生态透水混凝土对路面径流污染阻滞效果

作为典型的大孔隙铺装材料,生态透水混凝土不仅能够快速渗透路表雨水,防止积水产生,还能有效阻滞路表径流中携带的大量污染物。以目标孔隙率为20%、加入陶粒和硅藻土两种净化材料的生态透水混凝土为研究对象,以性能测试结果为评价指标,分析净化材料掺量对生态透水混凝土孔隙率、渗透系数的影响;以污染物去除率为检测指标,分析不同净化材料掺量对径流污染阻滞效果的影响并从微观层面加以解释;以污染物总量为控制指标,采用室内加速试验,模拟生态透水混凝土在8 a服役期内孔隙率、渗透系数及污染物去除率的变化规律,研究其在长期服役过程中结构孔隙的阻塞过程。研究结论表明,生态透水混凝土中陶粒的最佳掺量为10%,硅藻土的最佳掺量为20%;从物理电子显微镜和化学元素分布两个层面确认了生态透水混凝土对道路径流污染物良好的阻滞作用;随着生态透水混凝土模拟服役年限增长,其孔隙率和渗透系数均衰减,对各污染物的阻滞效果也有着对应的变化趋势。     

水生动植物对富营养化水体联合修复研究

试验通过构建不同水生动植物镶嵌组合组成的生态系统,研究其对富营养化水体修复效果。试验结果表明：通过合理构建由大漂、苦草、狐尾藻、梭鱼草、睡莲与鲢鱼、鲫鱼搭配组合组成的生态系统,能够有效去除水体氮、磷营养盐,抑制藻类异常增殖,恢复良好的水体生态功能。     

共挤压成形NiFe2O4-10NiO/xNi金属陶瓷材料的增韧特性

采用共挤压技术制备具有蜂窝状结构的NiFe2O4.10NiO/xNi型金属陶瓷材料,研究其共挤压特征,并通过对比蜂窝结构材料与均匀体材料试样间力学性能的差异,分析蜂窝结构NiFe2O4-10NiO/xNi材料的增韧特性.研究结果表明,与均匀体材料相比,蜂窝状结构材料NiFe2O4.10NiO/xNi无论在横截面还是在纵截面上均能够更有效地提高材料的断裂韧性,同时,其纵截面上的增韧效果要比其横截面的增韧效果明显,纵截面上的断裂韧性比横截面上的断裂韧性高17.3%左右,比相同金属含量均匀体材料的断裂韧性至少高15.5%.     

环氧树脂基混凝土细观结构数值模拟与性能分析

在细观层次上对新型桥面铺装材料环氧树脂基混凝土进行了研究,将其看作由骨料和环氧树脂基体二相介质组成的复合材料,应用蒙特卡罗方法模拟出材料的二维多边形骨料分布的几何模型;并于Ansys/Ls-Dyna与Hyper Mesh平台上进行数值模拟。根据试验的级配建立了相似的数值模型,进行了准静态压缩显式分析,得到了材料的弹性模量以及压缩强度。将数值计算的结果与试验结果进行了对比分析,结果表明,数值模型在材料的弹性模量与压缩强度计算上与试验结果吻合较好;并且能够较好地表现该材料的裂纹扩展形式。     

浅析活体桩在土质边坡支护工程中的应用

活体桩支护土质边坡,是利用活性植被材料,结合其他工程材料在边坡上构建具有生态功能的护坡系统,以实现边坡的抗冲蚀、抗滑动和生态恢复,从而达到减少水土流失、维持生态多样性和生态平衡,改善和美化公路路容的效果。     

有机生态酯类材料改良粉质黏土试验

以广东地区粉质黏土为研究对象,从土质改良的角度出发,采用有机生态酯类材料-纳米水性黏合剂,通过无侧限抗压强度试验、直接剪切试验、渗透试验、扫描电镜试验、粒径分析和压汞试验,研究了不同加量纳米水性黏合剂改良粉质黏土的作用规律与效果。试验表明:纳米水性黏合剂能有效提高粉质黏土的强度;在养护3 d后,纳米水性黏合剂的作用较为充分,且土的强度随纳米水性黏合剂加量的增加而增大;纳米水性黏合剂能够通过黏结、包裹细颗粒改良土的结构,为"颗粒重组式"结构改良模式;粉质黏土的渗透系数随黏合剂加量的增加呈先增大后降低的规律;纳米水性黏合剂在土颗粒表面及孔隙内会形成弹性膜,该弹性膜的形成增加了粒间连结,从而提高了土的稳定性。纳米水性黏合剂通过提高粉质黏土的稳定性、结构优化、改良粉质黏土的渗透性为植被生长提供良好的基质环境,可以作为生态护坡材料应用于边坡防护。     

一种新型墙面绿化材料——墙面生态节能板

为了验证墙面生态节能板作为新型墙面绿化材料的可行性,通过对植物群落建立、植物根系生长以及保温隔热特征三方面的试验研究,得出以下试验结果:(1)种植紫穗槐的墙面生态节能板,在一年的生长季内植株株高和盖度呈先增大后减小趋势,于9月份达到最大值;(2)紫穗槐在三年内主根长显著减小,主根茎、侧根数、侧根茎呈不显著增大;(3)墙面生态节能板内温度比大气温度的变化缓慢,高温时段低于大气温度,低温时段高于大气温度。以上结果表明:墙面生态节能板能为植物生长提供合适的环境条件和物质支撑,建立起具有良好景观效果和生态功能的健康群落。植株根系生长缓慢,主根不发达,不侵蚀墙体,并且在一定程度上对建筑保温隔热,实现生态节能。     

一种新型墙面绿化材料－－墙面生态节能板的研究

为了验证墙面生态节能板作为新型墙面绿化材料的可行性,通过对植物群落建立、植物根系生长以及保温隔热特征三方面的试验研究,得出以下试验结果:(1)种植紫穗槐的墙面生态节能板,在一年的生长季内植株株高和盖度呈先增大后减小趋势,于9月份达到最大值;(2)紫穗槐在三年内主根长显著减小,主根茎、侧根数、侧根茎呈不显著增大;(3)墙面生态节能板内温度比大气温度的变化缓慢,高温时段低于大气温度,低温时段高于大气温度。以上结果表明:墙面生态节能板能为植物生长提供合适的环境条件和物质支撑,建立起具有良好景观效果和生态功能的健康群落。植株根系生长缓慢,主根不发达,不侵蚀墙体,并且在一定程度上对建筑保温隔热,实现生态节能。     

河北工业大学能源与环保材料研究所

主要研究方向 1.绿色生态环境材料 研究在材料制造、加工、使用、废弃全过程中对环境负荷最小的新材料,以及能够净化环境、有益健康的新材料理论与技术。本方向主要从事抗菌材料、环境净化材料、自清洁材料、有益健康材料、自调温调湿功能材料等生态     

采空区覆岩运动规律相似材料模拟试验研究

以山东某矿的煤层开采为研究背景,为研究其采空区上覆岩层的垮落形态及沉降变形,结合实际岩层的物理力学性质,设计相似材料模拟试验,描述试验模型采空区上覆岩层的垮落和破坏特征,并通过布置下沉测点来观测其覆岩的沉降变形,最后利用flac3d建立数值模型加以校验,结果表明:采空区上覆岩层在煤岩开采后,形成"三带"结构,自下而上分别为冒落带,裂隙带和弯曲下沉带;试验模型采空区上覆测点的下沉曲线呈近似对称的凹曲线,这与数值模拟结果相一致;相似材料模拟试验和数值模拟都能够较好反映采空区覆岩下沉变形规律;试验结果与数值模拟结果合理有效,可以为研究覆岩沉降相关问题提供试验参考。     

生态混凝土构件力学性能的试验研究

生态混凝土是一种性能介于普通混凝土和耕植土之间的新型材料,试验过程中以碎石、水泥作为原材料按特定的配比兑水拌和,然后立模成型时分层填充植物生长所需的材料。抗压强度试验表明:生态混凝土的强度随水泥掺入比增长而提高;生态混凝土的强度随龄期增长而提高,并表现出一定的规律;生态混凝土的峰值应变,大致随着水泥掺入比、龄期的增大而减小;通过优化填充料与混凝土骨料的组合方式,试验表明所优化的填充材料和混凝土块的组成方式适合植物生长,并在满足植被根系生长的向水性和向肥性的同时最终穿透混凝土块体长至块体下面的土体中,并且对混凝土的强度影响不大。     

植生型生态混凝土孔隙状态对植物生长的影响

为了完善植生型生态混凝土适生性的判据,拌制了4组不同孔隙状态的生态混凝土,在其上种植百喜草,考察了百喜草的表观生长情况,测定了百喜草植物体内的脯氨酸含量、根系吸收面积及根系活力．结果表明,生态混凝土的植物适生性不仅取决于孔隙率,同时也受孔隙平均孔径的影响．孔隙率越高,平均孔径越大,越有利于植物的生长．对于百喜草而言,相比于孔隙率为36％、平均孔径小于4mm的生态混凝土,它在孔隙率为39．45％、平均孔径为6．4mm的混凝土中长势较好．     

现浇护堤植生型生态混凝土性能指标及耐久性能

概括介绍了生态混凝土的概念、性质以及分类情况,就国家863专项“镇江水环境处理”中的生态堤部分,提出了护堤植生型生态混凝土的概念及其护坡技法;然后对混凝土基础材料与受保护土体级配之间的关系进行了分析,重点讨论了该生态混凝土在物理、力学以及耐久性方面的性能指标．试验结果表明：添加了SR-3的生态混凝土,其28天的抗压强度达到20MPa以上,透水系数在0．25～0．60cm／s之间,并且抗冻耐久性在60次循环以上．     

生态混凝土护砌模拟改善水源地水质

通过构建中试规模的生态混凝土预制砌块护砌的河流生态修复实验模型,采用生态混凝土预制球、具孔矩形砌块及4球连体砌块分别护砌开挖的1#,2#,3#河道,并以模拟传统"三面光"护砌的4#河道为实验对照,在可控条件下研究河流生态护砌方式的水质净化及生态效应.实验结果表明:以黄浦江水为研究对象,生态护砌河道(1#,2#,3#)在河流生态系统基本建立的条件下,水力停留时间(HRT)为2 d时,生态护砌河道对CODMn, NH3-N, TN的平均去除率分别超过15%, 70%, 50%,河水浊度均迅速降低至5.0 NTU以下;实验河道生态护砌面基质中微生物量、TTC-脱氢酶活性以及坡面植被覆盖率和生长状况良好,水质改善效果明显.模拟硬质护砌的实验河道HRT为2 d时,对CODMn,NH3-N,TN的去除率分别为7.4%,25.7%,7.2%,河水浊度改善不明显.     

桂林喀斯特石山不同坡向乔灌木功能性状对比研究

植物功能性状是连接植物与环境的桥梁,能够客观表达植物对不同生长环境的响应,研究植物功能性状特征及其随坡向的变化规律,对认识不同环境梯度下植物群落的形成过程及其对环境的适应机制具有重要意义。以桂林喀斯特石山不同坡向乔、灌木为研究对象,对比分析不同坡向灌丛植物功能性状在营养性状(生长型、生活习性、比叶面积、叶干物质含量、叶片厚度、叶组织密度)和生理性状(叶绿素含量)上的差异,探究喀斯特石山植被对不同坡向微气候生境的适应策略。结果表明:阴坡的灌木和耐阴物种数多于阳坡,比叶面积、叶绿素含量的群落加权平均值为阴坡大于阳坡;阳坡的乔木物种数多于阴坡,叶干物质含量、叶厚度和叶组织密度的群落加权平均值也均为阳坡大于阴坡。植物营养性状(叶片厚度和叶组织密度)为喀斯特石山不同坡向植物群落差异显著的主要功能性状。植物功能性状随坡向的规律性变化,反映了喀斯特石山灌丛群落构建过程中环境对植被的筛选效应。     

岩质边坡植被混凝土护坡基材力学稳定性探讨

岩质坡面一般不适合植物生长,一旦其表面植被破坏,就很难依靠自身能力恢复.植被混凝土护坡是一门新兴的边坡防护技术,能进行坡面防护的同时很好地恢复植被景观.恢复过程中,基质-根系是护坡工程的主要功能构件,沿坡面向下有滑动的倾向,造成生态护坡力学稳定性存在风险,因此对坡面植被生长基材稳定性进行探讨可以为实际工程提供理论依据,保证护坡安全以达到预定的工程效益.     

小气候对紫金山南北坡植物群落组成的影响

通过监测紫金山南、北坡海拔约300m处的气温和湿度,发现紫金山南、北坡小气候存在差异,呈现南坡温暖干燥,北坡阴冷潮湿的特征,其中夏季南北坡温差可达2.6℃,相对湿度约相差6%.紫金山南、北坡海拔约300m地带主要植物群落的组成结构表明:南、北坡植物群落中有很多相同的优势种和伴生种,其中苦槠(Castanopsis sclerophylla)、女贞(Ligustrum lucidum)是最重要的常绿成分;落叶成分中,栎属(Quercus)树种和枫香(Liquidamba formosana)占重要地位.但在南坡与北坡观察到的偶见种却有明显不同.综合分析小气候与植物群落物种组成的关系表明:小气候的微弱差异虽然不影响紫金山南、北坡植物群落中的优势成分和伴生成分,但对群落中的偶见种成分却有明显影响,紫金山南坡植物群落中多生长喜暖、耐干燥的偶见种,而北坡的偶见种大多是耐寒、喜湿物种.     

基于挂网喷播绿化的岩质边坡植物多样性及影响因素分析

【目的】通过对江苏省3种岩质边坡植物群落的调查,研究基于挂网喷播绿化技术的岩质边坡植物多样性及影响因素,为岩质边坡生态治理和植被恢复提供科学依据。【方法】利用多元统计分析方法计算岩质边坡土壤养分指数,采用灰色关联度表征边坡植物多样性与土壤因子的耦合程度,借助RDA法分析边坡植物多样性与环境因子的关系。【结果】①在3种岩质边坡植物群落中,蔷薇科、豆科、木犀科、菊科和禾本科植物共占总物种数的54.4%,表明这5科植物在岩质边坡生态修复过程中所起作用最大; ②不同坡位的植物多样性指数差异较大,Margalef指数、Shannon-Wiener指数、Pielou指数、Simpson指数均呈现上坡<中坡<下坡; Margalef指数在坡向上呈现阳坡<阴坡; ③土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾是对岩质边坡植被恢复起关键作用的因子; ④3种岩质边坡植物多样性与土壤因子的耦合协调程度以弱协调为主,各种岩质协调关系大小依次为花岗岩边坡<灰岩边坡<砂岩边坡,与边坡土壤肥力变化一致。【结论】通过挂网喷播绿化的岩质边坡自然恢复6 a后,边坡植物多样性逐渐上升但尚未达到稳定状态。绿化施工时应充分考虑乡土植物如蔷薇科、禾本科等作为喷播植物种,适量施肥并加强上坡的人工管护。     

土工格室加固边坡稳定性参数分析

土工格室边坡防护是一种绿色、经济、高效的防护方式。针对土工格室加固边坡的稳定性问题,结合浅层稳定性和深层稳定性两方面综合评价土工格室加固效果。首先考虑土工格室、铆钉及植物根系的作用,重点围绕裸坡、仅铺设格室和格室植草三种工况开展研究,建立了降雨条件下土工格室加固边坡浅层失稳模型和深层数值模拟模型。进一步进行参数敏感性分析,全面研究了边坡坡度和坡长、土工格室尺寸和强度、植物根系密度等参数对浅层抗滑安全系数和深层稳定安全系数的影响。研究结果表明,仅铺设格室和格室植草分别能提高浅层抗滑安全系数1.07和1.33,效果十分显著,对深层稳定性提高效果相对不明显;各参数中,坡角、格室高度、格室焊距和植草密度对土工格室加固边坡稳定性有着重要影响,研究可为土工格室加固边坡优化设计提供参考。     

怀新高速公路边坡植物群落特征研究

本文分析了怀新高速公路边坡植物群落特征，揭示了高速公路边坡植物群落的分布情况及生长状况，为高速公路边坡植物群落的科学营建提供科学依据。