湖南空气质量预报中的数据预处理和特征工程

为提高空气质量预报的准确率,建立了融合气象和环境观测资料、结合机器学习和数值天气预报,且预测时效较长、预测精度较高的机器学习模型库。以湖南6个城市(长沙、株洲、湘潭、益阳、常德、岳阳)的空气质量预报为例,将数据预处理、特征工程方法运用到模型之中,得出以下几点结论:①数据预处理工作包括样本收集、数据清洗、缺失值处理、异常值剔除等,对提高模型预测稳定性帮助很大。②点、线、面的特征组合有助于完整地描述污染物的生消过程。引入传输指数后,株洲市模型对传输型污染过程的预测性能得到明显提高,对轻度、中度、重度污染的分类准确度分别提升了23.6%、16.6%、30.0%。引入静稳指数后,长沙市模型PM_2.5浓度测试的相关系数由0.938提升至0.959,均方根误差由10.33下降至8.46,且模型对中度以上污染天气的极值预报结果更接近实况;益阳市模型在高浓度样本预测中存在的系统性偏低现象得到改善,对轻度以上污染天气的预报结果得到较大矫正。③随机森林的特征重要性排序功能可以大幅度减少特征的数量,使得模型的可解释性和稳定性增强。     

汉江富营养化动态模型研究

针对汉江富营养化问题，建立水体富营养化动态模型，其特点是不仅能够较好地模拟浮游植物的变化过程，而且能够提供发生水华的原因和生态机理的解释。最后汉江武汉段1998年发生的水华事件为实例进行模拟，结果表明模型合理可信。     

乳化液膜法处理石油石化废水的研究

石油石化废水中酚含量高,限制了汽提净化水回用效率,需进行脱酚处理。文章采用煤油、span-80、液体石蜡、磷酸三丁酯和NaOH构建乳化液膜,探究其对酸性水汽提净化水的脱酚效率。运用以响应面法(RSM)为依据的Box-Behnken设计,以span-80投加量、液体石蜡投加量、油/内比(油相与NaOH之比)和制乳转速为影响因素,建立了汽提净化水中苯酚去除率的二次回归预测模型,并优化了处理条件。结果表明,液体石蜡投加量对苯酚去除率的影响最为显著,其次是span-80投加量。通过RSM分析得到汽提净化水脱酚的最佳实验条件为：span-80投加量2%(质量百分比),液体石蜡投加量15%(体积百分比),油内比1?1,制乳转速6 000 r/min,此时苯酚去除率达到98.65%。萃取分离后的液膜易于破乳,破乳率达到98.33%,且回收油可循环利用,从而大大节约成本实现资源化。     

电脱盐反冲洗废水稳定性研究

电脱盐反冲洗废水污染组成复杂,废水乳化带油严重,破乳分离困难。文章对比分析了电脱盐反冲洗废水与正常排水的水质特性,通过Zeta电位、表面张力和稳定性分析探究了体积稀释比对反冲洗废水稳定性的影响,考察了不同体积稀释比及转速与电脱盐反冲洗废水沉降或上浮速率的关系。结果表明：电脱盐反冲洗废水COD为55 785 mg/L,是正常排水的10.8倍,以非溶解性有机物为主;反冲洗废水Zeta电位为-2.5 mV,当体积稀释比为90%时,Zeta电位为-14.8 mV,随着体积稀释比降低,Zeta电位稳定在-14～-18 mV;反冲洗废水表面张力为42.20 mN/m,体积稀释比由100%变化至70%时,表面张力变化不大,但随着体积稀释比降低,表面张力呈增加趋势;反冲洗废水的不稳定性指数约为0.05,当体积稀释比从90%变化至1%时,不稳定性指数升高,而且转速由500 r/min增加至1 000 r/min时,不稳定性指数也有所升高;电脱盐反冲洗废水体积稀释比为80%～90%时,适于上浮处理;体积稀释比为20%～40%时,适于沉降处理。研究成果可为电脱盐废水混凝脱稳与气浮沉淀分离处理提供参考。     

基于模糊综合-集值统计法的露天煤矿爆破安全风险评价

为减少露天煤矿爆破开采过程带来的生产安全事故,根据某露天煤矿的人员配备、地理位置、地质概况、生产能力与工作制度、安全生产管理情况以及总结以往爆破事故案例,结合相关专家意见,建立了4个一级指标、18个二级指标的某露天煤矿爆破安全风险评价指标体系;利用集值统计法确定一级、二级风险评价指标权重值,选取区间方差法对权重值进行可靠性分析;利用专家评分建立评判矩阵,最终建立了基于模糊综合-集值统计法的露天煤矿爆破安全风险评价模型,并在某露天煤矿爆破安全评价中成功应用,确定评价总得分为78.424 0分,评价等级为二级（很好）;利用最大隶属度原则结合模糊评判矩阵,对各一级、二级评价指标进行安全评价分析,并对重要程度高、专家评分低的指标给出相关建议。     

季铵盐型水处理剂处理钻井压滤液的研究

水基钻井压滤液富含各类有机添加剂,色度大、矿化度高、处理难,严重影响生态环境的安全性。文章分析了某油田废水基钻井压滤液的性质,利用自制和市售的季铵盐型水处理剂对其处理,考察了两种药剂投加量对压滤液色度、总有机碳（TOC）、化学需氧量（COD）、阴离子的处理效果。结果表明,在投加量为6 mL/L时,色度、TOC、COD达到最佳去除率,分别为98.01％,54.1％和29.9％,对阴离子SO42-和Cl-的去除率分别达到40.6％和21.9％。Zeta电位结果表明,自制型水处理剂能对胶体发生电中和作用,长链结构能起到吸附和架桥作用,有效实现了污染物的快速絮凝沉降。此外,与购置的水处理剂性能及药剂成本对比,发现合成的水处理剂具有更好的处理效果,并展现出低廉的药剂成本。     

武钢循环冷却水钢管腐蚀的原因及其对策

针对武钢循环冷却水系统部分钢管腐蚀,造成管管漏水,严重影响正常生产的问题.探讨了钢管产生腐蚀的原因及其对策.近2年,通过实施减缓循环冷却水钢管腐蚀的对策,取得了明显的效果.     

微波消解-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法同时测定塑料中的铅、镉、汞、铬、砷

建立了微波消解-电感耦合等离子体质谱同时测定各种塑料中的铅、镉、汞、铬、砷等元素的方法.对仪器的参数设置、进样系统的选择、测试稳定性等方面进行了系统研究,并对塑料标准样品中上述元素分析的前处理条件如消解体系、酸用量、消解温度及时间等进行了优化.方法检出限为0.7-6.5 ng·g-1,加标回收率为89.8%-103.5%,相对标准偏差为0.8%-11.3%.     

腈氯纶吸附纤维对亚甲基蓝和铅离子的共吸附行为研究

采用无机活性炭与丙烯腈-偏氯乙烯共聚体共混,以二甲基甲酰胺为溶剂纺制了腈氯纶吸附纤维,并用水合肼控制预交联过程,通过碱性水解制得羧酸钠型离子交换吸附纤维,着重考察了该纤维在染料亚甲基蓝和重金属Pb2 混合共存条件下对2种物质的共吸附行为.结果表明,混合条件下,该纤维对亚甲基蓝和Pb2 的吸附量可分别达到9.5 mg·g-1和487.8 mg·g-1;活性炭对亚甲基蓝的物理吸附与改性纤维对Pb2 的离子交换过程同时发生,离子交换的发生对物理吸附的影响较大;Langmuir模式比Freundlich模式更适于描述Pb2 的等温吸附过程;随着温度的升高,纤维的物理吸附能力增强,而对Pb2 的离子交换性能变化不大;pH为中性条件时,纤维对Pb2 和亚甲基蓝的吸附量均达到最大.     

控氧生物膜系统对微污染水体的脱氮性能

通过控制生物膜系统溶解氧(DO)浓度分别为0.5~1 mg/L(Ⅰ)、1~2 mg/L(Ⅱ)、2~3 mg/L(Ⅲ),研究在微污染城市河道水体中实现短程硝化反硝化的可行性。研究表明,在3个系统中,化学需氧量(COD)、氨氮(NH+4-N)和总氮(TN)的平均去除率分别稳定在62.3%、38.6%和38.2%(工况Ⅰ),65.5%、59.4%和28.2%(工况Ⅱ),66.1%、77.3%和22.8%(工况Ⅲ)。系统中各形态氮素含量及其变化情况分析表明,在具有一定NH+4-N去除率前提下,控制体系处于低DO浓度(1 mg/L),亚硝酸盐氧化菌(NOB)生长及活性受到抑制,NO-2-N明显累积,经反硝化作用直接转化为氮气(N2),实现了微污染城市河道水体中的短程硝化反硝化。