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吉林省松花江干流水环境动态优化管理研究

吉林省松花江干流水环境动态优化管理研究

作者：刘景帅吉林大学

学位级别：硕士

近年来,我国在循环经济、清洁生产技术以及环境法律法规等方面力度不断加大,地表水环境的点源污染已基本得到扼制,但地表水环境污染形势依然严峻,非点源污染已成为地表水环境主要污染源。吉林省松花江干流各断面达到水质规划目标的仍不... 详细信息

近年来,我国在循环经济、清洁生产技术以及环境法律法规等方面力度不断加大,地表水环境的点源污染已基本得到扼制,但地表水环境污染形势依然严峻,非点源污染已成为地表水环境主要污染源。吉林省松花江干流各断面达到水质规划目标的仍不足一半,流域水环境管理的决策和实施缺乏技术支撑,全面解决水环境污染问题还需要相当长的时间。因此,开展松花江干流水环境动态优化管理研究已是迫在眉睫。本文在前人研究基础上,构建了水环境动态优化管理模型,根据流域不同水期分别计算了水环境动态参数,遵循动态性技术特点,根据流域社会经济发展不同阶段分别设计水环境动态优化管理方案,体现动态性管理思路。将构建的模型应用于吉林省松花江干流化学需氧量(COD)的动态优化管理问题,获得了较为理想的结果。通过统计分析2006～2009年吉林省松花江干流点源污染量和地表水环境监测数据,充分考虑非点源污染负荷影响的前提下,计算出吉林省松花江干流各监测断面的COD衰减系数(K)：丰水期0.15～0.342/d,枯水期0.01～0.13/d,平水期0.01～0.17/d。各监测断面衰减系数的计算为估算地表水非点源污染负荷奠定了基础。以一维水环境数学模型为基础,计算出吉林省松花江干流COD非点源污染总负荷为182.54m3/s;利用衰减系数法计算的地表水非点源污染总负荷较为合理,更接近地表水实际非点源污染负荷量。通过计算涵盖非点源污染影响的动态输入响应系数,并简化了输入响应系数的计算,将多目标管理问题化为线性规划模型,构建涵盖非点源污染影响的地表水环境动态优化管理模型,并根据流域社会经济发展不同阶段分别设计水环境动态优化管理方案,体现动态性管理思路。通过水环境动态优化管理模型求解确定松花江干流水环境动态优化管理三个方案：①(2010-2012)：各点源污水达标排放,各监测断面水环境功能达标率为80.6%;②(2012-2015)：满足各点源污水达标排放,同时执行GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》,各监测断面水质达标率为97.2%;③(2015-2020)：充分考虑松花江三湖国家级自然保护区的保护以及吉林、长春、松原三市可能的事故排放虑,对松花江干流进行整体规划,对点源及非点源浓度进行综合控制,理想目标是使各断面前预留一定的污染事故排放接纳能力,即污染物到达断面时河流混合浓度不大于该断面水质控制目标的70％,在适当控制非点源污染排放浓度的基础上,并确保松花江三湖保护区内的旅游设施污水达标排放,监测断面水质达标率为100%。研究结果表明：松花江干流近四年点源COD排放量年均值为159739t/a,非点源为777336t/a,分别占流域排放COD总量的17%和83%,非点源已成为松花江干流的主要污染源。但由于非点源治理困难,各点源达标排放和城镇污水综合排放达标仍然是地表水环境优化管理优先考虑的方案。点源达标排放和城镇污水综合排放达标,即削减现状点源COD排放量的22%(35217t/a),可使97.2%的监测断面各水期指标达到其水环境功能标准要求。即使个别断面不能满足其水环境功能标准,也能使其下一断面满足水环境功能标准,并且可以使省界断面满足其水环境功能标准。因此应尽快使生产污水达标排放,建设生活污水处理厂,满足点源达标排放。此外,要使吉林省松花江干流的12个监测断面都满足其水环境功能标准,各排污口满足其规定的排放标准,则无需进行点源污染量的减量排放,只需进行点源污染浓度控制,并且对部分断面进行非点源污染浓度控制,这是最为理想的优化管理方案。总之,本文综合考虑了流域不同水期的水环境参数、社会经济发展不同阶段的管理方案,改进了以往地表水环境优化管理模型中水环境参数和优化管理方案的动态性,简化了输入响应系数矩阵的计算,使得统筹考虑点源和非点源污染的流域水环境整体优化管理更易实现,为吉林省实现松花江干流水环境管理目标提供科学依据。

关键词：地表水环境动态优化管理响应系数非点源污染

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热处理对新型高铝青铜组织及性能的影响

特种铸造及有色合金 2013年第6期33卷 551-554页

作者：严高闯戴安伦朱治愿刘景帅江苏科技大学材料科学与工程学院

利用合金化方法制备了一种新型高铝青铜合金,通过XRD、扫描电镜、HRS-150洛氏硬度仪等研究了热处理对铸态新型高铝青铜合金组织和性能的影响,得出了合金的最佳固溶时效工艺参数。结果表明,试验铝青铜合金铸态下的显微组织由α、β'、γ2... 详细信息

利用合金化方法制备了一种新型高铝青铜合金,通过XRD、扫描电镜、HRS-150洛氏硬度仪等研究了热处理对铸态新型高铝青铜合金组织和性能的影响,得出了合金的最佳固溶时效工艺参数。结果表明,试验铝青铜合金铸态下的显微组织由α、β'、γ2和k相组成,合金经过950℃×2h固溶(油淬)+550℃×4h时效(空冷)处理后,硬度(HRC)为42.6,抗拉强度为890MPa,伸长率为9.84%,表现出良好的综合力学性能。

关键词：新型高铝青铜固溶时效显微组织力学性能

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11Cr17钢制传动器断裂失效分析

金属热处理 2013年第8期38卷 127-130页

作者：牛文明刘景帅戴安伦朱治愿陈惠朱凯江苏科技大学材料科学与工程学院江苏镇江212003 江苏省先进焊接技术重点实验室江苏镇江212003

对11Cr17钢制传动器零件的冷压过盈装配过程中扇形块断裂的原因以及断裂方式进行了分析。采用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析仪对扇形块断裂件的断口形貌、显微组织进行了分析。结果表明,该零件为脆性断裂,断裂件顶部圆弧处的外侧表面... 详细信息

对11Cr17钢制传动器零件的冷压过盈装配过程中扇形块断裂的原因以及断裂方式进行了分析。采用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析仪对扇形块断裂件的断口形貌、显微组织进行了分析。结果表明,该零件为脆性断裂,断裂件顶部圆弧处的外侧表面有加工缺陷,孔边缘也有装配的机械损伤,零件内部有夹杂,这些缺陷降低了材料强度,是诱发裂纹、导致零件脆性断裂的重要原因。

关键词：断口形貌脆性断裂加工缺陷夹杂物

快速凝固CuNiSiCrZn合金的组织与性能

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有色金属工程 2013年第6期3卷 19-21页

作者：戴安伦刘景帅朱治愿严高闯江苏科技大学材料与工程学院江苏镇江212003

采用喷铸法得到快凝态Cu-2.4Ni-0.46Si-0.22Cr-0.33Zn薄片,研究快凝态合金的显微组织、显微硬度和导电率。与常规固溶制备方法相比,快速凝固合金的晶粒变得细小均匀,溶质过饱和。由于细晶强化和固溶强化作用,合金的显微硬度得到明显提高... 详细信息

采用喷铸法得到快凝态Cu-2.4Ni-0.46Si-0.22Cr-0.33Zn薄片,研究快凝态合金的显微组织、显微硬度和导电率。与常规固溶制备方法相比,快速凝固合金的晶粒变得细小均匀,溶质过饱和。由于细晶强化和固溶强化作用,合金的显微硬度得到明显提高,最高可达119 HV。经时效处理后,因为强化相的析出,合金显微硬度进一步提高,同时减小基体的晶格畸变,导电率也得到一定程度的恢复。厚度为2 mm的快凝合金经500℃,2.0 h时效处理后综合性能良好,显微硬度为255 HV,导电率为34%IACS。

关键词：铜合金快速凝固细晶强化固溶强化时效处理

铝含量对铸造CuAl_xFe_3组织和性能的影响

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有色金属工程 2013年第4期3卷 22-24,27页

作者：戴安伦严高闯朱治愿刘景帅江苏科技大学材料科学与工程学院江苏镇江212003

利用合金化方法制备铝青铜合金,通过XRD、扫描电镜、HRS-150洛氏硬度仪等研究铝含量对铸造CuAlxFe3合金组织和性能的影响。结果表明,试验铝青铜合金铸态下的显微组织由α相、β′相、γ2相和k相组成。随着铝含量的增加,合金的硬度显著增... 详细信息

利用合金化方法制备铝青铜合金,通过XRD、扫描电镜、HRS-150洛氏硬度仪等研究铝含量对铸造CuAlxFe3合金组织和性能的影响。结果表明,试验铝青铜合金铸态下的显微组织由α相、β′相、γ2相和k相组成。随着铝含量的增加,合金的硬度显著增加,抗拉强度先增后降,延伸率和断面收缩率随着铝含量的增加而降低。当铝含量为10%时,合金具有良好的综合力学性能。

关键词：铝青铜显微组织力学性能

热处理对新型高铝青铜合金摩擦磨损性能的影响

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机械工程材料 2013年第12期37卷 16-20,26页

作者：戴安伦严高闯朱治愿刘景帅江苏科技大学材料科学与工程学院镇江212003

以铜铝合金为基体添加适量的镍、铁、锰元素,在金属型中制备了一种多元铝青铜合金,利用扫描电镜、摩擦磨损试验机等研究了固溶时效热处理对该合金摩擦磨损性能的影响。结果表明:铸态合金经过950℃×2h固溶+550℃×4h时效后的显微组织仍... 详细信息

以铜铝合金为基体添加适量的镍、铁、锰元素,在金属型中制备了一种多元铝青铜合金,利用扫描电镜、摩擦磨损试验机等研究了固溶时效热处理对该合金摩擦磨损性能的影响。结果表明:铸态合金经过950℃×2h固溶+550℃×4h时效后的显微组织仍由α、β′、γ2和κ相组成,κ相和γ2相弥散分布于基体组织中,提高了合金的硬度、抗拉强度,但使其塑性降低;相同条件下,固溶时效态合金的磨损量和摩擦因数低于铸态的,具有良好的耐磨性能。

关键词：高铝青铜合金固溶时效摩擦磨损性能

热处理对Cu-2.3Ni-0.30Be-0.15Zr合金组织性能的影响

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特种铸造及有色合金 2011年第10期31卷 976-978页

作者：朱治愿戴安伦刘景帅严高闯江苏科技大学材料科学与工程学院江苏省先进焊接技术重点实验室212003

通过添加适量的Zr元素,采用非真空熔炼制备了Cu-2.3Ni-0.30Be-0.15Zr合金;并对该合金进行了热处理强化工艺研究。用硬度计、涡流电导率测试仪和万能试验机测试合金性能,用金相显微镜(OM)观察合金的组织,探讨了合金的强化机理。结果表明... 详细信息

通过添加适量的Zr元素,采用非真空熔炼制备了Cu-2.3Ni-0.30Be-0.15Zr合金;并对该合金进行了热处理强化工艺研究。用硬度计、涡流电导率测试仪和万能试验机测试合金性能,用金相显微镜(OM)观察合金的组织,探讨了合金的强化机理。结果表明,冷变形促进了合金的新相析出,合金经940℃×1.5h+30%冷变形+460℃×3h热处理后,其硬度(HB)达251,电导率达28.48MS/m,合金具有良好的综合性能。

关键词： Cu-2.3Ni-0.30Be-0.15Zr合金固溶-时效硬度电导率

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挥发性有机物处理新技术的研究进展

黑龙江科学 2020年第8期11卷 16-17页

作者：刘景帅烟台清敏科技咨询有限公司山东烟台265400

阐述了VOCs的来源与危害,介绍了对挥发性有机物处理的三种新技术:低温等离子体技术、光催化技术以及膜分离技术。这些新技术的研究都在逐步深入,并取得了一定成果。由于单一处理的技术无法满足不同行业的VOCs处理需求,所以工业领域采用... 详细信息

阐述了VOCs的来源与危害,介绍了对挥发性有机物处理的三种新技术:低温等离子体技术、光催化技术以及膜分离技术。这些新技术的研究都在逐步深入,并取得了一定成果。由于单一处理的技术无法满足不同行业的VOCs处理需求,所以工业领域采用多种治理技术相结合的方式进行VOCs处理。VOCs组合技术所带来的经济与社会效益更高,其发展前景也更加广阔。

关键词：挥发性有机物处理技术研究

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总量控制下的大气环境影响评价与技术支持

科技资讯 2020年第19期18卷 71-72,75页

作者：刘景帅烟台清敏科技咨询有限公司山东烟台265400

由于根据浓度进行大气环境影响评价难以实现与总量控制下大气环境影响评价方式的协调与统一,因此,该文首先介绍了总量控制下的大气环境评价思路,并对大气总量控制技术支持系统展开了分析,以A-P值法为依据,构建窄烟云稀释矩阵反演模型,... 详细信息

由于根据浓度进行大气环境影响评价难以实现与总量控制下大气环境影响评价方式的协调与统一,因此,该文首先介绍了总量控制下的大气环境评价思路,并对大气总量控制技术支持系统展开了分析,以A-P值法为依据,构建窄烟云稀释矩阵反演模型,对总量控制区域的大气总量控制与发展规划进行合理制定,并进行总允许排放量的测算。通过对各种排放允许量进行削减与调整后,结合总量控制区域的大气环境容量情况,明确具体的允许排放量,设定详细的排放源强度。

关键词：总量控制大气环境影响评价技术支持