微纳米气泡的特性及其在果蔬中的应用

气泡广泛存在于自然界中,其在生产实际应用中具有重要的作用。按照气泡直径不同可分为大气泡、微米气泡、微纳米气泡、纳米气泡。通过对微纳米气泡特性进行深入分析研究,针对微纳米气泡具有粒径小,在水中存在时间长等不同于普通气泡的特点,详细论述了微纳米气泡的特殊性质在果蔬食品方面的应用现状及发展前景,并对其在其他领域的应用进行了展望,以期为微纳米气泡在更多领域中的应用提供参考。     

微纳米气泡基本特性及溶解氧的研究

以空气为载体的微纳米气泡为基础,研究温度、时间、pH 值等影响因素对微纳米气泡在水中的溶解氧的影响,并通过正交试验探究微纳米气泡在水中溶解度的优化条件。正交试验结果表明,以空气为载体的微纳米气泡优化条件为pH 值7、时间8 min、温度23℃、转速1300 r/min时溶解氧含量较高。此实验为下一步研究微纳米气泡在工业废水中的应用提供依据。     

超微细气泡水体修复技术

随着科学技术发展的日新月异,水污染问题越来越严重。如何解决水污染问题已经成为社会关注的焦点。超微细气泡水体修复技术在国际上是属于最前沿科技。本工作对超微细气泡水体修复技术的机理等进行了研究并利用日本的超微细气泡曝气机进行了实验研究,结果表明该技术能很好的提高水中的溶解氧并有效的消解底泥有机物,减低底泥厚度,实现水体的修复。     

一个新型臭氧微气泡系统的臭氧液相传质特性研究

臭氧的快速溶解和气液相之间的高效传质是臭氧接触氧化工艺的关键过程,微气泡是提高臭氧气液传质速率的一种有效溶解方式.因此,为探究臭氧微气泡的液相传质特性,建立了一种新型臭氧微气泡产生系统,研究不同的pH、水温、进气流量、压力等条件下微气泡水溶液中臭氧的溶解特性.结果表明:该装置产生的微气泡粒径约42.66 pm.臭氧的表...     

气液双相微纳米气泡发生器的关键结构优化分析

为了对气液双相微纳米气泡发生器的关键结构进行优化分析,建立了该发生器的三维模型并分析了其工作原理,利用有限元仿真软件FLUENT对该发生器流场在不同工作压力下进行数值模拟仿真,分析仿真结果发现:当发生器的入口压力为1. 5 MPa时产生的气泡数量最多,在入口压力分别为0. 5、1. 0、1. 5和2. 0 MPa时,该发生器产生直径在1 nm左右的气泡所占比例分别为41. 9%、53. 3%、73. 2%和69. 6%;探讨了该发生器通流腔直径、扩张腔大/小径、旋流腔直径4个关键结构的尺寸对产生的气泡大小和数量的影响,并分析了产生相关影响的原因。结果表明:当入口压力为1. 5 MPa时,该微纳米气泡发生器产生的微纳米气泡数量最多,粒径最均匀;适当提高通流腔直径和旋流腔直径有利于提高该微纳米气泡发生器的工作性能,而改变扩张腔小径和扩张腔大径对于提高其性能均无显著的影响。     

氧气微纳米气泡曝气异位修复渗滤液污染地下水效果研究

针对城市固废填埋场场地地下水污染的修复难题,提出氧气微纳米气泡(OMNB)曝气异位修复渗滤液污染地下水的方法．为研究该方法的效果,首先对渗滤液污染地下水开展OMNB曝气与氧气常规(OCB)曝气室内试验,通过对比两种曝气的传质效率、曝气前后水样的微生物活性和污染物浓度的变化研究了OMNB曝气的污染物去除效率,之后对OMNB曝气前后的水样进行紫外-可见光光谱(UV-VIS)、同步荧光光谱(SFS)和三维荧光光谱(3D-EEM)分析研究OMNB曝气前后水样中溶解性有机物(DOM)种类及浓度的变化．试验结果表明：OMNB曝气与OCB曝气的体积传质系数分别为0.265 s^-1和0.005 s^-1．在曝气后第30 d时,OMNB曝气与OCB曝气处理的水样的脱氢酶活性(DHA)分别提高了151%和84%,OMNB曝气处理水样的五日生化需氧量(BOD₅)、化学需氧量(COD)和氨氮的去除率分别约为95%、50%和10%.OMNB曝气后,水样中DOM聚合度增加,芳香性、疏水性降低,水样中类蛋白物质和可溶性微生物产物的浓度显著降低．OMNB...     

气泡在含障碍物微通道内的特性研究

采用气液两相流格子Boltzmann方法研究含障碍物的微通道内气泡在浮力作用下上升的特性,主要研究了障碍物润湿性对气泡的变形、分裂、合并等行为的影响.研究发现当障碍物表面亲气时,气泡穿过障碍物时会发生严重变形,并有部分气泡吸附在障碍物表面.因此,气泡会发生分裂.部分留在障碍物表面形成一层均匀的气膜,部分可以顺利穿过障碍物,而障碍物吸附的气泡质量和壁面润湿性相关.当障碍物表面亲水时,尽管气泡在障碍物的挤压下发生严重变形,但在气泡通过障碍物的过程中,气泡和障碍物之间仍然有4个左右网格的距离,因此,全部质量的气泡可以顺利通过障碍物.此外,研究结果还表明障碍物表面亲气程度越强,气泡变形越严重.     

水中微气泡激光散射场的特性

根据Mie散射理论研究水介质中微空气泡的光散射特性, 给出了散射强度分布、 散射光的偏振度与散射角的关系和前向散射光强与气泡半径的关系. 研究表明, 在一定波长下, 前向散射光强与气泡半径呈线性关系, 为空气泡的测量提供了理论模型.      

固相微萃取技术检测环境水体中酞酸酯

提出了固相微萃取-气相色谱质谱(solid phase microextraction-gas chromatography mass spectrometry, SPME-GC/MS)检测水体中 6 种酞酸酯(phthalate esters, PAEs)的分析方法, 对影响固相微萃取的萃取因素如萃取纤维、 萃取时间、 萃取温度、 pH 值进行了探讨和优化. 结果显示, 该方法检测限为 3.7∼8.5 ng/L, 在 20∼500 ng/L 范围内线性相关系数 r²> 0.991, 加标回收率为 83%∼112%, 相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)为 1.1%∼12.3%. 该方法简单、 快速, 定性、 定量准确可靠且灵敏度高, 适用于环境水体中酞酸酯的检测.     

氧纳米气泡改性活性炭在河道底泥氨氮治理中的应用

氧纳米气泡改性颗粒物被广泛应用于对污染水体的界面增氧.为研究其对底泥-水界面增氧效果和底泥氨氮污染的修复能力,以活性炭作为负载材料制备氧纳米气泡,采用柱芯培养实验研究氧纳米气泡改性活性炭对河道底泥氨氮去除效果.结果表明:氧纳米气泡改性活性炭的加入将沉积物-水界面(sediment-water interface,SWI)的溶解氧(dissolved oxygen,DO)浓度由0.48 mg/L增加至6.10 mg/L,氧化还原电位(oxidation-reducation potential,ORP)由-34 mV增加至19 mV.利用薄膜梯度扩散技术监测实验期间SWI处氨氮和硝态氮的垂直浓度,上覆水中氨氮的浓度由1.65 mg/L降至0.54 mg/L,去除率为67.3％.沉积物中氨氮浓度由2.75 mg/L降至0.73 mg/L,去除率为37.5％.氨氮的释放通量降低了82.0％.氧纳米气泡改性活性炭既通过界面增氧促进硝化反应,降低了水体中氨氮浓度,也作为覆盖层隔绝沉积物中氨氮与上覆水的接触,降低沉积物中氨氮的释放.研究结果可为覆盖技术和曝气技术联合应用于削减河道底泥氮负荷提供基础数据支持.     

几种非金属矿物的环境特性及在水处理中的应用

某些非金属矿物具有独特的晶体结构和物理化学性质,并具有良好的环境属性,可用于水处理领域中有机物、重金属等污染物的降解.分析了几种典型非金属矿物的结构、水处理相关特性,介绍了相关实验研究成果.结果表明,非金属矿物的水处理技术具有良好的研究与应用前景.     

固定化纳米铁修复水环境的研究进展

纳米铁用于修复水环境近年来得到了广泛研究。由于纳米铁粒子小、易团聚而导致工程应用的困难,提高纳米铁的分散度而固定在载体上是一种有效的方法,并且是纳米铁在水环境修复技术应用领域的前沿研究亮点。对近几年铁纳米固定化材料在环境修复领域的研究概况进行了综述。主要探讨了无机矿物（黏土、硅石、活性炭和石墨）以及有机高分子材料（淀粉、纤维素、树脂、壳聚糖、瓜尔胶等）为载体固定纳米铁,以及这些材料在水环境修复中的应用,并展望了固定化纳米铁修复材料的发展前景。     

微纳米超硬TiAlSiN涂层的研究与应用进展

微纳米超硬TiAlSiN涂层是一种硬度高、耐磨性抗粘附性好、化学惰性强的氮化物涂层,特别适合在加工不锈钢、高温合金以及超硬材料的工具表面上应用。对TiAlSiN涂层的制备方法,影响微纳米超硬涂层内部结构的因素,涂层的硬度、摩擦性能、磨损性能、抗氧化性能、切削性能、抗粘附性及涂层的应用等方面进行了综述,同时对微纳米超硬TiAlSiN涂层的发展趋势进行了展望。     

氢气泡测速法在连铸水模拟实验中的应用

用自制的测试装置首次将氢气泡定量测速技术用于水模拟连铸结晶器中。利用氢气泡团的时间－脉线组合图谱所提供的时间、位移信息测定了不同拉坯速度下水模拟结晶器中若干点的流速，用以验证水模拟连铸结晶器中流体流动数值模拟的结果。     

水生生态调控及水污染治理中微生物的应用

微生物是地球生态系统中最重要的分解者,也是开发潜力最大、人类最宝贵的资源库,在污染物的降解转化、资源的再生利用、无公害产品的生产开发、生态环境的建设保护等方面都能发挥重要作用．当今人类所面临的诸如环境污染、资源短缺、生态破坏、健康受害等许多重大问题,都有可能从微生物资源的开发研究中寻找到解决的办法,生物技术对人类社会的持续发展将产生重要影响．本文论述影响水生生态的主要因素及其相互作用,重点分析微生物在生态调控中的功能、演变及应用前景．结合国情探讨生物技术在环境保护中的研究、技术开发及产业化发展方向,分析微生物高级技术如基因工程技术、克隆技术等在环境领域中应用和产业化的可行性．文中着重介绍维持生态平衡、环境资源化和环境无害化不同层次微生物技术的作用,从微生物的多样性和功能性特点发展各种专门技术,实现废水资源化和无害化的综合协调与优化,实现其环境领域中的广泛应用．     

浅析GIS在环境影响评价中的应用

概述了GIS的功能和特点,论述了GIS在EIA中应用的必要性和可能性,介绍了国内外GIS在环境影响评价应用的现状,重点讨论了GIS在环境影响评价领域的应用前景。     

GIS在淮南市水环境管理中的应用

研究了地理信息系统技术在淮南市水环境管理中的应用;研究表明地理信息系统支持下的淮南市水环境管理信息系统,能实现数据的输入、存储、管理、查询和分析,实现空间数据和属性数据的无缝链接;具有界面友好、形象直观、易于操作和维护等优点,为水环境管理提供了先进的技术方法.     

双爆源气泡与水面相互作用的实验

为研究双爆源气泡与水面的相互作用过程,开展了水箱内水下爆炸实验,采用两台高速录像机同步拍摄了气泡和水幕形态变化过程,分析了双爆源气泡和水幕运动的关联,对比了同药量、同比例深度下单双爆源气泡及水幕的差异.研究结果表明:双爆源气泡先后经历单气泡膨胀及相互融合,融合气泡膨胀、收缩-溃灭等阶段,水幕经历"水冢、水柱和水射流"3种形态的变化;双爆源融合气泡横向最大半径较单爆源气泡增大8.7%,膨胀至最大半径的时间基本一致;双爆源炸形成的水幕呈幂指数增高,炸药起爆40 ms后,相同时刻双爆源水幕比单爆源高10%以上.      

人工神经网络在黄河水环境质量评价中的应用

为准确和客观地评价地表水环境质量状况,建立了黄河水环境质量评价的BP神经网络模型.仿真结果表明:改进后的BP神经网络计算速度快、评价精度高、结果客观准确,说明用BP神经网络方法评价地表水环境质量是可行的.