专家预测“提高生活质量”的10项能源技术

未来哪些能源技术会提高人民生活质量?中国科学院“中国未来20年技术预见”研究组的专家近日遴选出未来对提高人民生活质量最重要的10项课题,其中以“烟气多种污染物的高效同时脱除技术得到广泛应用”最为重要。其他依次是“城市生活垃圾高效综合处理系统得到广泛应用”、“太阳能利用与建筑一体化技术得到广泛应     

翡翠的结构及成分分析

用电子探针对几种不同色泽硬玉矿物进行形态观察和成分分析,翡翠的色泽由其化学成分的变化引起,“沙”、“水头”与硬玉晶粒大小和交情况有关,并对玉石中的一些包裹体、斑点块状物的形态及化学成分进行了分析。     

新疆重点雹区防雹作业效果统计检验评估

本文利用新疆主要冰雹多发地区及全疆年雹灾面积资料,根据各地防雹业务发展节点确定各地科学开展人工防雹作业开始年,利用Welch检验、t-检验等统计学方法,对主要冰雹多发区和全疆科学开展人工防雹作业前后的年雹灾面积系统性差异进行分析,以评估新疆绿洲人工防雹作业效果。结果表明：阿克苏地区科学开展人工防雹作业减灾效果非常显著,显著性水平高达0.01。在统计显著性水平α=0.1下,平均年雹灾面积减少15062.9 hm_²,相对减少率为43.14%,平均年减少雹灾损失28109万元,占年平均农业产值的3.49%,平均年投入产出比为1:6；区域回归分析显示,阿克苏地区科学开展人工防雹作业后,平均年雹灾面积减少23802 hm_²,相对减少率为54.5%,平均年减少雹灾损失44417万元,占年平均农业产值的5.51%,平均年投入产出比为1:10,显著性水平高达0.01。奎玛流域和伊犁河谷地区科学开展人工防雹作业效果显著度为0.2,显著性一般。新疆整体科学开展人工防雹作业减灾效果显著性水平接近0.05,作业减灾效果显著；在统计显著性水平α=0.1下,全疆平均年雹灾面积减少3374.3 hm_²,相对减少率为4.1%,平均年减少雹灾损失6663.6万元,占年平均农业产值的0.09%。新疆兵团博乐垦区和五家渠垦区的人工防雹减灾效果经统计检验,显著度均为0.05,人工防雹减灾效果显著。说明,新疆兵团人工防雹作业效果好于地方；全疆整体防雹减灾效果显著；阿克苏地区人工防雹减灾效果显著性高；但其它地区人工防雹作业效果一般,这导致全疆的平均雹灾面积绝对减少值和减少率低。同时表明,新疆人工防雹减灾作业管理、作业方式方法有待改进,作业效果有进一步提升的空间。     

常规三轴压缩条件下的负乘方型岩石强度准则

为较高精度地评估岩石在不同围压条件下的三轴强度，根据岩石破坏时的主应力差与围压呈上凸的非线性特征，提出负乘方型强度准则。通过将该准则与Mohr-Coulomb准则和Hoek-Brown准则进行精度比较，结果表明，乘方型准则参数对围压变化具有较低的敏感度，且该准则可以更高精度地评估岩石三轴强度。应用公开发表文献中多种不同类型岩石的三轴试验数据，对负乘方型强度准则的适用性进行验证，结果显示，在不同围压条件下，该准则评估的岩石三轴强度与试验强度均非常一致，说明负乘方型准则对评估不同类型岩石的三轴强度具有较好的适用性；同时，通过与目前岩石力学界认为较好的指数型准则的比较，得到两种准则评估的岩石三轴强度平均相对误差MRE均在5%以内，其中负乘方型准则具有更高的精度。该准则可为深部岩石工程开挖与支护等设计提供参考。      

层理面特性对砂岩断裂力学行为的影响研究

层理弱面对层状岩石的力学特性影响较显著，为了研究层理面特性对岩石断裂力学特性的影响，开展了具有不同层理方向的砂岩试样三点弯试验，探讨了砂岩断裂韧度及断裂模式的各向异性。之后基于有限元中的黏聚单元建立了数值模型，采用数值模拟方法研究了层理面强度对各层理角度试样断裂力学行为的影响规律。结果表明：层理方向影响下砂岩的断裂韧度及模式存在各向异性；同一层理方向试样的断裂韧度随层理面强度的增大而增大，且试样的层理面与加载方向夹角越小，断裂韧度受层理面强度变化影响越明显；试样的断裂模式不仅与层理面强度有关，还受层理倾角的控制，层理面与加载方向夹角θ = 0o试样断裂模式基本不受层理面强度影响，θ = 30o试样主要沿层理面张拉或剪切破坏，且沿层理面的破裂长度随层理面强度的降低逐渐增大；层理面强度较大时，θ = 45o试样主要沿层理面张拉破坏，θ = 60o～90o试样主要以贯穿层理的张拉破坏为主；层理面强度较小时，θ = 45o～90o试样均以沿层理面的剪切破坏为主，其中θ = 45o试样沿层理剪切长度最大。另外，通过数值模拟结果分析了层理面强度及方向对试样的起裂角及裂纹扩展路径产生的影响。该研究成果可作为层状岩石断裂力学理论的有益补充。     

铀矿绿色勘查泥浆随钻处理装备研究

随着环境保护和泥浆性能维护在地质勘查中越来越重要,铀矿钻探施工中对泥浆的净化处理提出了更高的要求。针对铀矿钻探单孔施工周期短、设备搬迁频繁和泥浆处理量小的特点,分别提出了一套适合砂岩型和硬岩型铀矿勘查的泥浆随钻处理工艺,并分别研制了2套小体积、模块化和智能化的砂岩型和硬岩型铀矿绿色勘查泥浆随钻处理装备。通过现场试验论证,本装备在铀矿钻探施工中取得了良好的环保效益和经济效益,实现了一次配浆多孔使用和泥浆零排放的目标,节约材料的同时提高了施工效率,从根本上解决了钻探施工中泥浆排放污染环境的难题。经过该设备处理后的泥浆,有害固相大幅度减少,泥浆密度降低,流变性提高,保持了较好的泥浆性能,降低了埋钻、卡钻等孔内事故的发生几率,保证了孔内安全,提高了钻孔质量。设备模块化组装,搬迁运输方便,适用于各种地形和交通条件,可在铀矿钻探施工中推广应用。     

安徽宁国大坞尖钨矿床成矿流体及成矿物质来源——来自氢、氧和硫同位素证据

大坞尖钨矿床位于扬子陆块南缘与华夏古陆块的接合部位,是皖南地区典型的层控矽卡岩型矿床,近年来在该区域内钨多金属矿的找矿取得很大的突破。成矿流体及成矿物质来源的确定对矿床成因研究、找矿方向及区域成矿规律认识具有重要意义。文章对主成矿期的石英和黄铁矿进行了氢、氧和硫同位素测试。数据显示,主成矿期石英的流体包裹体中水的δD_(SMOW)值为-98.2‰~-70.1‰,δ18O_(SMOW)值为11.5‰~13.9‰之间,成矿流体主要来自岩浆水,有大气降水的混合;黄铁矿的δ34SV-CDT值为4.6‰~5.2‰,硫源单一,主要为岩浆来源,可能有少量地层S混入。矿床氢、氧和硫稳定同位素研究表明,燕山期大钨尖地区大规模的构造-岩浆活动不仅带来了大量的成矿物质,而且使地层中的成矿物质活化迁移,并在有利的构造部位沉淀富集,从而形成钨多金属矿床。     

新疆冰雹灾害经济损失评估及风险区划研究

基于1984-2014年新疆雹灾受灾面积、总成灾面积、农作物播种面积、新疆生产总值及以县为单位的雹灾频次等统计数据,构建雹灾经济损失指标和风险度指标,进行新疆冰雹灾害评估研究。其中雹灾经济损失指标可用于评价新疆雹灾经济损失的趋势变化,风险度指标可借助GIS空间信息处理技术形成新疆雹灾风险区划。研究表明：雹灾经济损失总体呈波动上升趋势,且受环境不稳定度的影响较大,二者保持着较好的正相关性。新疆冰雹灾害总体以中、低度风险为主,高风险次之。高风险区主要集中在喇叭形河谷地带的伊犁地区及其两侧的阿克苏、博州等地,建议通过调整农业产业结构、提升人工防雹能力等方式降低上述区域的雹灾损失。     

分层止水技术在污染场地环境调查中的应用

由于工业与化工企业违规排放废（污）水,造成了场地区域土壤与水资源的污染,在后期污染场地环境调查评价中,地下水污染深度界定尤为重要,地下水污染深度是地下水健康风险评估的主要依据。在河北省沧县某化工厂污染场地环境调查中,采用锥形止水器进行2层坐封式有效分层止水,准确界定地下水的污染深度。结合该工程实例,阐明分层止水器的分层止水技术进行第四系地下水污染深度调查、界定的技术方法。实践证明,该技术具有施工简单、使用灵活等优点,止水效果良好,技术有效、可行。     

辽河群大石桥组形成时代——来自酸性火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年的制约

大石桥组是辽河群中一个重要的含矿层位,其岩性主要由白云石大理岩、方解石大理岩、云母片岩组成.在本次研究中,在辽阳南部八会镇辽河群大石桥组地层大理岩中首次发现有一层酸性火山岩夹层,岩性为流纹质角砾凝灰岩.根据野外产状判断,酸性火山岩与大理岩为同时沉积.清晰的振荡环带及比较高的Th/U比值,显示流纹质角砾凝灰岩的锆石为岩浆锆石,对其进行LA-ICP-MS U-Pb测年,结果显示其成岩年龄为2171±11 Ma,首次精确地厘定了大石桥组的形成时代.此年龄也进限定了置于大石桥组之下的浪子山组、里尔峪组、高家峪组等3个地层的沉积时限为2171 Ma之前.