基于改进粒子群算法和元胞自动机的城市扩张模拟——以南京为例

为合理利用多智能体算法解决城市扩张动态模拟问题,基于地理学理论和社会学规律对粒子群算法进行有针对性的改进,提出分段式粒子群算法(SPSO),并结合元胞自动机模拟复杂时空过程的能力,构建出适用于城市扩张模拟的地理元胞自动机SPSO-CA。在SPSO-CA中我们利用多时像的土地利用数据、交通路网数据和地形数据,挖掘出1995~2000年南京城市扩张的土地转换规则。再由此规则实现1995~2008年的南京市城市扩张过程的动态模拟。最后对比SPSO-CA、PSOCA及NULL模型结果得:SPSO-CA总精度86.3%,Kappa系数为0.792,Moran’s I为0.078,PSO-CA总精度83.6%,Kappa系数为0.755,Moran’s I为0.054,NULL模型总精度81.9%,Kappa系数为0.741,真实的Moran’s I为0.072。这表明无论是总精度还是空间一致性,SPSO-CA都优于PSO-CA和NULL模型,即用SPSO-CA模拟城市扩张是可行的。     

酸性矿井水中和沉淀法除铁优化

针对山西某煤矿高矿化度、高铁酸性矿井水除铁效果差、出水容易返色等问题,采用NaOH中和调pH、曝气及化学氧化等处理工艺进行酸性矿井水中和沉淀法除铁优化实验研究。结果表明,采用NaOH中和沉淀法除铁时,投加中和剂使出水pH达6.7以上时,出水中铁含量低于10 mg/L,满足排放要求。对于本实验废水NaOH所需投加量为2.8 g/L,铁的去除率可达到99.75%;以H2O2对原水进行氧化处理,可迅速将Fe(Ⅱ)氧化成Fe(Ⅲ),其用量与原水中Fe(Ⅱ)的含量成正比。当其用量为1.6 mL/L时,可将原水中的Fe(Ⅱ)完全转化为Fe(Ⅲ),投加中和剂使出水pH达到4.5以上时,能使出水中铁含量满足排放要求。对于实验废水所需的NaOH投加量为2.0 g/L,比直接中和沉淀所需的NaOH用量要节省28.6%。曝气处理对原水中Fe(Ⅱ)的氧化效果不明显。     

航天器局部载荷模态分析方法研究

文章在介绍了模态试验基本方法和基本原理的基础上,着重探讨了锤击法测量航天器局部载荷结构的模态试验方法。通过对该载荷不同方向的激励,得到了其各个方向的模态频率、模态阻尼和模态振型,为航天器有效载荷设计及修改提供参考意见。     

多氯联苯Aroclor系列的弗罗里硅土小柱淋洗条件

使用商品化弗罗里硅土小柱对废水中的Aroclor进行净化。比较了不同极性洗脱溶剂和洗脱体积下弗罗里硅土小柱的净化效果。采用1 g/6 mL的弗罗里硅土小柱净化时，洗脱液体积大于8.0 mL，洗脱完全，未有目标物质被检出。淋洗溶剂的极性改变，对初始洗脱体积（0~3.0 mL）的洗脱效率会产生一定影响。随着极性的增加，目标物的回收率随之增加，但是共流出的干扰物也随之增加。     

Distribution of nutrients,heavy metals,and PAHs affected by sediment dredging in the Wujin'gang River basin flowing into Meiliang Bay of Lake Taihu

This paper's survey of the pollution of the Wujin'gang River is important because it is one of the main rivers flowing into Meiliang Bay of Lake Taihu in eastern China. Trace metals (TMs) in this paper are described according to their pollution index (P _i). Cluster analysis and correlation analysis are utilized for group sites and to assess co-contamination. Toxicity effect analysis was conducted using individual sediment quality guideline quotients (SQGQs) and mean SQGQs. The results showed that sediment from the Wujin'gang River basin was affected by nutrients, heavy metals, and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), which are an essential contamination source for both Meiliang Bay and Zhushan Bay of Lake Taihu. The discharge of TMs has significant correlations to total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP); however, no significant correlations were observed between the content of PAHs and TMs. Toxicity effect results show that sediment in the Wujin'gang River basin threatens sediment-dwelling organisms. The harmful effect was mainly caused by heavy metals especially Cd, Cr, Ni, and Cu. Sediment dredging is an effective way to control pollution from internal rivers especially for the pollution of TN and heavy metals in the Wujin'gang River basin.     

安徽省县域公路交通与经济发展空间格局及耦合研究

交通与经济系统相互影响又互为合作,二者的良性反馈与循环是区域协调均衡发展的切实保证。基于安徽省77个县(市)域研究单元,利用公路交通路网和社会经济数据,借助交通优势度模型、经济发展水平综合评价模型和耦合协调发展评价模型,考量分析了公路交通和经济发展的空间格局及其耦合协调特征。结果表明:(1)安徽省县域公路交通路网密度北高南低,总体较优;交通可达性呈"单核"圈层分异;区位优势度呈"多核"圈层分异;交通优势度正介于"多核"向"单核"圈层转变的过渡状态。(2)各县(市)经济发展水平整体呈"金字塔型"分化,低发展水平单元基数较大;优势单元多集中于皖江城市带地域;地级市市辖区经济发展水平普遍高于周边县(市)。(3)全省县域公路交通与经济发展耦合关系整体良好,但协调度水平总体偏低,绝大多数县(市)公路交通发展超前经济。如何依托既有公路交通支撑,加快推进县域经济发展,是打造全省公路交通与经济协调发展新格局的关键。     

锐钛矿-金红石混合晶型TiO2降解气相苯

用溶胶-凝胶法并通过控制煅烧温度合成不同晶相比的混合晶型纳米TiO_2,在紫外光光照下降解气相苯。考察了苯初始质量浓度、紫外灯光照强度和催化剂加入量对苯去除率的影响;探究了光催化降解气相苯的动力学特征。结果表明:450℃煅烧制备的催化剂降解苯效率最高,此催化剂金红石相质量分数为6.30%;在苯初始质量浓度为74.39 mg/m~3、催化剂加入量为7 g、光照强度为2.18 klux的最佳条件下反应84 min,苯去除率达99.73%;光催化降解率与光照强度之间符合0.5级动力学特征;当催化剂加入量为3 g时,单位时间单位质量催化剂降解苯的质量最多;苯的光催化降解反应均符合一级动力学方程。     

不同自燃倾向性煤的指标气体产生规律实验研究

为研究不同自燃倾向性煤的自燃指标气体变化规律，提高对煤早期自燃预测预报的准确度，采用程序升温实验系统，得到内蒙古褐煤、神东长焰煤、河南气煤及枣庄焦煤4种不同变质程度煤的氧化时间随温度的变化关系，以及指标气体浓度在煤氧化过程中的变化规律。结果表明:自燃倾向性最高的褐煤应以CO和乙烯作为煤自燃早期预报的首选指标气体；易自燃的长焰煤应采用乙烯和烯烷比为主、以CO为辅的煤自燃判定指标；自燃倾向性较低的气煤应以乙烯和烯烷比作为煤自燃预报指标；CO是自燃倾向性最低的焦煤的最佳自燃预报指标气体。     

环境规制、省际产业转移对污染迁移的空间溢出效应

目前我国正在积极地探寻经济增长高质量发展,生态环境与经济持续、稳定的和谐发展至关重要。虽然政府制定了相关的环境治理政策,但我国环境治理整体效果仍然欠佳。自从分税制改革以来,地方政府为了获得较高经济效益,会放松对环境管理,导致环境治理高投入低成效。同时,由于区域经济发展不平衡导致政府在制定相关环境治理政策时带有区域性特点,迫使高污染高能耗企业迁移至环境规制相对薄弱的地区,由此产生污染迁移的现象。基于此,对2003—2017年30个省区市(港澳台和西藏除外)环境污染总指数的空间溢出效应进行探讨,构建动态空间杜宾模型研究环境规制、省际产业转移对污染迁移的影响。研究结果表明:①环境规制总体上对环境污染具有显著直接效应且存在正向空间溢出效应,当某省环境规制强度增加,环境污染总指数会降低,从而引起污染向相邻省份转移,造成相邻省份的环境污染总指数上升。②省际产业转移整体上对环境污染具有显著直接效应且存在负向空间溢出效应,当某省的产业转移到相邻省份时,会缓解本省环境污染,却加重相邻省份的环境污染程度。这就需要中央政府加强对于各省区市的环境管控,统筹各区域的联防联治机制。产业转移承接省份在招商引资的过程中不仅要考虑本省环境承载能力和环境治理能力,还要考虑入驻企业自身污染排放处理能力,并将污染排放指数纳入筛选条件。同时,产业转移承接省份要引入企业的生产工艺、技术、研发团队等,运用技术溢出效应提升区域环境治理水平。     

南海湖非冰封期浮游植物群落生态特征及其与环境因子关系

分别于2017、2018年的非冰封期(5—10月)对南海湖的浮游植物群落和环境因子进行了调查。共发现浮游植物7门80属157种(含变种),其中绿藻门种数最多,其次是硅藻门和蓝藻门,时间上7月最多、10月最少,空间上呈东高西低、南高北低的趋势。浮游植物密度为23.35×10~6～126.00×10~6个/L,平均值为66.78×10~6个/L。主要优势种有微小平裂藻(Merismopedia tenuissima)、水华束丝藻(Aphanizomenon flosaquae)和螺旋弓形藻(Schroederia spiralis)。南海湖水质总体处于中污染状态。冗余分析表明,TN、TP、pH和温度是影响浮游植物分布的主要环境因子,绿藻门与TN关系密切,蓝藻门与TP、温度关系密切,硅藻门与pH关系密切。