几种网格数据处理方法的应用与评述

对于利用网格布点所测得数据的处理,可采用积分法、趋势面法、多项式法和平均值法,各种处理方法各有其特点。平均值法计算简单,各个网格权重相同,意义明了,但精度不高;积分法和趋势面法考虑到了位于中心的网格对整个区域的贡献率大,组成的三角形多,统计时利用次数就多,边缘的网格数据利用次数少,物理意义明确。积分法还可计算总量,趋势面法可以在图上表示区域分布及变化趋势;多项式法除了计算其平均值外,还可模拟测定值,可计算测得数值序列趋势值和偏差值,分析污染物分布及变化情况。使用时要根据分析对象的物理意义及研究目的不同,选择不同的数学模型和计算公式。     

高海拔地区生态可持续发展策略刍论

通过生物多样性调查及参照国内外对该区域的研究资料基础上,充分认识了高海拔地区基本特点及其重要性,系统阐述了目前高海拔地区在生态可持续发展过程中所面临的问题及限制因素,提出全面开展生物多样性调查,确立生态保护优先区,建立保护区网络,加强区域物质、科技、人才等基础建设,建立健全生态保护投入机制,加强立法与监管,实行合理的生态移民政策等区域生态可持续发展策略,为当前和今后我国高海拔地区的区域开发及进一步开展生态领域研究提供参考。     

石墨烯薄膜原子氧剥蚀行为及电阻特性

目的研究石墨烯薄膜在原子氧空间环境的适应性,为其在航天器上应用提供参考。方法采用刮涂法制备石墨烯薄膜,将石墨烯薄膜材料及石墨烯电阻传感器置于微波源原子氧设备内开展原子氧试验,原子氧剂量分别为3.0×10^20 atoms/cm2和7.5×10^20 atoms/cm^2,研究薄膜表面形貌、结构、成分及电阻性能的变化。结果采用刮涂法可制备氧含量较低的石墨烯薄膜,原子氧剂量为7.5×10^20 atoms/cm^2情况下,石墨烯薄膜的厚度损失为5.3μm,原子氧反应率为7.14×10^-25 atoms/cm^3。原子氧作用后,石墨烯薄膜中碳原子无序程度增大,C—O、—COOH官能团含量降低,C=O官能团含量增加。石墨烯电阻传感器的R0/R比值随原子氧剂量增加线性降低,0.8μm厚度薄膜可探测最大原子氧剂量为5×10^19 atoms/cm^2,增加薄膜厚度有望提高传感器的使用寿命。结论得到了石墨烯薄膜厚度损失、原子氧反应率、微观结构及电阻特性的变化规律,可为石墨烯薄膜的空间应用提供技术支撑。     

SIL评估技术在柴油加氢装置的应用

介绍了安全仪表系统安全完整性等级(SIL)评估方法,并将SIL评估技术在柴油加氢装置进行应用,系统全面分析了装置安全仪表系统的可靠性,并提出合理可行的建议措施,对于提高装置安全稳定运行水平具有重要作用。     

山东省不同地形区降雨侵蚀力时空变化特征

掌握降水及降雨侵蚀力的时空分布和演变特征对于揭示区域气候变化规律,有效预防和科学评估水土流失等环境问题具有重要意义。基于34个气象站点1961—2015年的降水日值数据,采用降雨侵蚀力计算模型、Mann-Kendall检验、小波分析和Kriging空间插值等研究方法,分析研究了山东省内山地、丘陵和平原等不同地形区的降水和降雨侵蚀力时空变化特征。结果显示：近55年间,全省及各地形区的降水量和降雨侵蚀力均呈波动下降趋势,年内分配均集中在夏季,降雨侵蚀力在时间尺度上存在25年左右的变化周期。空间上,降水和降雨侵蚀力均呈现鲁中南山区＞胶东半岛丘陵区＞鲁西北平原区;分界线由东北至西南沿福山—莱阳—淄博—定陶等站呈“S”型贯穿山东省,界线东南侧降雨侵蚀力高,西北侧降雨侵蚀力较低。其原因主要是受海拔和地形的影响,东南季风携带湿润气流受胶东半岛丘陵及鲁中南山地的阻挡抬升,致使“S”型分界线东南侧迎风面降水及降雨强度相对较高;西北侧背风面形成焚风效应,降水及降雨侵蚀强度较低。该结果可为山东省水土流失空间特征分析奠定数据基础,同时为区域水土资源利用与调控及生态环境保护与改善提供决策支撑。     

滑坡体三维构造及稳定性分析

采用体元技术建立滑坡体真三维模型,通过基本三棱柱体构建具有复杂曲面结构的空间组合体,每个单元都赋予不同的属性,为滑坡体三维稳定性分析提供基本的前、后处理功能.以此为基础,并结合三维极限平衡分析计算方法,开发了相关的滑坡三维模拟与稳定性分析软件,并成功应用于清江库岸大型滑坡的三维仿真计算.     

河南省畜禽粪便污染及耕地负荷时空变化特征分析

为了解河南省畜禽养殖废弃物对环境污染的影响,根据河南省2006年～ 2012年统计数据,以各地级市为单位,分析了2006年～ 2012年河南省主要畜禽粪便产生总量及养分总量、单位耕地面积粪便负荷量及其污染风险预警.结果表明：河南省畜禽粪便产生总量约为28627万吨,猪粪和牛粪占粪便总量的84.5％以上,畜禽粪便还田后,粪便中的养分含量将对该省的水环境造成污染;河南省耕地畜禽粪便负荷预警级别在I级与Ⅳ级之间,风险较高的地市主要集中在漯河、鹤壁等市,尤其是鹤壁市,负荷量最高达59t/hm2.因此,这些地级市应该加强畜禽粪便的风险管理和综合治理工作.     

环保多功能沥青除冰路面一体化设计研究

依托湖北杭瑞高速公路工程,为降低沿线行车通过居民区带来的噪音污染,解决冬季路面积雪薄冰带来的行车安全问题,以具有一定结构除冰性能的高连通孔隙沥青路面材料为基体,选用橡胶高黏度改性沥青,并掺入环保型化学抑冰剂,开发设计具有除冰、降噪、抗滑功能材料路面。以不牺牲路用性能为前提,通过测试动稳定度、冻融劈裂强度比、飞散损失、抗剪强度等,确定环保型化学抑冰剂的掺量。同时利用驻波管法、手工铺砂法及轮碾法测定空隙率分别为16%、20%、24%、28%的路面材料除冰性能、降噪性能和抗滑性能。测试结果表明,当环保型融雪除冰剂的掺量为2%,空隙率控制在20%左右时,高连通孔隙沥青材料的路面使用性能最佳,具有较好的除冰性能、降噪性能和抗滑性能。     

绿藻胞外聚合物对无机砷生物累积特征的影响

绿藻对无机污染物的净化作用受其自分泌胞外聚合物EPS影响.以EPS释放量高的蛋白核小球藻为绿藻代表,通过24 h短期As(Ⅲ)和As(V)的模拟水体暴露实验,研究绿藻对无机砷的生物累积特征及EPS影响.结果表明,在0—40 mg·L~(-1) As(Ⅲ)和As(V)暴露浓度范围,蛋白核小球藻细胞内的砷累积速率随暴露浓度的增加而升高,其动力学拟合结果符合Michaelis-Menten酶促反应动力学方程. EPS与无机砷存在界面相互作用影响,无机砷暴露浓度升高可促进小球藻EPS分泌, EPS与砷累积速率之间呈现正相关线性关系(R~2 0.900),主要影响成分是溶解态EPS.完整藻细胞与脱除胞外聚合物的活体细胞相比, As(Ⅲ)、As(V)暴露的最大吸附累积量分别增加30.6%和14.2%,而最大胞内累积量降低49.0%和31.0%. EPS与无机砷的微界面交互作用影响绿藻对砷污染的净化修复.     

谷壳和柚子皮生物炭的制备及其对红壤重金属的稳定化效应

选取柚子皮和谷壳,在低氧控温条件下制备生物炭,研究柚子皮和谷壳生物炭的结构特征及其对红壤重金属的稳定化效果。结果表明,谷壳的热分解温度在260~355℃,该阶段失重率达44.2%,碳化温度在355~630℃,该阶段失重率为34.7%。柚子皮的热分解温度在180~430℃,该阶段失重率为65.4%,碳化温度在430~500℃,该阶段失重率为19.6%。在制备生物炭时,热解温度越高,获得的生物炭表面官能团含量越少,热解时间越长,生物炭表面官能团数相对越多。重金属稳定化实验发现,300℃制备的生物炭对铅镉稳定化效果总体优于500℃制备的生物炭;柚子皮生物炭对红壤镉的稳定化效果优于谷壳生物炭,两种生物炭对红壤铅镉的稳定化作用主要归因于生物炭表面酚醇羟基、甲基、亚甲基、羧羰基、酯基等官能团的化学吸附作用,表面物理吸附作用贡献较小。