沁河流域水环境约束分区与景观格局优化

以沁河流域(山西省晋城市段)为例,将流域划分为2个一级评价单元和14个二级评价单元,从自然环境因素和社会经济因素选择相应指标进行评价;在此基础上,基于GIS技术和生态因子叠置法,从水环境敏感性和水环境压力2个方面综合考虑了流域水环境现状,根据水环境敏感性和水环境压力的等级划分,将流域水环境划分为低压低敏感区域、低压高敏感区域、高压低敏感区域和高压高敏感区域4类区域,针对各类区域的现状提出了相应的景观格局调整方案并提出了全流域的景观格局布置思路.山地生态系统和平原生态系统有机结合的生态网络格局,将有力改善沁河流域的水环境现状.      

基于正态分布假设检验的湖泊营养盐浓度分级评价方法研究

目前湖泊营养盐浓度级别评价常采用的平均值法忽视了变量的不确定性.本文据此提出一种基于正态分布总体均值假设检验的级别评价方法,并结合我国地表水环境质量标准(GB3838—2002)对营养盐浓度的分类,提出了简便快捷的图示法.结果发现,该方法能体现营养盐浓度变量的不确定性,融合先验级别假设,将决策风险定量化,可提供较为广阔的决策空间.同时,采用该方法对滇池外海观音山监测断面氨氮浓度的水质级别进行评价,发现先验级别假设、样本容量和决策偏好对评价结果有显著影响;与平均值法的比较发现,假设检验法具有更小的错误概率(例如,样本容量13时,风险0.21),评价结果具有更高的可信度,验证了假设检验法的适用性.     

基于二项分布检验法的水质达标评价方法研究

水质达标评价是流域水污染防治决策的科学基础,但水质变量的不确定性在传统的达标评价中常被忽略并由此产生决策风险.二项分布检验法可定量表征水质变量不确定性导致的决策风险,其结果更具鲁棒性.基于二项分布检验法,纳入风险偏好和利益权衡,提出了水质达标评价的决策框架.以海河流域为研究对象,对其2014年7月22日—2015年7月14日的周监测数据进行达标评价分析,对比了不同方法的决策风险,发现平均值法会导致很大的取伪错误概率,超标比例法会导致很大的弃真错误概率;二项分布检验法的2类错误概率均可控制在相对较低水平,决策风险最小,可为决策者提供较大的决策空间.案例研究表明,二项分布检验法在水质达标评价中具有适用性和灵活性.     

城市生态交通系统综合评价方法及应用

基于城市复合生态系统理论,采用驱动力-压力-状态-影响-反应(DPSIR)模型确定综合评价初始指标,利用主成分分析 (PCA) 法和离差最大化方法 (MDM)分别对指标进行精选及赋权,引入生态综合指数(ECI)对系统进行综合量化评价,利用各方法解决不同阶段问题的优势,重新组合,构建城市生态交通系统综合评价模型算法.运用该模型对2000─2005年北京城市交通生态化水平进行综合评价.结果表明:北京市城市交通生态化水平逐年提高,但总体水平不高,ECI维持在0.8以下,处于生态化建设时期;区域经济状况、道路通达性、烟尘控制及城市绿化建设方面生态化水平较高,而大气环境综合控制、绿化带整合、道路建设及物流发展方面生态化水平较低,是制约北京城市交通生态建设的重要因素.      

粉煤灰沸石负载铈掺杂TiO2对水体中蒽的去除

采用溶胶-凝胶法在80℃条件下制备了锐钛矿型稀土铈掺杂Ti02负载粉煤灰沸石光催化剂(以下简称光催化剂).利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对光催化剂进行了表征,同时考察了稀土铈掺杂量、光催化剂投加量、溶液pH以及蒽初始浓度对其光降解过程的影响,并研究了蒽的光降解动力学特性.结果表明,稀土铈掺杂量为0.50％(质量分数)、pH偏碱性时蒽的光降解效果最佳.光催化反应符合Langmuir-Hinshelwood动力学模型,蒽的光降解过程符合一级反应动力学模型,反应速率常数为0.0173min-i.     

漂白粉和敌百虫对净化养鱼水生物膜活性的影响

以附着在固体表面的生物膜为材料,实验研究了渔药漂白粉和敌百虫对其菌类数量及活性的影响。通过分析生化需氧量(BOD5)的曲线,测定实验前后细菌、放线菌、真菌的数量和水中化学需氧量(CODMn)、铵氮(NH+4-N)的质量浓度,并用电子显微镜观察。结果表明:ρ(漂白粉)小于6 17mg L,生物膜的活性能够恢复;ρ(漂白粉)为0 7mg L时,15d后生物膜的活性可恢复80%以上。在实验浓度范围内,虽然敌百虫对生物膜的活性和水质净化能力影响不明显,但也应谨慎使用以防止污染环境。      

基于铀尾矿库核素监测的WSN粒子群优化路由算法

为提高铀尾矿库无线传感器网络(WSN)现有路由算法的网络寿命,提出一种基于铀尾矿库核素监测的WSN粒子群优化路由算法(EBPSO)。首先,在簇头(CH)选举阶段,考虑传感器节点的能量、簇内节点距离、CH到基站的距离等参数,利用粒子群优化(PSO)算法选出最合理的CH,并将筛选出来的CH节点应用于铀尾矿库核素监测组建WSN;其次,在数据传输阶段,提出转发节点的选择方法;然后,用能量阈值重分簇方案来减少能量消耗;最后,对比基于PSO优化模糊C均值的分簇路由算法(POFCA)、低功耗自适应分簇(LEACH)以及高效非均匀分簇算法(EEUC)性能。结果表明：在网络生命周期上,EBPSO算法比POFCA、LEACH、EEUC分别提升1.7%、24.7%、9.2%。EBPSO算法能够延长网络生命周期,适用于铀尾矿库核素监测应用场景。     

基于SSO的铀尾矿库无线传感器网络定位算法

为提高铀尾矿库无线传感器网络(WSN)定位算法的定位精度和收敛速度,利用优化的麻雀搜索算法(SSA)改进基于信号强度指示(RSSI)的定位算法。首先,引入混沌映射和精英方向学习初始化麻雀种群,丰富种群多样性,提高算法的全局寻优能力;其次,采用莱维飞行策略改进搜索者的位置更新方式,避免陷入局部最优;然后,采用优化的SSA代替最小二乘法来定位未知节点,并将定位算法应用于铀尾矿库放射性核素污染监测定位;最后,在不同的锚节点数、通信半径以及噪声标准差条件下,对比麻雀搜索优化定位算法(SSOLA)与加权质心定位算法(WCLA)、接收信号强度指示差定位算法(RSSID)、麻雀搜索定位算法(SSA)、粒子群定位算法(PSO)以及樽海鞘群定位算法(SAP)的性能。结果表明：SSOLA与其余5种算法相比定位误差平均下降41.9%、45.2%、26.8%、39.9%和36.9%,定位精度更高,收敛速度更快。     

退役铀尾矿库环境稳定性分析及应用

为了对退役铀尾矿库的环境稳定性进行分析,以某退役铀尾矿库为实例,在收集了连续3年环境监测数据的基础上,通过因子分析法对影响铀尾矿库环境稳定的13个指标进行了筛选,确定了p H值等6个主要指标,并利用层次分析法确定了各指标的权重。利用模糊数学理论求出了概率α=0.9时各指标的稳定区间,通过构造函数算出了铀尾矿库环境稳定率随时间的变化情况。结果表明,该铀尾矿库的环境稳定性整体较差,仍需进一步加强治理。     

某铀尾矿库坝体渗透破坏力学因素分析及试验探究

由于铀尾矿库坝体尾矿砂的碎散性和多相性,渗流作用下相互接触的土颗粒组成的"土骨架"出现的变形或破坏一直受到高度重视,但对其渗透破坏的影响参数试验研究较少。铀尾矿坝体的粗粒土粒径级配不均匀系数、含水率不同的抗剪强度等是影响临界水力坡降的主要因素。在试验的基础上,通过分析得出铀尾矿砂颗粒均匀且级配良好、含水率为26%～34%的粗粒土渗透破坏坡降,比颗粒不均匀、含水率不佳的粗粒土渗透破坏坡降明显提高的结论。