川西平原水稻土对磺胺甲噁唑的吸附动力学研究

磺胺甲噁唑(SMX)在水稻土上的吸附动力学研究鲜有报道。采用批量吸附试验,系统分析了川西平原6种代表性水稻土对SMX的吸附动力学特征,并考察了水稻土粒径对吸附过程的影响。结果表明:1)6种水稻土对SMX的吸附量均随吸附时间延长而增大,并在120 h内达到吸附平衡;2)SMX在黏性水稻土上的吸附量(≥66.15μg/g)高于沙质水稻土(≤59.62μg/g);3)双室一级动力学模型(R2adj为0.97~1.00,均值为0.99)对SMX在水稻土上吸附过程的拟合度优于拟二阶动力学模型(R2adj为0.80~0.98,均值为0.91)和拟一阶动力学模型(R2adj为0.72~0.97,均值为0.84);4)双室一级动力学模型包括快室和慢室吸附两个过程,而水稻土上SMX的快室吸附过程在吸附前12 h内完成,且吸附贡献较慢室吸附大(f1f2);5)粒径小于830μm的水稻土对SMX的吸附作用随颗粒粒径减小而增大;6)大多数情况下,同种水稻土的快室吸附速率随土壤粒径增大而减小。研究表明,川西平原水稻土的粒径分布在SMX迁移过程中起到了重要作用。     

河流重金属随水-悬浮物-底泥迁移转化模型

详细分析重金属在河流中迁移转化过程,并根据质量守恒定律,建立河流重金属随水-悬浮物-底泥迁移转化耦合模型。分析表明:重金属在河流中迁移转化过程包括对流传质、分子扩散传质、吸附和解析传质、沉降和再悬浮传质;根据重金属传质过程及其在体积单元中的质量变化率,考虑河流的状态,建立了河流重金属随水-悬浮物-底泥迁移转化耦合稳态模型和紊动模型,在一定的边界条件和起始条件下,可实现模型的简化求解。     

石家庄污灌区土壤中铬分布特征

采集石家庄污灌区内土壤表层和深层样品及垂直剖面样品,测定样品中Cr质量比,采用ArcGIS软件和Surfer软件制作Cr的平面分布和垂向分布图,分析了当地Cr分布特征。结果表明,由于外源污染物强烈影响着表层土壤Cr的分布,深层土壤中的Cr受外源影响较小,石家庄污灌区内表层土壤Cr质量比远高于深层,其均值达到深层的1.37倍。研究区内土壤表层和深层都形成了具有独立成因的Cr高值区,二者高值区的分布不吻合。垂向分布上,Cr表现出沿水流方向由排污点逐渐向下迁移的趋势,迁移过程中Cr主要富集在黏土层,其最高值均位于黏土质层,表明Cr的垂向分布受土质的影响。另外,垂向上Cr高值点偏向城镇密集的河道东侧,这表明排污口的位置分布对Cr分布也有影响。     

我国南方地区吸湿性墙体内霉菌滋生风险评估

以温度和相对湿度为驱动势建立吸湿性墙体热湿耦合迁移数学模型,并通过权威案例验证模型。根据霉菌滋生条件,建立了基于瞬态温湿度及其持续时间的墙体内霉菌滋生风险评价方法。以红砖墙体为例,分析太阳辐射、室内空气温湿度对墙体内霉菌滋生风险的影响,并研究了我国南方各地墙体霉菌滋生风险。结果表明:太阳辐射越弱墙体内霉菌滋生风险越大,室内相对湿度升高使墙体内侧霉菌滋生风险快速增长,室内温度升高使墙体内、外侧霉菌滋生风险分别升高、降低;我国南方绝大部分地区墙体外侧存在霉菌滋生风险,总体上呈现东部比西部高、南部比北部高的趋势。     

垃圾渗滤液运移过程中相关模型的研究及应用现状

介绍了垃圾渗滤液运移机理与研究现状,综述了国内外关于垃圾渗滤液释放、传输过程相关模型的研究及应用现状,并分析了各模型的优缺点。最后提出了渗滤液在土壤中运移的研究方向。渗滤液中水分在填埋场垃圾介质、包气带土层以及含水层各单一层中迁移转化的研究较全面;由于渗滤液中某种污染物的迁移转化涉及多学科交叉点,该方面的研究仍未成熟,相对滞后于工程技术发展的需要。     

氮在河北平原包气带中的迁移转化机制

为揭示氮在土壤包气带中的迁移转化规律并确定其数学模型,通过室内土柱淋滤试验研究了碳酸氢铵及尿素2种氮肥在土壤中的迁移转化过程,并测定了不同时间土壤中氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氨的质量浓度变化,总结了“3氮”在包气带中的迁移转化规律.结果表明,施氮周期内褐土土柱淋滤液中,氨氮最高质量浓度为13.33mg/L,硝酸盐氮为15.25 mg/L(H-N-1土柱),土壤中氨氮吸附作用大于硝酸盐氮.建立了氨在土壤中的迁移转化模型并确定了模型参数,可以用所建模型对氮在河北平原包气带中的迁移过程进行定量预测.     

铀矿山穿孔爆破系统免疫遗传优化控制

根据地下铀矿山穿孔爆破系统特点及放射性污染物的特性,应用自适应模糊推理技术构建爆破矿石块度模型,应用放射性污染物迁移机制构建氡浓度析出模型,再将其模型参数换算成与穿爆参数关联的氡浓度模型,然后构建铀矿山氡浓度控制下穿孔爆破系统的集成模型,最后运用免疫遗传优化算法对其进行优化求解。实例分析表示该方法可在满足氡浓度的要求下实现块度最优化问题,为铀矿山安全生产提供了重要决策依据。     

川西平原水稻土中SMX迁移行为的影响因素研究

磺胺甲噁唑(Sulfamethoxazole,SMX)这类有机污染物(Organic Contaminants,OCs)可以通过多种途径进入农田生态系统,对人类健康和生态环境构成危害。采用批量平衡试验方法,运用高效液相色谱分析技术,研究了不同因素(土壤性质和外在因素)对SMX在水稻土中迁移行为的影响;结合多种方法,掌握SMX在水稻土中的吸附特征,探讨不同因素与SMX行为改变的关系。结果表明:SMX在水稻土中的吸附量与其比表面积呈线性正相关(r=0.996,p0.001);随水稻土粒径减小,SMX的吸附量呈增大趋势,随溶液酸碱度增大,吸附量逐渐减小;pH7的水稻土吸附量较pH7的水稻土高;H/C、O/C、(N+O)/C原子数的比值及O+N+S质量分数较高的水稻土会发生一定变异性;不同形态SMX在水稻土中的吸附能力从大到小依次为阳离子形态、中性分子形态、阴离子形态;不同影响因素在一定程度上控制了农田土壤中SMX的环境地球化学行为。     

水环境中铬的存在形态及迁移转化规律

综合评述了水环境中铬的存在形态、污染特征及其迁移转化规律的研究现状.水体中铬主要是三价和六价,存在形态分为溶解态、离子交换态、有机结合态、无机沉淀态、残留态,迁移转化过程主要是水解、沉淀、络合、吸附和氧化还原等.对铬在水体中迁移和转化过程的动力学模型进行了论述.     

考虑水分迁移混凝土构件温度场数值计算

在火灾(高温)条件下,钢筋混凝土构件中水分的蒸发迁移会改变构件内部的传热过程,导致温升及局部温度分布发生变化.为评估钢筋混凝土构件的温度场分布和耐火稳定性,对现有模型进行了改进完善,建立了考虑水分蒸发迁移的二维钢筋混凝土构件温度场计算模型,并与试验值进行了对比分析,实测温度分布与计算结果一致性较好.     

灌区工程生态环境影响评价特点与展望

随着我国人口的增长及人民物质生活水平的不断提高,灌区工程作为粮食安全的重要保障,未来其建设步伐将不断向前迈进,而作为预防、治理生态破坏的基础,灌区工程开展生态环境影响评价的现实意义及作用将日益显著。本文介绍了大中型灌区工程主要生态环境影响,及灌区工程生态环境影响评价特点和重点,并对灌区工程生态环境影响评价进一步完善与发展进行了展望。     

施工现场火焰检测和预警机器人设计及应用

为预防施工现场火灾事故,提高火焰检测性能,设计基于单点多盒检测器(SSD)和MobileNet模型相结合的火焰检测和预警机器人。首先,处理采集的火焰视频图像数据集,并将其划分为真实火焰图片与疑似火焰图片2类;其次,结合迁移学习思想,微调SSD_MobileNet模型中的网络参数值;最后,将获得的检测模型集成到机器人视频监控平台,进行火焰检测与预警,并在某工地上测试其应用效果。结果表明:在检测模型50%的置信度阈值下,机器人能够准确检测出工地场景中的火焰,多帧视频准确率达到90%以上,并可实现实时预警。     

云南耿马灌区水环境质量与退水污染负荷分析

为保证灌区及配套工程顺利实施,受退水区域的水污染防治工作应该优先考虑并引起足够重视。按照存在生活供水的灌区工程应遵循的先治污、后通水,先环保、后用水、增水不增污、增水减污等原则,受退水区的水环境质量应作为工程实施效果的主要指标。本文对已有的灌区工程涉及的地表水监测资料进行了整理,分析了灌区主要纳污水体的水环境质量现状。为进一步分析灌区各类退水对区域水环境的影响,针对灌区工程范围内不同的灌溉控制单元,分析其主要退水的类型、水量和水质,分析主要污染物的污染负荷来源和占比。寻找重点污染源和主要水污染问题,提出各类退水污染防治的重点方向、任务和主要建议,对灌区及配套工程的水污染防治工作具有一定的指导意义。     

北京东郊污水与清水灌区土壤中重金属含量的比较研究

运用遥感影像对北京东郊的凤港减河、北运河、潮白河并行区进行实地调查,在污水灌区、清污混合灌区、清水灌区采集土壤样品,比较分析了不同类型灌区土壤中重金属含量的分布特征.结果表明,与研究区土壤背景值相比,在污水灌区、清污混合灌区、清水灌区的表土层和心土层中重金属元素Co、Ni、Mn和V没有出现明显积累现象;污水灌区和清污混合灌区表土层中重金属元素Cr、Cu和Zn具有明显的积累现象.污水灌区表土层中Cr平均质量比达84.20 mg/kg、Cu平均质量比达25.67 mg/kg、Zn平均质量比达105.20 mg/kg,均高于清水灌区表土层中对应元素的平均质量比,也均高于污水灌区心土层中对应元素的平均质量比,这可能是由于研究区的碱性土壤、土壤中CaCO3和有机质对这些重金属具有一定的吸附和固结作用,从而降低了这些重金属元素的活性.潮白河沉积物中Co、Cr、Cu、Mn、Ni、V和Zn质量比平均值分别达到19.07 mg/kg、67.19 mg/kg、 20.81 mg/kg、610.64 mg/kg、26.84 mg/kg、84.97 mg/kg、112.37 mg/kg,均与研究区土壤背景值相当;北运河及凤港减河沉积物中Co、Mn、Ni和V质量比平均值分别为18.70 mg/kg、628.47 mg/kg、52.00 mg/kg、69.67 mg/kg,也均与研究区土壤背景值相当;而北运河及凤港减河沉积物中Cr、Cu、Zn平均质量比分别为160.96 mg/kg、184.57 mg/kg、533.48 mg/kg,均明显地高于研究区土壤背景值,这表明引用北运河和凤港减河的污水灌溉是造成土壤中Cr、Cu、Zn质量比增高的主要原因.     

标准受火条件下考虑水分迁移混凝土板温度场数值计算

火灾（高温）条件下,钢筋混凝土构件中水分的蒸发迁移会改变构件内部的传热过程,导致温升及局部温度分布发生变化。本文尝试在一定假设条件的基础上建立简单的水分蒸发迁移模型来考虑水分对混凝土板温升过程及温度分布的影响,进而对计算温度场进行适当修正。     

基于深度学习的井下环境异常工况智能识别技术研究

为了使装备在井下复杂环境中具有自主精准辨识井下对象和作业环境的能力,实现无轨装备及其他各类型装备无人化作业和开采,提出了基于利用深度学习方法开展井下环境异常工况智能识别分类研究。通过分析装备正常运行和作业的主要影响因素,构建了井下环境异常工况数据集,采用旋转变换、平移变换、缩放变换等数据增强技术,有效防止网络训练过拟合;基于InceptionResnet V2模型采用层冻结方法,重新训练全连接模型,通过不同的迁移策略进行实验对比分析。研究结果表明:添加2层全连接层,且每层包括4 096个神经元的迁移策略模型性能最佳,鲁棒性好,能够精准识别分类井下环境异常工况。     

桂北铅锌尾矿库尾砂颗粒的大气风场数值模拟研究

以平地型铅锌尾矿库尾砂颗粒为研究对象,基于离散型随机轨道模型,数值模拟不同粒径尾砂颗粒在不同风速下的迁移路径和沉积距离。研究结果表明,风速对尾矿颗粒的运动轨迹有着明显的影响。当风速为0.5m/s时,50μm尾砂迁移距离较短,无法到达计算域口;而当风速增大为2.0m/s和3.5m/s时,尾砂颗粒迁移至计算域出口的时间随之缩短,分别为2 100s和1 230s。尾砂粒径对尾砂的污染距离也有明显的影响。当风速为3.5m/s时,粒径为100μm和150μm的尾砂颗粒在距尾矿库下风向大约1 500m和800m处完全沉积,而粒径为50μm的小粒径尾砂颗粒能迁移至尾矿坝下游3 000m以外。     

复杂背景环境下基于SSD_MobileNet深度学习模型的火焰图像识别研究

针对现有的火灾火焰图像识别方法在光照和红花等类似火焰干扰的复杂环境下存在错检和漏检的问题, 提出一种基于SSD_MobileNet的复杂环境火焰区域标记方法。首先,将深度卷积神经网络SSD300的基础卷积网络VGG16替换为MobileNet网络,应用深度可分离卷积,降低网络参数,进而构建一种火焰图像检测的SSD_MobileNet模型;然后,迁移第一次训练模型所有的卷积层参数,初始化新的待训练模型;最后,加入新的数据样本用于削弱光照、红花等干扰对象的影响。通过与SSD300、以及深度学习的目标检测算法Faster R-CNN和YOLOv3-tiny对比,实验结果表明,构建的火焰检测和火焰区域标记SSD_MobileNet模型的综合性能优于Faster R-CNN和YOLOv3-tiny模型,更适用于实时火焰检测领域。     

陆地石油开采区PAHs环境多介质分布及迁移转化模拟

利用Mackay的Ⅲ级逸度模型估算16种优先控制多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbon,PAHs)在典型陆地石油开采区气、水、土壤及沉积物相间分布及迁移转化规律,根据研究区域年石油开采量估算污染物排放速率,利用实测浓度数据和文献值验证模型的可靠性.大气、水、土壤和沉积物相中的对数单位平均残差分别为1.12、1.35、1.41和1.39,表明模型对气、水、土壤和沉积物中浓度的估算与实测值大体吻合.土壤相是PAHs的主要环境归宿,落地原油是污染物主要输入方式,土壤相降解为主要输出方式,介质间迁移过程主要为沉积物相与水相的质量交换.     

污水灌溉对土壤重金属含量、酶活性和微生物类群分布的影响

以沈阳张士灌区长期污灌的农田土壤为对象,研究了土壤重金属、土壤酶活性、微生物生物量和种群分布特征,分析了土壤微生物参数与土壤重金属和土壤性质的相关关系.结果表明,虽然已停止污灌十余年,张士灌区农田土壤仍存在Cd、Zn、Cu等多种重金属污染.土壤Cd污染最严重,含量达1.75～3.89 mg·kg-1.土壤耕作层(0～30cm)Zn、Cu、Pb总含量随土层深度增加逐渐减少,而Cd元素的垂直分布呈向下迁移的趋势.Cd、Zn、Cu、Pb等4种重金属含量水平分布特征相似,均为1号样地＞2号样地＞3号样地＞4号样地.相关性分析表明,张士灌区土壤酶活性、微生物生物量和种群分布受重金属污染和土壤养分的影响,土壤养分含量(有机碳、N、P、K)对微生物的正面效应大于重金属对微生物的负面效应.土壤全量Cd和速效K对微生物参数的影响最为明显,Cd含量与多酚氧化酶活性和微生物生物量(Cmic)呈极显著负相关,与纤维素酶活性呈极显著正相关(P＜0 01),速效K含量与多酚氧化酶活性、微生物生物量以及可培养微生物种群数量均呈极显著正相关(P＜0.01).