冰封期河流中污染物损耗估算模型

在讨论常规的沉淀、生物降解模型在冰封期应用的基础上,进一步给出了冰冻作用损耗模型.实例分析结果表明,在冰封期,河流中化学需氧量(COD)的损耗方式以沉淀和冰冻作用为主,而生物降解作用则相对较弱.     

水环境容量约束下的污水厂削减量研究——以松花江流域哈尔滨段为例

松花江流域年温差和年径流变化大,导致水环境容量波动较大,冰封期断面难以达标,而冰封季节主要污染来自于城市污水厂排水.针对这一问题,采用二维模型对哈尔滨段COD和NH_3-N的动态环境容量进行了计算,依据计算结果和该区段污水处理厂的排污状况进行了削减量测算.结果表明,NH_3-N的环境压力较COD更加严峻;为保障松花江哈尔滨段水质,各个污水处理厂排放的COD和NH_3-N需进行适当比例的削减,同时,必须对上游水体的水质进行改善,并着力整治其他污染源.研究结果对于流域断面达标以及污水处理厂智能化调控具有重要意义.     

水体结冰期营养盐和叶绿素a的分布特征

以长春市某公园景观水体为研究对象, 对其在冰封过程中营养盐在冰层和水体中的存在形态、 叶绿素a等的时空分布特征, 以及营养盐与叶绿素a之间的关系进行研究. 结果表明, 冰封条件下, 冰层中营养盐的含量约为水体中的1/3, 叶绿素a约为水体中的1/5. 水体中的氮主要以无机氮的形态存在, 且 ρ_NH+4>ρ_NO-3>ρ_NO-2; 磷以溶解性总磷为主; 叶绿素a在冰封过程中缓慢增长. 底层水体中,ρ_NH+4, _TP高于上层水体.     

南淝河COD削减模式的研究

文章利用南淝河的水文资料,根据各污染源COD的排放情况,对南淝河进行了河流的功能区划分,确定相应的水质标准,并且计算出各排放口断面的允许排放量。建立了COD的削减模式,并根据流域内COD的预测排放量,提出COD的年度削减规划,可为南淝河流域综合治理和环境规划提供参考。     

不连续分凝冰发育规律的研究

提出并推导土体在冻结过程中由于冻结速度和水分移速度的影响,造成不连续分凝冰有单薄冰层、双冰层和厚冰层３种发育模式,采用受控试验的反演分析验证了不连续分凝冰的发育模式,试验结果同时表明：在整个试验期间,分凝暖端的孔隙冰压力变化平稳;当单薄冰层和双冰层发育时,冰分凝温度和孔隙水压力波动较大,尤其是在双冰层生长时,冻结缘发育最充分,分凝暖端的温度和孔隙水压力降低幅度最大;在厚冰层形成后,由于冻结锋面推移     

我国东北严寒地区冰封期水环境监管问题研究

我国东北严寒地区是国家重工业城市和国家商品粮生产基地,受气候特征影响,冰封期冰层、积雪以及温度较低导致了水体自净能力差、污水处理率低、城市周边河段污染严重、突发性水环境污染风险大等环境问题,而季节性污染规制机制缺失、冰封期水污染物排放标准限值尚未界定以及冰封期水环境执法基础设备不足、执法频率低等成为这一时段环境执法的障碍。国家应考虑区域气候特点,完善严寒地区水污染防治法治体系、建立区域季节性污染规制长效机制,制定严寒地区地方环境标准、突出季节性标准限制界定,推广低温污水处理技术、控制冰封期污染入河量、提高冰封期环境监管能力建设、建立严寒地区政府间协调机制,从而促进东北严寒地区经济社会与环境保护协调发展。     

徐州市区地表水体环境容量的估算与分析

在对徐州市区地表水污染源调查分析的基础上,确定了影响水环境质量的主要污染因子,对各地表水体的水环境容量进行了估算.估算结果表明,云龙湖BOD5和COD的环境容量均大于耗氧污染物的入湖量,而各河流则是污染物入河量超过其环境容量,需要进行削减.京杭运河、奎河和废黄河徐州段平水期COD的削减量分别为546.18,957.51和19476.95t/a,NH3-N的削减量分别为700.90,619.99和12004.49t/a.针对徐州市区地表水环境的实际情况,提出了相应的污染防治思路和对策.     

欧盟：南极洲保存着65万年前空气

据报道，南极在65万年前的空气被完整无损地保存了下来，它已经被科学家从冰封在3270米深冰层中的气泡中抽了出来。     

呼伦湖冰封期溶解性总固体的垂直分布特征

为掌握湖水结冰过程中及冰冻条件下溶解性总固体(TDS)在垂直方向的分布规律,采用标准方法,考查呼伦湖冰封期的冰体和水体中TDS的质量含量,并进行相关数据分析.结果表明,结冰过程可以促进TDS由冰体向水体的迁移,使冰中的TDS质量含量小于水中的质量含量,并且大量的迁移发生在冰体生成的初期,与冰的生长速率成正相关;随着冰层厚度的增加,水中TDS的质量含量也会上升,但结冰过程对水体不同深度中TDS的质量含量变化影响不大.     

吉林省部分河流COD和TOC的关系

对吉林省部分河流在不同时间采样, 测其化学需氧量(COD)和总有机碳（TOC）, 用最小二乘法对二者进行线性回归, 并进行相关关系的显著性检验, 建立吉林省部分河流COD和TOC的定量关系模型. 结果表明, 水体中COD与TOC具有良好的线性相关关系.     

水热变化对季节冻土区牵引式滑坡变形的作用机制——以2020年8月11日西和县大型滑坡为例

季节冻融作用诱发滑坡的机制一直缺少定量化的研究结果,这源于缺少相应的理论模型。为了重构滑坡的变形过程并分析其变形机制,首次基于热力学理论,建立了季节冻土水分、温度和变形相互耦合的数值模型,阐述了水分变化对变形的作用机制。该模型的优点是能够体现冻土边坡中冻融作用引发的水分迁移过程和水分不均匀分布状况,并从水分对土体强度影响的角度来分析边坡稳定性。以2020年8月11日甘肃陇南市白冯村发生的大型滑坡为例,利用该数值模型计算了该滑坡处置前后边坡的水热和变形过程,并对其变形机制和稳定性进行了分析。结果表明,冷季水分向冻结锋面迁移并冻结成冰,暖季活动层内冻土融化导致液态水含量增加,从而使冰透镜体所在位置变成了潜在滑移面。在外部荷载(暴雨等)作用下,滑体会沿着该滑移面产生滑动,这便是季节冻土区边坡中的水分迁移过程及其对滑体滑动的作用机制。此外,案例分析表明,滑坡处理前边坡最大垂直变形和最大水平变形分别为72.41 cm和68.57 cm。设置抗滑桩后,边坡达到稳定状态时的最大垂直变形和最大水平变形分别为2.60 cm和2.72 cm,稳定性显著提升。而且,滞水层高度的提升导致边坡垂直和水平变形0-...     

超声辅助冷冻对湿面筋蛋白中可冻结水含量及冰晶粒度分布的影响

超声辅助食品冷冻过程是一种新的技术。本文通过对湿面筋蛋白中可冻结水含量及冰晶粒度分布的检测,研究超声辅助食品冷冻过程中冰结晶的热力学机制。用差示扫描量热仪测定了不同冷冻环境下湿面筋蛋白中可冻结水的含量,结果可见：超声辅助冷冻和液氮浸渍冷冻的湿面筋蛋白中可冻结水的含量比传统冷冻过程的高。用扫描电镜间接观察和分析了冷冻的湿面筋蛋白中冰晶的形状和粒度分布,表明适当的功率超声能加速湿面筋蛋白的冷冻过程;超声辅助和液氮浸渍冷冻的湿面筋蛋白中冰晶细小且分布均匀,可减少冷冻时对面筋蛋白网络结构的破坏。显示超声辅助冷冻是改善冷冻食品品质的实用技术。     

Thawing and freezing processes of active layer in Wudaoliang region of Tibetan Plateau

The interaction between permafrost and atmosphere is accomplished through transfer of heat and moisture in the overlay active layer. Thus, the research on the thermal and hydrodynamics of active layer during the thawing and freezing processes was considered a key to revealing the heat and moisture exchanges between permafrost and atmosphere. The monitoring and research on active layer were conducted because permafrost occupies about two thirds of the total area of the Tibetan Plateau. Based on the analysis of the ground temperature data and soil moisture data of monitoring near the Wudaoliang region of the Tibetan Plateau, the thawing and freezing processes of active layer were divided into four stages, i.e. summer thawing stage (ST), autumn freezing stage (AF), winter cooling stage (WC) and spring warming stage (SW). Coupled heat and water flow is much more complicated in ST and AF, and more amount of water is migrating in these two stages. Heat is transferred mainly via conductive heat flow in the other two stages, and less water migrated. Four water migration and coupled heat flow processes were addressed for the thawing and freezing stages, which are water infiltration driven by gravity, moisture advection and distillation driven by temperature and osmotic gradients, water migration driven by capillarity and unfrozen water migration driven by temperature gradient. The water content near the permafrost table tends to increase after one thawing and freezing cycle, which is the main reason for the development of thick ground ice layer near permafrost table.     

Simulation of freezing and melting of soil on the northeast Tibetan Plateau

Using observational data spanning the period from February to December 2009 and recorded at the Suli station in Qinghai Province,the land-surface model CLM3.0 was employed to simulate the freezing and melting of soil.The results indicate that the simulated soil temperature is higher than the observed soil temperature and the ultimate thawing date is earlier than the observed date during the melting period.During the freezing period,the simulated soil temperature is lower than the observed soil temperature and the ultimate freezing of the deep soil is earlier than that observed.Overall,the simulation of freezing is better than that of melting,and the simulation of a shallow layer is better than that of a deeper layer.In the original CLM3.0,it is assumed that frozen soil begins to melt when the soil temperature exceeds 0C,which is inconsistent with observations.The critical freeze-thaw temperature was calculated according to thermodynamics equations and the freeze-thaw condition was modified.In this work,the melting rate for frozen soil was reduced using the modified scheme,and the simulated soil temperature was lowered. Meanwhile,the refreezing of soil during the melting season was well simulated and more closely matched observations.Additionally,it was found that the rates of melting and freezing differ,with the former being slower than the latter,but refreezing during the melting season is rather quick.     

水下排放低温液体冻结问题数值分析

研究低温液体水下直接排放的传热问题,根据传热学的基本理论对传热过程进行分析与简化,分析此传热过程的特性,建立近管口水域结冰过程中温度场模型．利用此模型可计算不同的排放速度、管径等条件下的冰层生长速度,估算不同排放条件下冰层的生长状况．模型的计算结果可对进一步研究低温液体的水下顺利排放和管口除冰装置设计提供参考．     

青藏铁路多年冻土场地波速特性分析

为分析冻土场地波速变化规律,通过现场钻孔波速测试,并结合已有典型场地波速资料,研究了青藏铁路沿线多年冻土场地波速比的经验值及波速变化受控制因素的影响规律。结果表明:多年冻土场地纵横波速比经验参考值可选用1. 5左右;冻土层波速传播规律与地温、土层埋深、土质属性、冻结冰晶含量等诸多因素相关;冻结作用使土体的结构性增强从而冻土体强度增强,冻结状态下土体的波速通常大于未冻结场地土体;多年冻土层波速值随土层深度的增加、地温的降低和冻结土体中冰晶含量的增加而增加。     

单向冻融处理中界面与刚性颗粒的相互作用I.实验现象

使用Bridgman单向冷冻实验对毫米量级刚性颗粒与界面的相互作用进行可视化研究，观察到低速冷冻、中速冷冻、高速冷冻下三种不同现象，经典润滑理论指出，颗粒与界面之间总是存在极小的间隙，颗粒被推挤时，周围流体会流入到此间隙中，以供应相变过程中的界面成长，低速冷冻时界面首先要克服底面摩擦力才能推动颗粒；中速冷冻时颗粒周围的水有足够的时间补充到颗粒与界面的间隙中，颗粒可被界面持续推挤；高速冷冻时此间隙来不及补充液体，颗粒被界面包陷，低、中速冷冻时，界面呈直线；高速冷冻时，界面出现大量针状冰品，界面表现出在液体底表和上表面不同步的斜面，差异宽度会随冷冻速度降低而减小。