原则来筛选多变量时间序列数据并构造多变量相空间,在该相空间中寻找预测状态点的邻域点并建立支持向量回归(support vectorregression,SVR)模型。采用风电场实测数据进行验证,结果表明:在构造相空间时,增加彼此相关程度低的变量数目,能够明显提升局域法的搜索能力,找到与预测点相似程度更高的邻域点并将其用于模型训练;同时结合SVR模型的高维非线性拟合能力,有效地提高了短期风速预测精度。
计及风险备用约束的含风电场电力系统动态经济调度

为解决风电的不确定性给电网调度带来的问题,必须开展含风电场的经济调度问题研究。通过引入风速和负荷预测误差的概率分布函数来描述系统中存在的不确定性因素,提出了一种基于风险备用约束的含风电场电力系统动态经济调度新模型。在目标函数中采用惩罚的方式对风电计划出力相对于实际出力的偏差所造成的备用成本加以考虑。该模型采用收敛特性稳定的非线性预估–校正原对偶内点法进行求解。通过含有一个风电场的10机组系统算例,验证了所提调度模型的可行性。分析表明,该模型可以在保证系统可靠性要求的基础上,实现经济性最优的目标。
风电功率波动特性的概率分布研究

波动性是风电功率的固有特性,如何定量地描述风电功率的波动性尚缺乏有效方法。基于大量实测数据的分析,发现可以采用带移位因子与伸缩系数的t分布(t location-scale)描述风电功率波动特性的概率分布。分析表明:风电功率的min级分量约占风电场装机容量的2%~5%;多个风电场输出叠加在一起后可以有效减小min级分量的比例;风机类型对风电波动特性的影响很小,而风电场当前风电出力则对风电波动特性几乎无影响。带移位因子与伸缩系数的t分布还适合于描述风电场相邻时间间隔平均功率变化的概率分布,时间间隔加长后,由于风速相关性减弱,相邻时段平均功率的波动特性增强。
大规模风电特高压专用通道落点优选方法

中国经济发展和风电资源的分布不均衡特点决定了大规模风电需要通过特高压专用通道远距离输送至东、中部负荷中心,选择合理的落点是一个复杂的多目标决策问题。提出了大规模风电特高压专用通道落点优选方法,分析了基于熵权决策理论的决策过程,建立了可以全面评估大规模风电接入受端电网的安全稳定水平、电力电量需求、网架结构和经济性等重要因素的评价指标体系。将该方法应用于中国某省接纳北方大规模风电特高压专用通道的落点优选实际案例,结果表明该方法可以有效评估大规模风电接入受端电网的影响,可为风电落点优选决策提供参考。
潮流计算和机电暂态仿真中风光储联合发电系统的实用等值方法

针对工程实际开展风光储联合发电系统在潮流计算和机电暂态仿真中的等值方法研究,旨在为大容量风光储联合发电系统的并网仿真分析奠定基础。将潮流计算的等值分为单元机组和集电系统2部分来研究。单元机组等值采用根据不同控制模式选取不同节点类型的方法,针对集电系统等值提出基于损耗不变原则的方法。等值模型和详细模型的算例结果表明,潮流计算等值方法具有较好的精度。在机电暂态仿真动态等值中,基于实际工程计算的最严重工况分析原则,提出运行在满出力点的单机"倍乘"等值模型,为工程计算中的风光储联合发电系统动态等值提供了一种解决方案。
熊胆丸定性定量方法的研究

目的:建立熊胆丸的定性定量方法。方法:采用TLC法对方中的熊胆、黄连、龙胆、栀子进行定性鉴别;采用GC法同时测定熊胆丸中冰片、薄荷脑的含量。采用安捷伦DB-WAX毛细管柱(30 m×0.45 mm×0.85μm),载气为氮气,FID检测器,流速:3.0 mL.min~(-1);分流比为25∶1;进样体积为1μL。结果:TLC色谱中可检出熊胆、黄连、龙胆、栀子;龙脑浓度在56.0~672.0μg.mL~(-1)范围内呈线性关系,3个浓度的平均回收率(n=3)分别为99.4%,101.6%,100.7%;薄荷脑浓度在56.9~683.3μg.mL~(-1)内呈线性关系,3个浓度的平均回收率(n=3)分别为101.4%,100.0%,101.3%。结论:该方法操作简便,重复性好,结果准确可靠,适用于该药的质量控制。
LC-MS法检测消风止痒颗粒中马兜铃酸A

目的:建立检测消风止痒颗粒中马兜铃酸A的液相色谱-质谱分析方法。方法:采用Venusil mp C_(18)(250 mm×4.6mm,5μm)色谱柱,流动相为乙腈-0.1%甲酸水溶液(40∶60),流速1.0 mL.min~(-1)。采用电喷雾电离源正离子质谱检测。结果:马兜铃酸A在0.005086~0.4069μg范围内线性关系良好(r=1.000),平均回收率(n=7)为97.1%(RSD=2.1%)。87批制剂均未检出马兜铃酸A。结论:本法快速、灵敏、准确,可用于消风止痒颗粒中是否混入关木通的确证检查,以防马兜铃酸A造成的用药安全,为消风止痒颗粒的质量控制提供了科学依据。
UPLC快速测定葛根芩连汤肠外翻囊样品中6个黄酮类成分含量

目的:建立UPLC法同时测定葛根芩连汤肠外翻囊样品中6个黄酮类成分(葛根素、大豆苷、甘草苷、野黄芩苷、黄芩苷、汉黄芩苷)的含量。方法:样品用甲醇提取,采用Agilent Proshell 120 EC-C_(18)(4.6 mm×50 mm,2.7μm)色谱柱,以0.2%醋酸水溶液(A)-甲醇(B)为流动相进行梯度洗脱,流速1 mL.min~(-1),紫外检测波长270 nm,柱温30℃。结果:葛根素、大豆苷、甘草苷、野黄芩苷、黄芩苷、汉黄芩苷质量浓度分别在0.1870~93.50μg.mL~(-1)(r=0.9999),0.02730~13.65μg.mL~(-1)(r=0.9999),0.02550~12.75μg.mL~(-1)(r=0.9999),0.05580~27.90μg.mL~(-1)(r=0.9998),0.2124~106.2μg.mL~(-1)(r=0.9999),0.09140~45.70μg.mL~(-1)(r=0.9999)范围内有良好的线性关系;日间、日内精密度变异均小于2%;平均回收率(n=9)分别为101.4%,97.88%,99.15%,99.72%,98.50%,101.4%;稳定性良好。结论:所建立的分析方法操作简便、快速、灵敏,结果准确,重复性好,所需样品少,并已成功应用于葛根芩连汤大鼠肠吸收动力学的研究。
45例老年人断指再植的不利因素分析及护理

总结了老年人断指再植的不利因素,并提出相应的护理对策。在45例(47指)行断指再植术的老年患者中,坏死3指,成活44指,成活率为93.6%。认为针对老年人血管条件不佳、因合并多种并发症存在用药安全问题、康复锻炼依从性差等特点,应加强老年人断指再植后血管危象的观察和护理,评估患者用药,加强药物治疗的观察,积极进行健康教育,促进患者出院前及出院后的康复锻炼。
淮北矿区塌陷湖水体中锑分布和环境评价分析

锑是一种广泛分布的有毒微量重金属,对人体具有慢性毒性和潜在的致癌性.以淮北矿区3个煤矿的塌陷湖水体为研究对象,采用原子荧光光谱(HGAFS)法对塌陷湖上覆水体20 cm、50 cm、80 cm不同深度、不同时期水样及背景水体中锑进行了测试.结果表明:不同塌陷湖水体中锑浓度水平分布差异明显,与塌陷湖形成时间、矸石堆距离等因素有关,同一塌陷湖中锑浓度垂向分布从表层向深层缓慢增加.基于单因子污染指数法,根据地表水环境质量标准对塌陷湖水体锑污染进行了环境评价分析,为水体综合利用提供了参考论据.
Zn,Pb,Cd,Cu在淮南新庄孜煤矿矸石山附近土壤和作物中分布特征

采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)对淮南新庄孜煤矿矸石山周边土壤、黄豆、水稻中Zn,Pb,Cd,Cu进行了测试,分析了其含量分布特征.结果表明:矿区土壤呈碱性,土壤中Zn,Pb含量在深度为20~40 cm最高,分别为43.08,15.61 mg.kg~(-1),但均低于淮南市土壤背景值,表层土壤(0~20 cm)中Cd含量(0.124 mg.kg~(-1))最高,深部土壤(20~40 cm)中Cu含量(24.27 mg.kg~(-1))最高,分别超淮南市土壤背景值106.76%,0.46%;土壤中Zn,Pb,Cd,Cu含量随土壤深度变化不显著,表层土壤中Zn,Pb含量均在距矸石山一定距离后达峰值,推测可能由煤矸石山产生的粉尘颗粒物随大气迁移造成.通过土壤中重金属含量对土壤中理化性质的逐步回归分析表明:总磷对土壤Zn,Cd含量影响较大,有机质对土壤Pb,Cu含量影响较大.Cd主要分布在黄豆和水稻的根部,Zn较易向黄豆和水稻地上部分迁移.黄豆和水稻地上部Zn富集系数较高,其叶、壳、籽中重金属富集能力大小为Zn>Cu>Cd>Pb.Pb在水稻籽实中达0.52 mg.kg-1(干重),超国家食品中铅限量卫生标准1.3倍,水稻籽实中较高的Pb含量可能对食用此稻米人群产生一定膳食风险.
河控三角洲水下分流河道砂体内部建筑结构模式

单砂体内部夹层及其建筑结构对注入剂驱油以及剩余油的形成作用越来越大。在河控三角洲水下分流河道沉积模式的指导下,利用露头照片和连井剖面资料,建立了河控三角洲水下分流河道砂体的内部结构模式,确定了单一水下分流河道内部夹层的三维展布形态。研究发现,水下分流河道内部存在侧积夹层、前积夹层和垂积夹层3种类型。客观地反映了水下分流河道内部基本单元的三维展布形态,真实再现了水下分流河道砂体的内部建筑结构。
水平井不稳定试井与产量递减分析新方法

针对水平井负表皮问题,在传统分析方法的基础上,建立了水平井不稳定试井与产量递减分析理论模型。利用拉普拉斯变换、分离变量及特征函数与特征值法等现代数学分析方法对模型进行了求解,获得了拉普拉斯空间中井底压力动态响应表达式和递减产量表达式。最后利用数值反演,得到了典型的试井分析和Blasingame产量递减分析样版曲线,并划分了流动阶段,分析了流动特征。此外,得到了受负表皮影响的样版曲线,样版曲线不再振荡,成功地解决了水平井负表皮问题。
硬脆性泥页岩水化裂缝发展的CT成像与机理

硬脆性泥页岩地层井壁失稳问题是一个十分复杂的难题。外来流体侵入后,岩石内部将会产生一系列的微观物理化学变化而影响地层的稳定性。采用CT成像技术,微观揭示硬脆性泥页岩水化过程中裂缝的发展规律及其对岩石的破坏,并结合扫描电镜等测试手段,分析其机理和对井壁失稳的影响,进而制定出井壁稳定技术对策,为硬脆性泥页岩井壁稳定性研究提供一种新的思路。结果表明,硬脆性泥页岩具有较显著的毛细管效应,岩石矿物颗粒间微孔缝自吸水后产生较强的水化作用,促使次生微裂纹的产生、扩展与连通,微裂纹不断发展成裂缝直至贯通,岩石发生宏观破坏。自吸水化产生次生裂缝破坏是硬脆性泥页岩地层井壁失稳的主要原因之一。强化封堵、控制滤失量和降低滤液表面张力是防止硬脆性泥页岩地层自吸水化破坏的有效措施。
四川盆地须家河组地层水微量元素与氢氧同位素特征

近几年,四川盆地上三叠统须家河组发现了大量天然气,同时也发现其普遍存在高矿化度的地层水。这些地层水不仅具有常量离子发育的特殊性,也具有稳定同位素与微量元素分布的特殊性。利用GV IsoPrime II型稳定同位素质谱仪,对四川盆地二叠系—侏罗系的地层水进行氢氧同位素分析,建立了川中—川西地区二叠系—侏罗系的稳定同位素蒸发分馏趋势线,为该区地层水成因的判别确立了初步标准。受雷口坡组盐膏层的影响,雷口坡组三段—四段及其以上的陆相地层水同位素蒸发分馏演化特征是以δD快速加重为主,而雷口坡组二段及其以下的海相地层水同位素演化特征是以δ~(18) O快速加重为主。须家河组地层水是由雷口坡组上部高盐度地层水与须家河组沉积后埋藏压释水混合变质而来;同时,须家河组部分气田水中还存在较多的凝析水,凝析水的存在也指示须家河组有过强烈抬升与水溶气的脱溶成藏事件。
塔北哈拉哈塘地区奥陶系一间房组碳酸盐岩岩心裂缝类型及期次

塔里木盆地北部哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩是重要的岩溶型储层,储集空间主要是溶蚀孔洞和多期构造作用形成的裂缝。以6口典型钻井为代表,在岩心尺度上研究了哈拉哈塘地区奥陶系一间房组裂缝发育特征、成因类型和发育期次,总结了裂缝对储层的影响。哈拉哈塘地区一间房组岩心裂缝主要可分为近直立缝、斜交缝、水平缝、网状缝和不定向缝5种类型,其中近直立缝和斜交缝为构造缝,水平缝和不定向缝为成岩缝,网状缝为叠合成因缝。这些裂缝主要发育于中加里东期、晚加里东期、早海西期和中晚海西期4个构造作用期。其中,中加里东期发育的不定向缝全部被亮晶方解石全充填,其他时期发育的裂缝大多为未完全充填的有效缝。裂缝的发育不但增加了碳酸盐岩有效储集空间,连通了孤立孔洞,而且裂缝作为流体运移通道,还影响了储层的后期改造作用。各类裂缝构成的网状裂缝系统有效地提高了哈拉哈塘地区一间房组储层段储渗性能。
中国含油气盆地地温-地压系统

地温-地压系统作为盆地流体动力场的耦合,直接控制着油气的运移和聚集。在中国不同类型含油气盆地中,地温-地压系统特征存在很大差异,依据含油气盆地深部和浅部温压系统的斜率关系,划分出3大类地温-地压系统模式:高压型复式温压系统模式(浅部地层压力为静水压力、深度地层压力表现为高压异常)、低压型复式温压系统模式(浅部地层压力为静水压力、深度地层压力表现为低压异常)和单一型温压系统模式(浅部与深部地层压力均为静水压力)。高压型复式温压系统内,浅层系统的斜率分布范围较窄,地区差异小;深层系统的斜率分布范围很宽,地区差异较大。低压型复式温压系统内,浅层系统的斜率分布范围较宽,地区差异很大;深层系统的斜率分布范围较窄,地区差异相对较小。单一型温压系统深、浅层系统的斜率一致且分布比较集中,地区差异不明显。地温-地压系统特征分析表明,高压型复式温压系统内深浅部地层连通性很差,在垂向断裂附近,深层流体向上运移动力很强;低压型复式温压系统内深浅部地层连通性较差,在垂向断裂附近,浅层流体具有向下运移的趋势;单一型温压系统内深浅部地层连通性很好,流体垂向运移动力不足。在中国3大类含油气盆地中,伸展型盆地主要发育高压型复式温压系统,低压型复式温压系统次之;挤压型盆地以高压型复式温压系统为主,也有低压型复式温压系统发育;克拉通盆地发育低压型复式温压系统或高压型复式温压系统。
贵阳市道路灰尘和土壤重金属来源识别比较

通过对89个城市土壤样和78个道路灰尘样中重金属含量的对比，利用多元统计方法识别研究区的元素来源。结果显示道路灰尘元素含量一般高于土壤。就均值而言，灰尘中Hg、Cd、Pb、Cu、Cr含量超过土壤中相应元素含量，灰尘中Zn含量与土壤中Zn含量相当，只有灰尘中As含量略低于土壤。灰尘中元素含量都高于中国和贵州表层土壤背景值，土壤中元素含量除Pb外都高于中国和贵州表层土壤背景值。Cd，Cr，Pb，Hg，Cu和Zn含量较高主要是受人为因素的影响。贵阳市道路灰尘和土壤中8种元素有着不同的来源。相关分析、主成分分析表明交通排放等人为因素是重金属主要来源，外来客土也是重金属重要来源；灰尘Pb主要来源于交通排放和钢铁厂；而土壤Cr具有复合污染的特征，主要来源于外来客土。
基于RRM模型的三峡库区重庆开县消落区土地利用生态风险评价

以三峡库区重庆开县消落区为研究对象，基于风险度量的基本原理，在实地考察、历史资料考证和2007年遥感影像景观分类的基础上引入相对风险模型，将研究区划分为4个风险单元，并选取5种生境类型、5类风险源和3种生态受体，以此计算该地区不同风险小区土地利用的综合生态风险值，并依据生态风险值的高低划分为4级。研究结果表明，在消落区内，风险等级随着土地出露水面海拔高度的增加而加大，在海拔达到170m以上的消落区生态系统受到的伤害更大。作物种植等风险源对生物物种、生态系统等生态受体的作用是生态风险增大的主要原因，其中，生物物种受到的风险最大，其次为生态系统、景观格局。研究结果可为三峡库区的环境保护和生态风险管理决策提供科学依据。
深部煤层气成藏效应及其耦合关系

深部煤层气是中国非常规天然气勘探的一个新领域。从深部地应力状态转换、深部煤层吸附能力地温场负效应、深部温压下煤岩物理性质特殊性3个方面,分析了深部煤层气成藏的地质条件及其基本原理,论证了深部煤层气成藏效应的特殊性。结果显示:深部地应力状态发生转换的临界深度与水平最大主应力有关,对转换临界深度以深的煤储层渗透率造成不利影响;深部地温场对煤层吸附能力影响的负效应大于地层压力的正效应,造成深部煤层含气量同样存在一个临界深度,不能简单采用浅部梯度予以推测;围压是影响深部煤岩力学性质的主要因素,温度和流体压力对煤岩力学性质的影响更为复杂,它们不同程度地影响到煤储层的孔隙性、渗透性和吸附性。由于煤层围岩渗流能力的差异,深部煤层流体压力系统明显受含煤地层沉积格架的控制,可能导致同一套含煤地层中煤层与非煤储层分属于不同的含气系统。在此基础上,进一步提出了"四步递阶"的深部煤层气成藏效应耦合分析思路,为建立深部煤层气有利区带优选方法提供了基础。
太湖水体上行漫射衰减系数的变化特征研究

水体上行漫射衰减系数是反映水体中上行光强衰减的重要光学参数，它直接影响着水下光场分布，对水环境生态系统变化具有重要意义。然而，对于太湖水体而言，上行漫射衰减系数的变化特征尚不明确。为此，本课题组于2010年4月29日到5月2日对太湖水体28个采样点进行了野外原位观测，获取了相应的水体光学参数和水质参数数据集。在分析水体上行衰减系数光谱特征和空间分布特征的基础上，对其与太阳高度角、悬浮物浓度和叶绿素浓度之间的关系进行了研究。结果表明，上行漫射衰减系数的光谱特征表现为短波蓝光部分衰减系数较大，长波红光部分衰减系数较小，且衰减系数在575~700nm之间随着波长的增加变化不明显，在675nm附近出现相对高值，其与叶绿素a浓度存在显著的相关关系(r=0.574，n=28，p<0.05)。下行与上行漫射衰减系数随波长的变化特征大致相似，其差值谱线的变化规律为:小于400nm的范围内，呈线性减小；在400~800nm之间除760nm附近有一峰值外，其余部分基本无明显变化；大于800nm时，又迅速增加。上行衰减系数在不同湖区的空间分布大致为:开阔水域区>草型湖区>典型藻型湖区>草、藻过渡型湖区，藻型和草、藻过渡湖区在675nm附近的峰值皆较为明显。上行衰减系数基本上随太阳高度角的增大而减小，上行漫射衰减系数与悬浮物浓度的偏相关性最好(r=0.963，n=28，p<0.05)，太阳高度角次之(r=0.474，n=28，p<0.05)，叶绿素浓度的最低(r=0.175，n=28，p<0.05)。
O_3/H_2O_2氧化降解环嗪酮研究

利用环嗪酮的拟一级氧化速率常数考察O_3/H_2O_2体系对环嗪酮的去除效果，探讨了最佳反应条件及反应过程中过氧化氢的消耗情况，并利用IC、HPLC/MS和GC/MS等技术分析了氧化产物，对其降解途径进行了初步研究。结果表明:环嗪酮初始浓度为3mg·L~(~(-1))、温度25℃、O_3投量13mg·L~(~(-1))、H_2O_2/O_3物质的量比0.5、pH为8~9时，环嗪酮降解速率常数达0.075min~(~(-1))；自来水中的无机离子和微量有机物对环嗪酮的氧化有一定的促进作用，反应过程中H_2O_2的消耗和环嗪酮的降解规律一致，HCO_3~-对环嗪酮的去除有明显的抑制作用，说明对环嗪酮的降解主要是羟基自由基的贡献；色谱质谱分析表明，环嗪酮的氧化经历脱甲基过程，生成的NO_3~-与去除的环嗪酮的物质的量比表明三嗪环已被打开，最终被矿化为NO_3~-、H_2O和CO_2等无机产物。
我国主要地区表层土壤中多环芳烃组成及含量特征分析

关于我国表层土壤多环芳烃的含量、组成及来源分析的报道很多，但大部分都是针对某一地点或地区的研究，关于我国主要地区总体分布情况的研究很少。为全面了解我国表层土壤中多环芳烃组成及含量特征，本文基于文献报道结果，较系统地分析了全国土壤多环芳烃的总体污染状况及规律。对140组数据进行分析的结果表明:我国表层土壤∑PAHs的含量中位值为580μg?kg~(-1).从PAHs的组成来看，4~6环PAHs的相对比例较高，占68.53%。我国表层土壤中∑PAHs平均含量的分布趋势为东北>华北>华东>华南>华中，东北地区表层土壤中∑PAHs的含量显著高于除华北地区以外的其它3个地区(p<0.05)。东北地区土壤中∑PAHs的含量约是华中地区的6倍。造成这种差异的原因可能和气候条件的地理性差异以及产业结构的区域性分布有关。不同的污染源类型对土壤中PAHs的含量影响很大，点源污染表层土壤多环芳烃的含量显著高于面源污染的土壤(p<0.01)，面源与点源污染表层土壤中∑PAHs的平均含量分别为317。3μg?kg~(-1)和1812.95μg?kg~(-1).上述研究结果可为全国和区域土壤环境质量评价以及土壤环境质量标准制修订提供参考。
北京市典型道路交通环境细颗粒物元素组成及分布特征

对北京市典型道路交通环境中不同粒径段(0.2~0.5μm、0.5~1.0μm和1.0~2.5μm)的细颗粒物进行了采样分析，在2008—2009年期间5个阶段内共采集了198个细颗粒物样品。通过XRF分析得到细颗粒物中Al、Na、Mg、K、Ca、Si、S、Cl、Fe、Mn、Ti、Cu、Zn、As、Br和Pb16种元素的质量浓度。含量较高的元素有S、K、Fe、Cl、Si、Ca和Zn，占测试元素总浓度的90%以上。应用富集因子法将元素分为地壳元素、双重元素和污染元素三类。应用因子分析法分离出两个主要因子，因子1主要与地壳元素和双重元素相关，可归于扬尘源的贡献；因子2主要与污染元素相关，可能来自机动车、燃煤、生物质燃烧和工业等排放源。人为源对小粒径(0.2~0.5μm)颗粒物的贡献较大，而地壳源的贡献更集中于大粒径段(1.0~2.5μm)。多数地壳元素和双重元素在夏季和冬季均随粒径的增大而富集，且冬季浓度较高，而多数污染元素的分布形态存在季节差异。Br、As和Pb夏季在0.5~1.0μm出现峰值，而冬季在0.2~0.5μm出现峰值。冬季因采暖增加的煤和生物质的燃烧造成部分元素浓度在0.2~0.5μm有显著增加。云层内部的硫酸盐生成过程可能是夏季S元素在0.5~1.0μm出现峰值的原因。通过奥运时期与非奥运时期元素浓度和分布的比较，发现奥运时期交通源临时控制措施对机动车排放和道路扬尘均有显著的削减作用，削减率分别为53%和63%，且随粒径增大而增加。
北京温榆河流域微生物污染调查研究

随着工业化和城市化进程的加快，我国河流普遍受到了不同程度的水质污染，而微生物指标对于水质评价具有重要作用。本研究选取细菌总数、总大肠菌群、粪大肠菌群以及SC噬菌体、F噬菌体作为指示微生物对北京市温榆河开展了历时一年多的调查研究，结果表明，除了有机污染和富营养化问题外，温榆河流域的微生物污染非常突出。温榆河上游已经受到了一定程度的微生物污染，微生物浓度(以粪大肠菌群为例)波动较大(5.01×10~2~5.37×10~6个?L~(-1))；下游受清河、坝河等排水河道的影响，微生物污染普遍严重(均值达6.3×10~6个?L~(-1)以上)，与地表水Ⅴ类水质标准(GB3838—2002)相比FC浓度平均超出两个数量级。统计分析显示，温榆河微生物污染受季节的影响并不显著(p>0.05)，表明人为因素很可能是其主要影响因素。温榆河处于微生物高污染水平，可能威胁地下水水质和农作物质量安全，应从源头加强微生物风险控制。
人工湿地生态根孔技术及其应用

人工湿地亚表层介质的堵塞问题一直是湿地系统持续有效运行的障碍，极大地限制了人工湿地技术的大规模工程应用。通过白洋淀自然湿地现场研究，发现由大型水生植物所形成的根孔异常发达，径级不等的死活根孔混合在一起，组成了庞大的湿地根孔网络。人工湿地生态根孔技术通过模拟白洋淀湿地自然的芦苇根孔系统，以人为填埋的植物秸秆作为湿地的填料/介质，有效地改变了土壤亚表层大孔隙结构，为人工湿地建设和应用开辟了一条新途径。通过构筑根孔和自然根孔之间的过渡和湿地根孔的不断更新，实现湿地填料/介质的自我更新，克服了一般潜流人工湿地其填料/介质易发生堵塞的缺点。构筑根孔有效填补了人工湿地运行初期大量自然根孔尚未形成的空白期。该技术在小试湿地中获得了成功应用。以玉米秸秆和地肤秸秆作为小试模拟湿地的填埋介质，其填埋量体积比为2%~4%。与未填埋秸秆的基质土壤处理单元相比，填埋秸秆处理单元其导水效率和营养盐去除能力都得到了有效提高。研究结果表明:填埋秸秆腐烂后形成的构筑根孔其水分侧向入渗率是基质土壤的20倍左右。在中、低营养盐负荷情况下，填埋秸秆处理单元对溶解性总氮(DTN)去除率平均提高4.5%~27。1%；对溶解性总磷(DTP)去除率平均提高7。0%~20.4%。
北方地区受污染河湖水体潜流湿地净化技术研究与工程应用

结合实验研究和工程应用实践，在湿地填料选择、水力负荷变化、植物特性、结构优化、越冬运行等方面，对我国北方地区潜流人工湿地设计、建设、运行管理中的关键技术问题开展了系统、深入研究。结果表明:石灰石、粗砂等脱氮除磷综合效果较好，且取材方便、价格便宜，应是人工湿地主选填料，钢渣、褐铁矿除磷效果良好、沸石的氨氮吸附能力强，可作为辅助材料；湿地植物对水质净化贡献约为5%~15%，其地上部分的生物量移除贡献不足5%，湿地植物对系统水力负荷维持、冬季保温、生态景观等还具有较大贡献；以植物保温为主，结合冰下取水、水位管理等可实现北方地区潜流湿地冬季正常运行；优化提出了竖向复合流湿地结构，具有节约用地、硝化-反硝化作用效果显著、抗淤堵等特点。研究成果已在工程实践中得到成功应用，对人工湿地在我国北方地区的推广应用具有重要借鉴意义。
温榆河水体中重金属含量分布及赋存状态解析

利用错流超滤技术对采集的温榆河水样中Fe、Mn、Al、Zn、Cu、Cr和Pb等金属元素进行了分离，研究温榆河重金属分布及赋存状态变化。研究发现，温榆河沿程重金属含量多数超出了《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)的Ⅰ类水标准，Pb超过了Ⅱ类水标准；其中Fe、Al、Cu、Pb等元素主要以颗粒态存在，Mn、Zn则主要以溶解态存在，而Cr在颗粒态和溶解态中含量相当。温榆河沿程各点金属元素在胶体态和真溶解态中均有分布，Mn、Al、Zn、Pb等元素以真溶解态存在量较多，而Fe、Cr、Cu等元素则以胶体态存在量较多，其中，河流中的Cu元素分布状态受外界影响严重，Cr和Mn的分布状态不易受外界因素影响，Fe的分布状态易受总含量的影响，Al和Zn的分布状态易受pH值的影响，Pb的分布状态易受河流富氧状态的影响。通过胶体态重金属与胶体态有机碳的相关性分析发现，温榆河中胶体态Fe、Mn、Zn及Al主要以无机胶体态存在；而胶体态Cu、Cr和Pb则主要以有机胶体态存在。
北京市城区两个典型站点PM_(2.5)浓度和元素组成差异研究

采用rpTEOM 1400a颗粒物测定系统，于2008年1月到2010年12月，对北京城市生态系统研究站和北京教学植物园周边大气中细颗粒物(PM_(2.5))的浓度进行了连续监测。2010年，利用rpTEOM1400系统的旁路采样器同步采集PM_(2.5)样品，经微波消解后采用ICP-MS和ICP-OES方法测定样品中的Al、As、Ca、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Ni、Pb、Se、V、Zn等17种元素的浓度。结果表明，2008年1月至2009年3月，北京城市生态系统研究站的PM_(2.5)平均浓度为59.1μg·m~(-3)，比北京教学植物园低36%。2009年4月至2010年12月，北京城市生态系统研究站的PM_(2.5)平均浓度为95.5μg·m~(-3)，比北京教学植物园高60%。施工工地的土方作业可能对两站点PM_(2.5)浓度的差异有重要贡献。地壳元素Al、Fe、Mg、K、Ca、Na浓度在两站点的差异最大。北京城市生态系统研究站其余污染元素的富集因子一般也高于北京教学植物园，尤其是Pb、As元素，可能与被污染土壤和建筑物等的二次污染有关。两站点的PM_(2.5)污染状况均在建筑施工期较严重，来自地表和建筑工地的扬尘可能是造成PM_(2.5)污染严重的主要原因。
鸡粪与猪粪所含土霉素在土壤中降解的动态变化及原因分析

采用室内模拟培养实验,研究不同用量鸡粪与猪粪所含土霉素在土壤中降解的动态变化规律及消解途径.结果表明,畜禽粪便中土霉素在土壤中能迅速进入降解期,含量变化呈"L"型,但不同粪肥种类和用量处理的降解率和变化幅度有显著差异(P<0.05).180 d时,鸡粪处理土壤中OTC的降解率高于猪粪处理,半衰期分别为26.98 d和31.32 d.低用量鸡粪和猪粪处理土壤中OTC降解率最大,对应分别可达84.06%和80.47%.降解率与畜禽粪便用量呈负相关,与时间呈正相关且可用v=A+Blnt回归方程拟合(r>0.96).土霉素进入土壤50 d时,光降解量占减少总量的20.03%,下降了25.05%;微生物降解量占3.16%,增加了2.50%.可见,鸡粪所含土霉素在土壤中的降解情况好于猪粪,光照对土壤中土霉素有较好的降解作用,土壤微生物降解作用很小,且随着培养时间的延长,微生物降解增加,光降解减弱.
杂质对废塑料裂解产物及污染物排放的影响

从垃圾中分选出的废塑料混有大量杂质,杂质对现有废塑料裂解工艺有直接的影响.针对这一问题,对混有厨余、纸、织物和渣土等杂质的废塑料裂解产物和污染物排放进行了研究.同时检测和分析了厨余、纸、织物和沙土等常见杂质所含N、Cl、S元素向裂解油、裂解气中的迁移规律.研究表明,厨余的混入将对裂解油的产物产生严重不利影响,如热值降低至27 MJ/kg,油品的含水率高达25%以及多环芳烃含量大大提高,因而应在分选过程中除去.厨余、织物和纸张等杂质的混入导致裂解气体中污染物浓度的显著上升.渣土的混入对气体产物有有利影响,对油品无明显不利影响.
北京城区夏季O_3化学生成过程

选取2007年7月1日—8月31日中的21个晴空日，利用观测资料和光化学箱模式计算了北京城区测点的O_3生成速率G(O_3)和O_3生成效率OPE。结果表明，21个晴空日中G(O_3)日最高小时值分布在(18~82)×10~(-9)h~(-1)之间；在O_3污染和非污染日G(O_3)最高值的平均水平无显著差异，且与O_x浓度之间不存在一致的对应关系，表明O_3化学生成过程不能全面解释地面O_3浓度的累积，物理传输过程对测点O_3实测浓度有显著作用；各个化学过程对G(O_3)的贡献率对比结果显示，HO_2在NO向NO_2的转化中贡献最大；OPE值分布在2.8~5.8之间，总体水平为4.1±0.1；OPE值与NO_x浓度之间为非线性关系，OPE值随NO_x浓度的增加而减少，表明消减测点附近VOCs排放能有效降低O_3浓度。
湘江流域土壤重金属污染及其生态环境风险评价

采用美国TCLP(toxicity characteristic leaching procedure)提取重金属和内梅罗综合污染指数评价方法对湖南省湘江流域土壤重金属生态环境风险进行评价.沿湘江流域采集72个土壤样品,测定土壤中的6种主要重金属的总量、TCLP提取的有效态含量及土壤样品的污染级别.结果表明,湘江流域土壤As、Cd、Cu、Zn、Ni和Pb总含量分别在4.25~549.67、0.13~76.84、11.49~281.69、7.75~7 234.81、5.50~56.65和8.60~2 084.81 mg.kg~(-1)范围之间,TCLP提取态含量分别在0.02~10.97、0.06~28.41、0.04~72.29、0.59~1 152.32、0.07~10.65和0.17~1 165.58 mg.kg~(-1)范围内.TCLP提取的土壤Cd、Cu、Zn、Ni、Pb有效态含量分别与其总含量之间存在着显著的相关关系.72个土壤样品中属安全水平、警戒水平、轻污染水平、中污染水平和重污染水平所占的比率分别为60.52%、11.33%、5.65%、4.22%和18.38%,说明湘江流域土壤重金属污染存在着比较严重的生态环境风险.
洛阳市不同功能区道路灰尘重金属污染及潜在生态风险

以洛阳市为例,调查了工业区、商业区、居民区、城乡结合处、城市绿地和城市主干道等6个功能区道路灰尘中重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、Cd)含量,并采用Hkanson潜在生态危害指数评价重金属污染水平及其潜在风险.结果表明,洛阳市各功能区道路灰尘重金属含量均显著高出河南省土壤重金属环境背景值,平均含量依次为Zn(1 019.75 mg.kg~(-1))>Cr(401.63mg.kg~(-1))>Cu(240.94 mg.kg~(-1))>Pb(176.04 mg.kg~(-1))>Cd(2.33 mg.kg~(-1)).在所有功能区,Cd均是污染最重的重金属,平均污染系数C_f~i高达35.84,之后依次是Zn(16.32)>Cu(12.05)>Pb(7.90)>Cr(6.36).各功能区道路灰尘中的重金属含量和污染水平存在较大差异,工业区的重金属总量最高、污染最重.不同功能区灰尘重金属综合潜在生态危害指数RI依次为工业区(1 709.51)>城市绿地(1 581.50)>商业区(1 297.45)>居民区(1 111.25)>城市主干道(889.97)>城乡结合部(641.39),且均已达到很强生态危害水平.产生潜在生态危害的重金属主要是Cd,在所有功能区均超出极强生态危害水平,其潜在生态危害指数Eir平均值达1 075.16,其次是Cu(60.23)和Pb(40.77),平均达中等生态危害水平,而Zn(16.32)和Cr(12.71)则为轻微生态危害水平.减少工业污染和交通污染可能是有效降低道路灰尘中重金属污染和风险的主要措施.
纳米TiO_2对短裸甲藻的毒性效应

为了揭示纳米TiO_2对藻类的毒性作用和机制,研究了纳米TiO_2对短裸甲藻的抑制特性及对酶活性、氧自由基等生理指标的影响.结果表明,纳米TiO_2对短裸甲藻的生长有抑制作用,72 h半数致死浓度(EC_(50))为9.7 mg.L~(-1).在受试范围内随着纳米TiO_2浓度的升高,超氧化物歧化酶(SOD)的活性显著性下降(P<0.05),随TiO_2浓度增加,羟自由基的含量和过氧化氢酶(CAT)的活性显著性增加(P<0.05),超氧阴离子自由基含量也呈现升高的趋势.对照组羟自由基的含量是0.083U.mL~(-1),而在30 mg.L~(-1)的纳米TiO_2作用下,羟自由基的含量上升到1.1 U.mL~(-1).在20 mg.L~(-1)纳米TiO_2作用下,随着时间的延长,SOD活性、CAT活性和MDA(丙二醛)在暴露时间为12 h时达到最大,而48 h时降低到最小.12 h SOD的活性是0.14U.(10~7cell.min)~(-1),而48 h SOD的活性为0.01 U.(10~7cell.min)~(-1),而羟自由基只在48 h处呈显著性上升(P<0.05).纳米TiO_2对抗氧化体系和自由基的影响可能与其抑藻机制有关.本研究为揭示纳米材料的环境生态效应提供了基础.
赤潮藻电致化学发光分子探针检测系统的构建

为建立一种赤潮藻电致化学发光分子探针检测新技术(electrochemiluminescence-molecular probe,ECL-MP),本课题组根据电致化学发光(electrochemiluminescence,ECL)检测微量物质的原理及相关文献,自行构建了一台ECL检测装置,并对其工作性能及最适工作条件进行反复测试.结果表明,该装置能够正常工作,在电压1.0 V,电流1.0 mA,TPrA浓度1.5 mol.L~(-1)及磷酸盐缓冲液pH 7.4的条件下对Ru(bpy)_3Cl_2.6H_2O达到最优检测,检测限为10~(-11)mol.L~(-1),线性分析范围10~(-9)~10~(-5)mol.L~(-1),可检测的物质的量范围0.4 pmol~4 nmol,跨越5个数量级.该装置灵敏度高,工作稳定,为建立赤潮藻ECL-MP技术打下了坚实的基础.
农作物残体制备的生物质炭对水中亚甲基蓝的吸附作用

将稻草、稻壳、大豆秸秆和花生秸秆低温热解制备生物质炭,用平衡吸附实验和淋溶实验研究了制备的生物质炭对阳离子染料亚甲基蓝的吸附及对水体中亚甲基蓝的去除效果.结果表明,生物质炭对亚甲基蓝有很高的吸附能力,但不同生物质炭之间存在较大差异,4种生物质炭吸附亚甲基蓝能力的大小顺序为:稻草炭>大豆秸秆炭>花生秸秆炭>稻壳炭,这一顺序与生物质炭表面负电荷数量和生物质炭比表面的大小顺序基本一致.但亚甲基蓝在生物质炭表面主要发生专性吸附,因为亚甲基蓝的吸附量随介质离子强度的增加而增加,而且亚甲基蓝吸附使生物质炭颗粒的Zeta电位向正值方向位移.Langmuir方程对吸附等温线的拟合效果较好,可以用Langmuir方程描述生物质炭对亚甲基蓝的吸附.由Langmuir方程预测的亚甲基蓝在稻草炭、大豆秸秆炭、花生秸秆炭和稻壳炭表面的最大吸附量分别为196.1、169.5、129.9和89.3 mmol.kg~(-1).淋溶实验表明,156 g稻壳炭可以将30 L水中亚甲基蓝浓度为0.3 mmol.L~(-1)的染料几乎全部除去,累积吸附量达57.7 mmol.kg~(-1).生物质炭可以用作高效吸附剂去除染料废水中的亚甲基蓝.
重庆市路面降雨径流特征及污染源解析

2010年雨季对重庆市3场降雨时段的地表径流进行采样监测,分析了重庆市路面降雨径流过程特征与降雨强度和降雨间隔时间对不同水质参数初始冲刷的影响,运用多元统计技术区分出路面径流的潜在污染源.结果表明,3场降雨径流的COD、TP和TN的次降雨平均浓度(EMC)分别为60.83~208.03、0.47~1.01和2.07~5.00 mg.L~(-1),超出了国家地表水环境质量V类标准,是主要污染物;3次降雨事件中,污染物浓度的峰值均提前或同步于径流量的峰值,并且污染物浓度的峰值多数出现在产流10 min内;重金属Zn、Cu、Pb和Cd浓度随降雨径流过程呈锯齿状变化;运用主成分分析区分出路面径流水质的2种潜在污染源:①机动车交通损耗和大气干湿沉降;②城市垃圾.
广东东江流域多氯萘的大气沉降研究

为考察多氯萘(PCNs)通过大气沉降作用对东江流域的影响,利用通用型大气沉降采样器,在东江流域广东省境内代表性地段布设11个采样点,于2010年冬季(1、2月)和夏季(7、8月)分别采集和分析了沉降样品中PCNs的通量及组成.结果表明,东江流域总PCNs日均沉降通量为828 pg.(m~2.d)~(-1),对应毒性当量(TEQ)为0.14 pg.(m~2.d)~(-1),由此估算东江流域广东境内PCNs年沉降总量为8.5 kg,相应TEQ年沉降总量为1.3 g.地域上,广州和东莞地区沉降通量明显高于惠州,同时城镇采样点的沉降通量显著高于农村;季节上,各采样点总体呈现夏季高于冬季的特点;组成上,三氯萘(tri-CNs)是主要的污染物,占总量的50%以上,但广州、东莞的5~8氯萘含量比惠州高.来源分析表明,东江流域PCNs的大气沉降可能受燃烧源与非燃烧源的共同影响;东莞大气沉降中PCNs多来自燃烧源,广州点大气沉降的PCNs以非燃烧源为主.
Pd/TiO_2对水体中2,4-二氯酚的催化加氢脱氯研究

分别采用沉淀-沉积法和浸渍法合成了Pd/TiO_2催化剂,采用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)对材料进行了表征,并对2,4-二氯酚的催化加氢脱氯反应进行了研究.结果表明,2种方法制备的催化剂在加氢脱氯反应中均具有较好的效果,沉淀-沉积法制备的催化剂活性更高,当反应物初始浓度为3.11 mmol.L~(-1),pH为12,催化剂用量为50 mg时,45 min内2,4-二氯酚可以完成脱氯过程.酸性条件有利于反应的进行.当催化剂用量在15~80 mg时,反应初活性没有明显变化,因此催化反应过程不受传质阻力的影响.当反应物初始浓度在0.62~3.11 mmol.L~(-1)时反应初活性随浓度的提高显著增加,但进一步增加反应物的浓度时初活性没有明显提高,因此2,4-二氯酚在催化剂上的加氢脱氯行为符合Langmuir-Hinshelwood模型,表明2,4-二氯酚的加氢脱氯受表面吸附所控制.
某危险废物填埋场地下水污染预测及控制模拟

以某危险废物填埋场为研究对象,在收集其水文地质资料基础上,运用Visual Modflow建立填埋场地下水水流和溶质运移耦合模型,对填埋场防渗层发生渗漏后,渗滤液中Cr~(6+)在地下水中的运移过程以及地面硬化、防渗墙和排水沟3种污染控制措施对污染羽阻隔效果进行模拟预测.结果表明,Cr~(6+)随地下水流方向运移形成污染羽,10 a后污染羽到达水塘边界,运移距离约为1 450 m,但随后10~20 a之间污染羽扩散范围没有明显扩大;地表硬化后,20 a内污染羽未扩散至水塘边界;防渗墙设置到上层含水层底部时,监测井Cr~(6+)浓度高于未设置防渗墙时浓度,设置到下层含水层底部时,Cr~(6+)浓度与设置于上层含水层时监测结果相反;排水沟日排水量达到2 642 m~3时能有效控制污染羽扩散,20 a后污染羽尚未污染监测井;地表硬化与排水沟组合控制污染物扩散,效果最佳,同时排水沟日排水量可减少为1 878 m~3.因此,当填埋场发生渗漏时,建议采用设置排水沟与周边地表硬化组合的地下水污染控制措施.
丽江盆地地表-地下水的水化学特征及其控制因素

2008年11月~2009年10月在丽江盆地-玉龙雪山地区采集白水河、三束河、哥吉河、束河河水及流域内地下水样品,使用离子色谱法分析了样品主要阴阳离子含量,研究了岩溶地区地表及地下水体的水化学特征、季节变化及其控制因素.结果表明,研究区水体均呈现弱碱性,主要离子组成以Ca~(2+)和HCO_3~-为主,分别占阳离子和阴离子总量的54.8%和92.4%;不同季节河水的离子浓度差别较大,季风期离子浓度仅为西风期离子浓度的80%左右,表明季风期丰沛的大气降水输入对河水离子特征有较为显著的影响;河水离子浓度普遍低于盆地地下水主要阴阳离子浓度;河水和地下水的无机离子浓度都呈现出从高海拔到低海拔离子含量递增的规律.碳酸盐的风化溶解作用是水体离子的主要来源,季风期降水对水体的离子特征也有一定的影响,人类活动对人类聚居区部分天然水体已造成轻度污染.
2010年1月北京城区大气消光系数重建及其贡献因子

于2010年1月1~31日在北京城区每天采集PM_(2.5)样品.利用热光碳分析仪、离子色谱和X荧光光谱仪分别分析样品中有机碳/元素碳、水溶性离子和土壤元素,同步收集了大气散射系数(b_(sp))、吸收系数(b_(ap))和气象数据.利用IMPROVE方程重建大气消光系数,并与实测大气消光系数进行对比.结果发现,PM_(2.5)日均值质量浓度为(144.3±89.1)μg.m~(-3),实测值b_(ap)、b_(sp)和消光系数(b_(ext))分别为(67.4±54.3)、(328.5±353.8)和(395.9±405.2)Mm~(-1).IMPROVE方程适用于观测期间北京大气消光系数的解析.观测期间计算值b’_(ext)均值为(611±503)Mm~(-1),(NH_4)_2SO_4、NH_4NO_3、OM、EC和FS对b’_(ext)的贡献分别为24.6%、11.6%、45.5%、11.9%和6.4%.
北京市城市降雨径流水质评价研究

选取北京市城市天然雨水与3个不同下垫面(屋面、单位内部道路和环路干道道路)的降雨径流为研究对象,在2010年7~10月期间,测定了8场降雨中的13个理化指标,并采用灰色关联分析和主成分分析方法进行水质综合评价和污染物来源分析.结果表明,环路干道径流的综合水质最差,其他依次为屋面径流、单位内部道路径流和天然雨水,其中环路干道径流综合水质超出国家地表水Ⅴ类水质标准,天然雨水、单位内部道路径流和屋面径流综合水质满足国家地表水Ⅱ类水质标准;天然雨水与各下垫面降雨径流的主要污染物为氮,其中TN和NH_4~+-N平均浓度为5.49~11.75 mg.L~(-1)和2.90~5.67 mg.L~(-1);环路干道径流中第一类污染物为P、SS和有机污染物,其主要来源为车辆轮胎和路面材质的磨损;第二类污染物为N和溶解态重金属,其主要来源为车辆尾气和大气干湿沉降.本研究结果可以为城市雨水水质评价、城市面源污染控制和雨水回收利用提供科学依据.