纳米四氧化三铁/离子载体修饰电极检测海水中痕量重金属铅

制备了一种纳米四氧化三铁/离子载体(nano-Fe<,3>O<,4>/ionophore)修饰的玻碳电极,利用阳极溶出伏安法实现了海水中的痕量铅离子的测定.利用纳米四氧化三铁的高比表面积和铅离子载体(ionophore)能够提供与铅离子配合的位点或仅供铅离子通过的空穴,有效地提高了检测重金属离子的灵敏度和选择性.实验结...     

用于深海极端环境下的pH电极制备方法改进

pH值是表征深海热液环境以及扩散流区域溶液化学性能的基本参数,因此原位精确获取溶液pH值是很多海洋科学研究者关注的问题。以前试制的电化学原位传感器IrOx电极,在实际海试中虽然对海底异常信号有响应,但由于信号漂移问题,电极只能用于定性地发现异常。基于熔融碳酸锂氧化金属原理,提出了改进传统熔融碳酸锂法,并设计了强制空气对流和碳酸锂添加过氧化钠两种制备方法。通过实验室的性能测试以及相应的表面扫描电镜测试表明,用改进的方法制得的电极,校正曲线均符合能斯特定律。用强制空气对流和混合碳酸锂/过氧化钠法制得的电极,其性能均明显优于传统熔融碳酸锂法。可推断,在熔融碳酸锂氧化贵金属铱的过程中,氧含量的充分与否是影响IrOx电极的性能和表面形态的重要因素,其中性能最优的是混合碳酸锂/过氧化钠法制得的电极。该类电极具有如下优点:重复性好;在大跨度pH溶液之间的响应快速稳定,长时间连续监测的漂移小于5 mV;同一批次所制备电极性能几乎相同;使用寿命长等。因此,该pH电极可用于深海的原位探测。该工作为进一步制备高性能的IrOx电极奠定了坚实的基础。     

水下火花放电声辐射特性的实验研究

本文介紹的电火花声源是新研制的深地层剖面仪中主要組成部分。它由控制台,高压柜,四台贮能器(每台贮能8500焦耳),配电箱,警控箱,放电电缆及水下放电电极等組成,并具有比较完善的控制、监視、保护和报警装置,故系统操作维护方便,使用安全可靠。整个系统的最大贮能为34000焦耳,工作电压最高可达9千伏,最大放电电流为2万安培以上。水下放电电极是一种特制的“尾翼”型等间距同轴电极,这种电极結构,放电特性稳定,电声转换效率较高,并且装拆方便,便于拖曳。为了研究水下放电的声辐射特性与声源的电参数扣結构参数的关系,在海上进行了一系列測量,定量地得出了水下火花放电的电声效率和所辐射的声能谱级与放电电极的结构形式、工作电压、贮能容量、电极沉放深度等因素的关系。为今后的工程设计提供了一定的依据。     

银基汞膜电极活化法

广泛应用于极谱分析的银基汞膜电极,具有高灵敏度、方便、快速等优点;然而,却难以掌握其重现性及稳定性;如何使汞膜电极灵敏度、重现性和稳定性规范化,便成为急需解决的问题。作者提出“电极活化法”,能使汞膜电极在数分钟内达到高灵敏状态,并使其获得良好的重现性及稳定性。     

多通道化学传感器及其在热液喷口探测中的应用

热液喷口附近的羽状流中存在明显的化学及浊度异常，通过探测这些异常可判断是否存在热液喷口及确定喷口的具体位置。本文研制了一款可用于探测热液喷口的多通道化学传感器，该传感器具有体积小、精度高的特点，且可在4000米深海中进行工作。该化学传感器共配备五个全固态电极，一个为参比电极，其余四个为离子选择性电极，并且可根据所测量的化学离子进行更换。本文基于该化学传感器共进行了两组实验。在第一组浅海试验中，化学传感器集成了pH，Eh，CO₃^2-和SO₄^2-电极，在浅海海域中测量对应化学量，结果表明该化学传感器可在实际应用中获得高精度、稳定的测量数据。第二组实验为深海热液探测，装配了pH，Eh，CO₃^2-和H₂S电极的化学传感器在西南印度洋中脊区域的29次测线中投入使用，共获得有效数据27组。通过对测量所得到的化学量进行分析，本文提出了一种确定热液喷口的化学异常探测方法，若某时间段内Eh和H₂S的电势降低，而pH和CO₃^2-的电势上升则可判定存在化学异常。利用该方法对27组有效数据进行分析，共发现5个潜在的热液喷口。实验结果表明，该化学传感器可有效地探测由热液引起的化学异常，适用于实际热液探测中。     

基于硼掺杂金刚石薄膜电极的海洋盐度传感器设计研究

针对目前电极式电导率传感器存在的电极材料易脱落、结构不稳定、抗生物附着能力差等问题,本文设计出一种基于硼掺杂金刚石薄膜电极的电导率传感器。本文从七电极电导率的测量原理出发,结合金刚石薄膜电极的特点,详细介绍了金刚石薄膜电极式电导率传感器的探头制备,然后概述了电导池的研究设计过程,以及电导率传感器的定标和拟合、数据的误差...     

微藻异养化培养的研究进展

微藻因其富含脂类、蛋白质和多糖,且具有光合作用效率高、生长周期短、可再生等突出特点,在食品、医药、保健品及生物能源领域得到了广泛应用[1-2]。但是,如何通过人工大规模培养技术高效率地获得微藻生物量是微藻资源开发利用的关键。现在的微藻培养技术多集中于光自养体系,包括户外开放式养殖和各种光生物反应器。然而,户外的开放式养殖生产效率低、占地面积大且易染菌;     

海水中银-卤化银固溶体参比电极

根据化学海洋学中海水组成保守性和固-液平衡原理,以及海水中银的溶存形式,计算并合成了与天然海水中卤离子呈热力学平衡的卤化银固溶体。以该固溶体作为活性材料制成的全固态银-卤化银电极,对海水中氯离子活度具有理想的Nernst响应。在天然海水中浸泡近四年(1986.1—1989.11)的结果表明,该电极具有良好的化学稳定性和电化学稳定性且不存在电势漂移和光敏现象,是比常规的银-氯化银电极更为理想的参比电极,已成功地用作海洋构筑物阴极保护系统的长寿命参比电极。     

物理涂汞电极稳定性研究

汞膜电极以饱和Na_2SO_3液和浓NH_4OH液浸泡后,放置4—6天灵敏度可保持不变,稳定性良好。大面积银基物理涂汞电极问世,解决了化学镀层的复杂性;使其能直接用于海水重金属离子测定,比经典滴汞电极提高灵敏度2—3个量级。电极防吸附膜的研究开辟了固体电极表面防吸附的尝试,本文使用饱和Na_2SO_3液与浓NH_4OH液浸泡电极,使电极放置4—6天可保持灵敏度不变,延长了寿命,方法具有实用价值。     

电化学氧化法在循环水养殖系统中去除氨氮和亚硝酸盐效果研究

为研究电化学氧化法在循环水养殖系统中用于去除氨氮和亚硝酸盐的可行性,利用有效面积为20和32cm~2两种规格的钌铱电极研究了电流密度、极板间距和氨氮初始浓度对模拟养殖污水中氨氮和亚硝酸盐去除效果的影响。研究表明,当电流密度小于75mA/cm~2时,增加电流密度可以显著提升氨氮和亚硝酸盐的去除率。通过正交实验确定了实验条件下2组电极的最佳反应条件:电流密度62.5mA/cm~2、极板间距1cm、反应时间80s,氨氮初始浓度2.7mg/L。在上述实验条件下,当氨氮去除率达到90%以上时,大、小电极分别需要40和60s的反应时间;当亚硝酸盐去除率达到90%以上时,大、小电极分别需要40和80s的反应时间。在氨氮去除率达到90%时,小电极的平均反应速度为327.24mg/h,能耗为0.093kW·h/t;大电极的平均反应速度为503.82mg/h,能耗为0.114kW·h/t。     

用DFS-V地震仪辅助道记录折射地震信号的方法

用DFS-v地震仪辅助道记录折射地震信号的方法在国内尚属首次采用。本文把此法与其它折射地震信号记录方法的优缺点进行了比较分析,进而对采用此法的有关技术问题及其技术意义作出阐述。     

基于数字地球的航标信息系统技术研究

数字地球的引入为航标信息系统带来了新的技术手段。论述了基于开源系统World Wind实现基于数字地球的三维航标信息系统的相关技术细节，系统可为船舶及涉海部门提供更加直观的航标信息展现方法，为航海人员识标用标提供了更加直观的仿真手段。     

基于海洋环境的AUG探测应用方法探讨

水下滑翔机(AUG)是正在开发的 UUV 品种之一,其在海洋中作为探测器运用是一个技术方法问题。 针对未来将出现的大携载能力环境探测滑翔机,在分析海洋环境和被探目标以及 AUG 技术特性基础上,预先探讨了未来应用方式及试验方法,研究了基于海洋与目标环境的区域航路导引、目标预示区、隐蔽探测、卫星通讯等应用方法,进行了典型状态试验方法仿真分析,可为相关试验研究提供参考。     

水体悬沙浓度连续测量技术研究综述

水体悬沙浓度是水利、环境、河口海岸与海洋相关研究领域最为基础的数据需求之一。随着传感器技术的发展, 悬沙浓度连续测量技术在悬沙浓度测量领域表现出高时空分辨率、长期数据采集的成本和风险均较低的突出优点。本文综述了光学、声学、音叉谐振、压差和放射性射线衰减等原理用于悬沙浓度连续测量技术的相关研究进展, 探讨了各技术方法的优、缺点, 并提出了今后的研发重点和发展方向主要在以下几个方面: 1) 光后向散射原理是低成本、小型化和高时频测量悬沙浓度的最优技术路线, 需着力于开展量程扩增和粒径敏感度削弱研究; 2) 低不确定度悬沙浓度垂向剖面观测的实现依赖于超声后向散射原理技术路线的发展; 3) 音叉谐振原理技术路线尤为契合高含沙水流和浮泥工况下的超高量程应用场景; 4) 多技术路线传感器融合以及使用人工智能算法模型替代正向反演模型。     

16米风化砂回填地基的深层振密加固

结合北方某重力式深水 ( -1 6.0 m)码头沉箱后壁 1 4.5 m范围的回填风化砂经深层振密处理这一工程实例 ,介绍了回填砂振密的技术要求、施工工艺和方法及振密效果的检测。同时对施工与检测中的某些技术问题提出了自己的看法。     

水平井随钻地质导向方法的研究与应用

以大港埕海油田水平井随钻地质导向的应用为例，总结分析了国内外现场水平井地质导向技术方法，提出了水平井优化设计的技术思路；通过结合精确地质模型的建立、随钻过程中围岩储层的识别及现场录井等技术，摸索出了水平井着陆与水平段钻进的主要技术流程与导向原则，提出了钻头位置、地层倾角及地层视厚度的判定方法；并在此基础上，完成了地质导向监测系统的构建，实现了油田地质、钻井、录井实时数据的资源共享，保证了水平井精确中靶及最大限度地钻遇储集层，该方法与传统水平井导向相比，较大幅度地提高了水平井的钻井成功率。     

现场自动过滤萃取采样技术

本文介绍国内、外现场自动过滤萃取采样技术的现状和发展水平、研究内容、研究方法以及目前所进行的研究工作,并对以后的发展趋势进行了预测。     

面向海运统计的AIS大数据挖掘分析研究

为解决传统海运产业统计方法数据质量不高、时效性差、统计产品陈旧短缺、公信力不足等的问题,提出基于AIS大数据挖掘分析开展海运统计的方法.详细阐述了基于AIS大数据的海运统计分析技术路线、大数据平台技术架构,以及电子围栏分析、航行事件分析、航次分析和统计指标生成等关键模型算法.以2019年3月至5月全球大宗货品船舶的AIS数据应用为例表明,该方法可提供港口、海上通道和大宗货品三方面的海运大数据统计指标,为实现海运即时化、准确化、精细化的统计分析与展现提供了新思路.     

海水的氧饱和度与韦斯方程

1973年 ,联合国教科文组织 (U NESCO)汇同英国国立海洋研究所 (NOI)联合颁布了“国际海洋学用表”第二卷 ,即由国际海洋学用表与标准联合专家小组监督制订 ,由 NOI与 UNESCO,依据韦斯方程编辑出版的海水氧饱和度表。韦斯方程是海水中氧的溶解度与温度和盐度关系的一组方程式 ,它提供了一种计算海水中氧的溶解度的简便而又系统的方法。本文主要介绍了韦斯方程的推导过程、计算方法、数据引用、适用范围及公式精度等技术问题 ,供海洋科技工作者研究、参考 ,以利于进一步提高海水溶解氧的观测技术及计量标准工作的水平     

高分辨率层序地层学在近海勘探中的应用

高分辨率层序地层学以其全新的理论、概念和技术方法,具有高精度、可预测性和显著的实际应用效果,该理论体系及技术方法在油气藏勘探和开发工程的精细地质研究中具有广阔的应用前景。由于高分辨率层序地层学在海相研究方面的优越性,它在近海油气田新领域的勘探工作方面可提高储层、隔层及油层分布的预测和评价精度。