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热带东印度洋和南海溶解态硒的分布、迁移和转化

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热带东印度洋和南海溶解态硒的分布、迁移和转化

作者：曹婉婉华东师范大学

学位级别：硕士

痕量元素在海洋生态系统动力学及碳循环中发挥着重要作用,是海洋科学乃至全球环境变化研究的重点和热点领域。痕量元素硒是多种生物所必需的微量营养元素,其含量多寡可能会影响海洋生物泵效率。缺硒会影响浮游植物生长,可能与历史上的... 详细信息

痕量元素在海洋生态系统动力学及碳循环中发挥着重要作用,是海洋科学乃至全球环境变化研究的重点和热点领域。痕量元素硒是多种生物所必需的微量营养元素,其含量多寡可能会影响海洋生物泵效率。缺硒会影响浮游植物生长,可能与历史上的几次生物大灭绝有关。因而,研究海洋中溶解态硒的分布及其行为特征,深入认识海洋中硒的生物地球化学循环机制,对了解现代海洋生态系统和地球未来环境变化均具有重要意义。本文选择热带东印度洋及南海为研究区域,基于硒的浓度及其价态组成,采用统计分析手段,认识了从陆架边缘海到开阔大洋,硒价态组成时空变化特征以及迁移转化规律,初步探讨了热带海域硒的生物地球化学循环过程。另外,本文对全球海洋中的溶解态硒数据进行汇总分析,初步尝试从全球海洋循环的视野来认识大洋中硒的生物地球化学循环过程。2018年3月和5月走航调查期间,从珠江口出发,经南海到马六甲海峡,表层水体中溶解态硒及其价态组成呈现显著的空间差异。表层水体中总溶解态硒(TDSe)的浓度范围是0.33～6.01 nmol/L(平均值为1.09 nmol/L,n=67)。其中在珠江口,亚硒酸盐[Se(IV),0.14～3.44 nmol/L),平均值为1.33 nmol/L,n=11]是主要的存在形态,而在马六甲海峡,溶解态有机硒(DOSe,0.05～0.79 nmol/L,平均值为0.45 nmol/L,n=25)为主要的存在形态,这种优势价态组成的差异与两地的陆源输入和人为活动影响有关。珠江口受周边强烈的工业活动影响,河流输入以Se(IV)为主;而在马六甲海峡附近,受大面积泥炭地河流及农业活动的影响,陆源输入主要以DOSe为主。南海表层水体中,DOSe为主要存在形态。根据南海表层环流随时间的变化,将南海划分为南海北部和南海南部。南海北部和南部的Se(IV)浓度均较低,这与浮游生物的选择性优先利用Se(IV)有关。而南海南部较低的DOSe浓度可能与较高初级生产和利用有关。在南海南部,DOSe浓度在5月航次期间明显高于3月,这可能与季风转换后表层流逆转和陆源输入有关。珠江口和马六甲海峡表层主导硒价态主要受不同陆源输入的影响,而南海南、北部表层硒价态则主要受生物活动的影响。2017年和2018年航次调查期间,热带东印度洋表层水体中TDSe的浓度范围为0.36～1.33 nmol/L(平均值为0.88 nmol/L,n=113),其中DOSe为TDSe的主要存在形态,约占TDSe的52%,其次是Se(VI),约占TDSe的41.5%,Se(IV)占比最低为6.5%,这与Se(IV)强的生物可利用性有关,易被浮游植物优先吸收利用。硒的价态分布呈现一定的空间差异,Se(VI)浓度在寡营养的赤道印度洋略高于靠近陆地的苏门答腊岛西岸及孟加拉湾,DOSe浓度则在生产力较高的孟加拉湾高于寡营养的赤道印度洋。Se(IV)的模型计算显示,2018年寡营养的赤道印度洋区域Se(IV)为负值,表明Se(IV)浓度不足以支持DIP的生物利用,可能存在一定的Se(IV)匮乏。结合文献报道的全球海洋硒浓度及其价态数据,通过汇总分析发现,海洋表层水体中硒的浓度及其价态存在形式呈现显著的纬度带差异。DOSe是低纬度海域的主要存在形态,而Se(VI)是南北半球高纬度海域的主要存在形态,这种差异可能与不同纬度带浮游生物量及其优势种群,对硒价态同化吸收利用的强弱有关。2017年和2018年航次调查期间,热带东印度洋垂直剖面中TDSe、DOSe、Se(IV)和Se(VI)浓度范围分别是0.36～2.57 nmol/L(平均值:1.35 nmol/L,n=395)、0.01～1.68 nmol/L(平均值:0.43 nmol/L,n=395)、0.01～0.93 nmol/L(平均值:0.32 nmol/L,n=395)和0.14～1.21 nmol/L(平均值:0.60 nmol/L,n=395)。Se(IV)和Se(VI)浓度大致呈现真光层消耗,后随深度逐渐增加的趋势,属于典型的类营养盐垂直分布规律;而DOSe则主要存在于上层水体中。1200 m以浅水体中Se(IV)和Se(VI)均与NO、DIP、DSi相关性强,表明硒与营养盐循环过程存在一定的耦合,而1200 m以深水体中Se(IV)和Se(VI)与NO、DIP、DSi的比值基本恒定,表明深层水中硒与营养盐按一定比例再生。印度洋最小含氧水层AOU浓度显著高于周围富氧水体。通过模型估算发现,Se(IV)和Se(VI)实际浓度相对于理论浓度分别亏损16～91%和6～60%。据此推测,最小含氧水层可能存在微生物将Se(IV)和Se(VI)还原为颗粒态Se的过程。在深层水体中,从南面进入印度洋的绕极深层水(CDW)向北运移过程中,Se(IV)浓度从～0.8 nmol/L逐渐减

关键词：溶解态硒形态组成生物地球化学循环热带东印度洋南海

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筛孔型润德塔盘的性能研究

筛孔型润德塔盘的性能研究

作者：曹婉婉西北大学

学位级别：硕士

本文简述了塔盘的发展过程及其分类,侧重阐述了穿流塔盘的流体力学性能与传质性能,以克服了传统穿流塔盘操作范围窄、操作弹性小等缺点的新型塔盘—筛孔型润德塔盘为研究对象,对其独有的结构进行了冷模实验与热模实验的研究。对筛孔型... 详细信息

本文简述了塔盘的发展过程及其分类,侧重阐述了穿流塔盘的流体力学性能与传质性能,以克服了传统穿流塔盘操作范围窄、操作弹性小等缺点的新型塔盘—筛孔型润德塔盘为研究对象,对其独有的结构进行了冷模实验与热模实验的研究。对筛孔型润德塔盘流体力学性能的研究是以空气—水为媒介,依托直径为450 mm的“组合式多功能实验塔及其实验装置”,选择固阀开孔率相同,总开孔率分别为15%、25%、35%的筛孔型润德塔盘T1、T2、T3为研究对象,对其干板压降、总板压降、清液层高度、平均泡沫层高度、泛点气速、气含率、操作弹性等流体力学性能进行了详尽的研究,并与相同固阀开孔率,总开孔率为21%的矩形筛孔润德塔盘T*和总开孔率为21%的传统筛孔穿流塔盘T进行对比。实验结果表明：塔盘T3的流体力学性能最优,其中干板压降约低于塔盘T1、T2、T*的62%、38%、33%,总板压降约低于塔盘T1、T2、T*、 T的75%、49%、56%、43%,清液层高度与平均泡沫层高度比塔盘T1、T2更为稳定,泛点气速分别高于塔盘T1、T2、T*、T的49%、30%、15%、10%,气含率虽仅较塔盘T大,但是操作范围较大,操作弹性分别高于塔盘T1、T2、T*、T的20%～51%、1%～48%、90%～60%、410%～77%。同时,通过大量数据回归得到塔盘T3的F因子与干板压降的关联式以及五种穿流塔盘的气含率关联式,为塔盘的发展创新提供了数据参照。对筛孔型润德塔盘传质性能的研究是以体积分数为23%乙醇—水溶液为介质,以直径为149mm的“撬装式模块化双塔实验装置”为依托,选择流体力学性能相对较优的塔盘T3为研究对象,考察塔顶压力及塔釜加热功率对传质性能的影响,并用Pro Ⅱ模拟软件对所得的理论板数、塔板效率进行校正,与无溢流塔盘的传质性能进行对比。研究结果表明：塔盘T3的传质效率随塔顶操作压力的增加而减小,随着塔釜加热功率的增加而增大。模拟软件计算结果与实际计算较为接近,且与无溢流塔盘相比,在相同的蒸汽上升速度下,塔盘T3的塔板效率提高约27%。综上,固阀开孔率为33.3%,总开孔率为35%的筛孔型润德塔盘性能较优。

关键词：筛孔型润德塔盘总开孔率流体力学性能传质性能间歇精馏

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筛孔型润德塔盘的性能

过程工程学报 2017年第1期17卷 35-40页

作者：杨松泉褚雅志曹婉婉刘燕王领西北大学化工学院陕西西安710069 西安道特石化工程有限公司陕西西安710077

以水-空气为介质,研究了开孔率为15%,25%,35%的筛孔型润德塔盘的流体力学性能.结果表明,筛孔型润德塔盘的压降、气含率随开孔率增大而减小,泛点气速和操作弹性随开孔率增大而增大.开孔率为35%的筛孔型润德塔盘的干板压降、总板压降及气... 详细信息

以水-空气为介质,研究了开孔率为15%,25%,35%的筛孔型润德塔盘的流体力学性能.结果表明,筛孔型润德塔盘的压降、气含率随开孔率增大而减小,泛点气速和操作弹性随开孔率增大而增大.开孔率为35%的筛孔型润德塔盘的干板压降、总板压降及气含率均低于开孔率15%和25%的塔盘,而操作弹性大于15%和25%的塔盘.

关键词：筛孔型润德塔盘 F因子喷淋密度流体力学性能

青岛大气气溶胶中微量元素浓度及溶解度的粒径谱分布

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中国环境科学 2017年第3期37卷 851-858页

作者：孟亚李鹏志曹婉婉石金辉高会旺姚小红中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100

利用2016年1~3月在青岛采集的Anderson分级气溶胶样品,分析其中10种微量元素总浓度和溶解态浓度,讨论了微量元素的浓度及溶解度的粒径谱分布特征及大气酸化过程的影响.结果表明,微量元素总浓度的粒径谱多数呈现单峰分布,Fe、Al、Ba、Sr... 详细信息

利用2016年1~3月在青岛采集的Anderson分级气溶胶样品,分析其中10种微量元素总浓度和溶解态浓度,讨论了微量元素的浓度及溶解度的粒径谱分布特征及大气酸化过程的影响.结果表明,微量元素总浓度的粒径谱多数呈现单峰分布,Fe、Al、Ba、Sr等地壳元素总浓度的50%~60%出现在2.1~7.0μm粗粒子上;Cd、As、Zn、Pb等人为元素总浓度的60%~70%出现在0.43~2.1μm细粒子上;但Mn和Ni的粒径谱分布没有明显优势.溶解态微量元素的粒径谱也多呈现单峰分布,70%左右的Fe、Al、Ba、Sr、Mn集中在0.43~4.7μm粒子上;80%左右的Cd、As、Zn、Pb集中在0.43~2.1μm细粒子上;Ni的粒径谱分布与其总浓度的相似,在各粒级上无明显优势.微量元素溶解度的粒径谱分布呈现细粒子中的高于粗粒子中的,尤其是地壳元素这种分布趋势更为明显.气溶胶pH值的粒径谱分布特征及其与微量元素溶解度的显著相关关系表明,大气酸化过程是控制微量元素溶解度随粒径变化的主要因子.

关键词：微量元素溶解度气溶胶粒径谱分布青岛

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筛孔型润德塔盘的流体力学性能

过程工程学报 2015年第3期15卷 381-385页

作者：曹婉婉郭建全樊轩褚雅志马晓迅西北大学化工学院陕西西安710069 西安思瑞迪石化工程有限公司陕西西安710077

以空气和水为介质,对筛孔型润德塔盘的流体力学性能进行实验研究,通过冷模实验考察其固阀开孔率、F因子、喷淋密度对干板压降、总板压降、清液层高度、平均泡沫层高度、操作弹性的影响,并与传统筛孔穿流塔盘进行比较.结果表明,在操作范... 详细信息

以空气和水为介质,对筛孔型润德塔盘的流体力学性能进行实验研究,通过冷模实验考察其固阀开孔率、F因子、喷淋密度对干板压降、总板压降、清液层高度、平均泡沫层高度、操作弹性的影响,并与传统筛孔穿流塔盘进行比较.结果表明,在操作范围内,筛孔型润德塔盘的操作弹性比传统穿流筛孔塔盘平均提升34.15%,固阀开孔率为33.3%的筛孔型润德塔盘总板压降比传统筛孔穿流塔盘平均低72.38%,比固阀开孔率为50.0%和66.7%的塔盘的干板压降平均低88.8%和206.3%,最佳固阀开孔率为33.3%.得到筛孔型润德塔盘干板压降关联式为pd=49.98F1.785.

关键词：筛孔型润德塔盘冷模实验流体力学性能 F因子

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小液量抗堵分配器设计与性能研究

化学工程 2016年第10期44卷 47-50页

作者：崔秋娟符亚玮颜欢曹婉婉董永平西北大学化工学院陕西西安710069 西安道特石化工程有限公司陕西西安710077

小液量抗堵分配器是针对传统粘稠液体分配器分布不均、结构复杂所设计的新型抗堵分配器。文中以空气和水为介质对分配器进行性能测试研究,针对初始测试结果中分配槽侧溢流堰斜面铺展效果不明显、大液量冲流、分配器紧固件漏液及导液板... 详细信息

小液量抗堵分配器是针对传统粘稠液体分配器分布不均、结构复杂所设计的新型抗堵分配器。文中以空气和水为介质对分配器进行性能测试研究,针对初始测试结果中分配槽侧溢流堰斜面铺展效果不明显、大液量冲流、分配器紧固件漏液及导液板液体落点不稳定等问题,对分配器进行了优化设计。采用数学统计和作图对比2种分析方法对整个分配器测试结果做出评价。优化后,在液头高度下限和正常操作条件下,分配器中心和边壁区域分布点流量趋向均布,分布质量改善明显。结果表明:该分配器结构简单,操作弹性较大,分布点均匀,分配性能和抗堵性能良好,特别适应于小液量工况。

关键词：小液量分配抗堵液体分配器

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山地住宅小区建筑设计探析

建筑与装饰 2020年第14期 11-12页

作者：曹婉婉上海联创设计集团股份有限公司上海 200093

改革开放以来,随着我国经济水平的不断提高,城市化进程的不断推进,建筑行业得以迅猛发展,其中以住宅建筑的设计、建设的数量最为庞大,而山地住宅小区建筑则是一种特殊的住宅类型,其和普通住宅建筑的设计相比,存在着诸多的差异.因此,在... 详细信息

改革开放以来,随着我国经济水平的不断提高,城市化进程的不断推进,建筑行业得以迅猛发展,其中以住宅建筑的设计、建设的数量最为庞大,而山地住宅小区建筑则是一种特殊的住宅类型,其和普通住宅建筑的设计相比,存在着诸多的差异.因此,在对山地住宅小区建筑进行设计的过程中,设计人员需结合山地环境和建筑功能,对此进行综合性设计.因此,山地住宅小区的建筑设计对设计者也是一个极大的挑战.下面,本文就针对山地住宅小区建筑设计的原则、要点进行探析,希望对相关类型设计提供参考意义.

关键词：山地住宅小区建筑设计

来源：评论

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乡土建筑营造模式思考

延安职业技术学院学报 2016年第4期30卷 106-108页

作者：熊皓曹婉婉西安建筑科技大学建筑学院陕西西安710055

乡土建筑作为人类建筑历程中不可或缺的重要组成部分,仍保留着较为完整的传统文化特征。本文从现有乡土自建与设计住宅的问题出发,以渭南"四季一所房子"为例,分析总结乡土建筑营建理念,挖掘营建智慧,以期为当下乡土建筑的良性发展提供... 详细信息

乡土建筑作为人类建筑历程中不可或缺的重要组成部分,仍保留着较为完整的传统文化特征。本文从现有乡土自建与设计住宅的问题出发,以渭南"四季一所房子"为例,分析总结乡土建筑营建理念,挖掘营建智慧,以期为当下乡土建筑的良性发展提供参考和借鉴。

关键词：乡土建筑营造模式

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室内空气污染与防治

大科技 2012年第10期 372-373页

作者：曹婉婉王素芬舟山市普陀区技术监督测试所

室内空气污染近年来越来越受到人们的关注，室内空气污染源有来自室外和室内两方面的化学性、物理性及生物性污染。长期在室内工作生活的人们受污染物危害，会产生各种症状。通过减少污染源、栽培花卉、加强通风、扶植绿色装饰等方面着手。

关键词：室内空气污染危害治理