人工神经网络在水环境质量评价中的应用

应用人工神经网络理论与方法建立了滏阳河水质评价的RBF(径向基函数)神经网络模型,对滏阳河邯郸市区段的从南环到北环的7个监测断面水质进行了评价,并与灰色聚类结果进行对比。结果表明RBF神经网络模型能很好地解决评价因子与水质等级间复杂的非线性关系,评价水质简便可靠,预测精度高,具有通性和客观性。根据评价结果,分析了滏阳河邯郸市区段水质污染程度,可以为水环境保护工作提供防治依据。     

微波技术处理气态污染物的应用研究进展

对微波技术在处理气态污染物方面的应用研究进行综述,简要介绍了微波加热的机理和特征,重点阐述了微波在处理氮氧化物、硫氧化物和挥发性有机物污染气体方面的应用,并对微波技术在处理气态污染物方面应用的研究方向和前景进行展望。     

小流域地下水与地表水微生物组成结构差异及其成因分析

对中山大学滨海水循环综合试验基地的河道水和地下水进行采样,运用16S rRNA基因分析方法,研究微生物的群落组成、结构,同时,通过Mothur软件分析不同采样点的系统发育多样性和文库稀释曲线.结果表明,上下游河道水和地下水均以变形菌(Proteobacteria),厚壁菌(Firmicutes),古菌(Archaea)为优势种群,变形菌在上游堰、下游堰、R1、R2、R3分别占各自总数的29.7%、30.3%、28.1%、20.9%、14.2%;厚壁菌在上游堰、下游堰、R1、R2、R3分别占各自总数的9.7%、20.3%、19.8%、8.6%、39.6%;古菌(不可培养的泉古菌和广古菌)在上游堰、下游堰、R1、R2、R3分别占各自总数的14.2%、12.3%、11.7%、12.1%、3.5%.表明地下水、地表水微生物组成结构有一定的趋同性.另一方面,酸杆菌(Acidobacteria)、硝化螺旋菌(Nitrospira)、拟杆菌(Bacteroidetes) 和Candidate division OPx等在不同采样点的丰度各异,不同埋藏条件下的地下水和地表水多样性指数与稀释曲线有所不同,揭示小流域的微生物组成、结构具有空间差异.研究显示,受周围水文地质条件、补给差异等影响,微生物种群随之演化,微生物特征与水文地质、化学离子密切相关.     

华南滨海小流域降雨入渗对地下水的补给分析

以华南滨海小流域——中山大学滨海水循环试验基地（试验基地）作为研究区,在对该流域地下水和雨水分别进行采样、实验分析的基础上,利用氯量平衡法（CMB）与地下水动态法计算了该流域的降雨入渗补给系数与给水度。研究发现,试验基地地下水主要受降雨补给,地下水埋深在雨季（4—9月）、旱季（10—3月）的变动范围大致为0～1.5 m与0～0.5 m。根据CMB计算结果,补给区、中间区雨季降雨入渗补给系数分别为旱季的1.3～1.6倍和1.3～2.0倍,且补给区大于中间区（M5井除外）。利用地下水动态法计算次降雨入渗补给系数,所得雨季、旱季的均值（7.6%和4.6%）与CMB计算结果（7.7%和5.3%）较为接近。给水度、雨强与入渗补给系数均存在一定的线性关系。将地下水埋深分别与降雨入渗补给量及潜水蒸发量进行多项式拟合对比,发现降雨入渗对地下水的最大入渗补给埋深约为2.3 m,当埋深为3.1 m时,地下水可获得最大净补给量。     

HCl气体对污泥热解产物性质影响的试验研究

为研究污泥热解中同步提升热解产气品质和制取低重金属含量半焦吸附剂,文章分别在800℃和900℃下进行干化后污泥的快速热解实验,对比研究了通入HC(l0.1%体积分数)气体对热解气体产物组分、半焦中重金属含量及制取半焦吸附性能的影响。研究表明热解过程中通入HCl可在提高热解气组分中H2、CO含量的同时提高重金属去除率、降低热解半焦中重金属残余量,增大热解半焦比表面积、提高其吸附性能,但对于半焦吸附性能的影响程度要小于对热解产气及重金属残余量的影响。900℃通入HCl时H2和CO含量均最高分别达到35.01%和30.68%,同时半焦中重金属浓度最低,且同时具有最大比表面积、最高吸附性能,对Pb2+最大吸附量为19.2 mg/g。     

Irrigation quotas for high water use efficiency and economic water productivity of typical crops in Shiyang River Basin北大核心CSCD

Water consumption in agricultural activities is the main water use in inland oases in Northwest China. Research on water conservation in agriculture is of great significance to alleviate the conflict between the use of agricultural and ecological water and is of great importance to local farmers’ livelihoods. This study, based on traditional irrigation practices (flood irrigation and fixed irrigation frequency) of Minqin County in Shiyang River Basion, was designed to reveal the impacts of five irrigation quotas (1 800, 1 440, 1 080, 720, and 360 m3/hm2) on crop yield, biomass, irrigation water use efficiency (IWUE), and economic water productivity (EWP) to determine the optimal irrigation for five crops and guide local irrigation practices. The results showed that: (1) Under the five irrigation quotas, IWUE of corn, with the highest of 12.27 kg/m3, was higher than the other four crops; (2) The average EWP of cotton with a 2-year-average of 8.0 yuan/m3 was higher than the other four crops. Thus, the economic output of cotton is the best under the same irrigation quota; (3) Considering the yield, IWUE, EWP, and biomass, corn was better than the other four typical crops; and (4) 1 080 m3/hm2 was the optimal irrigation quota for sunflower in local planting practices. In addition, 720 m3/hm2 was suitable for corn, pepper, wheat, and cotton as their irrigation quota. This study shows that reducing the amount of irrigation quota in the Shiyang River Basin can effectively improve local IWUE and EWP. © 2022 Authors. All rights reserved.     

超低排放改造后燃煤电厂细颗粒物排放特征

超低排放改造后,燃煤电厂细颗粒物排放特征发生了变化,为定量评估颗粒物中各组分的排放特征及环保设备对细颗粒物的影响选取了3台超低排放机组为研究对象利用DGI分级撞击采样器对湿法烟气脱硫装置(WFGD)、湿式静电除尘器(WESP)进、出口颗粒物取样并用多种指标分析研究.结果表明,3台机组出口处排放的PM_1、PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度范围分别为0.25～0.38、0.31～0.42和0.42～0.57 mg·m~(-3)两种改造工艺下排放的PM_(10)质量浓度相当,但是颗粒物粒径分布和成分组成存在差异相比FP1和FP2机组,FP3机组PM_(2.5)/PM_(10)比值最高,可能原因是FP3机组安装了WESP,对粒径2.5μm以上的颗粒有更好地脱除效果.FP2和FP3机组排放的PM_(2.5)中水溶性离子总浓度分别为0.20 mg·m~(-3)和0.06 mg·m~(-3),FP2机组排放水溶性离子以Ca~(2+)和SO_4~(2-)为主,FP3机组以NH_4~+和SO_4~(2-)为主.FP2机组WFGD进出口颗粒物分析结果显示,WFGD过程会通过夹带含石灰石、石膏的脱硫浆液增加水溶性离子排放.在WFGD后加WESP能有效去除PM_(25)、PM_(10)颗粒物,降低水溶性离子对大气环境的影响.     

部分亚硝化-厌氧氨氧化处理磁混凝生活污水

以磁混凝预处理后的生活污水为处理对象,构建了部分亚硝化-厌氧氨氧化分体式反应器,通过曝气调控与生物强化促进部分亚硝化反应的稳定进行,并耦合厌氧氨氧化反应进行深度脱氮.近100d的运行结果表明,在生物强化和间歇曝气的控制条件下,亚硝酸盐积累率达到了89.93%;提高亚硝化反应器中曝气阶段溶解氧浓度（从0.6~0.8mg/L升高至1.0~1.2mg/L）有利于氨氮与总氮去除.该系统最高能够去除95.45%的氨氮和86.28%的总氮,实现了稳定、高效脱氮;磁混凝预处理后的生活污水在亚硝化反应器中,间歇曝气条件促进了残留的溶解性有机物为反硝化提供碳源,COD总去除率达到64.65%~74.42%,并且亚硝化反应器出水与系统最终出水的有机物组分相似,主要为难降解有机物.     

基于响应曲面法的聚合氯化铝对矿井废水中氟离子混凝去除工艺优化

为有效去除矿井废水中氟离子,利用聚合氯化铝(PAC)对某矿井含氟废水进行混凝效果研究,设计单因素实验,研究了铝氟摩尔比(r)、pH和凝聚时间等因素对PAC混凝去除氟离子的影响,依据响应曲面法的Box-Behnken Design(BBD)实验设计原理,探究了r、pH和凝聚时间对混凝效果的影响,并优化工艺参数。结果表明：各因素对混凝效果的影响顺序为r> pH>凝聚时间;在r=19.04、pH=6.5、凝聚时间为2.9 min的最佳条件下,氟离子的去除率为56.4%,与预测值(56.46%)基本吻合;去除氟离子的机理包括PAC对氟离子絮凝沉淀、离子交换和络合沉降等;pH影响PAC在溶液中的存在状态,凝聚时间则影响矾花在溶液中形成的速度以及密集程度,进而影响混凝沉淀效果。由此可以看出,BBD优化模型预测与实际处理效果基本一致,铝氟摩尔比和pH是去除氟离子的主要控制因素。本研究使用的实验方法具有处理工艺简单、效果稳定、成本低等优点,可为实际矿井废水中氟离子的去除提供参考。     

低渗透非达西流场中的一维溶质运移模拟

为了准确地研究低渗介质中地下水污染问题,在充分考虑地下水在低渗介质中渗流时存在启动压力梯度和动边界的基础上,建立了低渗介质中地下水污染和地下水渗流的耦合数学模型。采用有限差分法和混合有限分析法对耦合模型进行数值求解,并分析了启动压力梯度对地下水污染浓度的影响。结果表明启动压力梯度对地下水污染浓度的分布有着重要的影响,在研究低渗介质中的污染问题时不容忽视。