3种常见拉格朗日大气污染扩散模型的理论与应用研究

拉格朗日扩散模型是目前常用的空气质量模型之一,对拉格朗日扩散模型在大气环境质量中的应用与研究的总结有助于进一步提高空气质量模型的预报水平,改善环境空气质量。对当前应用较多的3种拉格朗日扩散模型CALPUFF、HYSPLIT-4和TAPM进行归纳总结,介绍了3种模型的发展历程以及理论基础,概括了不同模型的验证情况与在不同情况下的应用结果,并对3种模型的局限与发展提出了建议。对不同拉格朗日扩散模型的总结研究,可以为环境污染物的预测模拟提供进一步的研究参考方向,并为环境工作者提供一定的参考。     

冷库输氨管道氨气泄漏扩散特性分析及事故后果研究

针对冷库输氨管道老化腐蚀从而发生泄漏问题,建立开放空间氨气泄漏计算流体力学模型,分析了泄漏时间、泄漏速度和环境风速对氨气在开放空间浓度分布规律的影响。结果表明,泄漏时间对氨气浓度分布影响很大,随着时间增长,空间各点氨气浓度总体逐渐增大后稳定不变,不同点浓度增大的路径不同,浓度达到稳定的时间也不同;泄漏速度越大,氨气在同一时间内扩散范围越大,对大气环境危害更严重;风速越大,扩散区域有所偏移,但区域内氨气浓度变化不大。研究结论可为冷库氨泄漏事故处理提供借鉴。     

基于车载诊断系统的轻型乘用车实际道路油耗特征分析

近年来的一系列研究表明,轻型车实际道路油耗与型式认证油耗间的差异在不断增大,之前的实际道路油耗研究大多基于用户上报数据或车载排放测试系统(PEMS).车载诊断系统(OBD)是一种监测发动机及排放控制系统实时工作状态的仪器.本研究通过OBD解码器采集瞬时发动机进气量计算机动车瞬态油耗并通过2辆轻型汽油车的实验室台架测试证明该方法具有很好的准确性(差异在±5%以内).本研究进一步在北京选取了7辆轻型汽油车,利用OBD解码器开展实际道路油耗测试,并研究运行工况及车辆载重对其实际道路油耗的影响.实际道路结果显示测试车辆在典型工况下的油耗比型式认证油耗高23.1%~46.4%,平均差异为29.2%.通过微观运行模态方法将实际道路油耗修正到法规测试循环(NEDC工况)的交通特征下,道路油耗仍然比型式认证油耗高18.7%±7.1%.研究表明,平均速度与实际道路油耗具有很强的相关性.实际道路油耗在30 km·h-1以下时会随速度降低而显著上升.此外,研究还发现如果车辆载重增加260 kg,实际道路油耗将上升6.2%±2.2%.     

复合催化剂PWn/TiO2光催化降解甲醛反应的研究

合成了PWn／TiO2(n=11，12)两种复合催化剂，运用FTIR，TG-DTA，BET比表面积，SEM，FL等手段对复合催化剂进行了表征，并将其用于甲醛的光催化氧化降解实验．结果表明，PWn／TiO2复合催化剂中的钛醇基团可在PW11的缺位位置发生化学键合作用，导致复合体系中结构的变化，光催化活性较低；PWn／TiO2复合催化体系中不仅保持了PW12完整的Keggin结构，而且，经350℃焙烧处理后PW12与TiO2形成载流子的有效迁移，使得复合催化剂具有较高的光催化活性，明显优于纯TiO2，2种复合催化剂对甲醛的光催化降解反应遵循L-H机理，符合一级动力学方程，PW12／TiO2(350℃焙烧)和PW11／TiO2(300℃焙烧)为催化剂时，光催化降解的表观反应速率常数分别为0．01243min^-1，0．005214min^-1。     

多维城市化与乡村地域功能演化的时空关联研究：以江汉平原为例

探索城市化与乡村地域功能演化的复杂性关联规律既是新时期城乡融合与乡村振兴的重要命题,也是乡村地理学研究的时代前沿。以江汉平原为研究案例,以2000—2019年为研究时段,在建立城市化指标体系和乡村地域功能评价模型的基础上,运用系统动态面板模型、时空地理加权回归模型等方法,深入探究多维城市化与乡村地域功能之间的时序关联规律及空间关联特征。结果表明：(1)江汉平原乡村地域功能演化具有明显结构分异性,其中,乡村地域综合功能在时序上呈现阶段性变化,空间上呈现沿焦柳-长荆发展轴的倒“U”形分布格局向汉宜线-东部平原带的“T”形分布格局演化。(2)江汉平原多维城市化与乡村地域功能在时序关联上呈现复杂性特征,其中人口、经济城市化与乡村地域综合功能呈现“N”形曲线规律,土地城市化与乡村地域综合功能呈现单调递增态势,但弹性系数值低于后期人口和经济城市化正效应值。(3)江汉平原多维城市化与乡村地域功能在空间关联上呈现明显规律性和异质性特征。研究结果有利于丰富乡村地理学理论内涵,为案例地区的城乡融合与乡村振兴实践提供支持。     

垃圾焚烧飞灰中重金属固化稳定机理及系统评价方法的研究进展

垃圾焚烧飞灰中的重金属是必须处理的环境污染物.目前,对于垃圾焚烧飞灰的固化稳定化处理已经有了大量的实验研究.但是,不同地区垃圾焚烧厂产生的飞灰中,重金属含量和形态大不相同,故相应的飞灰仍然难以实现大规模、普适性的处理.在查阅文献及实际调研的基础上,系统总结了垃圾焚烧飞灰中重金属的存在形态与浸出特性;通过对重金属固化稳定...     

考虑地震动转动分量作用的砌体结构易损性分析∗

为考虑地震动转动分量对砌体结构地震响应和易损性的影响,基于 ABAQUS 有限元软件平台建立了村镇区域典型单层砌体结构有限元模型,选取层间位移角最大值作为性能指标来分析地震动转动分量对结构响应及易损性的影响;首先,选取三组典型地震动分别进行调幅,研究了结构在不同强度地震动平动和转动分量作用下的地震响应;其次,在 PEER 数据库选取 80 条地震动,研究了地震动转动分量对砌体结构地震易损性的影响,建立了地震易损性曲线。结果表明：（1）同时考虑地震动平动分量和转动分量作用时的结构层间位移角最大值比仅考虑地震动平动分量作用时有明显增大,随着 PGA 的增大,转动分量对结构的影响有增大的趋势;（2）由于地震动转动分量的作用,结构发生不同极限破坏状态时的超越概率均高于仅考虑平动分量作用的情况。该研究成果可为村镇砌体结构抗震设计与性能提升提供理论参考。     

海洋石油勘探开发污染物排放管控分析与建议

针对海洋石油勘探开发污染物排放问题,在大量收集整理不同国家和公约组织等发布的文献资料基础上,对该领域包括生产水、钻井液和钻屑、生活污水等各方面管控要求情况进行了对比与分析。研究认为,总体看,不同国家和组织对石油勘探开发过程中的要求大体上一致,个别方面有所差别。相对而言,目前国内的标准较为严格,不过在分区距离、生活污水定义、污染要素测定方法方面还有不足,建议未来在实际广泛调研和试验基础上进一步修订完善,以更好地保护海洋环境,为建设海洋生态文明做出贡献。     

三沙湾水质分布特征对陆源污染、湾内养殖的响应

根据福建三沙湾海域2018年洪季一个定点站和12个走航站的5项营养盐及水文资料,研究发现:（1）三沙湾沿岸城市排放水是主要的污染源。其中,蕉城区外大金溪湾的硝酸盐、氨盐、悬沙含量、硅酸盐和磷酸盐浓度,在落潮盐度最小时期（宁德城区排放水）分别是涨潮盐度最大时期（海水）水质浓度的1.2倍、3.6倍、6倍、2.5倍和2倍。（2）三沙湾营养盐从陆向海的变化既受陆域河流排放的影响,也受湾内养殖排放的影响。其中NO₃-N和SiO₃-Si浓度受陆源排放影响较大,从陆向海分别下降了31%和50%。而NO₂-N、NH₄-N和PO₄-P浓度变化受湾内养殖的影响,从陆向海下降的趋势不明显。（3）12个走航站无机氮（DIN）的平均值为57.33 μmol/L,大于21.41 μmol/L;PO₄-P平均值为2.28 μmol/L,大于1.45 μmol/L;DIN/DIP基本为8~30。这些参数表明三沙湾水质已经超四类海水水质标准,并达到富营养化状态。     

太湖流域粮食生产对耕地利用变化动态响应分析及预测

认识耕地利用与粮食生产的耦合作用规律是确保粮食安全和可持续发展的基础。基于模型模拟、GIS和多目标情景模拟等方法,在定量分析粮食生产对耕地利用变化动态响应基础上,分析流域粮食生产变化的关键驱动要素及粮食增产潜力,为流域耕地利用动态调控和粮食安全问题解决提供参考。结果表明:(1)1985～2015年流域耕地利用与粮食生产变化空间集聚性显著,耕地量变、耕地利用结构和方式变化幅度分别为39.2%、23.6%和19.3%,上述变化导致粮食减产44.1%;(2)1985～2015年耕地量变对流域粮食减产贡献率为50.7%,耕地利用方式变化和耕地量变则分别以43.4%和76.3%的贡献率成为前后15年粮食减产的主要驱动因素。集聚在流域北部56.8%的区域受耕地量变影响显著;太湖东南24.3%的区域和杭州-桐乡-嘉善一线等18.9%的区域分别受耕地利用方式和结构变化影响较大。随时间变化,耕地量变影响加剧,粮食减幅增加;(3)未来耕地数量持续减少,粮食安全压力较大,低-中-高方案变动下耕地量变影响范围缩小53.5%,耕地利用方式和结构影响区分别增加了2倍和1.25倍,粮食增产区由5.4%增加到54.1%。不同区域粮食生产对耕地利用变化响应的时空差异显著,未来响应变化敏感区将是流域粮食增产潜力区和耕地利用关键调控区。