基于生态效益的武汉城市圈土地利用结构优化

满足生态安全的土地利用结构优化是协调社会经济发展与生态环境间矛盾、实现土地持续利用的有效途径。以武汉城市圈为研究区,基于2002~2009年土地利用变更调查汇总数据,引入土壤有机碳储量和土地利用绿当量两个生态指标,评价了城市圈发展不同阶段土地利用结构的生态效益;并通过TOPSIS模型对历年土地利用结构生态合理度进行了评价。在此基础上,以经济效益和生态效益的最大化为目标,构建了2020年多目标优化模型,获得了符合城市圈发展需求的土地利用结构优化方案,呈现"四增三减三稳定"的数量格局,且生态效益指标和生态合理度均呈正向的发展趋势;进而提出了土地资源可持续利用的建议。研究结果对武汉城市圈土地利用总体规划修编、土地利用调控方案的优化以及土地可持续利用具有重要指导意义。     

非开挖钻孔施工中钻杆退扣事故分析及预防措施

非开挖反向回拉扩孔施工过程中时常出现钻杆正转而发生退扣．造成钻具孔内脱落事故的反常现象。在分析了该反常现象产生的原因．建立了相关理论模型并进行分析的基础上，从理论上证实了退扣现象发生的可能性，并提出了预防非正常退扣的相关安全措施。     

长江中游稻田土壤有机碳计算机模拟

分别用作者建立的土壤有机碳计算机模拟模型 (简称SCNC模型 )和英国洛桑模型 (ROTHC 2 6 .3)对长江中游 (湖南桃江和南县 )稻田土壤有机碳变化进行了模拟比较研究。结果表明 ,用SCNC模型模拟平衡时土壤有机碳含量与实际监测值较接近 ,相差分别为 0 .1和 0 .4 5t/hm2 ,误差分别为 0 .2 4 %和 0 .98% ;对稻田土壤有机碳变化的模拟 ,SCNC模型的拟合结果较好 ,利用相对标准误差法计算的误差为 4 .84 %～ 11.0 9% ,其中 6个处理有 5个处理的误差小于 10 %。对模拟结果进行误差概率统计 ,<± 5的占 5 2 .8% ,<± 10的占 81.9%。而洛桑模型不适合长江中游稻田土壤有机碳的模拟 ,按实际投入有机碳模拟平衡时土壤有机碳含量与实际监测值相比 ,分别低 11.4 1和13.32t/hm2 ,误差分别为 2 7.12 %和 2 9.0 1%。同时 ,对模型模拟结果的评价方法也进行了比较研究     

环丙沙星高、低积累菜心(Brassica campestris L.)抗氧化性能的差异

以环丙沙星抗生素(Ciprofloxacin,CIP)高、低积累菜心(油青四九菜心、油绿粗苔菜心)为研究对象,通过水培实验,研究了CIP胁迫下(0~5.0 mg·L~(-1)),二者抗氧化性能(蛋白质含量、超氧化歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量)的差异.结果表明,不同浓度CIP条件下,高积累菜心根部CIP富集系数(14.6~24.0)大于低积累菜心(11.3~13.5),但二者转运系数相当(0.006~0.014).同时,高积累菜心根部及地上部的可溶性蛋白质含量、SOD酶活性以及POD酶活性总体大于低积累菜心,而其膜脂过氧化损伤(MDA含量0.29~3.61nmol·mg~(-1))低于后者(MDA含量0.87~6.23 nmol·mg~(-1)),因此其对CIP耐受能力较强,利于吸收积累CIP.     

1株兼具好、厌氧汞甲基化能力细菌的分离鉴定

从三峡水库重庆段忠县石宝寨消落带土壤中,分离纯化后获得1株在好氧和厌氧条件下均能将Hg2+转化成甲基汞的细菌,经过对该菌株的形态特征、理化特征检测及16S r DNA序列分析,初步鉴定其为γ-变形菌纲的荧光假单胞菌,并命名为Pseudomonas fluorescens XD-Me Hg-B2(Gen Bank登录号:KU954349).通过汞敏感性试验发现该菌对Hg2+极敏感,汞甲基化试验表明,在初始Hg2+浓度为200 ng·L-1的PBS缓冲液中,接种XD-Me Hg-B2对数生长期菌悬液,有氧条件下,30℃孵育60 min后,溶液中甲基汞浓度呈指数增高,并在160 min时达到最大,约为3.85 ng·L-1±0.33 ng·L-1,最大汞甲基化率为1.93%;而在厌氧条件下,XD-Me Hg-B2同样表现出汞甲基化能力,但其甲基汞的生成较好氧处理显著滞后,且汞甲基化转化率较低,在180min左右甲基汞浓度达到最大,为2.86 ng·L-1±0.73 ng·L-1,最大汞甲基化率为1.43%.综上所述,P.fluorescens XDMe Hg-B2是1株对Hg2+极敏感,兼具好、厌氧汞甲基化能力的细菌,可望为消落带土壤汞生物甲基化的机制研究提供候选菌株,从而为深入研究汞生物地球化学循环、以及正确评价三峡水库蓄水运行后可能带来的汞生态风险评价提供理论依据.     

回流式皮带机静电除尘罩除尘效率的试验

为了有效控制皮带机转运点的粉尘污染,研发了一种回流式皮带机静电除尘罩。该除尘罩主要由Ω形极板罩、高压放电极和回流风机等构成,通过调节回流风机的流量,可以使微细粉尘在循环流动中被反复净化。因而研究回流率对除尘效率的影响规律是重要的。试验直接采用实物静电除尘罩,试验粉尘采用中位径为4.496μm的石灰粉,用滤膜称重法测粉尘质量浓度,通过回流风机控制回流量大小进行效率对比试验。结果表明:在给定的外加电压下,回流式皮带机静电除尘罩的除尘效率随回流率增加而提高,当电压大于50 kV,回流率ζ=30%时,除尘效率超过90%,但当回流率ζ30%,除尘效率增加趋缓。当初始粉尘质量浓度为102.34 mg/m~3时,在试验条件下改变回流率和电场强度,排放质量浓度最低可达到5.16 mg/m~3,可实现超净排放。     

基于流固耦合的充气滑梯安全稳定性研究

大型充气式滑梯的主要失效原因为风载作用下的倾覆。通过分析充气式滑梯在典型风载工况下的受力情况,应用ANSYS软件对充气式滑梯的几种锚固方案进行流固耦合仿真模拟。对仿真结果进行分析,得出该工况下的最佳锚固方案。提出一个校核锚固角度的公式,并计算出锚固绳与地面的角度须在30°~60°。依据分析结果,提出锚固点设置的具体措施,设施的整体高度超过3 m时,须在其主承风面高处位置增设辅助锚固点,以降低倾覆力矩和设施主体变形。     

大九湖泥炭藓湿地对磷、铜污染物净化作用的模拟研究

在大九湖泥炭藓沼泽湿地采用野外实地模拟方法,就泥炭藓湿地对铜、磷两种污染物的净化能力进行了研究。结果表明,磷污染物浓度分别为10,100,1 000 mg/L时,两小时后泥炭藓湿地对该污染物的净化率分别为939%,695%,663%;同样的浓度梯度下,对铜污染物的净化率分别为1000%,976%,880%。泥炭藓湿地对污染物具有很强的净化能力,其泥炭层部分在湿地净化污染物中起到重要作用。利用拟一级动力学模型、修改上限的拟一级动力学模型、拟二级动力学模型、Elovich模型、双常数速率模型、抛物线扩散模型等6个模型对泥炭藓湿地的净化进行动态研究,其中后4个模型均可模拟湿地净化的动态过程。长期预测以拟二级动力学模型为最佳。     

近海水体环境参数的SPC监控方法研究

结合目前近海海洋环境,提出了一种适用于多种水体环境参数的SPC监控方法。以溶解氧DO为研究对象,在分析了其统计特征的基础上,应用SPC方法构建了EWMA监控模型,同时讨论了控制界限宽度和平滑系数对EWMA控制图的平均运行链长(ARL)的影响。最后以2010年夏季舟山东福山海域30°N、122°E的水体环境参数溶解氧为例,监控近海水体环境参数DO的EWMA控制图波动情况。根据近海水体环境参数DO控制图的波动情况,结合目前已有的失控判别准则,并通过进一步的现场调研来分析近海水体环境参数DO发生变化的原因,从而为近海水体环境的保护提供支持。结果表明这一方法是可行的,且在近海水体环境参数DO的监控中具有良好的应用效果。     

一种排污权初始分配结构设计框架

作为一种新型环境政策,排污权交易在美国已经成功地演进为总量控制型排污权交易,这被认为是最接近市场经济的环境管理手段。在国内,排污权交易也日益受到政府的重视。自1988年以来,中国的许多地方都先后试点了排污权交易,但多停留在补偿政策,很少有关于总量控制型排污权交易的尝试。在政策设计的技术层面,造成这种状况的一个主要原因是缺乏有效的排污权初始分配结构设计框架。为此,在区域清洁激励市场计划排污权初始分配结构的基础上,针对渐进式减排战略指导下的总量控制型排污权交易计划,分纵向结构设计和横向结构设计两部分,提出了一种具有通用性的排污权初始分配结构设计框架。这有助于合理进行排污权初始分配。