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  • H2S在水溶液中度的分子动力学研究

    分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2018-02-01 合作期刊: 《工程热物理学报》

    摘要: 本文采用分子动力学方法模拟了温度363.15 K和413.15 K,压力3 MPa和6 MPa条件下,硫化氢在不同浓度无机盐溶液中的溶解度并对Hofmeister效应中反常现象进行了讨论。研究表明,相同温度和离子浓度下,压力越高硫化氢的溶解度越大;相同压力和离子浓度下,温度越高硫化氢的溶解度越小;相同温度和压力下,离子浓度越高,硫化氢的溶解度越小,与相关实验结果一致。溶解度模拟数据和geochem平台提供的数据相比,最小误差为5.5%,最大误差为17.7%,平均误差为13.1%。同时,还发现Hofmeister效应中的反常现象是由阳离子的尺寸效应引起的。

  • 乌梁素海冰封期水温与氧浓度变化研究

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-06-13 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 采用Morlet小波分析法对2019年乌梁素海冰下水体的温度、溶解氧(DO)浓度进行趋势分析。结果表明:(1)湖泊水体温度存在分层现象,同时,DO浓度也出现不同程度的分层现象。表层DO浓度近一个月时间内保持不变,中层、底层DO浓度随冰封时间的增长开始出现下降,中层下降速率为0.32 mg·L-1·d-1,底层下降速率为0.05 mg·L-1·d-1。(2)表层水温主周期是25 d、16 d,在第一主周期下,周期约为15 d;DO浓度主周期是23 d,平均周期为15 d;中层水温主周期是14 d,DO浓度主周期是19 d、7.5 d,在第一主周期下,水温平均周期约为9 d,DO浓度平均周期为5 d;底层水温主周期是14 d、2.5 d,DO浓度主周期是24 d、10 d。水温变化周期约为8.5 d,DO浓度平均周期7 d左右。(3)小波相干谱结果表明:湖泊水体温度与DO浓度存在复杂关系,表层、底层水温与DO浓度呈反相位关系;在2~4 d周期尺度上,中层水温变化要早于DO浓度变化约2~4 h。

  • 卤化钠对丙二酸气溶胶颗粒水溶特性影响机理研究

    分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2018-01-02 合作期刊: 《工程热物理学报》

    摘要: 大气中水蒸气会影响气溶胶颗粒的生长演化动力学特性,从而改变其环境效应。当前,对包含有机组分气溶胶颗粒与水相互作用机理的认识还很局限。本文建立了纯有机气溶胶和有机-无机混合气溶胶颗粒水溶特性研究分子动力学模型,分别模拟了不同温度条件下不同卤化钠盐(NaI/NaCl/NaF)对丙二酸(C3H4O4)团簇水溶特性的影响情况。重点分析了各影响因素作用下团簇结构和气粒界面特性。结果表明,温度升高,C3H4O4-H2O 团簇相继出现分层结构和混合结构。加入40 个卤化钠分子后,水分子对初始团簇溶解程度的排序为40 NaF < 40 NaCl < 0 NaX < 40 NaI,且差异随着温度的升高而变大。高温(T=300K)时,各种团簇的表面均包含C3H4O4分子和H2O 分子,且C3H4O4分子的疏水基朝向气相一侧。

  • 卤化钠对丙二酸气溶胶颗粒水溶特性影响机理研究

    分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2017-11-07 合作期刊: 《工程热物理学报》

    摘要: 大气中水蒸气会影响气溶胶颗粒的生长演化动力学特性,从而改变其环境效应。当前,对包含有机组分气溶胶颗粒与水相互作用机理的认识还很局限。本文建立了纯有机气溶胶和有机一无机混合气溶胶颗粒水溶特性研究分子动力学模型,分别模拟了不同温度条件下不同卤化钠盐(Na工/NaCl/NaF)对丙二酸(C3H40户团簇水溶特性的影响情况。重点分析了各影响因素作用下团簇结构和气粒界面特性。结果表明,温度升高,C3H404 H}O团簇相继出现分层结构和混合结构。加入40个卤化钠分子后,水分子对初始团簇溶解程度的排序为40NaF<40NaCl 展开 -->

  • 排水对小兴安岭森林沼泽湿地性有机碳和有效氮磷的影响

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-03-22 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 选取不同排水年限的兴安落叶松人工林湿地(1974年排水、1985年排水、1992年排水、2003年排水)和天然森林沼泽湿地(兴安落叶松沼泽湿地)为研究对象,探讨排水对小兴安岭森林沼泽湿地土壤溶解性有机碳(DOC)和有效氮磷的影响。结果表明,天然沼泽排水后,在土壤垂直剖面上,不同排水年限的森林湿地与天然沼泽湿地的土壤溶解性有机碳含量均呈递减变化。与天然森林沼泽湿地相比,排水湿地各土层DOC含量均显著低于天然沼泽湿地(P< 0.05)。天然森林沼泽,表层(0-10 cm)的土壤SOC含量、DOC/SOC、土壤有效氮含量均大于排水森林沼泽,但是有效磷含量却低于排水森林沼泽(P< 0.05)。在土壤表层(0-10 cm),排水年限与DOC、SOC、DOC/SOC、土壤有效氮呈显著性负相关,与有效磷呈显著性正相关(P< 0.05)。天然沼泽排水后,表层(0-10 cm)土壤的DOC含量与有效氮(铵态氮、硝态氮)含量成正比,与有效磷含量成反比(P< 0.05)。

  • 高压开放流动体系中方解石和蒙脱石的试验研究

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2020-03-26

    摘要: 水-岩(土)化学作用(CWRI)在降雨诱发的滑坡孕育过程中具有特殊意义,一方面雨水溶蚀作用会对岩土体造成损伤,另一方面会生成大量次生黏土矿物。溶蚀损伤和次生黏土矿物在滑面的富集致使滑面抗剪强度降低,是滑面形成的主要原因。本文利用高压开放流动体系模拟滑面所处的力学化学环境,以滑面常见矿物——方解石和蒙脱石为例,研究滑面矿物溶蚀反应的速率和控制因素,从而揭示滑面形成机理及其过程动力学/力学化学效应。实验结果显示:1)矿物溶蚀速率随着压力的增大而增大,但不同矿物对于压力的响应不同;2)随着溶液的pH值降低,H+活度逐渐增大,矿物溶溶蚀速率显著增加;3)矿物溶蚀的流速效应十分复杂,与压强、pH和矿物种类均有关;4)矿物溶蚀时并不满足化学计量关系。上述实验结果揭示:滑面上溶蚀作用与土体的损伤和滑面强度的演化紧密相关,滑面深度、矿物种类以及地下水的酸碱度共同决定着滑面上矿物溶蚀速率和转化特点。滑面深度的增加或易溶蚀矿物的增加,加速滑面的的形成过程。地下水的酸度增加会加速水-岩反应速率,从而加快滑面强度降低的速度。

  • Mg96.17Zn3.15Y0.5 Zr0.18合金高压下固溶处理时效硬化研究

    分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-15 合作期刊: 《金属学报》

    摘要: 在4 GPa 高压作用下对Mg96.17Zn3.15Y0.5 Zr0.18合金进行600 ℃-800 ℃固溶处理后在200 ℃进行了等温时效处理. 利用TEM、SEM、XRD等分析方法研究了高压固溶及随后时效处理后合金显微组织,并测试了高压固溶处理合金的时效硬化曲线.结果表明, 在4 GPa 下固溶能大幅提高 Zn 在镁基体中的溶解度, Zn的溶解度由常压下400℃固溶后的2.11 wt.%提高到700-800℃固溶后的6.60 wt.%左右, 获得了过饱和 α-Mg 固溶体. 在随后的200 ℃温时效过程中, 高压固溶合金在较短的时间内即可获得较高的近峰值硬度, 4 GPa-800 ℃固溶的合金近峰值时效硬度高达HV 105, 较常压固溶合金的近峰时效硬度(HV 81)提高了约30%; HRTEM检测结果显示, 高压固溶合金时效沉淀析出相具有很高的析出密度, 且析出相中含有粒状准晶I-Mg3Zn6Y相.

  • 新疆喀什噶尔河流域平原区地下水TDS分布及其成因

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2020-06-27 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 基于新疆喀什噶尔河流域平原区2014年74组地下水水质检测结果,运用克里格插值法、Gibbs图、离子比值法、矿物饱和指数法,揭示地下水中TDS分布特征及其成因。结果表明:研究区潜水中TDS介于354.80~6505.00 mg·L-1,平均值为1 994.36 mg·L-1,无盐水分布,总体表现为西高东低,水化学类型主要为SO4·Cl-Na·Ca·Mg、HCO3·SO4-Na·Ca·Mg和HCO3·SO4-Ca·Mg;承压水中的TDS普遍较高,介于214.00~14 548.00 mg·L-1,平均值为2 480.30 mg·L-1,其分布特征总体表现为南高北低,水化学类型以SO4·Cl-Na·Ca·Mg、HCO3·SO4-Na·Ca·Mg及SO4-Na·Ca·Mg为主。控制本区地下水TDS的主要机制为自然地理因素、岩石风化作用、蒸发浓缩作用、矿物溶解作用及人类活动。

  • 蒸汽爆破技术对棉籽粕中游离棉酚脱毒效果研究

    分类: 生物学 >> 动物学 提交时间: 2017-10-10 合作期刊: 《动物营养学报》

    摘要: 本试验旨在研究蒸汽爆破技术对棉籽粕中游离棉酚的脱毒效果。采用市售棉籽粕,对其进行7种不同的蒸汽爆破处理,蒸汽压强均固定为2.0 MPa,以水料比为0时进行维压30 s的蒸汽爆破处理为对照,水料比为30%、50%时分别进行维压10、20、30 s的爆破处理,每处理重复3次,以游离棉酚含量、蛋白质溶解度为指标,筛选出较佳的处理测定氨基酸含量和营养物质猪仿生消化率数据。结果表明:固定蒸汽压强时,游离棉酚的脱毒率与蛋白质溶解度随着蒸汽维压时间延长而增加,随着水料比的增加先增大后减少。以游离棉酚的脱毒效果与蛋白质溶解度为指标,筛选出的适宜蒸汽爆破处理为蒸汽压强2.0 MPa,水料比30%,维压时间30 s。此时棉籽粕中游离棉酚含量达85.0 mg/kg,脱毒率达87.0%,蛋白质溶解度为42.3%。与对照组相比,蒸汽爆破可极显著降低棉籽粕中赖氨酸含量和精氨酸含量(P<0.01),对体外干物质消化率和总能消化率无显著影响(P>0.05),极显著降低体外粗蛋白质消化率和赖氨酸消化率(P<0.01)。由此可见,蒸汽爆破处理可降低棉籽粕游离棉酚含量、蛋白质溶解度、赖氨酸含量、精氨酸含量、体外粗蛋白质消化率和赖氨酸消化率。筛选出的适宜蒸汽爆破处理为蒸汽压强2.0 MPa,水料比30%,维压时间30 s。

  • 费托蜡温拌沥青结合料相容性的评定方法

    分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》

    摘要: 用溶解度参数计算、离析软化点差值测试、差示扫描量热分析和原子力显微镜微观扫描等方法对比研究了苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)和费托蜡(Sasobit)改性(温拌)剂与70#A基质沥青间的相容性。结果表明, 溶解度参数δ不能体现分子量对聚合物相容性的影响, 且沥青和某些改性剂均为高分子量的多相结构, 共混后的结构复杂, 不能简单地将改性沥青当作一个整体。因此, 不能使用Hildebrand 理论计算公式评价改性剂与基质沥青间的相容性。Sasobit 的加入不仅提高了基质沥青的玻璃化转变温度, 还明显改变了基质沥青吸热峰曲线的形状, 因而与基质沥青良好相容。SBS和Sasobit 复合改性剂的加入, 大大降低了改性剂与基质沥青间的相容性。

  • 森林土壤融化期异养呼吸和微生物碳变化特征

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-04-26 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 采用室内土柱培养的方法,研究在不同湿度(55%和80%WFPS,土壤充水孔隙度)和不同氮素供给(NH4Cl和KNO3,4.5 g N/m2)条件下,外源碳添加(葡萄糖,6.4 g C/m2)对温带成熟阔叶红松混交林和次生白桦林土壤融化过程微生物呼吸和微生物 碳的激发效应。 结果表明:在整个融化培养期间,次生白桦林土壤对照CO2累积排放量显著高于阔叶红松混交林土壤。 随着土 壤湿度的增加,次生白桦林土壤对照 CO2 累积排放量和微生物代谢熵(qCO2 )显著降低,而阔叶红松混交林土壤两者显著地增加 (P<0.05)。 两种林分土壤由葡萄糖(Glu)引起的 CO2累积排放量(9.61—13.49 g C/m2)显著大于实验施加的葡萄糖含碳量(6.4 g C / m2 ) ,同时由 Glu 引起的土壤微生物碳增量为 3.65—27.18 g C / m2 ,而施加 Glu 对土壤 DOC 含量影响较小。 因此,这种由施 加 Glu 引起的额外碳释放可能来源于土壤固有有机碳分解。 融化培养结束时,阔叶红松混交林土壤未施氮处理由 Glu 引起的 CO2累积排放量在两种湿度条件下均显著大于次生白桦林土壤(P<0.001);随着湿度的增加,两种林分土壤 Glu 引起的 CO2累 积排放量显著增大(P<0.001)。 单施KNO3显著地增加两种湿度的次生白桦林土壤Glu引起的CO2累积排放量(P<0.01)。 单 施 KNO3 显著地增加了两种湿度次生白桦林土壤 Glu 引起的微生物碳(P<0.001),单施 NH4 Cl 显著地增加低湿度阔叶红松混交 林土壤 Glu 引起的微生物碳(P<0.001)。 结合前期报道的未冻结实验结果,发现冻结过程显著地影响外源 Glu 对温带森林土壤 微生物呼吸和微生物碳的刺激效应(P<0.05),并且无论冻结与否,温带森林土壤微生物呼吸和微生物碳对外源 Glu 的响应均 与植被类型、土壤湿度、外源氮供给及其形态存在显著的相关性。

  • 对虾养殖氧浓度组合预测模型EMD-RF-LSTM

    分类: 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间: 2023-02-17 合作期刊: 《智慧农业(中英文)》

    摘要: 溶解氧(DO) 浓度是对虾养殖水质检测的核心指标。为提高对虾养殖溶解氧浓度的预测精度,本 研究提出了一种基于经验模态分解、随机森林和长短时记忆神经网络(EMD-RF-LSTM) 的对虾养殖溶解氧 浓度组合预测模型。首先采用经验模态分解(EMD) 对养殖水质溶解氧浓度时序数据进行多尺度特征提取, 得到不同尺度下的固有模态分量(IMF); 然后分别采用长短时记忆神经网络(LSTM) 和随机森林(RF) 对 高、低频不同尺度IMF进行建模; 最后结合各分量预测结果构建叠加模型,实现对溶解氧浓度时序数据的综 合预测。本研究模型在广东省湛江市南三岛对虾养殖基地展开了试验及应用,在基于真实数据集的性能测 试中,经验模态分解后EMD-ELM模型与极限学习机(ELM) 模型对比,平均绝对误差(MAPE)、均方根误 差(RMSE) 和平均绝对误差(MAE) 分别降低了30.11%、29.60%和32.95%。在经验模态分解基础上用RF 和LSTM对不同特征尺度的本征模态分量分别预测后叠加求和,EMD-RF-LSTM模型预测的精度指标MAPE、 RMSE 和MAE 分别为0.0129、0.1156和0.0844,其中关键指标MAPE 较EMD-ELM、EMD-RF和EMD-LSTM 分别降低了84.07%、57.57%和49.81%,预测精度显著提高。结果表明,本研究针对经验模态分解后高、低 频分量分别预测的策略可有效提升综合性能,表明本研究模型具有较高的预测精度,能够较准确地实现对 虾养殖水体中溶解氧浓度预测。

  • 半干旱区煤化工高含盐废水自然蒸发规律研究

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2021-08-01 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 本研究提出了 1 种选定特定区域可以代表气象因素影响的蒸发模型(公式)的实验方法,通 过结合气象因子分析,将淡水的理论蒸发量与实际蒸发量进行对比,选定合理的蒸发模型,并结合 对不同溶解性总固体(TDS)含盐废水蒸发实验的结果对蒸发模型进行了改进,使其适用于含盐废 水蒸发量的计算,以此为企业在蒸发塘的建设阶段及运行、管理过程中提供理论依据。研究表明: 在实验时段,蒸发与水面净辐射、气温呈正相关,与湿度呈负相关,与风速的相关性不显著;而从灰 色关联度来看,气象因子对蒸发的影响程度为:水面净辐射>气温>风速>湿度;实验时段童宏良公 式计算的淡水理论蒸发量为 205.76 mm,为最接近当地的实际蒸发量 205.51 mm,最能代表当地气 象因素对水面蒸发的影响;而相对蒸发率和反映溶液组成变化的 TDS 大致呈线性相关,R2 达 0.95, 在此基础上确定了适宜当地估算含盐废水蒸发量的公式。本研究还从气温影响及溶液成分的角 度对相对蒸发率进行讨论,认为实验值与蒸发塘实际记录值的差距是由于气温引起溶液饱和度下 降导致的,而理论值与实验值的差距则是由于在计算时将含盐废水原液作为理想溶液,并未考虑 溶液中各组分分子间的相互作用力。因此,蒸发塘选址时应注意当地的气象因素,且在蒸发塘处 理含盐废水时,应及时对蒸发塘内的析出物进行处理,避免蒸发过程中 TDS 增大对蒸发的影响。

  • 功能化离子液体的合成及其稻草体系对酚醛树脂的改性

    分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》

    摘要: 合成了氯化1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑离子液体[HeMIM]Cl、溴化1-乙胺基-3-甲基咪唑离子液体[AeMIM]Br 和氯化1-羧乙基-3-甲基咪唑离子液体[CeMIM]Cl三种功能化咪唑离子液体, 并分别进行了红外与氢核磁结构表征。用这三种离子液体溶解稻草, 并将溶解体系原位与苯酚和甲醛共混制备出酚醛复合材料, 研究了离子液体种类对稻草溶解率和酚醛树脂性能的影响。结果表明, 用离子液体及其溶解稻草产物制备的酚醛复合材料性能得到明显的改善。[CeMIM]Cl溶解的效果最好, 用其溶解稻草产物制备的酚醛复合材料游离醛含量最低。用[AeMIM]Br溶解稻草产物制备的酚醛复合材料力学性能最好, 拉伸强度从3.28 MPa提高到9.48 MPa, 冲击强度由0.93 kJ/m2提高到5.88 kJ/m2。