检索结果-内蒙古大学图书馆

集美大学学报(自然科学版) 2025年第1期30卷 68-75页

作者：邱龙辉陶求华郑健雯集美大学海洋装备与机械工程学院福建厦门361021 福建省能源清洁利用与发展重点实验室福建厦门361021

文中基于计算流体力学(CFD)数值模拟,建立了一种室内外气流耦合模型,研究了翻板遮阳对多层建筑室内外风环境的影响。通过对比3种遮阳工况下的流线分布、风速云图和室内通风量大小,分析遮阳翻板的安装位置和前排建筑遮挡对室内风速分布... 详细信息

文中基于计算流体力学(CFD)数值模拟,建立了一种室内外气流耦合模型,研究了翻板遮阳对多层建筑室内外风环境的影响。通过对比3种遮阳工况下的流线分布、风速云图和室内通风量大小,分析遮阳翻板的安装位置和前排建筑遮挡对室内风速分布和通风量的影响。结果表明:在迎风遮阳工况下,由于前排建筑的遮蔽,后排建筑的室内通风量会显著下降;在背风遮阳工况下,后排建筑的室内通风量下降得最为明显;相比无遮阳,迎风遮阳会降低前排建筑的室内通风量,而背风遮阳则影响较小。

关键词：遮阳翻板自然通风数值模拟耦合模型

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大田对靶喷施机器人喷头位置解析与校正

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农业工程学报 2022年第18期38卷 21-30页

作者：李海龙权龙哲朱成亮韩凯王韦韦熊永森梁永刚秦广泉东北农业大学工程学院哈尔滨150030 安徽省农业机械试验鉴定站合肥230031 安徽农业大学工学院合肥230036 浙江省农作物收获装备技术重点实验室金华321017 东北农业大学电气与信息学院哈尔滨150030 合肥多加农业科技有限公司合肥230036

对靶喷施技术是提高药液利用率、减少环境污染的有效手段,针对植保机械在非结构化农田环境中对靶喷施作业准确率低的问题,该研究采用空间误差补偿技术,基于所设计的大田对靶喷施机器人开展喷头位置解析与校正。采用辅助坐标位置关联法,... 详细信息

对靶喷施技术是提高药液利用率、减少环境污染的有效手段,针对植保机械在非结构化农田环境中对靶喷施作业准确率低的问题,该研究采用空间误差补偿技术,基于所设计的大田对靶喷施机器人开展喷头位置解析与校正。采用辅助坐标位置关联法,构建基于机器人坐标、航向与结构参数的喷头位置解析模型,采用误差等效变换法,量化耦合误差分解项,最后综合对比各校正方法性能,优选均值校正法对重构的喷头位置解析模型进行校正。平整场地对靶喷施模拟与田间验证试验结果表明:高斯回归建模方法可实现机器人结构参数的准确估计,喷头与定位点的相对高度、相对距离平均偏差分别为4.3和1.3 mm;喷头距靶标中心的响应距离越长,对靶喷施准确率越高,系统稳定性越好;行驶速度为1 m/s时,0、15和30 cm的靶标引导距离下分别有94.4%、96.7%、99.4%样本的对靶喷施精度≤30 mm,对靶喷施准确率的变异系数分别为0.010、0.017、0.010。该研究可为大田机器人的末端执行器精准控制提供思路和方法,为大田植保机械的精准施药技术性能优化提供参考。

关键词：机器人农业机械植保对靶施药误差补偿位置解析

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矿井水净化站防渗破裂对地下水环境污染预测研究——以刘东煤矿为例

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地下水 2023年第1期45卷 1-4页

作者：张乃丰任红蕾安徽省·水利部淮河水利委员会水利科学研究院安徽合肥230088 水利水资源安徽省重点实验室安徽蚌埠233000 合肥工业大学安徽合肥230009

在我国矿山开采过程中常出现许多生产安全、生态环境事故,如矿井涌水事故、地下水资源的浪费和污染等。因此,做好矿山开采过程中矿坑涌水量疏排及地下水环境防治工作具有重大的意义。以刘东煤矿为例,详细分析了研究区水文地质条件并对... 详细信息

在我国矿山开采过程中常出现许多生产安全、生态环境事故,如矿井涌水事故、地下水资源的浪费和污染等。因此,做好矿山开采过程中矿坑涌水量疏排及地下水环境防治工作具有重大的意义。以刘东煤矿为例,详细分析了研究区水文地质条件并对其进行了概化,利用MODFLOW建立了刘东煤矿地下水流数值模型和溶质运移模型,模拟了矿井水净化站发生防渗破裂事故时,污染源特征物COD_(Cr)和硫酸根的迁移范围以及对地下水水质的影响程度,计算结果显示,事故发生1000 d后,COD_(Cr)的中心浓度由55 mg/L降到0.6 mg/L,浓度为0.1 mg/L的分布范围是668 m^(2);硫酸根的中心浓度由543 mg/L降到7 mg/L,浓度为1 mg/L的分布范围是670 m^(2)。两种污染物的浓度远低于地下水环境质量标准中三类水标准。研究表明刘东煤矿矿井水净化站范围内包气带隔水性较好,渗透系数较小,污染物扩散范围较小。本次矿井水污染预测过程和方法可为矿山地下水环境防治设计提供重要依据。

关键词：矿山开采地下水环境防治刘东煤矿地下水水质

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河谷城市大气环境容量的研究

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环境科学研究 2020年第4期33卷 801-808页

作者：张稼轩李博王颖李雪超张晗兰州大学大气科学学院甘肃兰州730000 兰州大学半干旱气候变化教育部重点实验室甘肃兰州730000

科学核算大气环境容量,对于合理确定污染物总量控制指标,进而实施大气污染管控措施、治理区域大气污染问题有重要意义.以河谷城市兰州市中心城区为研究区域,利用WRF模式模拟了研究区域的边界层高度及混合层平均风速,并根据地形条件,从... 详细信息

科学核算大气环境容量,对于合理确定污染物总量控制指标,进而实施大气污染管控措施、治理区域大气污染问题有重要意义.以河谷城市兰州市中心城区为研究区域,利用WRF模式模拟了研究区域的边界层高度及混合层平均风速,并根据地形条件,从污染气象角度给出了扩散单元面积,利用A值法(A为地理区域性总量控制系数)计算兰州市中心城区SO2、NOx及VOCs的大气环境容量;同时,将兰州市中心城区2016年SO2和NOx的排放总量与SO2和NOx的环境容量进行对比,结合区域环境质量监测资料说明大气环境容量设置的合理性.结果表明:①兰州市中心城区的A值具有季节性变化特征,其在春、夏两季较大,在秋、冬两季较小,春、夏两季A值较大的主要原因是边界层高度及边界层内的平均风速较大,而冬季则相反.②兰州市中心城区SO2、NOx和VOCs的大气环境容量分别为4.05×10^4、1.81×10^4和5.44×10^4 t a.③2016年SO2的实际年排放量(1.62×10^4 t)未超过大气环境容量限值(4.05×10^4 t),尚有余量(2.43×10^4 t),这与兰州市2016年4个环境空气质量监测点ρ(SO2)年均值均达到GB 3095-2012《环境空气质量标准》二级标准的现状一致;NOx的实际年排放量(3.16×10^4 t)已超过大气环境容量限值(1.81×10^4 t),无环境容量(-1.35×10^4 t),这与兰州市2016年4个环境空气质量监测点ρ(NOx)年均值均超过GB 3095—2012二级标准值的现状一致.研究显示,采用A值法计算的兰州市大气环境容量符合区域污染扩散特征.

关键词： A值边界层高度 WRF模式大气环境容量

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外浮顶罐不同孔隙油气泄漏扩散数值模拟

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化工进展 2019年第3期38卷 1226-1235页

作者：郝庆芳黄维秋景海波李飞方洁纪虹凌祥吕爱华江苏省油气储运技术重点实验室(常州大学) 江苏常州213016 江苏省过程强化与新能源装备技术重点实验室(南京工业大学) 江苏南京211816

开展外浮顶罐油气泄漏扩散机理及规律的研究对于保障罐区安全、降低环境污染具有重要的意义。针对大、小外浮顶罐不同浮盘孔隙的油气泄漏扩散及其受风场的影响进行了数值模拟及实验验证。研究结果如下。①当风吹向外浮顶罐时,会在浮盘... 详细信息

开展外浮顶罐油气泄漏扩散机理及规律的研究对于保障罐区安全、降低环境污染具有重要的意义。针对大、小外浮顶罐不同浮盘孔隙的油气泄漏扩散及其受风场的影响进行了数值模拟及实验验证。研究结果如下。①当风吹向外浮顶罐时,会在浮盘上方形成大尺度涡流,并在紧贴浮盘处形成从下风侧到上风侧的对称分布的气流运移。②泄漏位置在浮盘上时,油气均紧贴浮盘从下风侧向上风侧运移;泄漏位置位于浮盘中间及下风侧时,油气较容易扩散出去,而位于浮盘上风侧及两侧时,油气容易发生积聚,存在很大的安全隐患;风速增大有利于油气扩散,但会使污染范围扩大。③泄漏位置在浮盘与罐壁之间的边圈缝隙时,油气沿着罐壁向浮盘上方空间扩散,且扩散的程度为:浮盘两侧>上风侧>下风侧。④泄漏位置在浮盘中心、泄漏孔径为20mm时,正庚烷体积分数为0.1%～1.7%,处在对应的爆炸极限范围之内;而孔径为6mm时,正庚烷体积分数在0.02%～0.26%,汽油蒸气的体积分数在0.05%～0.65%,均未达到爆炸极限范围。因此,当泄漏孔隙较大时,出现爆炸危险的可能性增大。研究成果进一步揭示浮盘上方气流运移规律及油气扩散传质机理,可为生产实践和油罐管理提供理论指导,并进一步完善外浮顶罐蒸发损耗评价理论体系。

关键词：外浮顶罐油气泄漏油气扩散传质机理数值模拟

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沼灌对土壤氨氮、总磷及细菌多样性的影响

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农业生物技术学报 2019年第10期27卷 1813-1821页

作者：余薇薇张敏讷朱家悦杜邦昊杨硕谢明扬重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室

沼灌农田可一定程度解决养殖废水的后续消纳问题,但长期沼灌会产生氮磷流失,有引发地下水污染的风险。本研究采用不同介质装填的土壤柱模拟沼液灌溉,考察不同土壤介质条件下氨氮(NH3-N)、总磷的吸附迁移行为,并利用Illumina MiSeq高通... 详细信息

沼灌农田可一定程度解决养殖废水的后续消纳问题,但长期沼灌会产生氮磷流失,有引发地下水污染的风险。本研究采用不同介质装填的土壤柱模拟沼液灌溉,考察不同土壤介质条件下氨氮(NH3-N)、总磷的吸附迁移行为,并利用Illumina MiSeq高通量测序技术研究沼灌前后土壤细菌多样性变化。结果表明,不同土壤介质对NH3-N、总磷吸附能力不同,紫色土1吸附最强,河沙最弱。沼灌2 d,紫色土1表层土能快速吸附NH3-N,随时间推移下层土吸附减弱。沼灌完成后,NH3-N在紫色土1中迁移至-25 cm土层处,渗滤液中NH3-N浓度为11.52 mg/L;河沙中迁移至-45 cm土层,NH3-N浓度为211.80 mg/L,有继续向下迁移趋势;紫色土1和砂壤土在-35 cm土层渗滤液中总磷浓度分别为0.23 mg/L和0.63 mg/L,能吸附固定总磷,阻止磷向下迁移;同时沼液灌溉降低紫色土细菌多样性和丰富度,改变群落结构。沼灌后紫色土1的Shannon指数和Chao指数分别为5.510和1 122.408,TM7 (Saccharibacteria)最多,疣微菌门(Verrucomicrobia)最少。本研究为沼灌农田后土壤氮磷元素的吸附迁移过程提供一定的理论依据,揭示了沼灌对土壤细菌多样性的影响,有助于进一步了解沼灌对紫色土壤及周边环境产生的后续影响。

关键词：沼液氮磷吸附迁移细菌多样性高通量测序

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华北地区典型农业活动大气污染物排放及其环境影响

华北地区典型农业活动大气污染物排放及其环境影响

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作者：李旭冉中国科学院大学

学位级别：博士

自2013年大气“国十条”实施以来，我国空气质量得到了显著改善。例如，全国典型城市大气中细颗粒物(PM2.5)、二氧化硫(SO2)和一氧化碳(CO)的年平均浓度均呈现明显下降趋势。然而，我国绝大多数城市当前PM2.5年平均浓度尚未达到国家空... 详细信息

自2013年大气“国十条”实施以来，我国空气质量得到了显著改善。例如，全国典型城市大气中细颗粒物(PM2.5)、二氧化硫(SO2)和一氧化碳(CO)的年平均浓度均呈现明显下降趋势。然而，我国绝大多数城市当前PM2.5年平均浓度尚未达到国家空气质量二级标准(35μg/m3)，且远高于世界卫生组织指导值(5μg/m3)。此外，我国广大地区大气中臭氧(O3)浓度呈现逐年上升趋势，且O3在春夏季成为影响我国空气质量的首要污染物。我国目前大气污染成因的研究和大气污染防治集中于重点城市群以及重点行业和领域，然而却较少关注广大的农村地区。随着城市地区大气污染防治措施的不断细化和完善，农村地区的面源污染物排放对区域空气质量的影响将日益突出。本论文以华北平原典型农村地区为研究对象，采用外场观测、排放因子测定以及模式模拟相结合的研究手段，系统定量评估了典型农业活动（农作物收获与耕作等）大气污染物排放对于区域空气质量的影响，主要研究结果如下:　　(1)华北平原地区玉米秸秆粉碎还田等是导致秋收季大气PM2.5及其组分显著抬升的主要原因。　　基于中国科学院生态环境研究中心农村环境研究站，开展了秋收季节大气PM2.5组分的加强观测研究，发现PM2.5及其典型组分的浓度在玉米收获期及冬小麦播种期呈现显著抬升，并阐明了其抬升与农业活动之间的关联性。在玉米秸秆粉碎还田过程中，一方面吸附在叶片表面的颗粒物再次悬浮于大气中，另一方面秸秆中一定量的低挥发性糖类以及纤维素等在粉碎过程中也会释放到大气中。我们利用自主搭建的模拟研究平台测定了玉米秸秆在粉碎过程中PM2.5及其主要成分的排放因子，结果表明玉米秸秆粉碎的确可释放大量PM2.5，其中有机碳(OC)占比最大，这能够很好解释秋收期PM2.5中OC组分的显著抬升。玉米秸秆粉碎过程中OC、元素碳(EC)、钾离子(K+)和氯离子(Cl-)排放因子分别为3.0±0.4mg/kgdw、0.8±0.1mg/kgdw、3.4±1.3μg/kgdw、2.2±1.2μg/kgdw。基于所测排放因子以及华北平原地区农田玉米秸秆总产量，估算了该地区玉米秸秆粉碎还田OC和EC的排放总量，可分别高达140.5吨和37.5吨。考虑到华北平原地区秋收期主要集中在10天左右，玉米秸秆粉碎还田势必对区域空气质量恶化产生显著影响。此外，秋收期农业机械（非道路柴油机械）高强度作业、冬小麦的施肥耕种以及玉米秸秆焚烧等也会释放大量PM2.5及其前体物，进一步加剧秋收期区域空气质量的恶化。基于正交矩阵因子分解模型(PMF)，估算了大规模密集的农业活动对农村地区秋收季PM2.5的贡献，可达到约20％。我们进一步采集了全年每日大气PM2.5的滤膜样品，并分析了PM2.5及其组分浓度，发现秋季PM2.5及其组分浓度显著高于其它季节。表明秋收季高强度农业活动大气污染物的排放是秋收大气PM2.5及其组分显著抬升的主要原因。　　(2)华北平原地区夏收季农业活动对大气PM2.5和氧化性抬升具有显著贡献。　　基于中国科学院生态环境研究中心农村环境研究站大气PM2.5组分的外场观测数据，分析发现PM2.5中OC和EC等浓度在夏收季同样出现显著抬升现象。我们利用模拟研究平台测定小麦秸秆粉碎的OC和EC排放因子分别为9.9±0.8mg/kgdw和0.5±0.1mg/kgdw。其中，小麦秸秆粉碎OC的排放因子远高于玉米秸秆粉碎。华北平原地区每年小麦秸秆粉碎向大气释放OC的质量可达342.0吨，比玉米秸秆粉碎高一倍以上。虽然夏收季农业集中活动大气污染物释放量可能比秋收季大，但是夏季大气边界层和温度较高，不利于污染物积累及气粒分配，导致夏收季大气PM2.5及其组分的抬升没有秋收季那么显著。此外，通过烟雾箱模拟实验发现，夏收后粉碎还田的小麦秸秆老化过程也存在明显乙醛、甲醛和丙酮排放。三种物质的排放速率与大气温度和光照强度等环境因素密切相关。WRF-Chem模拟结果显示，当考虑小麦秸秆老化醛酮化合物排放后，华北平原地区日间O3和HO2自由基浓度增幅分别达到6％-12％和10％-20％，说明该过程醛酮化合物排放对区域性大气氧化剂贡献显著。　　(3)华北平原地区秸秆粉碎还田是农村大气醛酮化合物的重要来源。　　基于模拟研究平台，我们测定了玉米秸秆和小麦秸秆粉碎过程中主要醛酮化合物的排放。秋收季玉米秸秆粉碎过程中乙醛、丙酮和甲醛的排放因子分别为2.0±0.4mg/kgdw、115.2±27.8μg/kgdw和33.2±20.4μg/kgdw。华北平原每年秋收季玉米秸秆粉碎过程向大气释放的乙醛、丙酮和甲醛质量分别为92.2吨、5.4吨和1.5吨。而夏收季小麦秸秆粉碎过程中乙醛和丙酮的排放因子相对较小，分别为279.3±15.4μg/kgaw和12.2±3.1μg/kgdw。华北平原每年小麦秸秆粉碎过

关键词：大气污染华北平原农业活动细颗粒物醛酮化合物臭氧

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基于综合性国家科学中心的创新生态系统建设研究

基于综合性国家科学中心的创新生态系统建设研究

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作者：李志遂中国科学院大学

学位级别：博士

党的十九大报告指出“加快建设创新型国家”“加强国家创新体系建设，强化战略科技力量”和“实施区域协调发展战略”等战略是下一个五年的发展重点。为了把握新发展阶段，贯彻新发展理念，构建新发展格局，我国正在建立宏大的创新体系... 详细信息

党的十九大报告指出“加快建设创新型国家”“加强国家创新体系建设，强化战略科技力量”和“实施区域协调发展战略”等战略是下一个五年的发展重点。为了把握新发展阶段，贯彻新发展理念，构建新发展格局，我国正在建立宏大的创新体系。其中，如何构建创新生态系统是一个既现实又迫切的需求。由于我国不同区域在经济发展水平、区域创新能力、金融服务水平等方面存在显著差异性，我国在建设创新生态系统过程中，需要挖掘具有中国特色的创新生态系统建设存在的内在的一致性规律。因此，针对如何促进创新生态系统建设问题的研究具有重要的现实意义和理论意义。大科学装置是国家科技基础条件平台的重要组成部分，也是综合性国家科学中心的重要组成部分，在国家创新体系建设中发挥着重要的作用。如何通过大科学装置（集群）促进创新生态系统高效发展成为当前亟待解决的关键问题。本研究的主要研究内容及成果如下:　　(1)对主要相关理论进行总结评价，为后续研究打下坚实的理论基础。主要相关理论包括创新理论、市场失灵理论、协同创新理论、产业集群理论、区域经济理论。创新理论是创新生态系统构建的理论基础;市场失灵理论为促进政府推行相关政策提供理论基础;协同创新理论为创新生态系统整体、动态发展提供理论基础;产业集群理论为综合性国家科学中心内部各主体集聚、相互促进、共同发展提供理论基础;区域经济理论为基于综合性国家科学中心的创新生态系统的特定区域经济发展提供理论基础。　　(2)对创新生态系统建设的国内外典型案例进行比较研究，包括，国外知名的相对成熟的创新生态系统:日本筑波、英国哈维尔科技园与卢瑟福实验室和美国硅谷，以及国内典型创新生态系统:中关村科技园、上海张江综合性国家科学中心、合肥综合性国家科学中心，研究发现:基于综合性国家科学中心的创新生态系统的发展与建设受到诸多因素影响，与创新生态系统中的创新群落、政策群落、金融群落等具有较强相关性。每一个创新生态系统由创新生态系统主体部分和非主体部分构成，其中创新生态系统的主体部分主要涵盖了:高等学校、研究中心、政府部门、企业等;创新生态系统的非主体部分是指创新生态系统的环境，主要包括相关政策、市场需求等。上述创新生态系统的主体部分和非主体部分之间相互作用、相互影响，能够完成相对完善的乘数效应。　　(3)构建基于综合性国家科学中心的创新生态系统理论模型。在对国内外相关案例进行分析研究的基础上，结合文献研究及相关理论，理清综合性国家科学中心的内涵、特征、功能、构成要素等理论基础。构建了基于综合性国家科学中心的创新生态系统理论模型，主要包括三大群落:创新群落、政策群落、金融群落，三大群落中各构成要素相互作用、共同影响、不断发展。　　(4)利用实地调研五省六地（天津滨海、上海张江、江苏太仓、安徽合肥、广东东莞、广东佛山）的创新生态系统获得的一手调研资料对所构建的基于综合性国家科学中心的创新生态系统理论模型进行验证，发现:创新群落的构成及其运行机制、政策群落的构成及其运行机制、金融群落的构成及其运行机制均在实地调研的经验总结中得到了论证。　　(5)实证分析基于综合性国家科学中心的创新生态系统理论模型的构成要素及其互动关系。收集整理99份本领域相关专家的调查问卷样本数据，从构成要素及其互动关系两个方面对模型中的创新群落、政策群落、金融群落进行实证分析，结果表明，三大群落所对应的构成要素、运行机制能够有效反应各群落的真实意义，基于综合性国家科学中心的创新生态系统模型设定合理有效。　　(6)构建基于综合性国家科学中心的创新生态系统仿真模型。创新生态系统涉及社会、经济、环境等多个方面，系统内部的各个要素之间存在复杂的非线性因果关系，此类复杂系统具有多元化、复杂化的特征，系统参数之间存在非线性关系。仿真结果显示:基于综合性国家科学中心的创新生态系统由创新群落、政策群落、金融群落三大群落组成，它们之间就创新活动交换着创新的物质流和信息流，基于综合性国家科学中心的创新生态系统是由上述三个子系统构成的相互作用影响、彼此交换物质流和信息流的非线性、复杂反馈系统。当加强创新生态系统的发展，进一步促进高精尖产业的发展，能够对地区内创新能力及宏观经济的发展起到促进作用。　　(7)基于国内外典型案例对比分析、理论模型构建、实证分析及仿真模拟分析，结合北京怀柔区综合性国家科学中心的发展现状，提出相应的政策建议:明确一个核心使命;聚焦三大战略定位（世界级原始创新承载区;战略性新兴产业策源地;综合性创新改革示范区）;把握四个关键基点（高起点打造人才队伍;高标准建设基础设施;高质量推进制度建设;高水平提供市场服务）;强化五大政策举措（强化规划引领;加大资金投入;重视交叉研究;加快技术转移;加强开放合作）。　　本研究的主要贡献分为以下两个方面:　　(1)理论方面:基于创新理论、市场失灵理论、协同创新理论、产业集

关键词：综合性国家科学中心创新生态系统中国特色大科学装置

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典型海洋污染物对EH40钢腐蚀的影响

典型海洋污染物对EH40钢腐蚀的影响

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作者：徐鸣中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)

学位级别：硕士

近岸海域的无机氮、重金属离子污染不仅对海水生态系统的平衡造成破坏,还可作为环境因素,对海洋中服役钢结构的腐蚀过程产生影响。开展海洋污染物对金属材料腐蚀影响的研究工作具有重要价值,不仅能更全面地认识到环境因素对腐蚀过程的... 详细信息

近岸海域的无机氮、重金属离子污染不仅对海水生态系统的平衡造成破坏,还可作为环境因素,对海洋中服役钢结构的腐蚀过程产生影响。开展海洋污染物对金属材料腐蚀影响的研究工作具有重要价值,不仅能更全面地认识到环境因素对腐蚀过程的复杂影响,还能为相关防腐措施提供新的设计思路。为此,本论文分别研究了以下三种典型海洋污染物:硝酸盐、铜离子、锌离子对船舶制造业常用的EH40钢腐蚀行为的影响。同时通过电化学测试、表面分析及高通量测序等技术手段,解析硝酸盐、铜离子、锌离子影响EH40钢腐蚀的作用机制。主要的研究结果如下:（1）探讨了海水中硝酸盐的添加对EH40钢的腐蚀促进机制。搭建了添加0 mmol·L-1、0.1 mmol·L-1、1 mmol·L-1、10 mmol·L-1、100 mmol·L-1硝酸盐的室内模拟海水全浸区挂片实验体系,研究了EH40钢在其中的腐蚀过程。12周的浸泡实验结果显示,硝酸盐的添加增大了EH40钢的腐蚀失重,且腐蚀促进作用具有浓度依赖性(腐蚀失重变化规律:添加0 mmol·L-1≈添加0.1 mmol·L-1<添加1mmol·L-1<添加10 mmol·L-1≈添加100 mmol·L-1)。硝酸盐的添加对EH40钢腐蚀的影响经由微生物起作用,然而其对海水中游离微生物的数量并无显著影响,而是改变了EH40钢表面微生物的群落结构。硝酸盐能够选择性的刺激微生物群落中具有硝酸盐还原能力细菌的生长,改变群落中硝酸盐还原菌属（Ralstonia、Sulfurimonas、Thiomicrospira、Pseudomonas）的相对丰度及种类分布,或将形成腐蚀性更强的微生物群落,进而促进EH40钢的腐蚀过程。（2）揭示了海水中铜离子的添加对EH40钢的腐蚀促进机制。构建了添加0 mmol·L-1、1.5 mmol·L-1、15 mmol·L-1铜离子的实验室模拟海水全浸区挂片实验体系,进行4周的EH40钢腐蚀浸泡实验。结果发现,铜离子的添加明显促进EH40钢的腐蚀过程,且添加15 mmol·L-1铜离子时的促进作用较强。此外,添加铜离子海水中的EH40钢表面腐蚀产物出现特殊分层现象,均覆盖铜单质层和Fe3O4层。铜离子可通过以下三方面促进腐蚀:（a）铜离子在海水中发生水解反应,导致海水p H值明显下降,形成更严苛的酸性腐蚀环境;（b）铜离子和EH40钢发生置换反应生成铜单质,直接消耗EH40钢的铁基体;（c）生成的铜单质层覆盖在EH40钢表面,通过导电性良好的Fe3O4层与EH40钢基体形成电偶腐蚀池,将显著加剧阳极铁的腐蚀溶解。（3）提出了海水中锌离子的添加对EH40钢的腐蚀抑制机制。搭建了添加0 mmol·L-1、1.5 mmol·L-1、15 mmol·L-1锌离子的模拟海水全浸区挂片实验体系,进行4周的EH40钢浸泡实验。发现锌离子的添加虽然在一定程度上加剧了EH40钢的局部腐蚀,但整体上仍为腐蚀抑制趋势,且添加15 mmol·L-1锌离子时的抑制作用更强。锌离子主要通过以下两个方面抑制EH40钢的腐蚀过程:（a）在EH40钢表面覆盖由六边形Zn O薄片堆积而成的保护性膜层,能够减轻EH40钢的腐蚀损伤;（b）锌离子和Zn O都具有良好的抗菌性,可在一定程度上减轻EH40钢因微生物腐蚀造成的损失。

关键词：海洋腐蚀硝酸盐铜离子锌离子 EH40钢

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湖北2015年冬季PM_(2.5)重污染过程的气象输送条件及日变化特征分析

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气象学报 2018年第5期76卷 803-815页

作者：白永清祁海霞赵天良杨浩刘琳崔春光中国气象局武汉暴雨研究所暴雨监测预警湖北省重点实验室武汉430205 南京信息工程大学中国气象局气溶胶-云-降水重点开放实验室南京210044

PM_(2.5)污染仍然是湖北省冬季大气污染的首要污染类型,且具有明显区域传输特征,重污染过程的空气污染气象条件有别于华北地区,值得关注。采用WRF/Chem不同排放情景下的模拟结果,并结合观测分析,研究了2015年12月—2016年1月湖北省PM_(2... 详细信息

PM_(2.5)污染仍然是湖北省冬季大气污染的首要污染类型,且具有明显区域传输特征,重污染过程的空气污染气象条件有别于华北地区,值得关注。采用WRF/Chem不同排放情景下的模拟结果,并结合观测分析,研究了2015年12月—2016年1月湖北省PM_(2.5)重污染过程的气象输送条件及日变化特征,从大尺度输送条件和局地边界层动力作用分析了外来污染物水平传输、悬浮聚集和向下传输的过程,并解释了该地区观测到的午后PM_(2.5)浓度特殊峰值的气象成因。结果表明,湖北重污染爆发以区域传输为主,地面观测PM_(2.5)极值对应10 m风速可达8—10 m/s,边界层0—1 km为较强偏北风输送,污染传输通量极值位于400 m高度附近,为重要传输通道,低空无明显逆温,重污染过程具有"非静稳"边界层气象特征。重污染形成的大尺度输送条件为,长江中下游及北部地区偏北风异常偏强,南部地区风速减缓,使污染物在中游平原堆积,鄂北边界风速越大,越有利污染输送增长。传输性污染主要来自偏北和东北方向的污染源输送,潜在源区贡献主要为途经偏北通道上的豫中、南阳盆地和关中地区,以及途经东北通道上的鲁、皖、苏等部分地区。PM_(2.5)浓度日变化双峰结构的天气成因不同,21—24时(北京时)峰值为静稳性污染,11—14时峰值为传输性污染。污染输送受大气边界层高度影响,日出前大气边界层高度较低,层结稳定并伴有上升运行,使得低空外来输送悬浮聚集在400 m高度附近;日出后随大气边界层高度升高,静稳层结被破坏,在干沉降作用下高浓度PM_(2.5)开始向下传输,并在午后地面形成峰值。

关键词： WRF/Chem PM2.5 边界层污染物输送日变化

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