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甲烷裂解——中国南方寒武系页岩含气量低的一个重要原因

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天然气地球科学 2024年第5期35卷 902-916页

作者：米敬奎帅燕华姜林马行陟提高石油采收率国家实验室北京100083 中国石油勘探开发研究院北京100083

对中国南方页岩气地球化学特征统计分析结果表明,寒武系筇竹寺组页岩气除了具有与志留系龙马溪组页岩气相似的干燥系数极高(>98.9%)、碳同位素倒转的地球化学特征外,还具有N_(2)含量高,页岩含气量低的特征。在对目前各种高过成熟阶段天... 详细信息

对中国南方页岩气地球化学特征统计分析结果表明,寒武系筇竹寺组页岩气除了具有与志留系龙马溪组页岩气相似的干燥系数极高(>98.9%)、碳同位素倒转的地球化学特征外,还具有N_(2)含量高,页岩含气量低的特征。在对目前各种高过成熟阶段天然气碳同位素倒转成因理论分析的基础上,提出甲烷裂解过程的聚合作用是高过成熟阶段天然气碳同位素倒转的重要原因。这一观点得到了ch_(4)+N_(2)混合气体及碳同位素正序天然气裂解模拟实验验证。不同条件下ch_(4)+N_(2)混合气体裂解模拟实验结果证明,甲烷大量裂解时氮气也不会分解,且页岩对甲烷的裂解具有催化作用。结合有机质结构及页岩储层导电性能随成熟度的演化、不同结构烃类分子裂解键能的对比,认为有机质在生气结束后(甲基完全脱落)的强烈石墨化作用会导致页岩电阻率明显降低,并伴随着甲烷的裂解。相关模拟实验结果表明有机质演化过程中氮气生成虽主要发生在烃类气体生成将近结束阶段之后(R_(0)>3.0%),但氮气生成量与有机质整个演化过程烃类气体的生成量相比非常少。寒武系页岩气地球化学特征、生烃模拟实验结果、甲烷与天然气的裂解模拟实验、寒武系页岩含气量与页岩储层物性及页岩成熟度综合研究结果表明,除了地质保存条件外,甲烷裂解应是寒武系(特别是R_(0)>3.0%区域)页岩气低产及高含N_(2)的另一个重要因素。

关键词：寒武系页岩气氮气含量成熟度演化甲烷裂解

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Multirange Fractal Analysis on the Negative Correlation between Fractal Dimension of Fractured Surface and Toughness of Materials

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Journal of Materials Science & Technology 1996年第4期12卷 318-320页

作者： Lung, CW jiang, JA Zhang, ch International Centre for Materials Physics Institute of Metal Research Chinese Academy of Sciences Shenyang 110015 China

Applying the concept of multirange fractals, a new explanation to the Williford's multifractal curve on the relationship of fractal dimension with fracture properties in materials has been given. It shows the importance of factorizing out the effect of fractal structure from other physical causes and separating the appropriate range of scale from multirange fractals.

关键词： Fracture

动物无害化处理厂恶臭污染特征及健康风险评价

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环境卫生工程 2024年第1期32卷 68-78,86页

作者：蒋微微杨虹印健翔上海市动物无害化处理中心上海201417 上海建科环境技术有限公司上海200032

基于上海市某动物无害化处理厂恶臭产生源、排气筒和厂界的恶臭物质监测数据,探究无害化处理厂的恶臭污染特征,并进一步评估其对周边环境和人体健康的影响。结果表明:臭气主要来源于动物尸体腐败(焚烧车间)及污水处理微生物活动(污水站... 详细信息

基于上海市某动物无害化处理厂恶臭产生源、排气筒和厂界的恶臭物质监测数据,探究无害化处理厂的恶臭污染特征,并进一步评估其对周边环境和人体健康的影响。结果表明:臭气主要来源于动物尸体腐败(焚烧车间)及污水处理微生物活动(污水站)。恶臭物质主要为硫化氢(H_2S)、氨(NH_(3))、二甲二硫和甲硫醇(最大浓度分别为5.710、2.462、0.659、0.292 mg/m^(3))。焚烧车间是主要的NH_(3)贡献源,污水站是主要的H_2S贡献源。排气筒和厂界恶臭物质浓度均满足DB 31/1025—2016恶臭(异味)污染物排放标准的限值要求。处理厂的主要致臭因子为H_2S、甲硫醇、二甲二硫和NH_(3)(最大阈稀释倍数分别为9 154、1 496、57和50)。对比监测数据发现,排气筒和厂界主要致臭因子存在除NH_(3)、H_2S和甲硫醇外的其他未纳入例行监测的低嗅阈值物质,后续应考虑增加例行监测因子和监测频次以更好地监控恶臭排放及影响情况。处理厂车间内环境恶臭物质浓度虽然低于职业接触限值,但仍存在非致癌风险(风险指数为4.481~1 956.440),应对车间内的有限空间严格管控,作业人员在进入时须配置防护装备,保障废气处理设施正常运行,防止泄漏,防范工作人员健康风险。

关键词：动物无害化处理焚烧恶臭污染物健康风险

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基于时机理论的居家护理对老年宫颈癌患者出院后自我效能及心理状态的影响

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黑龙江医学 2024年第7期48卷 882-884页

作者：江田驻马店市中心医院肿瘤妇科河南驻马店463003

目的:研究基于时机理论的居家护理对老年宫颈癌患者出院后的影响。方法:选取2021年1月—2022年1月驻马店市中心医院肿瘤妇科收治的186例老年宫颈癌患者作为研究对象,采用随机数表法分为对照组(n=93,实施常规护理干预)和观察组(n=93,实... 详细信息

目的:研究基于时机理论的居家护理对老年宫颈癌患者出院后的影响。方法:选取2021年1月—2022年1月驻马店市中心医院肿瘤妇科收治的186例老年宫颈癌患者作为研究对象,采用随机数表法分为对照组(n=93,实施常规护理干预)和观察组(n=93,实施基于时机理论的居家护理干预)。分别在患者入院时、出院时、出院后3个月采用自我效能感(GSES)预测患者自我效能感;采用健康状况调查量表(SF-36)评价两组患者生活质量,内容涉及生理功能(PF)、生理量表职能(RP)、躯体疼痛(BP)、总体健康(ch)、社会功能(SF)、情感职能(RE)、精神健康(MH)、活力(VT)8项;对比两组患者心理状态,采用焦虑自评量表(SAS)、抑郁自评量表(SDS)评估患者心理状态。结果:出院时和出院后3个月,观察组患者GSES评分高于对照组,差异有统计学意义(t=10.526、12.785,P<0.05)。干预后,观察组患者SF-36评分显著优于对照组,差异有统计学意义(t=5.755、5.755、5.755、5.755、6.802、6.802、6.802、6.802,P<0.05);观察组患者SAS、SDS评分显著低于对照组,差异有统计学意义(t=11.123、11.700,P<0.05)。结论:基于时机理论的居家护理对老年宫颈癌患者效果较好,能够显著增强其自我效能感,提升生活质量,减轻负性情绪。

关键词：自我效能感宫颈癌居家护理时机理论

植物单宁调控反刍动物温室气体排放的研究进展

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动物营养学报 2024年第3期36卷 1413-1425页

作者：王莹李留学赵玉超蒋林树北京农学院动物科学技术学院奶牛营养学北京市重点实验室北京102206

近年来,畜禽养殖过程中的温室气体排放引发了全球的广泛关注。反刍动物瘤胃发酵产生了大量甲烷(ch_(4)),且排泄物堆放过程中还会产生氧化亚氮(N_(2)O),加剧温室效应。因而,瘤胃ch_(4)以及N_(2)O的生成与调控成为科学界的研究热点。植物... 详细信息

近年来,畜禽养殖过程中的温室气体排放引发了全球的广泛关注。反刍动物瘤胃发酵产生了大量甲烷(ch_(4)),且排泄物堆放过程中还会产生氧化亚氮(N_(2)O),加剧温室效应。因而,瘤胃ch_(4)以及N_(2)O的生成与调控成为科学界的研究热点。植物单宁是高分子质量的水溶性多酚类化合物,广泛存在于植物界中。大量体内外试验表明,植物单宁具有减少ch_(4)产量和氮排放的作用,但其作用效果受到单宁添加量、结构、植物来源以及动物种类、生理状态和饲粮组成等多方面因素的影响,且还存在影响营养物质消化率和动物生产性能等争议。本文介绍了反刍动物温室气体的生成与调控,综述了植物单宁对反刍动物温室气体排放的调控作用,为植物单宁在反刍动物生产中的应用提供了新思路。

关键词：植物单宁甲烷氧化亚氮反刍动物

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低气压容性耦合Ar/ch_(4)等离子体的放电特性

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计算物理 2024年第4期41卷 472-479页

作者：殷桂琴姜永博黄禹田西北师范大学物理与电子工程学院凝聚态物理所甘肃兰州730070

为进一步了解在容性耦合等离子体放电时的放电机理与入射到极板处的粒子状态,通过Particle-In-Cell/Monte Carlo Collision(PIC/MCC)程序模拟氩气与甲烷混合气体放电,分别对不同Ar/ch_(4)比例和不同极板间隙条件下的电子密度、ch_(4)^(+... 详细信息

为进一步了解在容性耦合等离子体放电时的放电机理与入射到极板处的粒子状态,通过Particle-In-Cell/Monte Carlo Collision(PIC/MCC)程序模拟氩气与甲烷混合气体放电,分别对不同Ar/ch_(4)比例和不同极板间隙条件下的电子密度、ch_(4)^(+)、ch_(3)^(+)基团粒子浓度、电子能量概率(EEPF)分布,以及对到达极板边界粒子的能量角度分布和粒子种类进行模拟计算。模拟结果表明:在固定Ar/ch_(4)为9∶1时随着极板间距的增大,放电中心的电子密度、Ar^(+)、ch_(2)^(-)和H^(-)离子密度均呈现先下降后上升的趋势,而ch_(4)^(+)与ch_(3)^(+)离子密度变化趋势正好相反;极板间距增大时,电子能量概率分布由双麦克斯韦分布变为单麦克斯韦分布;到达极板中电子占比较大,随极板间距的变小,到达极板处的Ar^(+)概率先降低后升高,到达极板的ch_(4)^(+)、ch_(3)^(+)和ch_(2)^(+)离子比例随极板间距增加而增加。在固定极板间距时,随ch_(4)含量的增加,放电中心的电子密度、Ar^(+)密度均呈现下降趋势,ch_(4)^(+)、ch_(3)^(+)、ch_(2)^(-)和H^(-)离子的密度均呈上升趋势;极板间距的变化对EEPF分布的影响比ch_(4)比例变化的影响更加明显;随ch_(4)含量的增加,到达极板的电子占比变化不明显,Ar^(+)离子的占比明显减小,而到达极板处的ch_(4)^(+)、ch_(3)^(+)、ch_(2)^(+)和其余的离子比例均有增加。

关键词：容性耦合等离子体放电 Ar/ch_(4)混合等离子体 PIC/MCC模拟

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氟烷基亚磺酸钠盐电化学合成α-氟烷基酮

化学学报 2024年第2期82卷 110-114页

作者：李珊路俊欣刘杰蒋绿齐易文斌南京理工大学化学与化工学院南京210094 沙洲职业工学院张家港215600

介绍了一种烯烃在电催化条件下和三氟甲基亚磺酸钠盐反应生成α-三氟甲基酮的方法.三氟甲基亚磺酸钠盐通过在阳极氧化产生三氟甲基自由基进攻烯烃双键,再在空气氛围下氧化得到目标产物.该反应底物适用性良好,反应条件温和,和传统方法相... 详细信息

介绍了一种烯烃在电催化条件下和三氟甲基亚磺酸钠盐反应生成α-三氟甲基酮的方法.三氟甲基亚磺酸钠盐通过在阳极氧化产生三氟甲基自由基进攻烯烃双键,再在空气氛围下氧化得到目标产物.该反应底物适用性良好,反应条件温和,和传统方法相比,利用电催化实现这一过程避免了过氧化剂或昂贵的光催化剂的使用.此外,用二氟甲基亚磺酸钠盐作为试剂时,还可以将该反应应用到α-二氟甲基酮的合成上.

关键词：电催化自由基三氟甲基亚磺酸钠三氟甲基酮

秸秆还田和水旱轮作模式对稻季土壤温室气体排放的影响

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植物营养与肥料学报 2024年第2期30卷 268-278页

作者：邓姣李心雨朱杰杨伟李成伟蒋梦蝶朱波聂江文刘章勇长江大学农学院主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心湖北荆州434200 湖北省襄阳市农业科学院湖北襄阳441100

【目的】探究不同水旱轮作模式下,冬季作物秸秆还田对后茬水稻季作物产量和温室气体排放的影响,为长江中游稻田选择适宜的秸秆还田方式和农业可持续生产提供科学依据。【方法】田间试验在湖北荆州进行,设置水稻–小麦(稻麦)、水稻–油菜... 详细信息

【目的】探究不同水旱轮作模式下,冬季作物秸秆还田对后茬水稻季作物产量和温室气体排放的影响,为长江中游稻田选择适宜的秸秆还田方式和农业可持续生产提供科学依据。【方法】田间试验在湖北荆州进行,设置水稻–小麦(稻麦)、水稻–油菜(稻油)和水稻–紫云英(稻肥)3种水旱轮作模式,每个模式下设置冬季作物收获后秸秆还田和不还田处理。在秸秆还田后的水稻季,采用静态暗箱—气相色谱法连续监测稻田中甲烷(ch_(4))和氧化亚氮(N_(2)O)排放量,在水稻分蘖期、抽穗期、成熟期采集0—5、5—10、10—20 cm土层样品,测定微生物量碳(MBC)、可溶性有机碳(DOC)、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)和硝态氮(NO_(3)^(-)-N)含量,收获期测定水稻产量。【结果】秸秆还田和不同轮作模式对后茬水稻产量均无显著影响。与稻肥轮作相比,在秸秆还田条件下稻油和稻麦轮作水稻季土壤ch_(4)和N_(2)O排放分别高出44%~58%和17%~30%,在秸秆不还田条件下则分别高出58%~72%和15%~22%。与秸秆不还田相比,秸秆还田条件下3种轮作模式平均ch_(4)和N_(2)O排放分别增加26%~39%和20%~29%。秸秆还田条件下,稻油和稻麦轮作稻季土壤全球增温潜势(GWP)和温室气体排放强度(GHGI)分别比稻肥轮作高出14%~19%和12%~19%,秸秆不还田条件下分别高出18%~23%和15%~24%。与秸秆不还田相比,秸秆还田条件下3种轮作模式稻季土壤平均GWP和GHGI高出31%和32%,同时土壤硝态氮、微生物量碳和可溶性有机碳含量均显著提高。此外,稻麦轮作土壤微生物量碳和可溶性有机碳含量显著高于稻肥、稻油轮作。相关性分析表明,秸秆还田条件下,ch_(4)和N_(2)O排放与NO_(3)^(-)-N呈极显著正相关(Pch_(4)排放与NO_(3)^(-)-N呈极显著正相关(Pch_(4)和N_(2)O的排放与土壤可利用性碳氮浓度的升高密切相关。前茬作物秸秆还田导致水稻季温室气体排放显著增加,与稻麦、稻油轮作相比,水稻–紫云英轮作稻季土壤的温室气体排放量最低,是较为生态环境友好型的种植制度。

关键词：轮作模式秸秆还田增温潜势排放强度土壤可溶性有机碳微生物量碳有效氮

功率对空气分级NH_(3)、NH_(3)/ch_(4)火焰排放的影响

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工程热物理学报 2024年第6期45卷 1634-1642页

作者：咸国礼孔雨晗姜磊胡宏斌张永生华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 中国科学院大学航空宇航学院北京100049 中国科学院工程热物理研究所北京100190

NH_(3)作为氢能载体,可实现氢能远距离输运。针对NH_(3)燃烧的反应性低、稳定性差、高燃料型NO_(x)排放问题,设计旋流燃烧器和空气分级燃烧室,实验研究功率为5~23 k W的NH_(3)、NH_(3)/ch_(4)扩散火焰NO_(x)排放特性。并采用化学反应器... 详细信息

NH_(3)作为氢能载体,可实现氢能远距离输运。针对NH_(3)燃烧的反应性低、稳定性差、高燃料型NO_(x)排放问题,设计旋流燃烧器和空气分级燃烧室,实验研究功率为5~23 k W的NH_(3)、NH_(3)/ch_(4)扩散火焰NO_(x)排放特性。并采用化学反应器网络(CRN)进行化学动力学模拟,分析排放变化的原因。结果表明:5 kW、Ф_(pri)=1.05的条件下,NH_(3)火焰NO_(x)测量排放最低为114.4×10^(-6)@15%O_(2);随着功率升高,NO_(x)排放增加,且导致燃烧不充分、火焰延长,此时最佳Ф_(pri)提前、燃烧范围减少、NO_(x)进一步增加;本文的CRN更适合模拟预混燃烧的NO_(x)排放,而不是扩散燃烧;功率升高不会改变反应路径,但生成NO的基元反应速率的升高幅度略大于消耗NO的基元反应速率,从而导致NO排放升高.

关键词： NH_(3)、NH_(3)/ch_(4)火焰 NO_(x)排放旋流扩散燃烧空气分级 CRN模拟