基于XGBoost选择迁移条件提升LSTM模型河流水质预测能力

准确预测河流水质变化是流域水环境管理的重要基础。目前常用的基于数据驱动的深度学习模型依赖大量的监测数据训练,然而很多河流数据缺乏,无法满足水质预测精度要求。提出了一种基于极端梯度提升模型(XGBoost)的迁移条件选择方法,利用全国河流自动监测站点的水质参数(水温、pH、溶解氧、总氮)数据集,研究建立长短期记忆神经网络(LSTM)模型库,通过迁移学习条件的优化,提升LSTM模型的预测能力。结果表明：1)采用不同源域和迁移方式训练出的模型,其预测精度有很大差异;2)基于XGBoost模型选择最佳迁移条件,迁移模型的预测误差(RMSE)降低了9.6%～28.9%,LSTM模型预测精度明显提升;3)选取合适的迁移方式、选用性质接近的源域数据、增加训练数据量均可以提升迁移模型的预测精度。该建模方法可应用于实测数据少的河流水质预测,为流域水环境精细化管理提供技术支持。     

政府环保类引导基金的运行管理模式研究

本文基于国内已有的相关政府引导基金和环保基金的运行管理模式,经分析和比较提出适合中央和地方层面环保类引导基金的运行管理模式。除了要符合基金运作的一般规律,本文认为中央层面设立政府环保类引导基金适合契约制形式,引导基金内只有中央财政出资,按照母基金参股子基金的方式来运作,同时达到撬动社会资本和引入先进基金管理公司的目的;地方层面设立相应基金适合采用有限合伙制形式,直接吸引社会资本与政府共同建立引导基金,投资方式以直接投资为主、参股子基金为辅,可以发挥金融机构的融资优势和环保类专业机构的技术和经验优势。     

船舶压载水中海洋微生物的羟基自由基致死特性研究

鉴于当前尚无一种有效治理压载水中外来有害生物入侵的方法,为解决这一难题,本文采用高级氧化技术,即生成高浓度羟基溶液的方法治理船舶压载水中的海洋微生物.研究主要是利用介质阻挡强电离放电的方法,将空气中的O2和海水中H2O电离离解成.OH等氧化自由基,溶于海水中形成高浓度羟基溶液.同时,实验以羟基致死压载水中的湛江等鞭金藻、牟氏角毛藻和大肠杆菌为例进行了研究.结果表明:羟基致死微生物的阈值为0.6 mg·L-1,主要是破坏了藻类体内的叶绿素,进而导致藻类的死亡.     

基于陆海统筹的流域一海湾水环境测管协同模式研究

流域—海湾是推动国家陆海统筹战略和生态文明建设的主战场,基于陆海统筹构建水环境测管协同模式是实现水环境治理与海岸带可持续发展的关键。本文以福建省九龙江流域—厦门湾为例,通过梳理其水环境污染治理实践,识别了流域—海湾水环境系统监测与管理过程中存在的关键问题,进一步提出构建陆海统筹的监测—管理协同治理新模式的建议:通过健全流域—海湾监测管理评估协同机制、加强基于生态系统健康监测与管理、推动建设陆海一体化生态环境信息智慧协同平台等对策,提升九龙江流域—厦门湾水环境治理现代化水平,为新时代流域—海湾系统水环境综合治理提供科技支撑。     

正定矩阵因子分解模型在环境中多环芳烃源解析方面的应用

<正>定矩阵因子分解模型(PMF)自1993年开发至今,其在环境中持久性有毒物质(PTS),尤其是多环芳烃(PAHs)源解析中的应用取得了重大研究进展。简要介绍了PMF模型的基本原理,在综述该模型用于土壤/沉积物、大气及水体中PAHs源解析现状的基础上,结合其在实际工作的应用,评述了其在环境中PAHs源解析方面的应用潜力及发展前景。     

铜绿微囊藻胞内DOM光降解及其对芘结合能力的影响

利用紫外可见吸收光谱法及荧光光谱法研究有氧和缺氧条件下紫外线A波段(UV-A)辐照对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)胞内溶解性有机质(IDOM)(M. aeruginosa-IDOM)光降解行为,并考察光降解对其与芘结合能力的影响.结果表明,M. aeruginosa-IDOM经6d光降解后,有氧组中溶解性有机碳(DOC)浓度及其吸收系数a₃₅₅降解幅度均高于缺氧组.有氧及缺氧状态下M. aeruginosa-IDOM光降解过程中吸光度比值E2/E3(250nm/365nm)变化相似,但254nm处比紫外吸收值(SUVA₂₅₄)变化不同.激发–发射三维荧光光谱法(EEMs)结合平行因子(PARAFAC)分析,结果显示, M. aeruginosa-IDOM中类蛋白C1、长波激发类腐殖质C2及短波激发类腐殖质C3荧光强度在两种光降解条件下变化趋势不同. M. aeruginosa-IDOM光降解过程符合一级降解动力学特征的参数,在有氧组中降解半衰期均短于缺氧组.此外,光降解过程中,有氧组M. aeruginosa-IDOM与芘结合能力降低,但缺氧组M. aeruginosa-IDOM与芘结合能力先下降后增加.     

桐花树幼苗叶片生理生态指标对气态汞胁迫的响应

桐花树是我国主要的广布种红树植物,具有泌盐性。通过胁迫实验,研究桐花树幼苗叶片生理生态指标对气态单质汞(Hg0)胁迫的响应,以期了解红树植物吸收和富集气态汞的机制。结果表明:气态汞胁迫造成桐花树叶片可溶性糖含量、过氧化物酶(POD)活性下降;而丙二醛(MDA)、脯氨酸、超氧化物歧化酶(SOD)等指标上升;叶绿素含量、过氧化氢酶(CAT)活性出现先升高后降低的趋势,还原型谷胱甘肽(GSH)含量则先降低后升高。总之,虽然Hg0胁迫可增加桐花树幼苗叶的膜质过氧化程度,影响其生理代谢活动,但其叶片可通过调节抗氧化酶活性及还原型谷胱甘肽含量来提高自身抗氧化能力,进而提高对Hg0的抗性。     

生态损害补偿与赔偿的科学及法律基础探析

生态补偿是协调经济发展与环境保护的有效经济手段,在中国得到了广泛重视.由于受到学科范畴的限制,学术界和管理界对生态补偿的内涵、经济性质和法律性质还存在许多争论,关于生态损害的科学含义及与之对应的补偿与赔偿的法理基础尚有待完善.本文旨在梳理生态补偿的相关术语,探讨生态损害及损害补偿与赔偿的科学含义、法理差异及法律制度,从而为我国进一步开展生态补偿的理论研究和实践提供参考.论文首先从环境管理、环境经济学以及法学三层面对生态补偿的内涵进行分析,并在探究生态补偿实践的演变历程的基础上,提出生态补偿至少包含生态保护补偿、生态损害补偿与生态损害赔偿三个方面的内容;其次,文章对生态损害的科学和法律含义进行了辨析,提出：1）生态损害补偿中的生态损害是指人类活动对自由的自然资源的损害,即初级生态损害;2）从法学角度来看,生态损害可分为过错行为导致的生态损害、非过错行为导致的生态损害以及历史累积污染导致的生态损害;3）补偿与赔偿在法理上存在发生的基础、性质、承担责任的时间、承担责任的方式以及程序等方面的差别;4）在以上基础上,论文探讨不同行为造成的生态损害的责任方应当承担补偿/赔偿责任.第三,论文从归责原则、责任主体、补偿/赔偿范围、方式以及补偿/赔偿金额的计算等方面对建立和实施生态损害补偿与赔偿的法律基础和制度进行了论述与分析.最后,论文提出了完善生态损害补偿/赔偿制度的政策建议.     

地表水中致癌芳香胺的高效液相色谱-串联质谱直接测定方法

建立了超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS/MS)快速直接测定地表水中致癌芳香胺物质的方法.样品采集后,用0.22μm的聚四氟乙烯(PTFE)滤膜过滤,用C18 RRHD色谱柱进行梯度洗脱分离,流动相为甲醇和水,采用电喷雾正离子模式,并采用多反应监测模式(MRM)测定,外标法定量.方法重点优化了色谱分离条件、质谱碎裂电压、碰撞能量,考察了流动相中甲酸铵或甲酸浓度对目标化合物响应的影响.23种组分不同浓度水平的加标回收率在70.3%—119.8%之间,相对标准偏差在2.1%—10.2%(n=7)之间,方法的定量限(LOQ)在0.01—2.0μg·L-1之间.方法具有操作方便、灵敏度较高、快速准确的优点,能为环境水体污染源监测、饮水安全提供技术保障.     

褐菖鲉肝HSC70基因的环介导等温扩增技术的建立及对石油污染的剂量效应研究

从褐菖鲉肝脏中克隆了热休克蛋白HSC70基因,利用环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)建立HSC70基因的定量检测方法。为检测该方法的可行性,将褐菖鲉分别暴露于石油水溶性成分(water-soluble fraction,WSF) 20、60、180 μg·L^-1 1 d后,利用real-time PCR及LAMP技术同时测定褐菖鲉肝HSC70 mRNA表达量,两种方法测定结果基本一致,证实LAMP技术可用于褐菖鲉肝HSC70基因的定量。为更细致了解石油WSF影响褐菖鲉肝脏HSC70基因表达的剂量－效应关系,将褐菖鲉分别暴露于25、50、75、100、125、150、175 μg·L^-1 WSF中,5天后采样,用LAMP技术定量检测HSC70 mRNA。结果表明,HSC70 mRNA表达量在50 μg·L^-1浓度组即被显著诱导,在75 μg·L^-1浓度下达到最大值,这说明褐菖鲉肝HSC70基因对石油污染较敏感,有潜力作为海洋石油污染的生物标志物。