摘要：采用辊压法制备炭黑/聚四氟乙烯(C/PTFE)气体扩散电极,并对其微观结构进行表征。构建以掺硼金刚石(BDD)为阳极,C/PTFE气体扩散电极为阴极的电催化氧化体系,阳极硫酸盐活化技术与阴极原位合成H_(2)O_(2)技术协同处理高硫酸盐废水中的活性艳蓝X-BR。结果表明,制备的C/PTFE电极作阴极时,电催化氧化体系中活性艳蓝X-BR去除效果优于铂(Pt)阴极体系和不锈钢(SS)阴极体系。通过猝灭实验发现,BDD/(C/PTFE)电化学体系中产生的SO_(4)^(·-)和·OH等高活性物质间相互转化,为电化学体系提供了可持续氧化能力,二者对于体系中活性艳蓝X-BR去除贡献度分别为54.51%和25.75%。建立了电化学氧化体系中TOC去除率及单位能耗二次项模型,通过响应曲面法优化降解含活性艳蓝X-BR废水的运行参数。优化条件下(初始pH=5.0,电流密度=120 mA/cm^(2),C_(Na_(2)SO_(4))=0.25 mol/L,C_(活性艳蓝X-BR)=1 000 mg/L),电解120 min,废水TOC去除率为63.86%,体系单位质量TOC能耗为256.02kW·h/kg,继续电解至240 min,可将水中的活性艳蓝X-BR完全矿化,为双电极协同电催化氧化处理高硫酸盐有机废水提供理论支持。

摘要：缓释型阻垢剂常用来延长阻垢剂作用距离和时间,但在地热开采等高温循环水中,常规缓释技术释放速度过快导致效果不佳。为增强高温下的缓释效果,本文以耐热材料聚苯乙烯为壁材,以固相/油相/水相溶剂挥发法制备新型阻垢缓释微球,优选了芯材和乳化剂,探究了制备工艺,并利用荧光技术测试了缓释效率和阻垢效果。结果表明:硅藻土和十六烷基磺酸钠分别适宜用作固相吸附材料和乳化剂;乳化剂浓度为2%,芯材浓度为50 mg/mL,搅拌速度300 r/min为最佳制备条件。制备的微球静态释放时间长达100 h,动态释放时间超过20 h, 20 h阻垢率50%以上。本成果有望为高温循环水提供新型缓释阻垢技术。

摘要：海水入侵是全球性的环境地质灾害,其入侵程度受地质因素和人为因素的综合影响,而含水层底板倾斜是研究海水入侵不可忽略的地质因素,目前系统分析向海倾斜含水层底板倾斜角度对海水入侵影响的研究还较少。本文通过室内砂槽显色示踪实验,分析了不同水动力条件下潜水含水层中向海倾斜底板角度对海水入侵程度的影响。结果表明:底板倾斜角度与咸水楔长度之间存在指数函数关系。在定流量和定水位淡水边界条件下,随向海倾斜底板角度增大,海水入侵现象减弱,咸水楔长度及面积、达到稳态所需时间均减小,而淡水排泄口增大。当淡水边界流量为15 mL/min,底板倾斜角度由0°增加至10°时,咸水楔长度缩短32.4%,垂向剖面的入侵面积减小35.0%,淡水排泄口增大27.1%,达到稳态所需时间缩短40.7%。此外,咸水楔长度对地下淡水流量的响应最为敏感,其次是淡水水位和底板倾斜角度。研究成果可为定量评价与海水入侵防治提供科学依据。

摘要：元胞自动机-马尔科夫耦合模型(CA-Markov模型)作为土地利用变化(LUCC)的一种研究手段,具有马尔科夫模型精确地模拟LUCC未来变化情况,同时还具有元胞自动机模型模拟复杂系统空间变化的能力。本研究运用CA-Markov模型,以分区预测为原则,对胶州湾国家海洋公园沿岸地区过去十年的土地利用构成及变化进行分析,同时对研究区未来三十年的土地利用变化进行中期预测和长期预测。结果表明:胶州湾国家海洋公园沿岸地区建设用地面积在过去十年增大,而在未来三十年将不断减小;模型的预测精度将随预测时长的增加而下降,需要根据其他因素对模拟结果进行一定程度的修正;未来土地利用方式的转变将为国家级海洋公园的生态保护和海洋生态文明建设起到积极推动作用。

摘要：唐山海咸水入侵分布广泛,地下水资源的可持续利用受到严峻挑战。通过分析其地下水化学成分的监测资料,选取Cl^(-)、TDS、SO_(4)^(2-)、A(咸化系数)以及SAR(钠吸附比)五项特征指标,运用熵权属性识别模型,对唐山海咸水入侵程度作出评价,结果显示:唐山的海咸水轻度入侵面积约为1.98×10^(3)km^(2),严重入侵面积约为1.87×10^(3)km^(2)。唐山地区海咸水入侵的最大距离为41.4 km,位于东玉坨村-小双坨村一线。熵权属性识别模型与单指标法的海咸水入侵评价结果显示:两种方法具有70.8%的一致性,但是熵权属性识别模型更能反映咸淡水过渡带阳离子交替吸附以及古咸水入侵导致的水质突变,其结果更加准确可靠。

摘要：为减缓生产水泥带来的资源和能源的高消耗和环境污染等问题,采用电石渣、矿渣制备全固废碱激发胶凝材料全替代水泥,开展旋喷桩止水帷幕施工试验,研究不同配比的全固废胶凝材料的施工性、透水性以及强度特性,并与水泥对比。结果表明:相比于水泥的施工,全固废碱激发胶凝材料在施工中须加大喷嘴直径、保持原状电石渣含水率以防止堵管的发生;施工后通过开挖基坑察验均无渗漏情况,符合设计要求,且使用全固废碱激发胶凝材料施工的旋喷桩止水帷幕渗透系数略小于水泥止水帷幕;电石渣与矿渣按照2∶1配比等量替代水泥施工的止水帷幕其强度小于水泥止水帷幕,但当电石渣与矿渣为1∶1时,全固废碱激发胶凝材料旋喷桩止水帷幕的早期强度略高于水泥止水帷幕,后期强度则远高于水泥止水帷幕。

摘要：四环素类抗生素(Tetracyclines,TCs)在生产中的滥用会导致其在环境中的残留,极大提高了人体感染疾病的风险,并且目前仍缺乏快速、有效的检测手段。基于TCs在水中易与Fe^(2+)、Fe^(3+)产生强烈络合的特性,本文制备了一种部分碳化NH_(2)-MIL-101(Fe)用于水中TCs快速检测的比色检测方法。经惰性气氛煅烧法对NH_(2)-MIL-101(Fe)进行改性,制备了两种改性材料,并对两种改性材料和前体的表面形貌及化学结构进行了表征。对比了NH_(2)-MIL-101(Fe)和350、450℃下煅烧的改性材料与土霉素间的络合效果,实验结果表明,3种材料均可与土霉素络合,350℃煅烧得到的部分碳化材料具有最佳催化效果,并显示出良好的稳定性和分散性。在优化的检测条件下(催化剂投加量12μg·mL^(-1)、H_(2)O_(2)浓度6 mmol·L^(-1)、TMB浓度5 mmol·L^(-1)、pH=5.5、反应时间40 min),oxTMB在652 nm处的吸光度值与土霉素浓度之间呈现线性关系,线性范围为0.08~50μmol·L^(-1)(R^(2)=0.9822)。本文设计的比色方法可实现实际水体中TCs含量的灵敏、特异性检测,为完善水体安全监管体系提供了一定的理论与技术支撑。

摘要：海底粉质土在波浪作用下发生液化,液化后的土体丧失原有承载能力,对海洋构筑物造成巨大危害。研究结构物在液化土中沉降规律的数学表达,对评估海洋构筑物的稳定性具有重要意义。本文结合有限水深小振幅波及斯托克斯波的水质点位移公式,提出波动液化土中球状结构物的位移公式,并设计波浪水槽试验进行验证。结果表明,用公式计算出的沉降位移曲线与实测沉降位移曲线在较浅深度内符合良好,在接近液化底界面处发生偏移。偏移的原因推测是由液化土的剪切稀化流体特性所致或由于粉质土的波动液化分选所致。

摘要：随机噪声观测技术的潜在应用前景已被众多学者公认,但由于噪声源复杂、观测方式特殊等因素,导致随机噪声勘探法仍处于探索阶段。为推动随机噪声勘探法的实际应用,本文通过现场试验数据,计算了不同采样率、采样时长、台阵半径和不同应用场景中随机噪声的Fourier谱、功率谱密度和相关系数,分析了不同应用场景的信号特征,研究了不同因素对探测结果的影响规律,以期解决城市环境中常规物探方法难于开展或根本无法开展的难题。结果表明不同应用场景中,随机噪声呈现出不同的有效频带,详细了解这一特征有助于指导施工设计;采样率会影响观测精度,试验证实在满足采样定理的前提下采用较高的采样率能够获得更好的测量结果;较短的采样时长仍能获得高质量噪声数据,但受限于随机噪声复杂性,需要通过现场试验获得最佳采样时长;更小台阵半径仍能保证随机噪声的时空平稳性,有利于拓展随机噪声勘探法的应用领域。

摘要：为了研究石油污染多孔介质的水动力效应,控制砂土中柴油含油率为0,0.5%,1%,2%,4%,砂土中机油含油率为0,0.5%,1%,2%,4%,8%,作为供试的污染多孔介质,采用自行设计的一维水动力弥散试验装置测定示踪剂(氯化钙)的穿透曲线,并定量确定了石油污染砂土的有效孔隙度、渗透系数和水动力弥散系数.采用超声-紫外法测定了砂柱中不同渗透距离上砂土的石油残留量.试验结果表明:砂土中柴油和机油的残留率分别小于4%和8%;有效孔隙度随含油率的增加呈线性减小,而且柴油污染砂土的有效孔隙度减小比机油污染砂土更加显著;砂土的渗透性随石油含量的增加而降低,2%含油率的柴油污染砂土和4%含油率的机油污染砂土的渗透系数分别比清洁砂土降低了75.26%和33.68%;不同含油率砂土的弥散系数值较为接近,且弥散度变化也不显著.