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植物源脲酶诱导碳酸钙沉积固化石灰石粉尘试验研究 被引量：2
1
作者 杜常博 陶晗 +2 位作者 易富 黄惠杰 程传旺 《材料导报》 北大核心 2025年第2期67-74,共8页
露天石灰石矿山的粉尘会导致空气、水和土壤污染,对人体健康和周围生态系统产生不利影响,制约着绿色矿山的建设和生产。为了解决这一问题,本工作基于酶诱导碳酸钙沉淀技术,利用大豆脲酶制备生物抑尘剂。从宏观和微观角度分析了生物抑尘... 露天石灰石矿山的粉尘会导致空气、水和土壤污染,对人体健康和周围生态系统产生不利影响,制约着绿色矿山的建设和生产。为了解决这一问题,本工作基于酶诱导碳酸钙沉淀技术,利用大豆脲酶制备生物抑尘剂。从宏观和微观角度分析了生物抑尘剂对石灰石粉尘的固化效果,并揭示其固化机理。结果表明脲酶的活性与尿素浓度和温度密切相关,当胶结液浓度为0.8 mol·L^(-1)时,生物抑尘剂的碳酸钙沉淀比最大,pH值为7.47,呈弱碱性。生物抑尘剂作用下的碳酸钙生成量显著提高,抑尘效率得到大幅提升。生物抑尘剂能够有效提高抗风蚀能力,在最高风速下抑尘效率达49.65%,最低风速下更是达到85.45%。此外,生物抑尘剂能有效减缓腐蚀速率,96 h达到0.020 mm/a,约为水的11.05%。脲酶诱导碳酸钙沉积(Enzyme-induced carbonate precipitation,EICP)的矿化产物主要为方解石型碳酸钙,具有充填、黏附、桥接和整体固化作用,能有效固化石灰石粉尘。研究表明EICP技术的经济性、环保性、可持续性以及对石灰石粉尘的积极影响使其成为一种具有极大潜力的解决方案。 展开更多
关键词 脲酶诱导碳酸钙沉积 生物抑尘剂 石灰石粉尘 抗风蚀测试 固化机理
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聚丙烯酰胺对酶诱导碳酸盐沉淀固沙效果影响
2
作者 吴林玉 缪林昌 孙潇昊 《岩土力学》 北大核心 2025年第5期1573-1580,共8页
为提高酶诱导碳酸盐沉淀(enzyme-induced carbonate precipitation,简称EICP)技术固化风积沙效果,将EICP技术与聚丙烯酰胺(polyacrylamide,简称PAM)联合用于沙土固化。首先研究了PAM对脲酶活性及碳酸钙生成量的影响,然后通过固沙试验确... 为提高酶诱导碳酸盐沉淀(enzyme-induced carbonate precipitation,简称EICP)技术固化风积沙效果,将EICP技术与聚丙烯酰胺(polyacrylamide,简称PAM)联合用于沙土固化。首先研究了PAM对脲酶活性及碳酸钙生成量的影响,然后通过固沙试验确定了PAM的适宜添加量,采用风洞试验对比了EICP和EICP+PAM固化风积沙的抗风蚀能力,并探究了PAM对EICP固沙保水性和吸水性影响。结果表明:研究浓度范围内(0~1 g/L)PAM对脲酶活性及碳酸钙产量影响较小。随PAM浓度增大,沙样的表面强度及硬壳层厚度均呈先增大后减小的趋势,PAM浓度为0.6 g/L时,沙样表面强度及硬壳层厚度最大,因此,将0.6 g/L作为PAM的适宜浓度。相比EICP固化沙土,EICP+PAM固化沙土的抗风蚀能力增强,30 m/s风速下EICP+PAM固化沙的风蚀速率仅为13.28g/(m^(2)·min)。此外,添加PAM后固化沙土表面硬壳的保水性及长期稳定性更好,表明PAM与EICP技术结合可有效提高固化风积沙性能。 展开更多
关键词 酶诱导碳酸盐沉淀 聚丙烯酰胺 风积沙固化 表面强度 风蚀速率
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春季裸露沙质农田土壤风蚀量动态与变异特征 被引量：38
3
作者 张华 李锋瑞 +2 位作者 张铜会 李玉霖 苏永中 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2002年第A01期29-32,79,共5页
以春季风蚀活动高发期为特定研究时段 ,采用地面埋设容器的“陷阱诱捕”法 ,对秋收后翻耕的裸露沙质农田春播前的土壤风蚀量动态进行了定位观测 ,同时对影响土壤风蚀的关键因子表土层紧实度和含水量以及风速动态也进行了同步观测。主要... 以春季风蚀活动高发期为特定研究时段 ,采用地面埋设容器的“陷阱诱捕”法 ,对秋收后翻耕的裸露沙质农田春播前的土壤风蚀量动态进行了定位观测 ,同时对影响土壤风蚀的关键因子表土层紧实度和含水量以及风速动态也进行了同步观测。主要研究结果是 :(1)观测期内 ,平均土壤日风蚀量为 2 4 1.2 0 kg/ hm2 ,土壤日有机碳和氮素损失量平均分别为 1.5 2 ,0 .15 kg/ hm2 。 (2 )土壤风蚀过程以细微土粒的跃移和悬移运动为主 ,损失掉的主要是表层土壤中的细砂 (粒径 0 .1～ 0 .0 5 mm)、粉粒 (粒径 0 .0 5～ 0 .0 0 2 mm)和粘粒 (粒径 <0 .0 0 2 mm)等富含营养元素的细微颗粒 ,分别占风蚀沉积物的 4 6 .0 1% ,2 1.0 3%和 2 1.74 %。这表明土壤风蚀导致了农田的粗化。 (3)相关分析表明 ,土壤风蚀量与表土层含水量呈一定的负相关 ;土壤风蚀量与表土层紧实度呈微弱的负相关。然而 ,土壤日风蚀沉积量与日平均风速呈高度正相关 ;同样 ,土壤日风蚀沉积量与日可蚀风持续时数亦呈高度正相关。利用它们之间的回归关系式 ,可以定量地预测。 展开更多
关键词 风蚀沉积量 风速 可蚀风持续时数 土表紧实度 沙质农田 科尔沁沙地
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大豆脲酶诱导碳酸钙沉积与黄原胶联合防风固沙室内试验研究 被引量：32
4
作者 吴敏 高玉峰 +1 位作者 何稼 刘阳 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1914-1921,共8页
大豆脲酶诱导碳酸钙沉积技术(SICP)是一种新型环保生物加固土体技术,黄原胶是一种新型环境友好型土体改良材料,将大豆脲酶诱导碳酸钙沉积技术与黄原胶相结合,对前者进行优化改进。通过表面强度试验发现,黄原胶能提高SICP固土所得表面强... 大豆脲酶诱导碳酸钙沉积技术(SICP)是一种新型环保生物加固土体技术,黄原胶是一种新型环境友好型土体改良材料,将大豆脲酶诱导碳酸钙沉积技术与黄原胶相结合,对前者进行优化改进。通过表面强度试验发现,黄原胶能提高SICP固土所得表面强度,且表面强度随着大豆脲酶胶结液浓度和黄原胶浓度上升而上升。通过风沙吹蚀试验,测定试样在不同强度不含沙风蚀和含沙风蚀下的质量损失率并观测表面硬壳破损情况,发现仅用SICP技术处理的试样具有较好的抵抗风沙侵蚀能力,黄原胶的加入进一步优化了其抵抗能力,降低了试样质量损失率,且表面硬壳层保存更加完好。此外,试验考虑风夹带沙侵蚀作用,由于沙颗粒的冲击和磨蚀,含沙风蚀破坏作用强于净风吹蚀,处理所得强度最低的试样在15 m/s不含沙风蚀1 h工况下,质量损失率仅为3.8%,而在同等含沙风蚀工况下,质量损失率达66.7%,说明考虑风沙吹蚀是必要的。同时发现,经过处理的土体,其抗风能力和表面强度之间有较强的正相关性。通过SEM扫描电镜试验观察其微观结构,发现胶体的包裹黏结和持续硬化,可能使得碳酸钙与土颗粒之间的胶结更为紧密。 展开更多
关键词 SICP 黄原胶 防风固沙 表面强度 风蚀试验 SEM扫描电镜试验
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青藏高原冻融风蚀形成机理的实验研究 被引量：13
5
作者 谢胜波 屈建军 韩庆杰 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2012年第2期64-68,共5页
青藏高原独特的高寒环境,冻融作用强烈,在干旱多风的气候条件下,容易产生风蚀,导致沙漠化的出现。冻融风蚀作为冻融侵蚀的一种主要形式,在青藏高原表现得尤为突出。为此,对青藏高原采集的土样进行了冻融风蚀模拟实验。结果表明,风蚀强... 青藏高原独特的高寒环境,冻融作用强烈,在干旱多风的气候条件下,容易产生风蚀,导致沙漠化的出现。冻融风蚀作为冻融侵蚀的一种主要形式,在青藏高原表现得尤为突出。为此,对青藏高原采集的土样进行了冻融风蚀模拟实验。结果表明,风蚀强度随着冻融循环次数的增多、冻融过程中含水量以及冻融温差的增大而增强,因此,在水分参与条件下,反复、剧烈的冻融作用所引起的土体结构的破坏是青藏高原冻融风蚀产生的主要原因,而挟沙风又是其主要动力。 展开更多
关键词 青藏高原 冻融风蚀 形成机理
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基于景观异质性的城市生态安全格局构建 被引量：7
6
作者 付士磊 时泳 石铁矛 《中国人口·资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2016年第S2期130-132,共3页
传统的生态敏感性评价将城市作为一个整体进行评价,然而对于内部景观异质性强的城市,很难有适用于整个城市的评价标准。本文以辽宁省阜新市为研究对象,从分析城市空间景观异质性入手,通过对不同区域自然要素现状分析,将阜新市划分为水... 传统的生态敏感性评价将城市作为一个整体进行评价,然而对于内部景观异质性强的城市,很难有适用于整个城市的评价标准。本文以辽宁省阜新市为研究对象,从分析城市空间景观异质性入手,通过对不同区域自然要素现状分析,将阜新市划分为水蚀荒漠区和风蚀沙化区两种类型区,分片区对生态风险的单因子进行评价,构建了适应不同生态敏感区的城市安全格局,进而优化了城市生态系统的整体稳定性,提升了城市景观的安全性。 展开更多
关键词 景观异质性 风蚀沙化 水蚀荒漠化 城市生态安全格局 生态敏感性
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开洞口煤仓风致积雪数值模拟及雪荷载不利分区研究 被引量：2
7
作者 姜昕彤 殷志祥 崔翰博 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期62-68,共7页
风雪共同作用下开洞口煤仓网壳表面雪压不均匀分布,对网壳结构安全性极为不利,且我国《建筑结构荷载规范》和《火力发电厂圆形贮煤仓施工技术规范》并未明确规定此种结构的雪荷载,故模拟研究了此种更接近实际煤仓选型的结构表面积雪侵... 风雪共同作用下开洞口煤仓网壳表面雪压不均匀分布,对网壳结构安全性极为不利,且我国《建筑结构荷载规范》和《火力发电厂圆形贮煤仓施工技术规范》并未明确规定此种结构的雪荷载,故模拟研究了此种更接近实际煤仓选型的结构表面积雪侵蚀和沉积量的变化情况。运用FLUENT计算流体力学软件,基于Euler-Euler的方法,分析了不同风向角、积雪厚度和吹雪时间对开洞口煤仓表面积雪侵蚀量和沉积量的影响,结果表明,风向角和积雪厚度对煤仓表面积雪变化量影响较大,随风向角和积雪厚度增大,煤仓中心部位垂直来流风方向的积雪侵蚀量显著增大。将数值模拟所得结果与规范进行对比,发现此类结构并不适用于我国规范给出的屋面积雪分布系数,故提供煤仓表面最不利积雪分布系数分区图,为煤仓表面雪荷载设计提供依据。 展开更多
关键词 开洞口圆形煤仓网壳 数值模拟 风致雪漂移 侵蚀和沉积量
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多因素下开洞口煤仓风致积雪CFD模拟及拟合研究 被引量：1
8
作者 殷志祥 姜昕彤 崔翰博 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期34-40,共7页
为解决结构设计时开洞口圆形煤仓表面无法确定荷载分布系数问题,使用计算流体力学软件研究了开洞口煤仓不同跨度下风向角、积雪厚度及矢跨比变化下屋面积雪不均匀分布情况,提出了针对此种特殊结构的屋面积雪值拟合公式。研究结果表明:... 为解决结构设计时开洞口圆形煤仓表面无法确定荷载分布系数问题,使用计算流体力学软件研究了开洞口煤仓不同跨度下风向角、积雪厚度及矢跨比变化下屋面积雪不均匀分布情况,提出了针对此种特殊结构的屋面积雪值拟合公式。研究结果表明:此公式拟合准确度高,屋面积雪值随风向角和积雪厚度增大而变大,风向角对积雪值影响极大,矢跨比影响下屋面积雪值变化较为复杂,且风向角和矢跨比2种参数相互影响,不应单一考虑矢跨比对球壳屋面积雪值的影响。 展开更多
关键词 开洞口圆形煤仓 数值模拟 风致雪漂移 侵蚀和沉积量
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