Paving the road toward the use of β-Fe2O3 in solar water splitting: Raman identification,phase transformation and strategies for phase stabilization

Although β-Fe₂O₃ has a high theoretical solar-to-hydrogen efficiency because of its narrow band gap, the study of β-Fe₂O₃ photoanodes for water splitting is elusive as a result of their metastable nature. Raman identification of β-Fe₂O₃ is theoretically and experimentally investigated in this study for the first time, thus clarifying the debate about its Raman spectrum in the literature. Phase transformation of β-Fe₂O₃ to α-Fe₂O₃ was found to potentially take place under laser and electron irradiation as well as annealing. Herein, phase transformation of β-Fe₂O₃ to α-Fe₂O₃ was inhibited by introduction of Zr doping, and β-Fe₂O₃ was found to withstand a higher annealing temperature without any phase transformation. The solar water splitting photocurrent of the Zr-doped β-Fe₂O₃ photoanode was increased by 500% compared to that of the pure β-Fe₂O₃ photoanode. Additionally, Zr-doped β-Fe₂O₃ exhibited very good stability during the process of solar water splitting. These results indicate that by improving its thermal stability, metastable β-Fe₂O₃ film is a promising photoanode for solar water splitting.     

黄河流域农村饮水安全问题及对策

21世纪以来中国农村饮水安全工程建设取得重大成就,截至2018年底,全国农村自来水普及率已达到80%以上,解决了绝大多数农村人口的安全饮水问题。然而黄河流域部分农村地区水资源短缺、水源水质差、饮水型地方病危害重、饮用水水源地缺乏保护和农村饮水安全工程不完善等问题突出,饮水安全保障工作相对于全国农村饮水安全工程进程较为滞后。为切实解决黄河流域农村人民群众的饮水安全问题,促进黄河流域生态保护和高质量发展,本文综述了目前黄河流域饮水安全突出的问题,并结合全国农村饮水提质增效的工作目标,提出了进一步做好流域内农村饮水安全工作的建议,包括实现水资源动态配置、加强饮水安全设施建设和工程管理、强化水源地保护与监测等,从优先保障饮用水水量和水质方面全面维护流域内农村地区的饮水安全。     

黄土高原水土保持工程措施的生态系统服务

黄土高原严重的水土流失是黄河泥沙的主要来源。自1950s以来大规模实施的水土保持工程建设是黄土高原水土流失治理的重要举措,在减少入黄泥沙方面做出了巨大贡献。水土保持工程措施通过直接或间接地作用于坡面、沟道的水文过程和物质迁移过程等,改变了水资源和土壤资源的时空分配格局,在土壤保持、粮食供给、水文调节等方面发挥了重要作用,对黄河流域生态安全具有重要贡献。本文系统综述了黄土高原水土保持工程措施的发展演变,阐述了水土保持工程措施对水土过程的作用机制及对关键生态系统服务的贡献,探讨了新形势下黄土高原水土保持工程措施建设面临的问题、挑战。在此基础上提出今后黄土高原水土保持工程措施应加强维护和管理,提升应对极端气候事件和自然灾害的能力,面向国家生态文明建设和区域社会经济发展需求,统筹工程措施与植被措施,进行科学的设计与合理的时空配置,以维护黄土高原及黄河流域生态安全、维持和提升区域生态系统服务功能及社会经济效益。     

锅炉凝结水回收的经济效益分析及技术难点

范各庄社区服务中心生活科西锅炉房安装的六台蒸汽锅炉,供热能力为100吨/时,作为供热热媒的蒸汽采暖系统,目前普遍存在着凝结水回收率低,热源浪费严重的现象.本文通过研究凝结水回收的经济效益和凝结水回收中的技术难点,目的是为蒸汽锅炉房的运行管理和节支降耗提供技术支持和理论研究.     

混凝土薄壁池体爆破方法研究

本文针对薄壁池体,从爆破工程实际出发以减小爆破公害、提高爆破效率为目的,提出适合薄壁池体的爆破新方法--"水土压爆破".通过分析论证、同常规方法的对比,可知新方法对于薄壁池体是爆破技术领域的一大进步.     

常熟市饮用水安全问题研究

长期以来由于对水资源管理重视不够,常熟市出现水质型缺水和资源型缺水的问题。2001年开始,常熟市政府将解决城市饮用水安全问题的期望定位在长江,用长江水作为城市饮用水源。而近年来长江水污染问题呈现上升趋势。研究常熟市饮用水安全问题和长江水污染发展趋势问题,就是为了寻求切实可行的对策和办法,及时地应对和妥善解决常熟市饮用水安全问题。     

The influence of water depth on kinematic and spatiotemporal gait parameters during aquatic treadmill walking

The purpose of this study was to investigate kinematic and spatiotemporal variables of aquatic treadmill walking at three different water depths. A total of 15 healthy individuals completed three two-minute walking trials at three different water depths. The aquatic treadmill walking was conducted at waist-depth, chest-depth and neck-depth, while a customised 3-D underwater motion analysis system captured their walking. Each participant’s self-selected walking speed at the waist level was used as a reference speed, which was applied to the remaining two test conditions. A repeated measures ANOVA showed statistically significant differences among the three walking conditions in stride length, cadence, peak hip extension, hip range of motion (ROM), peak ankle plantar flexion and ankle ROM (All p values < 0.05). The participants walked with increased stride length and decreased cadence during neck level as compared to waist and chest level. They also showed increased ankle ROM and decreased hip ROM as the water depth rose from waist and chest to the neck level. However, our study found no significant difference between waist and chest level water in all variables. Hydrodynamics, such as buoyancy and drag force, in response to changes in water depths, can affect gait patterns during aquatic treadmill walking.     

嵌入式油水分离器控制模块的软硬件设计

鉴于在当前轮机模拟器中油水分离器控制模块缺少含油质量分数的仿真、报警记录和参数的存储以及人机交互界面的设计等功能,通过分析RWO油水分离器的工作原理和运行逻辑,提出一种新型嵌入式油水分离器仿真模块。根据模块的功能需求,选取STM32F103xx为主芯片,W5100为网络芯片,通过Altium Designer设计16DI8DO4AI印制电路板(printed circuit board,PCB)。进行嵌入式操作系统μC/OS-II的裁剪和移植,根据所使用的模块对板载外设库进行初始化,基于运行逻辑进行多任务程序设计。试验表明,嵌入式油水分离器控制模块能够实现含油质量分数的采集,适时触发含油量超限报警并同步更新报警信息和阀位,用TFT液晶屏能够实现对参数值和运行状态的实时显示。该模块具有很高的应用价值和良好的可扩展性。     

石膏/蚯蚓粪肥对赤泥团聚体结构稳定性的影响

赤泥是氧化铝工业生产过程中排放的高碱性固体废弃物,迄今尚无经济有效的处置方法。以华中地区某堆场赤泥为研究对象,通过土培实验研究改良剂（石膏、蚯蚓粪肥、石膏+蚯蚓粪肥）对赤泥团聚体稳定性的影响。结果表明：石膏的添加能显著降低赤泥pH,而蚯蚓粪肥能显著增加赤泥有机碳含量。土培60 d时,石膏添加后赤泥pH由10.54降到8.75,蚯蚓粪肥添加后赤泥有机碳含量由3.54 g·kg^-1增加至14.31 g·kg^-1。土培180 d时,石膏、蚯蚓粪肥、石膏+蚯蚓粪肥添加后赤泥水稳性团聚体含量由12.04%分别增加到23.49%、29.24%、33.94%;团聚体平均重量直径由0.15 mm分别增加到0.26、0.30、0.34 mm;可蚀性因子由0.36分别降低到0.31、0.30、0.29。石膏和蚯蚓粪肥的添加促进水稳性团聚体形成,提高赤泥团聚体稳定性。基质改良对赤泥团聚体稳定性的影响效果依次为：石膏+蚯蚓粪肥 > 蚯蚓粪肥 > 石膏。研究结果对赤泥土壤化处置和规模化消纳研究有科学参考意义。     

基于效用函数的阶梯式自来水水价模型

阶梯式水价在节约用水,提高水资源利用和分配效率上具有重要的意义,在很多城市的自来水供应中都计划采用阶梯式水价,现有的水价模型基本上都没有考虑阶梯式水价,因此推行阶梯式水价在理论上也就有一定的盲目性。根据经济学的观点,将自来水按照用水量的多少分为不同的阶梯,在名义上视为不同的商品,在效用函数的基础上,根据线形支出系统理论,建立模拟阶梯式水价和用水量之间关系的模型,为实施阶梯式水价提供理论依据。并以北京市为例,利用本文所建立的阶梯式水价模型,模拟了阶梯式水价的实施所产生的节水效果。假设实行3个阶梯上的水价,年消费量在30m³以下水价为2.5元/m³,年消费量在30m³到50m³水价为5元/m³,年消费量在50m3以上水价为25元/m³,如果该水价执行后2000年的人均年用水量可以从46m³减少到36.4m³,人均用水减少量22%,同时还保证了居民的基本生活用水。