Effects of frequency and confining pressure on consolidation drainage behavior of soft marine clays

Abstract

This article presents an experimental investigation on the dynamic consolidation (DC) drainage behavior of soft marine clays. A sinusoidal harmonic load with different frequencies was applied to simulate the DC method in which the conventional impact load was replaced by the cyclic load. Four geotextile-filter strips were used to form the side drainage channels simulating the wick drain method. A series of loading tests were conducted on soft soil specimens at different confining pressures (i.e., 20, 40, 70, and 100?kPa) and different vibration frequencies (i.e., 0, 0.5, 1, 1.5, 2, and 5?Hz). Test results showed that both confining pressure and frequency have significant influences on the drainage behavior of soft marine clay specimens. The magnitude of drainage volume consistently decreases linearly with increasing confining pressure. Compared to static loading condition, specimens under cyclic loading condition at different frequencies show a better drainage performance. Specimen at applied frequency of 1?Hz exhibits the maximum cumulative drainage volume due to the resonant effect.     

威海双岛湾海域重金属的分布特征及生态风险评价

根据2012年双岛湾海域环境调查资料,研究了海水和表层沉积物中重金属的分布特征以及生态风险。结果显示,双岛湾海域海水中的重金属Cu和Pb在湾中部和湾底的部分站位含量较高,Zn和Cr含量在湾底最高、湾外最低,Cd和Hg在湾底和湾外的含量均高于湾中部,As的分布比较均匀;除Zn和Pb外,其余重金属含量均高于周边其他海域。双岛湾海域沉积物中重金属含量较低,与区域背景值相近,其中重金属Hg和Cd在湾内沉积作用明显,而Cu、Pb和Cr在湾外沉积作用比较明显。相关性分析表明,有机碳含量对双岛湾沉积物中的重金属分布影响不大。生态风险评价结果表明,双岛湾海域海水未受到重金属的污染;表层沉积物中重金属存在中低度的生态风险,具有潜在的不利生物毒性效应,重金属毒性大小依次为Pb>As>Cu>Hg>Cr=Cd>Zn。     

秋季胶州湾有色溶解有机物荧光特性研究及其来源分析

利用三维荧光光谱(EEMs)-平行因子分析(PARAFAC)技术研究了秋季胶州湾有色溶解有机物(CDOM)的荧光成分组成、分布特征及来源。PARAFAC模型解析出胶州湾CDOM由2类5个荧光组分组成,即类腐殖质成分C1(355nm/430nm)、C2(320nm/390nm)、C3(380nm/465nm)、C4(420(330)nm/505nm)及类蛋白质成分C5(280/325nm)。类腐殖质成分C1、C2、C3和C4的平面分布模式基本一致,呈现由近岸海域向湾中心海域逐渐减小的趋势,而类蛋白质成分C5则是由湾东北部近岸海域向西南部海域呈逐渐减小的趋势。分析表明,秋季胶州湾CDOM类腐殖质成分C1、C2、C3和C4的主要来源为陆源输入,而类蛋白质成分C5主要受城市排污的影响。系统聚类分析表明,以团岛南端和红岛西侧连线为界,所有采样站位被分为两类,分界线西部区域站位CDOM各荧光成分相对含量分别为C1:31.8%~35.5%,C2:30.3%~33.7%,C3:17.1%~20.2%,C4:4.5%~5.2%,C5:9.6%~12.5%;分界线东部区域站位CDOM各荧光成分相对含量分别为C1:30.6%~34.6%,C2:28.8%~32.7%,C3:17.0%~19.1%,C4:3.3%~4.8%,C5:12.1%~18.2%。西部区域CDOM具有较高的C4含量和较低的C5含量,大沽河等河流的陆源输入特征明显,而东部区域CDOM则具有较高的C5含量和较低的C4含量,反映该区域受城市排污影响显著。另外,秋季胶州湾CDOM的HIX范围为1.8~3.2之间,较小的腐殖化因子值反映了秋季胶州湾CDOM的腐殖化程度高较低,在环境中存在时间较短。     

杂色龙虾线粒体基因组全序列的测定与分析

为了解杂色龙虾(Panulirus versicolor)线粒体基因组多态位点及遗传变异,对龙虾类的分类研究奠定基础,作者通过常规PCR步移扩增法获得杂色龙虾线的线粒体基因组全序列,分析了其线粒体基因组的基本特征以及基因排列情况,并结合中国龙虾(Panulirus stimposni)、波纹龙虾(Panulirus homarus)线粒体基因组全序列,综合分析了龙虾属线粒体编码基因多态位点及基因变异状况。结果表明:杂色龙虾线粒体基因组全序列为15 700 bp,由13个蛋白质编码基因、22个t RNA基因、2个r RNA基因和D-loop区组成,保持了泛甲壳动物线粒体基因组的原始排列。杂色龙虾线粒体DNA的碱基组成具有AT偏好性,A+T含量为67%,4种碱基的含量分别为(A=34.6%,T=32.1%,C=20.5%,G=12.8%)。预测了杂色龙虾18个t RNA以及2个r RNA的二级结构。龙虾属线粒体基因组中的nad 2、nad 5基因以及D-loop区的多态位点比例较高,适合作为分子标记用于龙虾类系统进化关系、种内多态性以及遗传分化等方面的研究。     

Numerical investigation of the control factors driving Zhe-Min Coastal Current

During the northeast monsoon season, Zhe-Min Coastal Current(ZMCC) travels along the Chinese mainland coast and carries fresh, cold, and eutrophic water. ZMCC is significantly important for the hydrodynamic processes and marine ecosystems along its path. Thus, this bottom-trapped plume deserves to be further discussed in terms of the major driving factor, for which different opinions exist. For this purpose, in this study, a high resolution Semi-implicit Cross-scale Hydroscience Integrated Syste...     

壳聚糖/纳米铜复合微球的制备及其对刚果红染料的脱色性能

以壳聚糖和CuCl₂·2H₂O为原料,分别采用直接负载法和吸附法成功制备了壳聚糖/纳米铜复合微球,运用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XDR)和扫描电镜(SEM)对催化剂结构进行了表征。以刚果红(CR)染料为目标污染物,评价了催化剂的制备方法、制备条件及氢转移催化反应条件对其催化性能的影响。结果表明,由直接负载法(CS/CuNPs)和吸附法(CS/CuNPs-X)制备的壳聚糖/纳米铜复合微球在CR染料浓度为100 mg/L,催化剂投加量为0.05 g,供氢体浓度为0.05 mol/L的氢转移催化反应条件下,催化反应进行180和60 min时CR脱色率可分别达95.8%和96.8%。CS/CuNPs-X比CS/CuNPs表现了更高的对CR氢转移催化反应的催化速率。两种催化剂催化还原CR染料的反应均符合准一级动力学模型。在连续循环使用10次后,CS/CuNPs和CS/CuNPs-X对CR的脱色率分别为93.9%和89.4%,表明催化剂具有良好的重复使用性能。     

半球形多向波聚合波道振荡水柱气室优化设计

为了解决振动水柱式波浪能转换装置收集多向波浪问题,本文设计了半球形多向聚合波道振荡水柱气室结构,以适合远海单点波浪能采集和发电。在规则波正向入射条件下,基于流体仿真分析软件(FLUENT)、流体动力学连续性假设和粘性不可压缩流体动量守恒的运动方程(Navier-Stokes方程)建立半球形振荡气室和三维数值波浪水槽模型。仿真结果表明:增设气室后壁,合理设计波道开口角度实现多向迎波捕获波浪能,优化前壁形状可降低波浪触底反射带来的能量耗散,同时提高了气室内空气压强和出气口速度,有效提升波浪能俘获效率,为后续发电的二次能量转换提供高效的空气动力。     

海带褐藻多酚对绿烂海带表面分离的一株细菌的抑菌效果研究

海带苗绿烂病暴发严重威胁海带养殖生产,给海带养殖业造成巨大经济损失.研究发现,海带中的多酚化合物可以抵御海带病害初期病原体侵入.为研究多酚对绿烂海带表面附生菌的抑菌效果,在病烂部位分离出一株细菌,通过16s rRNA基因测序的方法,证实该细菌为小孔芽孢杆菌(Bacillus foraminis).进一步以健康海带为原料...     

北康-曾母盆地中中新世以来层序地层样式特征探讨

开展地震资料解释,分析上超、下超、顶超等地震反射终止关系、不整合面以及沉积趋势,识别出北康-曾母盆地中中新世以来14个三级层序界面。在层序界面内部,通过层序地层内幕结构刻画和原形剖面恢复,并结合地层堆砌方式,在北康-曾母盆地中中新世以来的层序地层内,划分了海进、高位正常海退、强制海退和低位正常海退4种成因单元。通过进一步研究该4种成因单元内地层结构和相分布关系,提出北康-曾母盆地中中新世以来的3种层序地层样式,即陆架边缘富砂型三角洲进积楔、退积型生物礁和陆架边缘富砂-富泥型退积楔,其中,沉积物源供应量充足且可容空间减小时,发育富砂的三角洲进积楔,陆架边缘-斜坡-盆地区域发育含砂深水扇;而可容空间增量远大于沉积物供应量时,发育退积型生物礁和富砂-富泥退积楔,斜坡-盆地区域含砂深水扇欠发育。     

黄河口及邻近海域鱼卵、仔稚鱼群落结构及多样性的年间变化

为了解黄河口及邻近海域鱼卵、仔稚鱼的群落结构动态,分别于2014年、2015年、2017年和2018年的6月利用大型浮游生物网对黄河口及邻近海域进行4个航次的表层水平拖网调查。根据鱼卵、仔稚鱼的种类组成、数量分布等群落结构特征,运用生物多样性指数、聚类分析和皮尔逊相关性矩阵分析等方法对该海域鱼卵、仔稚鱼的资源分布进行了综合研究。结果表明,4年调查共采获鱼卵3 829粒,仔稚鱼234尾,隶属于7目14科15属。鱼卵的主要优势种为鳀（Engraulis japonicus）和短吻红舌鳎（Cynoglossus joyeri）,仔稚鱼的主要优势种为斑鰶（Konosirus punctatus）和虾虎鱼科未定种Gobiidae sp.。生物多样性各指数均以2015年最高,2018年最低。利用R语言对鱼卵、仔稚鱼年间种类组成相似性进行聚类,将4个调查年份划分为3组,各分组之间主要的分歧种均为鳀。生物多样性各指数与环境因子之间皮尔逊相关性分析表明,盐度与鱼卵、仔稚鱼生物多样性的关系较为密切。分析认为,黄河口及邻近海域鱼卵、仔稚鱼群落分布和多样性的年间变化特征体现了鱼类对环境变异的响应。