微波碱性体系消解-电感耦合等离子体发射光谱法测定固体废物中的六价铬

六价铬Cr(Ⅵ)是建设用地土壤及固体废物环境监测的必测指标之一,为了配套现行土壤环境质量标准,建立操作简便、准确精密的Cr(Ⅵ)前处理和分析测定方法势在必行。本文采用0.1mol/L磷酸氢二钠溶液(pH=9.0)作为提取剂,微波炉消解,在优化的微波消解温度和时间内,保证了对固体样品基体的破坏作用,将晶格中的Cr(Ⅵ)全部释放到溶液中,并有效抑制了Cr(Ⅲ)氧化。用0.45μm滤膜在pH=9.0条件进行过滤后,可以将六价铬(溶液)与三价铬(沉淀)分离,借助电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)完成样品溶液中Cr(Ⅵ)的定量。结果表明:当样品量为1.00g,微波消解温度为90℃,消解时间为20min时能够保证固体废物中Cr(Ⅵ)的完全提取及准确测定。方法检出限为0.057mg/kg,相对标准偏差(n=7)低于3.20%,与HJ 687标准方法进行比对,测得的相对偏差介于-5.6%~7.6%;实际固体废物中Cr(Ⅵ)的加标回收率为94.3%~96.6%。与前人相关的电感耦合等离子体发射光谱法(检出限0.83mg/kg,加标回收率均值87.2%)相比,本方法的检出限更低,样品前处理时间更短,自动化程度高,可应用于环境监测领域。     

基于EDSL的防爆地质超前探测远程控制装置设计及应用

针对现有防爆超前地质探测仪不具备远程无人操控功能,存在安全隐患等问题,开发了一种基于EDSL的传输距离长、带宽高、通信稳定、即铺即用型远程控制装置。实际应用表明,该控制装置可以实现在煤矿井下或隧道施工现场长距离无人探测,从而减少因前方地质情况不明或者次生灾害引起的事故。      

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基于MIP的压实作用对"微膨胀性"重塑泥岩微观结构影响分析

泥岩的物理力学特性在很大程度上取决于土体内部微观孔隙结构特征及其变化规律,进而影响其工程特性,为探讨压实作用对高速铁路微膨胀性泥岩微观孔隙的影响,制备6种不同干密度的重塑泥岩试样,采用冷冻干燥机对饱和后的试样进行干燥,进而通过压汞试验对不同压实状态下的重塑泥岩微孔隙形状、孔隙体积、孔隙面积进行分析研究。结果表明,重塑泥岩中除了存在圆柱形孔外,还含有大量瓶颈孔;参照shear提出的孔隙划分方法对孔径不同的孔隙进行了分类,发现重塑泥岩中的孔隙多分布于颗粒间及团粒内,压实作用在微观上表现为对大孔隙的压缩引起的大孔隙向小孔隙的转化;压实度不同的泥岩孔隙总面积几近相同且孔隙面积多存在于颗粒内,压实作用越大,团粒内孔隙面积越小;对压汞法实测孔隙率小于理论计算孔隙率这一现象进行了合理的分析及说明,应用线性回归分析了实测孔隙率与计算孔隙率的关系;确定了通过压汞法测定泥岩微孔隙结构的科学性及合理性。研究成果可为膨胀泥岩地区高速铁路修建提供参考依据,对同类工程建设具有借鉴意义。     

隧道地震预报波场的有限元数值模拟

在勘探地球物理领域中,能快速、有效地数值模拟2D和3D的地震全波场,包括同时模拟P波、S波、面波多分量波场特征的软件并不是很多;但在结构力学领域中,已有多种成熟的多波多分量有限元数值模拟大型商用软件用于求解弹性本构方程,如ANSYS,PLAXIS等。从方程结构来看,弹性本构方程与完全弹性波动方程相比,只多一项对时间的一阶微分项--阻尼项。因此,调整合理的介质参数--Rayleigh系数,令阻尼项近似为0,弹性本构方程就蜕化为完全弹性波动方程。隧道地震波场是在岩体中传播,具有弹性参数较好、无常规地震勘探中覆盖层等低速带干扰等的优点,采用ANSYS软件对隧道地震波场进行数值模拟,研究了频散、阻尼与吸收边界等数值模拟的相关技术。针对介质吸收,比较了数值模拟中有无阻尼的时间记录和波场快照,对隧道地震预报来说,将阻尼系数设定为0是一种合理的假设;比较了实例中不同网格长度与频散的关系,当网格长度小于波长的1/π倍时,才能消除频散;通过由波方程的推导,引入了黏弹性边界条件,通过实例计算证明它可以有效地吸收边界反射;最后对隧道地震预报进行了实例计算,算例表明采用ANSYS软件可以有效地模拟隧道复杂地质条件下全波场的激发传播过程。     

TSP断层模型数值模拟

隧道在施工开挖中会遇到各种地质问题,其中以断层和软弱带居多,目前隧道地质预报主要采用TSP(tunnel seismic prediction)系统进行。虽然TSP技术应用广泛,但目前对它的研究工作主要集中于工程应用实例,采用正演模拟方法进行的研究较少。笔者采用有限元方法模拟隧道地震波场,采用波场快照与时间记录相结合的方法研究断层对隧道地震波场传播的影响,并对含断层模型的时间记录进行了反演处理,得到了数值模型的速度云图和反射层位图。数据处理结果表明:采用TSP Win软件默认值处理得到的速度云图与模型设定的断层位置一致;根据反射层位图,对异常速度带的层状模型来说,P波预报的准确性更高。研究表明,TSP系统具有良好的抗噪性能。通过对工程实例的处理,验证了数值模拟所得结论。     

钙质土颗粒咬合作用机制

形状不规则的钙质土在剪切应力作用下土颗粒之间存在咬合作用,从而使抗剪强度显著提高。为研究钙质土颗粒的咬合作用机制,针对不同粒径的钙质土开展三轴固结不排水和固结排水试验,并对颗粒形状进行了分析,揭示了钙质土咬合力的形成机制和表现形式。研究表明：①不规则的颗粒形状是钙质土产生咬合力的前提条件;②在不同粒径的钙质土中,因不同形状颗粒的含量存在差异导致咬合力大小也不同;③咬合力大小受应力水平影响较为明显,在低围压下咬合作用导致剪胀而提高内摩擦角;在高围压下咬合作用克服颗粒强度做功,造成颗粒破碎,提高黏聚力值而降低有效内摩擦角。钙质土颗粒之间的咬合对强度有明显增强作用,在工程设计中应充分考虑咬合力的影响。     

青康公司（国道214线）沿线的多年冻土

青康公路沿线多年冻土主要分布于河卡南山,鄂拉山,巴颜喀拉山地及花石峡至至多间的低山区丘陵区,呈断续分布,总长共３３０ｋｍ。其分布特征主要受海拔高度控制,但又具有纬度地带性,局地因素同时也起作用。公路沿线冻土退化和冻土环境变化的迹象明显。     

油气勘探中磁异常ΔT解释问题

指出了对磁异常ΔＴ做化极处理不仅方便了解释,而且可以提高磁异常解释的准确程度。在进行理论分析的基础上,以实例说明在解释磁异常ΔＴ化级结果时,应当紧密结合地质资料注意分析实测磁异常的完整情况。     

青藏高原沙漠化与冻土相互作用的研究

利用青藏高原地表热量平衡和长期地温观测的资料探讨高原沙漠化与冻土的相互作用,发现沙丘下或厚沙层覆盖地段下的地温较邻近天然无沙地表有所升高,而薄沙层覆盖地段下的地温反而比天然无沙地表有降低的趋势。分析造成高原冻土区沙漠化的因素有些与其它沙漠化区相似,但有些因素与高原冻土有关并具有特殊性。高原冻土层与土地沙漠化二者之间相辅相成、相互制约、相互作用、协调演化,构成了目前高原冻土区生态平衡系统。