基于卫星遥感的湖南省甲醛时空分布及影响因素分析

利用OMI遥感的甲醛逐日数据、MODIS传感器监测的NDVI数据以及湖南省能源消耗和氮氧化物排放量数据,对2009～2017年湖南省对流层大气中甲醛柱浓度时空变化特征及其影响因素进行了探究。结果表明：湖南省甲醛柱浓度总体空间分布具有西部山区低、北部洞庭湖平原和南部南岭地区高的特征;近九年湖南省甲醛柱浓度时间分布呈先增加后减小的趋势,最高值出现在2012年,最低值出现在2017年;年内甲醛柱浓度值夏季最高,秋季、春季次之,冬季最低,最低值出现在12月,最高值出现于9月;影响因素中地形与风向因素对甲醛柱浓度的空间分布有一定的影响,甲醛柱浓度与温度的相关性较高,降水次之,植被对甲醛的产生有很大的贡献,能源消耗与氮氧化物排放是湖南省甲醛柱浓度变化的重要人为因素。     

1989~2015年海口城市热环境与景观格局的时空演变及其相互关系

利用1989,1999,2007和2015年的4期Landsat 5TM/8OLI-TIRS遥感数据,综合应用遥感、地理信息系统、景观生态学和统计分析相结合的方法,探讨海口城市热环境与景观格局的时空演变关系.结果显示,1989~2015年间,海口城市陆地表面温度（LST）总体呈逐步上升的趋势.城市热岛面积逐步扩大,空间质心向西南方向转移,且在2007年以后转移速率明显加快;冷岛质心则向东部生态核心区转移.城市LST较高的区域往往与不透水表面分布一致,较低的LST与绿地或水体分布一致.4期绿地的平均LST比不透水表面低4.17℃,其中2015年绿地景观类型百分比（PLAND）每增加10%导致LST下降0.57℃;不透水表面每增加10%,LST则上升0.78℃.不同时期绿地和不透水表面的平均LST与PLAND、最大斑块指数（LPI）、聚集度指数（AI）均表现为一致的极显著相关关系,且相关性逐年增强,其中绿地为负相关,不透水表面为正相关;景观斑块的大小和聚集程度对城市LST有较大影响.研究结果可以拓展对城市热环境与景观格局时空演变关系的认识,为城市规划和决策者提供参考.     

香溪河大型底栖动物24 h漂流规律研究

漂流行为是大型底栖动物适应河流水文过程的重要生物行为,也是研究河流底栖动物时空分布过程的重要依据,研究底栖动物的漂流规律对了解河流生态系统纵向格局的形成过程和演变机制具有重要意义.2017年8月选择湖北省香溪河的2条支流（九冲河与高岚河）研究大型底栖动物的漂流种类、昼夜节律和功能摄食类群构成.结果表明:①九冲河与高岚河漂流底栖动物均以蜉蝣目（Ephemeroptera）占绝对优势,相对丰度分别为76.9%、96.1%.九冲河的漂流物种数（35种）远高于高岚河（14种）.②优势物种分析表明,九冲河的优势物种为高翔蜉（Epeorus sp.）、弯握蜉（Drunella sp.）、四节蜉（Baetis sp.）、花翅蜉（Baetiella sp.）、扁蚴蜉（Ecdyonurus sp.）、沼石蛾（Limnophilidae sp.）、等翅石蛾（Philopotamidae sp.）和蚋（Simulium sp.）,高岚河的优势物种为花翅蜉和高翔蜉.③2条河流大型底栖动物的漂流均为显著的夜漂流类型,且漂流高峰期均出现在06:00.九冲河的夜漂者以襀翅目（Plecoptera）为主,高岚河以蜉蝣目为主.不同物种漂流的昼夜节律不同,高翔蜉、弯握蜉、扁蚴蜉、沼石蛾、等翅石蛾和蚋的第1个漂流密度高峰期均出现在20:00-22:00;四节蜉的第1个漂流密度高峰期出现在04:00-06:00;而花翅蜉的第1个漂流密度高峰期在九冲河出现的时间为04:00-06:00,在高岚河为02:00-04:00.④昼夜间漂流底栖动物的功能摄食类群和生活类型群落组成也有一定差异,但总体来看,漂流者的功能摄食类群均以收集者为主,以游泳生活者占主要优势.研究显示,九冲河与高岚河底栖动物的漂流节律表现出明显的差异性,其人为活动强度的差异是造成漂流规律差异的主要原因.      

面向对象的湖泊污染控制智能工程设计方法

针对传统湖泊污染治理在工程设计上存在的不足,在分析传统方法与面向对象的智能设计方法差异性的基础上,提出面向对象的智能设计方法的关键特征,即:对象视角、因果为基、集点成面、时空优化.以蓝藻控制为对象,基于垂向水动力扰动机和抽水除藻回灌技术,对蓝藻控制和水质改善的效果进行了面向对象的智能设计分析.主要的研究结论如下:传统的工程设计范式无法科学指导切实有效的湖泊污染工程设计与决策;在案例中,智能设计方法基于对象视角和定量因果分析,确定扰动机技术对于实现低到中等的水质改善目标(如在本试验水体中设置Chla浓度峰值控制目标为70μg·L-1)具有比抽水技术高得多的效率,但如果水质目标高于一定值(如在本试验水体中设置Chla浓度峰值控制目标>100μg·L-1)时,扰动机不能实现,抽水技术可以实现,但单独使用抽水技术成本太高;结合两种技术比单独使用其中一项都更有效率,且两种技术的定量规模控制对实际工程效益和成本具有显著影响.本研究显示了应用面向对象的智能设计方法的重要性与潜力,为促进湖泊污染的有效治理、有效改善湖泊水质以及相关决策提供一种新的方法学和思路.     

滇池流域宝象河暴雨径流初始冲刷效应

为了有效理解滇池非点源入湖过程,选择滇池流域宝象河开展暴雨径流初始冲刷效应的初步研究.2009年雨季,在其干流沿程上、中、下游设置3个断面进行了初期3场暴雨及河道水量、水质同步观测,并提出降雨净冲刷量、负荷净冲刷量以及净冲刷径流平均浓度EMCn的定义与计算方法.结果表明,宝象河TSS、TN、TP、高锰酸盐指数的EMCn、累积曲线M(V)随着河道沿程不透水地面比例和人口规模的增加而提高,TSS、TP负荷贡献率及其M(V)与降雨强度的变化趋势一致,而TN和高锰酸盐指数负荷贡献率则与降雨量表现正相关,其中TN中NO3--N所占比例随着降雨事件次数增加而逐渐降低;此外,提出的EMCn也被证实能有效消除各点位的基流及其负荷影响,相对冲刷径流平均浓度,更为真实反映且能放大沿程断面间、不同降雨事件间的暴雨初始冲刷效应的差异.     

湖南省水能资源开发研究

介绍了湖南省水能资源的基本情况,重点讨论了水能开发对策,分流域阐述了省内湘、资、源、澧四水的水能开发问题。水能开发对策包括:水能开发应作为全省经济发展的重点之一,应以大中型水电站的建设为“龙头”,与地域经济发展相结合;着重抓好发电与送电相结合,水电与火电相结合,水电与水利相结合,水能开发与减灾相结合。     

Fe/Cu-改性沸石预处理焦化废水动力学研究

研究了Fe/Cu双金属微电解和改性沸石联用预处理焦化废水的降解动力学和机理.结果表明,焦化废水COD的降解符合准一级反应.焦化废水中污染物去除的机理包括电化学氧化还原、吸附、絮凝等,其中电化学氧化还原起主要作用.GC/MS分析表明,原水含有机物35种,预处理有机物去除率为71.5％,氮杂环化合物去除率为68.5％,硫杂环化合物去除率为100％.出水利于生化降解.     

基于系统动力学的湖南省水资源供需系统模拟研究

运用系统分析的理论和方法,建立湖南省水资源供需系统模型,仿真模拟传统发展型、发展经济型、节水型、协调型等4种不同方案条件下,2010~2030年湖南省水资源供需变化趋势。结果表明：（1）随着经济发展和人口增长,水资源供需矛盾将日趋紧张;（2）在协调型模式下,水资源供应基本能够满足社会经济发展的需要,且用水效率最高,是湖南省水资源开发利用的最优方案;（3）为了实现节水型社会建设目标,还需完善用水管理、优化经济结构、加快水利建设、加大循环利用和环境整治,提高节水技术水平和水资源保障水平     

地下水中Am的形态分布及影响因素

利用日本原子力学研究所于2010年9月提供的最新数据库,以北山的地下水为例,使用地球化学软件PHREEQC进行模拟.结果表明,结晶固体AmCO3OH.0.5H2O的溶解度很低,北山地下水中AmCO3＋占主导优势,其次为AmSiO（OH）23＋;Am在pH=4.5—5.8的条件下以Am3＋和AmSO4＋形态为主,在pH=5.8—8.3的条件下以AmCO3＋和AmSiO（OH）23＋为主,在pH=8.3—9.5的条件下以Am（CO3）2-为主;pH对Am存在形态影响很大,而pE对Am存在形态影响较小.CO2分压越大,水溶液中CO23-的摩尔浓度越低,使得Am（CO3）2-摩尔浓度降低,AmCO3＋与Am（CO3）2-摩尔浓度之和也降低,而Am3＋、AmHCO23＋和AmSO4＋的摩尔浓度升高.     

基于OMI卫星遥感数据的兰州市SO2空间分布分析

以大气探测卫星Aura上所搭载的臭氧观测仪(Ozone Monitoring Instrument,OMI)传感器所得的SO2数据产品为依据,结合遥感图像处理技术和地理信息系统分析方法,重点解译了甘肃省兰州市区2009-2010年采暖期和非采暖期SO2空间分布情况.从总体上看,研究区采暖期和非采暖期存在的SO2高值区域不同,采暖期SO2高值区主要存在于兰州市中东部,非采暖期主要存在于兰州市西部.与2005年SO2空间分布情况对比发现,中高柱量(DU ＞0.81)浓度SO2柱量值区的范围明显增加,而最高值区域范围缩小.该技术通过建立数据平台,能够对环境中任意某个点(栅格数据)随时提取进行评价,做到实时远程监测.