基于关联向量机回归的水质预测模型

提出了一种基于关联向量机回归的水质时间序列预测模型,并以该模型对氢离子浓度指数(p H值)、溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(CODMn)和氨氮(NH3-N)4种重要水质指标进行预测.首先采用国家环保部发布的四川攀枝花龙洞水质自动监测数据进行实验,对该模型的有效性进行了验证;然后将关联向量机回归预测模型与支持向量机回归预测模型进行比较.为了比较不同核函数的预测效果,实验中预测模型的核函数分别采用了线性函数和高斯函数.实验结果表明,关联向量机回归模型的预测效果不亚于支持向量机回归模型;且在给出预测值时,还能同时给出预测结果的可信程度.     

遥感方法应用于湖泊富营养化评价的研究

利用武汉东湖各子湖多年可靠的地面监测资料和1999年9月Landsat—7的TM各波段的卫星遥感数据,建立了各子湖的营养状态指数与TM各波段图像上灰度值之间的关系模型：一元线性模型、多元回归模型。运用这些模型对武汉各湖泊进行富营养化评价。同时基于地面监测资料,用日本学者相崎守弘提出的修正富营养化指数法对武汉主要湖泊的富营养化程度进行评价。结果显示,武汉湖泊多处于中富营养状态,遥感评价结果与地面监测结果基本一致。指出利用遥感方法进行湖泊水体富营养化监测评价是可行的、有效的、利用该方法可进行大范围的湖泊富营养化调查评价。     

感潮河段水污染控制的随机方法

根据Liouville定理,推导了一个随机动态水质模型,并提出了相应的数值求解方法,该模型用于感潮河段的水质模拟及控制,获得污染物浓度变化的主要趋势、波动范围、浓度超标风险率及其与超标时间长的关系等,较好地揭示了污染物浓度的不确定性变化对水污染控制的影响.     

环境污染经济损失估算模型的构建及其应用

基于污染物的环境污染损失机理性模型,Logistic方程及环境价值的相关理论,建立了环境污染经济损失估算模型.该模型不仅能反映出污染物浓度、污染物排放量、环境资源价值与经济价值损失间的关系,而且利用该模型可以定量地反映环境污染对环境资源价值造成的损害.将该模型用于估算福州市工业水污染造成的经济损失,其估算量与利用经济计量法计算出的结果进行比较发现:二者评价结果较为一致,但前者略大.      

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。     

太湖流域西部圩区陆地生态系统维持和调节功能量化评估

圩区是南方平原水网地区一种重要的地理单元,圩区陆地生态系统维持和调节功能的研究对于圩区内的土地利用优化、生态环境保护与恢复等都有重要的意义。研究选取太湖流域西部地区的圩区,采用物质量评估的方法,对陆地生态系统的水量调节、净化环境、土壤保持和生境维持等4 种类型的生态服务功能进行了量化评估,研究结果表明：①圩区陆地生态系统年可调节水量43.71×10⁸ m³,削减总氮6 079.72 t,削减总磷734.99 t,保持土壤150.76×10⁴ t,景观综合指数介于0.96~1.11 之间,体现出较大的服务价值;②圩区陆地生态系统维持和调节功能的总量和单位面积量在空间上都存在差异性。从总量来看,宜兴、溧阳和金坛各市区较高,武进、丹徒和丹阳的服务功能总量较低,地形及水系分布是造成这一差异的主要原因;从单位面积的服务功能量来看,丹徒和丹阳较高,金坛、溧阳和宜兴处于一般水平,武进最低,圩区内土地利用方式的不同是造成这一差异的主要原因;③圩内生态系统服务功能的管理和恢复应参考服务能力大小,因地制宜区别对待。生态服务功能较强的市区,应发挥其生态功能的优势;生态服务功能较弱的地区,应采取一定的措施对其生态服务功能进行恢复;④研究成果对于圩内生态环境保护与恢复、土地利用结构优化等也具有参考价值。     

流域管理与区域管理矛盾研究——以丹江口水库流域为例

根据南水北调中线水源地丹江口水库流域水资源及其管理现状,辨析出其主要矛盾为流域管理与区域管理的矛盾。按行政区划为单元的分级分部门水资源管理体制、水利系统内部流域管理机构与地方水利部门管理职能的交叉、相关行政执法部门受本级政府行政领导而仅在业务上接受上级部门指导的制度,以及地方发展经济的压力,这些因素共同造成两者的矛盾。在此基础上,提出了完善该流域水资源管理的若干建议,以确保中线调水的成功和该地区的可持续发展。     

Magnéli相亚氧化钛的制备和应用研究进展

介绍了当前制备亚氧化钛的几种常见方法,以及亚氧化钛材料的应用现状,并对亚氧化钛材料的前景进行了简要分析。虽然当前该种材料在制备上存在一些问题,但经过相应改进后该材料能够实现大规模合成,展现出更大的应用价值。     

粉煤灰的酸碱联合活化溶出实验研究

对粉煤灰的成分、粉煤灰的活化条件和酸碱联合溶出率进行了分析和比较,确定了最佳活化条件和最佳溶出条件。粉煤灰的最佳活化条件是：灼烧温度为700℃,灼烧时间至少应≥1h,当灼烧时间超过2h时,灼烧时间的增加不会对粉煤灰化学成分的溶出率产生明显影响,而铁的溶出率几乎不受灼烧活化方法、酸溶温度和酸浓度的影响;酸碱联合溶出的最佳条件是：在粉煤灰的最佳活化条件下,先用酸溶,再用碱溶,酸溶时的硫酸浓度要〉0．5mol·L^-1,最佳用量为8—10mL·g^-1。     

沼气产生的两步一级反应耦合模型

根据有机物厌氧产生沼气的生化机理,假设沼气通过两步相互衔接的一级反应生成,即复杂有机物的水解酸化反应和简单有机酸的产气反应.根据假设,建立了基于两步一级反应耦合的沼气产气率与产气量随时间变化的数学模型.该模型用统一的数学公式对沼气产气率随时间变化的倒“U”形曲线进行了解释,指出这一过程是两步相互衔接的一级反应相互作用的结果.已知有机物质量,通过拟合或根据经验得出K值后,利用该模型可解出任一时刻有机物的产气率、产气量、最大产气率及其发生的时间.拟合表明,两步反应的反应常数趋于相等.利用该模型可导出已有的Scholl Canyon模型,并可对Palos Verdes模型和Sheldon Arleta模型的经验假设进行解释.      

化学质量平衡法在水体污染物源解析中的应用

化学质量平衡法（ＣＭＢ）是大气污染物源解析的主要方法之一。本实验模拟静肪水全点源恒流排放的条件,各污染物在水中的扩散行为,建立扩散经验模型来验证化学质量平衡法是否适用于水全污染物的源解析。做污染物浓度－距离曲线可预测各污染物的扩散行为;由同一污染源中污染物扩散方程的比较来确定污染源“成分谱”随扩散过程的变化,再由受体的污染物浓度便可求出每一污染源对该受体的贡献度,除极个别点外,污染物浓度实验值与预     

直流电絮凝法处理印染废水研究

针对印染废水直接生化处理难的问题,试验采用直流电絮凝处理工艺,研究了某印染厂废水电絮凝过程中pH值、温度、极板电压、COD和色度随电解时间的变化,并对电解前后废水中有机成分进行分析。结果表明,直流电解过程中废水pH值和温度不断升高;电流强度不变的条件下极板电压下降。GC-MS图谱分析表明直流电解可以有效氧化分解废水中的有机污染物;经25min处理后COD和色度去除率分别达到75.45%和84.62%以上,出水水质可以满足纺织染整工业水污染物排放标准(GB4287-92)中的I级水质要求。     

沈阳市土壤铅对儿童血铅的影响

研究了沈阳市土壤铅和儿童血铅的动态关系,鉴于今后土壤是儿童最重要的铅暴露源,通过土壤铅预测儿童血铅,并计算当土壤铅含量削减到土壤质量二级标准时,儿童血铅恢复到安全阈值(10μg·dL^-1需要的时间,从而为土壤修复提供理论依据.研究表明,土壤铅和儿童血铅的相关系数在地理区水平上最高,为0.9200,地理区客观地代表了儿童铅暴露的真实范围.西部工业区有约90%的儿童血铅水平都高于安全阈值;东部儿童血铅水平最低,几乎没有超标现象;其它地理区儿童血铅的超标范围在3.48%～31.81%.西部工业区儿童血铅恢复到安全阈值以下所需的时间最长,平均为26.68月,其次为北部、东北部、西南部、西北部和中部,东部儿童已在安全水平.无论各地理区儿童血铅水平,还是平均恢复时间和最长恢复时间都受土壤铅含量控制.     

焦作市工业行业的生态效率

以工业城市焦作市为例,选择工业能源消费和污染物(包括废水、固体废物、SO2、烟尘等)排放作为环境负荷,定量分析工业分行业的生态效率及分行业特定环境负荷对总环境负荷的贡献率.结果表明,能源效率最高的行业是黑色金属矿采选业(FMM),为43.19万元·tce-1,贡献率为0.003%;废水排放相关环境效率最高的是交通运输设...     

区域水资源可持续利用评价方法对比研究

为进一步揭示几种典型的区域水资源可持续利用评价方法的特点与应用效果,论文选取两类共7种评价方法或模型,即综合指数型的PCA法、AHP法、灰色关联度法、改进序关系法和等级分类型的模糊综合评判法、BP神经网络、SVM模型。以福建省9个设区市为评价对象,结合DPSIR概念模型的内容,构建水资源可持续利用评价指标体系,从而在指标体系不变的条件下,分别进行区域水资源可持续利用评价,进而比较分析各方法的特点及其评价结果。研究表明：1）相同评价指标体系下,不同方法得到的评价结果有一定差别。2）PCA法和改进序关系法的评价结果一致性最高,其次是AHP与改进序关系法,且综合指数型方法中改进序关系法应用结果更可靠;灰色关联度法存在高估水资源可持续利用水平较低区域的评价值,且综合评价指数分布范围小、区域间分辨间隔较小的不足,而模糊综合评判、BP神经网络和SVM的评价结果差异较大,规律性不明显。3）常规的PCA、AHP、灰色关联度和模糊综合评判法的评价过程相对稳定,虽然BP神经网络和SVM模型能减少赋权的主观干预,但受指标等级标准划分、训练样本生成和参数设置等因素的影响,评价应用的稳定性相对差。4）与BP神经网络相比,SVM用于水资源可持续利用评价相对稳定,但SVM分类器对样本空间划分的状况则直接影响评价结果的可靠程度。     

最佳管理措施对非点源污染控制效果的预测——以北京密云县太师屯镇为例

选取北京市密云水库上游太师屯镇为研究区,针对该区农业非点源污染特征,设计了最佳管理措施(BMPs).同时,在非点源污染损失估算的基础上,率先尝试从经济学角度预测8种不同非点源污染措施在控制氮、磷和泥沙流失的效果及所获得的环境效益、经济效益,并将各单项措施的控制效率进行了比较分析.研究结果表明：改变土地利用类型的3种措施中,25°以上荒草坡还林措施效果最好,对总氮、总磷、泥沙流失的控制效果都超过15%,最高可达30%以上,且经济效益最大;25°以上坡耕地还林效果次之,对总氮、总磷、泥沙流失的控制效果都超过5%,最高可达12%;15°~25°坡耕地变果园措施最差,对总氮、总磷、泥沙流失的控制效果一般为4%~8%.坡度为0°~15°坡耕地在土壤侵蚀控制中具有重要地位;坡耕地植物篱和保护性耕作对土壤侵蚀类非点源污染的控制效果相近,削减的污染损失占非点源污染损失总价值的13%,具有明显的环境效益.针对畜禽养殖污染设计的农村户用沼气池,其经济效率在10%左右;测土施肥技术可减少氮素流失、节约大量化肥,且削减的污染损失达到非点源污染损失总价值的19%.作为综合污染控制措施的河岸缓冲带,可以有效地拦截氮、磷和泥沙的流失,对泥沙的控制效果最好,为83%,对氮的控制效果最低,仅为27%;而从经济效益方面比较,缓冲带减少氮素流失所获得的经济效益最大,约为该措施总经济效益的56%,泥沙次之,占28%;植被缓冲带削减非点源污染的总经济效率最高,可达35%,折合经济价值约1.69×106元.     

基于EMD的我国粮食产量波动及其成因多尺度分析

论文利用经验模态分解(EMD)方法对1949年以来我国粮食产量波动及其成因进行了多时间尺度的分析。研究结果表明:我国粮食产量存在3年和9年左右的准周期波动,并以9年左右的波动为主。从粮食产量波动的趋势量分布来看,1949年以来我国粮食产量不断增长,但是20世纪90年代后粮食增长停滞;在对粮食作物播种面积单产和粮食播种面积两个影响因子进行EMD分解时发现,粮食作物播种面积单产是粮食产量3年左右波动的控制因子,而粮食播种面积却是粮食产量9年左右波动的主要控制因子。对两个尺度的周期性波动分析发现,我国粮食产量波动幅度近年来不断增加,这将给我国已经相当紧张的粮食供需关系带来巨大的隐患。由于3年和9年左右的两个准周期波动在2005～2006年期间都将处于波谷,论文预测2005或2006年的粮食将严重短缺,并且短期内我国粮食产量仍会下降,但是较长期内粮食产量将回升。     

热能喷雾处理反渗透浓盐水的实验研究

目前,反渗透废水中,高浓度的含盐量会对环境带来严重危害。本研究运用热能喷雾处理反渗透浓盐水技术,对反渗透（Reverse Osmosis,RO）出水进行处理。结果表明,该技术在热量值为4.8×106 kcal、空气流量为60 m3／h的条件下,处理效率达到了90％以上。产出的冷凝水的水质符合饮用水的相关标准;在处理量为10 L／h～12 L／h时,可达到废水零排放的效果;在处理量大于12 L／h时,排出的废水总溶解物（ Total dissolved sol-ids,TDS）很高。     

Automated sensitivity analysis of an atmospheric dispersion model

Sensitivity analysis is a necessary component in the evaluation of computer models utilized in support of performance assessment activities. Understanding the behavior of predictive models with respect to input data is important for (1) verifying the validity of a model, (2) determining parameters for which it is important to have accurate values, and (3) understanding the behavior of the system being modeled. This paper describes an automated procedure for performing a comprehensive sensitivity analysis using computer calculus. The procedure employs an automated system called GRESS that utilizes a precompiler to enhance a FORTRAN computer code by adding derivative-taking capabilities. From a single run of an enhanced model, GRESS calculates and reports normalized sensitivities of selected results with respect to all input data. GRESS computes a normalized sensitivity by multiplying a derivative by its associated input enhanced model, GRESS calculates and reports normalized sensitivities of selected results with respect to all parameter value and dividing by the associated output value. The automated GRESS procedure is applied to the code AIRDOS-EPA, which estimates radiation doses caused by atmospheric dispersion of radionuclides around nuclear facilities. The sensitivity calculations for a sample problem show good agreement with those obtained by perturbation analysis. Results demonstrate that an automated procedure can be used cheaply and efficiently to perform a comprehensive sensitivity analysis of existing computer models. A methodology for developing enhanced versions of assessment models that include the capability to report routinely sensitivities for important parameters is discussed. Both GRESS and AIRDOS-EPA are available from the Radiation Shielding Information Center at Oak Ridge National Laboratory, P.O. Box 2008.     

飞机铝合金结构腐蚀损伤预测方法对比性研究

依据飞机LD2结构材料的加速腐蚀试验数据,提出了数据拟合、神经网络、时间序列3种腐蚀损伤预测方法,并对3种预测方法的基本原理、预测精度及预测外延性进行了对比分析。研究发现神经网络和时间序列方法预测精度较高;时间序列方法的预测外延性较好,能够以较高精度预测未来一段时期腐蚀损伤的发展趋势及损伤程度。因此,应根据研究需要选用合适的方法进行腐蚀损伤预测。