淮河中上游农业区浅层地下水固有脆弱性评价

地下水固有脆弱性是评价地下水污染风险的基础,其与研究区水文地质条件密切相关.在传统DRASTIC模型基础上,结合GIS空间分析功能,对项城市浅层地下水固有脆弱性进行评价.结果表明,项城市浅层地下水可以分为3个区域: 中等地下水脆弱区(脆弱性指数<140),位于项城市南部;较高地下水脆弱区(脆弱性指数140～160),主要位于项城市中东部和南部;高地下水脆弱区(脆弱性指数>160),主要位于项城市中西部和北部.高脆弱区域主要集中在地下水补给区以及城市区,地下水脆弱性中等、较高和高的区域占研究区面积比例分别为2.2%、78.2%和19.6%.结合研究区浅层地下水硝酸盐分布情况,发现地下水脆弱性高的地区硝酸盐质量浓度较高.因此,评价结果是可信的.     

珠海市陆域空间生态敏感性评价与生态安全对策

为了明确珠海市特定生态环境问题可能发生的区域与程度,预防并采取针对性保护措施,对珠海市陆域空间进行以土壤侵蚀、地质灾害、生物多样性为评价指标的综合生态敏感性评价。结果表明:1)珠海市单因子敏感性和综合生态敏感性均以不敏感、轻度敏感区为主,中度敏感、高度敏感区较少,生态系统对抗自然环境变化的能力较强;2)高度敏感区集中于珠海东部的城市中心区(香洲区)、淇澳岛、横琴岛及珠海西部的工业区及大型山体,中度敏感区集中于香洲区与斗门区,不敏感和轻度敏感区集中于斗门区与金湾区;3)高度敏感区与人类活动密集及活跃区域的重合度较高,不恰当的开发建设极易扰动生态系统稳定。研究表明,各敏感区应实施不同生态安全对策,即高度敏感区应严格保护,中度敏感区应控制保护,轻度敏感与不敏感区应协调保护。     

基于改进TOPSIS模型的西部河谷型城市生态安全时空分异及障碍因子诊断

西部河谷型城市生态安全及障碍因子诊断对协调西部地区城市生态环境保护与社会经济产业持续发展具有重要意义。基于PSR模型集成改进TOPSIS和障碍度诊断模型,选取2005-2015年西部地区20个典型河谷型城市为评价单元,对生态安全系统时空演化规律及障碍因子进行实证分析。结果表明:1)西部河谷型城市生态安全水平整体呈上升趋势,但总体处于临界安全级(Ⅲ)水平;2)生态安全呈西高东低、北高南低的空间格局特征,生态安全空间差异性明显,但随着时间推移,各城市生态安全差异有缩小趋势,生态安全水平下降的城市数量在减少,生态安全水平上升的城市数量在增加;3)准则层中用地状态和经济响应是制约生态安全的主要障碍因子,指标层中环保投入占财政支出比重、人均公园绿地面积、人均水资源占有量、人均耕地面积、人均城市道路面积、科技投入占财政支出比重、城镇化水平7项因子成为主要的障碍因子。因城市规模不同,西部河谷型城市生态安全主要障碍因子变化特征不一。     

基于GIS的阴山北麓地区土地生态安全评价

以阴山北麓地区为研究区,利用遥感影像数据、图形矢量数据、统计监测数据,运用GIS空间叠加法,以30 m×30 m栅格为评价单元,对土地生态安全状况进行分析和评价。结果表明:2013年阴山北麓地区土地安全级别、较安全级别、较不安全级别和不安全级别区域面积分别占研究区总土地面积的18.48%、58.31%、20.95%、2.26%;研究区土地生态安全空间分异特征明显,土地生态安全状态以安全和较安全状态为主,土地整体生态安全状况良好。     

基于土地利用变化的郑州市生态安全评价

为了分析土地利用变化影响下的城市生态安全水平的动态变化,选择中部快速城市化地区的郑州市为研究区域,研究时间为1992—2009年。在分析郑州市主要生态安全问题的基础上,以GIS和RS为平台,基于PSR(压力-状态-响应)模型,选择能够反映郑州市生态安全状况的人文社会环境压力指标、自然生态环境状态指标、人文环境响应指标,拟定了具有区域特色的郑州市生态安全综合评价指标体系;运用生态安全综合评价模型计算了研究区1992年、2001年、2009年的区域生态安全指数,进一步分析了研究区的生态安全状况。结果表明:1)郑州市生态安全总体水平不高,以临界安全等级为主,较安全状态区域所占比重不大;2)从时间动态上看,近17年来郑州市生态安全指数中未发生变化类、增加类、减小类面积所占比例分别为72.72%、12.25%、15.53%,生态安全指数增加类的面积小于减小类的面积,表明郑州市的生态安全整体水平在往不安全的方向发展;3)从空间分布上看,近17年来区域生态安全水平变化的空间差异较为明显,金水区、管城区、中原区、惠济区的周边,以及市区和中牟县北部沿黄滩涂生态安全指数以减小类型为主,而二七区、荥阳市西南部山区及其北部沿黄部分区域生态安全指数以增加类型为主。研究表明,评价模型能够实现像元、区域、整体不同尺度的评价。     

漫湾水电站建设的景观生态风险时空分异及影响因子研究

采用地统计学方法并结合空间自相关指数Moran's I对漫湾水电站建设前后区域景观生态风险指数的时空分异特征进行分析,通过对风险指数的影响因子相关性分析,确定漫湾水电站的建设对区域景观生态水平的影响.结果表明:1)漫湾水电站建设期研究区景观生态风险水平显著升高,随着水电站的运营,在采取相应的环境保护措施后,高风险区域面积相对减小;2)漫湾水电站建设前后研究区的景观生态风险值在空间上具有中等程度空间自相关性,水电站建设及运行后人类干扰等随机因素对生态风险的影响相比建设前增大.选取综合地形指数(CTI)、坡度位置、与漫湾电站的直线距离、与河流的距离、与主干道的距离、海拔高度作为变量,分别与各栅格单元的景观生态风险指数作相关分析.水坝建设前生态风险与河流等自然环境显著相关;水坝建设期间生态风险度的相关因子众多,作用复杂;水坝建成后生态风险度与距漫湾水电站的距离、海拔高度显著相关.     

基于GIS的东辽河流域生态安全空间差异评价研究

生态安全建设是协调经济开发与生态保护的重要战略.区域生态安全评价与预警研究具有空间特性、非线性、随机性,研究过程中必须处理大量的空间信息,而空间分析和空间数据管理正是GIS的优势,它使各环境要素的分布态势及彼此间的拓扑关系一目了然,并且图文并茂地展示全流域的生态安全格局.在充分研究辽河流域生态环境状况基础上,选取东辽河流域11个县市区,借助GIS格网赋值技术,讨论了基于GIS的东辽河生态安全空间差异的评价方法.首先,拟定"压力-状态-响应"(P-S-R)指标体系,实地调查并收集资料;然后,数字化流域,运用模糊AHP法赋权并量化计算;最后,建立东辽河流域生态安全指数GRID数据库,进行GIS的空间Interpolate运算和Assembly分析.结果表明,公主岭市是生态安全区,约占全流域面积的10.78%;西丰市和东辽县是生态不安全区,约占流域面积的13.07%;其余8个地区为生态安全中等区,约占全流域面积的76.15%.评价结果与各地区现状生态环境评价基本-致.提出了相应的生态保护建议.     

基于GIS和信息量法的泥石流流域滑坡危险性评价

滑坡为泥石流提供重要的物质来源。分析泥石流流域内影响滑坡的各种因素,研究滑坡发生的条件与规律,能够为估计泥石流的发展趋势提供重要依据。选择四川省安县雎水镇4条泥石流沟作为研究区,利用GIS空间分析并结合信息量法,选取高程、坡度、坡向、植被覆盖类型、沟壑密度、地形湿度指数6个评价因子,进行滑坡危险性评价。评价结果显示:研究区滑坡易发生在高程小于1 000 m、坡度大于40°、沟壑密度5～7 km/km2、地形湿度指数为7.12～9.78、阴坡朝向和低植被覆盖的区域。中等危险度以上的区域包含79.39%的滑坡,并且随着危险度的增大,研究区单位面积上发生的滑坡面积也变大,其中,极高危险区内发生的滑坡面积占极高危险区面积的51.97%。     

吉林永安煤矿区土壤及近地表大气尘重金属污染评价

以吉林省永安煤矿区为研究区域,分别采用Pearson相关系数法、富集因子法、地质累积指数法和潜在生态危害系数法,对矿区土壤和近地表大气尘的重金属污染状况进行了综合性评价。Pearson相关系数法表明,土壤与近地表大气尘中重金属的相关性较高。富集因子指数分析表明,近地表大气尘重金属污染情况受人为活动的影响较大,污染亦较为严重。地质累积指数分析结果表明,土壤及近地表大气尘中V和Cr属于清洁级别,Zn、As、Pb、Cu、Cd属轻度污染级别。潜在生态危害指数结果表明,土壤和近地表大气尘中Cd元素的潜在生态风险最高,Cu其次,其余元素处于轻微生态危害至中等生态危害风险状态。     

基于生态敏感性分析评价的生态安全管控研究——以沈抚新区为例

为了协调解决生态安全屏障与经济发展之间的矛盾,实现城市可持续的发展成为当前沈抚新区亟待解决的核心问题。以抚顺新区为例,从地形、土壤侵蚀、水源涵养、雨洪安全、植被覆盖和生物丰度6个方面利用GIS软件对新区进行了生态敏感性评价。结果表明,沈抚新区以一般敏感和中敏感区为主,生态系统外界抗干扰能力中等。高敏感区主要集中在城市中心区;一般敏感区主要位于沈抚新区东南侧,含部分天然林地;中敏感区集中于于沈抚新区西南侧,以耕地为主;低敏感区部分集中在北部棋盘山地区,该地区距离水源涵养区和天然林较近,生态环境良好。基于生态敏感性评价结果划分生态功能分区,并针对各区提出了相应生态安全管控策略。     

三子汤对水丝蚓铅污染的保护作用研究

为了研究三子汤对铅胁迫下水丝蚓抗氧化酶的保护作用,以探索中药抗重金属污染的特性,采用室内急性毒性的试验方法测定了不同质量浓度的铅离子对水丝蚓6 h、12h、24 h的半致死浓度分别为2. 50 mg/L、2. 00 mg/L、1. 25mg/L;测定了三子汤对水丝蚓的6 h、12 h、24 h半致死浓度分别为45 g/L、24. 75 g/L、22. 50 g/L。然后在反应体系中加入不同质量浓度的三子汤,测定不同质量浓度的三子汤对铅胁迫水丝蚓的SOD酶活性的影响,与未加入三子汤的铅胁迫水丝蚓的SOD酶活性进行检测。结果显示,铅胁迫的水丝蚓体内SOD酶活性为0. 087 U/g;加入1/4致死浓度三子汤的水丝蚓体内SOD酶的活性降低至0. 048 U/g;加入半致死浓度三子汤和1/8致死浓度三子汤的水丝蚓体内的SOD酶活性分别为0. 068 U/g和0. 058 U/g;对照组水丝蚓体内的SOD酶活力为0. 047 U/g。研究表明,1/4致死浓度的三子汤对铅胁迫的水丝蚓有明显的保护作用。     

丝孢酵母TX1及其固定化降解苯酚特性研究

为研究固定化技术在含酚废水治理中的应用,以聚乙烯醇(PVA)为载体将高效降酚菌株丝孢酵母TX1包埋处理得到胶珠颗粒,在分批培养反应器内分别研究游离体系和固定化体系中溶液p H值、培养温度和苯酚初始质量浓度对TX1降解苯酚效果的影响。结果表明,在游离细胞体系TX1对苯酚降解最佳培养条件为温度30℃,p H=7. 0;而固定化体系中的TX1对苯酚降解的最佳条件为温度30℃,p H=6. 5。在偏酸性条件下,游离细胞体系中TX1对苯酚降解效果比固定化体系差,在25～40℃时后者对苯酚的降解能保持50%以上,表明固定化技术有利于提高微生物的耐受温度。两个体系在降解苯酚过程中均受到底物抑制:在低质量浓度时(≤1 000 mg/L),游离细胞降解速率高于固定化细胞,但当苯酚质量浓度高达3 000 mg/L时,固定化体系中TX1对苯酚比降解速率为0. 088 h-1,远高于前者,表明固定化技术有利于实际高浓度废水的处理。此外,利用高效液相色谱和气相色谱-质谱检测苯酚降解中间产物,只在固定化体系中检测到中间产物为邻苯二酚和顺,顺-黏糠酸。该结果表明,降解过程中固定化体系发生的扩散阻力延迟了体系的降解反应,有利于发现中间体,使固定化技术有望成为新的检测中间体的方法。     

中国居民直接生活能源消费碳排放区域差异及影响因素分析

基于2003-2015年中国30个省份的居民直接生活能耗碳排放数据,利用空间自相关分析其空间格局变化,并利用地理加权回归模型分析了居民消费所产生的二氧化碳排放影响因素。结果表明,中国省域的碳排放空间依赖作用较为显著;居民消费水平、居民直接生活能耗碳排放强度、劳动年龄人口比重对居民人均直接生活能耗碳排放量的增加具有促进作用;家庭规模对人均碳排放的影响呈现较强的负向抑制作用。中国经济发展的区域不平衡在碳排放方面凸显为居民直接生活能源消费碳排放的差异,并在集聚格局上表现出多种类型。     

人群拥挤踩踏事故的场所高危点统计与分析

本文首先对人群拥挤踩踏事故的发生场所进行了统计,通过对场所的特征分析,总结了学校、宗教场所、体育场所、街道、歌舞娱乐场所、地铁站、公园、大型商场等人群容易聚集场所的事故高危点。然后对楼梯、过道、坡面、桥梁、出入口、地下通道等高危点进行了详尽的分析,并对高危点的特点进行了总结,分析了高危点的危险度。本文的统计与分析结果能够为人群聚集活动的安全预案制定、高危点识别、安保人员设置等提供客观的参考。     

18650型锂离子电池燃烧特性及火灾危险性评估

为评估18650型锂离子电池的火灾危险性,以3种不同品牌的商品三元18650型锂离子电池为研究对象,采用锥形量热仪在不同辐射热和荷电状态下对3种电池进行了燃烧试验,分析了电池的热释放参数、烟参数、毒性参数和质量损失参数。并在试验的基础上构建了锂离子电池火灾危险性综合评估指标体系,计算了这3种电池在辐射热35kW/m^2及品牌1的18650型锂离子电池在25 kW/m^2条件下的火灾危险指数。结果表明:电池的热参数和毒性参数随电池荷电状态(SOC)和辐射热增大而增大,满电状态下的品牌1电池在辐射热为50 kW/m^2、35 kW/m^2和25 kW/m^2时的热释放速率峰值分别为9.23 kW、8.64 kW和6.26 kW;生烟量随电池SOC和辐射热增大而减小;综合评估得出了3种电池的火灾危险性。     

作业场所个体防护装备信息数据元标准化研究

针对目前我国PPE(个体防护装备)在作业场所的管理存在诸多问题,需要进一步加强对PPE的监管。为了构建PPE在作业场所中安全有效的信息管理平台,因此首要的基础性工作就是对PPE信息进行标准化,本文提出了PPE信息的线面分类,业务流程分析等方法,研究了数据元的标准化过程,结果确立了用户信息、人事信息、PPE信息、选型规则信息作为PPE信息管理平台层级数据元目录,确定了用户编号、地区代码、PPE类别代码、工种等86个数据元,基本涵盖了建立在作业场所中PPE信息平台所需要的数据信息,能为后续建立PPE智能选型数据库平台系统提供理论基础和技术支持。     

基于模糊综合评价-集值统计法的大型商场外因火灾风险性分析

大型商场火灾发生的原因多种多样,且易造成严重的后果和恶劣的社会影响。为了提高大型商场火灾风险性等级并且为其评价研究提供一种更加合理的评价方法,采用将2级模糊综合评价与集值统计法相结合的模型对大型商场外因火灾的风险性进行评价。根据相关法律法规并借鉴已有研究成果,充分考虑外因火灾的特点(主要从消防设施及能力因素、消防安全管理因素、人员应急疏散因素3个方面进行分析),建立针对大型商场外因火灾的评价指标体系,其中二级指标包括3个,三级指标包括12个。利用集值统计法将评价指标的描述表示为一段区间值,进而确定各评价指标的权重,并对得出的权重进行可靠性分析,采用加权平均模型确定火灾风险性总的相对隶属度,并求出模糊特征向量;最后根据总得分确定火灾的风险性等级。利用该方法对沈阳某大型商场外因火灾危险性进行了评价分析,并与传统的评价方法(层次分析法)相对比,其评价结果都为"二级(好)",表明该方法的评价结果合理。同时分析得到了大型商场火灾防控的薄弱环节,并提出了相应的有效改进措施。     

利用瓦斯抽采穿层钻孔预测煤层小断层工程实践

小构造附近是瓦斯灾害容易发生的危险地带,探明煤层小构造对煤矿的安全生产至关重要。基于古汉山矿二1煤层瓦斯抽采工程特点,分析利用瓦斯抽采穿层钻孔进行地质构造探测的可行性,根据试验工作面、底抽巷、瓦斯抽采穿层钻孔空间关系,建立煤层小构造预测数学模型及预测方法。结合试验工作面瓦斯抽采穿层钻孔现场施工数据特点,分析钻孔误差及校正方法,绘制煤层底板三维曲面图、煤层底板等高线图、煤层底板趋势面残差图及煤层厚度等值线图。根据煤层底板预测图件,对小构造分布做出了综合判断:在工作面走向通尺360～390 m、倾向上距离运输巷35 m处,可能存在落差1. 5 m、走向N45°W、延伸长度20 m左右的小断层。现场实际揭露地质情况与理论预测结果基本吻合,工作面推进与小构造距离小于20 m时,瓦斯突出危险程度明显增大。     

以氢气为主要成分的其他可燃气体对低浓度甲烷爆炸特性的影响

为研究矿井火区中一氧化碳(CO)、氢气(H_2)、乙烯(C_2H_4)和乙烷(C_2H_6)等其他可燃气体对甲烷(CH_4)爆炸特性的影响,利用可视球形气体爆炸系统开展了多元可燃气体爆炸压力特性试验,观察并分析了峰值爆炸压力、最大爆炸压力上升速率及其相应时间。通过高速摄影系统拍摄了视窗范围内爆炸火焰传播图像,基于边缘检测方法确定了火焰前锋位置,继而得到最大火焰传播速度。分析了以氢气为主要成分的其他可燃气体对低浓度CH_4-空气混合物压力特性和火焰传播行为的影响。结果表明,多元可燃气体的存在增加了低浓度CH_4-空气混合物的爆炸危险性。随混合气体体积分数增加,低浓度CH_4-空气混合物的峰值爆炸压力、最大爆炸压力上升速率和最大火焰传播速度非线性增加;此外,到达峰值爆炸压力、最大爆炸压力上升速率的时间显著缩短。     

安全与危险纠缠理论创建及其研究

针对安全概念不统一,安全科学与技术发展相对滞后,重特大安全事故频发等问题,通过借鉴量子纠缠理论,提出了安全与危险纠缠理论学说。建立了安全与危险纠缠理论模型,阐述了其纠缠机制,明确了一个系统中的安全与危险在不同时段内存在的方式和状态:通常人们所认知的安全或危险均是系统在过去时段内以“一显一隐”的方式塌缩成确定的状态,而在现在与未来时段,它们分别是以“显性”、“隐性”的方式纠缠为不确定的状态;若该系统的“安全与危险纠缠”状态向安全方向塌缩时,系统则表现为安全,若向危险转化时,则系统表现为事故。同时,分析了“安全与危险纠缠”理论建立的对安全科学及安全生产实际意义与理论价值,及其未来展望和存在问题。