不锈钢熔体中氮溶解度的热力学计算模型

在实验研究和前人研究工作的基础上,建立了一个新的不锈钢熔体中氮溶解度与体系温度、氮分压和合金成分的热力学计算模型,在该模型中引入了氮分压对氮活度系数的作用系数.该模型的计算结果与实验值吻合很好.基于该模型的计算结果,讨论了氮分压、温度、合金成分对不锈钢熔体中氮溶解度的影响规律.在压力较高(大于0.1 MPa)特别是合金元素较高的不锈钢熔体中,氮分压与氮的溶解度关系不符合Sievert定律.在一定氮分压下,温度对不锈钢熔体中氮溶解度的影响取决于合金体系的化学成分.在常压(氮分压为0.1 MPa)下,20%Cr-20%Mn的合金体系在1 873 K可获得氮质量分数为0.8%的高氮无镍奥氏体不锈钢.     

含氮316L不锈钢氮合金化工艺研究

在常压和真空条件下研究了温度与氮分压对316L不锈钢中氮溶解度的影响,钢中氮的溶解度随着温度的降低而升高,随着氮分压的增大而增大.建立了316L不锈钢氮溶解度热力学计算模型,不同吹氮条件下氮溶解度实测值与热力学模型计算值较吻合.在1773～1873K条件下,生产控氮型316L不锈钢,氮分压要控制在6～28kPa以上;生产中氮型316L不锈钢,氮分压要控制在22～101kPa以上.常压下吹氮10min,钢液含氮量即可超过0.10%.     

大肠杆菌对氮限制的适应性进化

自然界中生物常常面临氮资源限制,它们可能会采用不同的策略来适应.通过比较现存物种的研究认为生物采取的是节约氮的策略,而进化实验的研究发现生物提高了吸收氮资源的能力.这2类研究都有一些方法缺陷,因此本研究设计了一个更系统的进化实验,让大肠杆菌种群在2种氮资源环境中进化1300代,分析其对不同氮资源环境的适应性进化.1300代后,2种氮资源环境中进化的大肠杆菌株系适合度均提高,低氮进化株系适合度提升幅度大于高氮进化株系.与祖先相比,低氮株系氮质量分数和DNA质量分数均显著提高,碳、氮质量比显著降低,而高氮株系在RNA 质量分数上显著提高.说明在本研究体系中,大肠杆菌采用了增强氮获取能力的策略来适应氮限制,而不是节约氮.      

氮的溶解度及预处理过程脱氮的实验研究

在实验室1573～1673K条件下对铁水预处理过程进行了脱氮研究.结果表明,铁液中氧、硫和碳含量都在不同程度上影响氮在铁水中的溶解度,并用线形回归方法得到了氮溶解度与碳含量的关系式.预处理过程中初始碳含量对脱氮影响较为明显,在供氧强度相同的条件下,脱氮量随着铁水中碳含量的增加而增加.同时研究发现过程脱碳的同时能有效地脱氮,且脱碳量越大脱氮率越高.终点最低氮含量可达13×10-6,脱氮率超过50%,可满足超低氮钢对铁水中氮含量的要求.     

落叶松幼苗生物量及氮含量对氮素的响应

采用砂培法研究了一年生兴安落叶松幼苗生物量及氮含量对不同水平的氮素的响应.结果表明:氮的增加促进了地上部的生长,尤其是在生长中、后期表现得更加明显;落叶松为适应低水平的氮而提前将物质向根分配.在整个生长过程中,高氮水平的落叶松幼苗生物量和氮含量均有所增加,低氮水平的落叶松幼苗则减少了生物量和氮含量.     

城市水体氮污染类型及同位素溯源研究

城市中各类含氮污染物的排放对环境产生了各种危害,明确氮污染的来源及循环规律可为环境治理提供一系列的专业依据.文章阐述了氮污染的机理、产生的危害、城市水体氮污染现状及污染类型,综述了城市水体氮污染溯源研究的最新进展.地表水主要受总氮、硝态氮和铵态氮污染影响,大部分水体仅满足Ⅳ～Ⅴ类水质标准,人为活动是城市水体氮污染的主要贡献者.此外,更进一步对水体氮污染来源示踪技术（水化学分析法、同位素示踪法、微生物源追踪技术（MST）及同位素源解析模型等）和端元物质中硝酸盐氮氧同位素特征值进行汇总,为氮污染溯源和明确氮污染迁移规律提供了可靠的依据.本综述对城市水体的氮污染溯源及氮污染防治工作具有重要意义.     

惠州大亚湾大气湿沉降中氮营养盐变化特征的研究

通过对降水中氮营养盐质量浓度及其沉降通量变化特征的研究,研究了大气湿沉降中氮营养盐对大亚湾水生生态系统的影响.结果表明,观测期间NH4+-N、NO3--N/NO2--N和TN降雨量加权平均质量浓度分别为0.474、0.536和1.23mg/L,氮质量浓度在8月份出现了明显的峰值;湿沉降通量分别为58.93、78.13和158.75kg/( km2.月),其中无机氮占总氮含量的86.34%,大亚湾大气湿沉降中氮营养盐主要以NO3--N/NO2--N的形式存在.与2009年的观测结果相比较,2012年大气中氮的沉降通量增加了约1倍.通过大气湿沉降输入的氮营养盐在大亚湾水体富营养化过程中产生了重要作用,在研究水体富营养盐问题时应考虑降水的贡献.     

密度泛函理论研究煤中有机氮的热解机理

对煤中吡啶型氮和吡咯型氮进行了合理的简化,并运用B3LYP/6-311 G**密度泛函理论(DFT)方法对其热解反应进行了计算研究,优化了反应所涉及的反应物、过渡态和中间体的几何构型.以键的Mulliken 重叠布居数为判据,研究了它们的热解过程.结果表明,煤中吡啶型氮和吡咯型氮的CN键强度较弱,热解时优先发生断裂,是热解的引发键.对反应活化能的计算表明,吡啶型氮的稳定性高于吡咯型氮.该文计算结果均与煤裂解的实验结果相吻合.     

红壤对三氮吸附-解吸性能实验研究

以厦门市农田土壤为研究对象,通过室内吸附实验,分析了土壤对三氮的吸附性能,并探讨了氯离子对吸附行为的影响.实验结果表明:红壤对氨态氮具有明显的吸附作用,吸附等温线符合Henry线性等温吸附模型;对亚硝态氮以解吸为主;对硝态氮明显表现为解吸作用;在氯离子作用下,水土体系中有亚硝化作用发生,而硝化作用则明显受到了抑制.在氮素数学模型中,在不考虑亚硝态氮的前提下,对氨态氮需考虑吸附常数,而对硝态氮则需考虑解吸常数.对盐渍化或滨海土壤中三氮迁移转化进行研究时,还要考虑氯离子对三氮迁移转化的影响.     

CaO-SiO_2 -Al_2 O_3 -MgO精炼渣氮行为

通过回归得到了氮容量CN与温度T和光学碱度Λ的关系公式,并解释了氮进入熔渣的两种机理.通过回归公式绘制了CaO-SiO2-Al2O3(wMgO=10%)渣系的等氮容量图.结果表明:相同氮容量渣系,随着钢液中[%Al]s增加,渣/钢间氮分配比LN增加;相同[%Al]s情况下,随着氮容量的增加,渣/钢间氮分配比显著增加.高氮容量渣在渣/钢界面上会有很高的脱氮能力,在冶炼超低氮钢(w[N]<3×10-5)时,熔渣是进行脱氮和防止增氮的重要环节.     

虚拟水战略中的蓝水和绿水细分研究

 对虚拟水资源中的蓝水和绿水进行细分,在此基础上评价通过实施虚拟水战略节约的能被农牧业生产之外其他社会经济部门利用的水资源量,是在更宽广范围内进行区域水资源优化配置的重要前提。通过构建蓝水绿水细分模型估算了虚拟水战略中的蓝水资源量和绿水资源量,并以北京市为例开展实证研究。结果表明,北京市主要粮食作物生长消耗的虚拟水中,在考虑土壤水储存和不考虑土壤水储存两种情况下,2007年消耗的蓝水资源量分别为6.21、6.29亿m3,均明显多于同期消耗的绿水资源量;1999年以来基于粮食贸易输入的虚拟水资源量和蓝水资源量迅速增加,其中蓝水输入量最高已达38.80亿m3,而2001—2007年基于口粮贸易的蓝水输入量占相应实体水资源量的比例均高于50％。因此,近年来虚拟水战略在缓解北京市水短缺危机方面已发挥了重要作用,而对虚拟水资源中蓝水和绿水进行细分可为在更宽广范围内进行区域水资源优化配置提供参考。     

城市水资源利用的可持续发展

从水资源的特点和城市的特点着手，用自律节水、雨洪利用和水价问题来解决节约用水的问题．且鉴于水资源总量的限制，还要采取造水策略，以增加城市水资源可持续性．为城市的节约用水和造水提供科学的理论与依据，促进城市健康、可持续的发展，推进和谐社会的建设．     

生态、环境需水与用水概念辨析

目的界定生态需水、环境需水、生态与环境需水、生态用水等概念的内涵及其相互间的不同。方法在概述了国内外生态、环境需水与用水相关概念界定的基础上,进行对比研究,理论探讨,定性分析。结果深入剖析了生态需水、环境需水、生态与环境需水、生态用水等概念的内涵,辨析了生态需水与环境需水、生态需水与生态用水在概念上的不同。结论认为生态需水是为了维持生态系统生物群落和栖息环境的动态稳定,在天然生态系统保护和生态系统修复、改善中所需要的水资源总量,而环境需水实质上就是为满足生态系统的各种生态功能健康所必需的水量,只有在明确了目标功能的前提下,环境需水量才能够被赋予具体的含义。     

松辽流域水资源承载力与安全对策研究

松辽流域水资源虽然较西北、华北地区相对丰富,但时空分布不均衡、水资源供需矛盾突出,水利用效益低、浪费严重,水污染问题较严重,水土流失面积日益扩大,水资源承载力较低.为了保证松辽流域水资源安全应明确缺水类型,对资源性缺水地区努力做到以供定需,实现需水量零增长,并满足生态用水需求;对管理型、设施型、水质型缺水要提高水的利用效率,加强水利工程建设,控制水资源的污染;要特别重视流域水资源的统一管理,建设完善的水市场;加强全流域的信息化管理;加强全球变化下的水安全研究.     

关于虚拟水与虚拟水贸易的讨论

总结了虚拟水及虚拟水贸易研究的战略意义,并在对国外开展的虚拟水研究方向及国内的虚拟水研究现状和进展总结的基础上,对我国华北地区畜产品虚拟水含量做了计算分析.最后就我国今后的虚拟水及虚拟水贸易研究中值得关注的问题进行了讨论.     

跨流域调水及其对陆地水循环及水资源安全影响

跨流域调水是解决我国区域水资源配置的重要手段与途径,也是21世纪全球水系统计划科学前沿和我国北方水资源安全保障关注的重点问题.本文研讨了与气候变化与跨流域调水联系的陆地水系统概念,分析了与环境变化问题联系的国际发展态势.以跨长江、黄河、海河流域的南水北调中线调水区和北京受水区为典型区域,论述我国南水北调重大调水工程实施对陆地水循环影响及水资源安全保障研究关键科学问题,提出该复杂性问题研究的若干重点、研究途径与方法.     

我国水资源现状与用水策略初探

淡水资源的匮乏,严重制约着国家经济与社会的发展。以2025年的水资源状况为研究对象,利用二次指数平滑法对2025年的用水需求进行预测,结合我国水资源现状,从海水淡化、延伸南水北调、加强水资源保护三方面提出我国今后的用水策略。研究表明：高新海水淡化技术可降低成本,有效解决沿海地区用水问题;将南水北调中线从石家庄延至太原,在山西境将中线和汾河连接,可缓解山西的缺水问题;占水量和降水量对用水量的影响显著,建议通过＂阶梯水价＂,加强水资源管理与保护,进而可实现节约用水的目的。     

矿山废水污染与防治

为了保护水资源和矿区环境，必须采取有效的技术措施，使矿山废水净化、复用，以保护短缺的水资源，综合分析了矿山废水的主要来源，矿山废水中的污染物及其危害；针对煤炭矿山废水的特点，提出了矿山废水污染的综合防治措施；以及矿井水、矿山酸性水、矿山含有毒有害元素及放射性元素废水等几种常见矿山的处理方法和矿区地下水资源的保护措施。     

地表水环境监测进展与问题分析

我国水资源利用状况越来越紧张,地表水是其中最主的水源,而由于各种环境问题的产生,地表水环境状况也有所恶化,那么解决地表水环境问题,最终使得水资源利用状况得到改善,就必须在地表水环境的监测环节作出改进,因为地表水环境的质量监测对于我国的整体环保工作及水资源水质改善工作方面都具有不可替代的作用。本文就当前地表水环境监测工作近年来所取得的进展以及其中还存在的问题作出了具体的分析。     

基于灰水足迹理论的河北省水资源评价

河北省属于水资源较为缺乏的地区,水资源的可持续利用对河北省经济社会可持续发展具有重要意义.本文分别建立了以水质为标准和以灰水足迹为标准的水污染程度评价指标,采用灰水足迹的方法对河北省水资源进行水质—水量评价.结果表明:1)2013年河北省的灰水足迹为242.41×108 m3,相比2005年下降了19.7%,2005—2013年河北省的灰水足迹整体呈现下降趋势.2)2种水污染程度评价指标的走势大体相同,说明水质性缺水状况可以粗略地用本文计算的灰水足迹进行表征.3)2005—2013年间河北省的灰水足迹远大于当年河北省的水资源量,呈现出明显的水质性缺水特征.