基于数据挖掘算法和数值模拟技术的大气污染减排效果评估

近年来,京津冀地区采取了大量污染减排措施进行大气污染治理,如何客观评估减排效果是目前大气环境领域的研究难点.为准确评估大气污染过程的减排效果,本文利用北京地区常规气象资料、国控站PM_(2.5)浓度资料,遴选了北京地区2018年3月11—14日和2013年3月14—17日两次空气污染过程,计算了大气容量系数、静稳指数,并利用KNN数据挖掘算法和WRF-Chem模式,对比分析了有无减排条件下的PM_(2.5)日均浓度.结果表明:两次空气污染过程的天气形势和局地气象条件较相似,就大气热力和动力的垂直结构来看,2018年空气污染过程比2013年空气污染过程的大气稳定性更强、边界层高度更低、环境容量更小,但PM_(2.5)峰值浓度却显著下降,平均浓度明显降低,PM_(2.5)小时浓度的增长趋势相对平缓,重污染持续时间缩短.KNN数据挖掘算法减排评估结果显示,该方法能够较好地预测PM_(2.5)日均浓度的变化趋势,2018年3月11—14日,在减排和不减排情景下PM_(2.5)日均值分别为171和229μg·m~(-3),减排使得污染过程PM_(2.5)平均浓度下降了25.3%.数值模拟结果与KNN数据分析结论吻合,进一步验证了减排措施的有效性.综合看来,2018年空气污染过程中PM_(2.5)浓度相比历史相似气象条件下的污染过程显著降低,这是长期大力度减排效果的体现.     

日照岚山港对二甲苯泄漏风险分析与海洋环境影响预测

随着国民经济快速发展,我国沿海危险化学品的种类和数量逐年增加,随之而来的危化品泄漏风险日益增大,给海洋生态环境构成了潜在威胁。本文聚焦于我国北方最大的散装危化品集散中心-岚山港,以年吞吐量约占危化品总量41%的对二甲苯作为研究对象,利用危化品输移扩散模型和危化品海洋生物影响评价方法,预测了在三种事故情景下发生最大可信泄漏量对二甲苯泄漏入海事故的海洋环境影响。结果显示,陆上泄漏事故（化工码头操作性事故50 t对二甲苯泄漏或化工品储罐事故800 t对二甲苯泄漏）对二甲苯入海后,其高浓度范围主要集中在港池及港区附近,对附近3个海洋保护区无影响;当船舶在航道上发生2000 t对二甲苯等挥发微溶性化学品泄漏事故时,泄漏到水面的对二甲苯在北风涨落潮流和南偏东南风涨潮流的影响下会全部提前挥发掉而不会对附近的旅游区和海洋保护区产生影响,仅在南偏东南风落潮流的控制下向东北方向快速移动扩散,4 h后会开始影响金乌贼海洋保护区,最大浓度为5 mg/L,但持续时间较短,在泄漏后8 h左右挥发掉。     

CO气体激光检测仪中基于FPGA的信号源设计

在激光检测仪的系统设计中,要求信号源四路波形同步异频发生,且有移相、倍频、波形叠加等要求。利用FPGA技术完成满足以上要求的直接数字频率合成器(DDS)的设计。在实现中选用Altera公司的FPGA芯片EP2C8Q208C8为主芯片进行设计,充分利用了该芯片的超大集成性和快速性。在改进的DDS算法结构的基础上,系统的复杂度降低,更趋于模块化,产生的波形频率更准确。     

基于HERA-JANUS模型的空管人误认知分析

空管人误分类分析是空管人误研究的基础。为了对管制员人误进行系统的分类研究,结合空管业务知识和认知心理学理论,对欧洲航空安全局和美国联邦航空局合作开发的HERA-JANUS模型的工作原理和流程进行较详细地分析。运用该方法模型,对我国一起空管不安全事件案例进行分析后得到3个由管制员所产生的人误差错,并对这3个人误差错分别从人误类型、人误认知、相关因素3方面进行详尽的分析研究,最后得出该不安全事件的21项人误结果。结果表明,HERA-JANUS模型能较全面地从深层次分析管制员的人误,其分类形式也便于开展空管人误统计。     

改良A~2/O氧化沟表曝与鼓风曝气能耗比较研究

城市污水处理厂曝气系统耗电量约占总能耗的40%～60%,正确选择曝气系统是污水处理厂节能的关键。以某城市污水处理厂改良A2/O工艺工程为例,对2010年一期氧化沟表面曝气工艺和二期氧化沟鼓风曝气工艺的实际处理效果及能耗进行了分析。结果表明,一期、二期污水处理都达到国家排放标准;二期单位污水处理电耗比一期节省25.35%,按每天10万m3的污水处理量计,二期鼓风曝气系统每年比一期表曝节省电能197.1万kW.h,节省电费134.82万元。     

不同类型竹种光合特性的比较研究

光合作用是植物生长和物质积累的基础,其光合特性是高光效竹种选育的重要生理指标。为了更好开发利用我国丰富的竹种资源,确定不同类型竹种的光合性能,掌握其合成有机同化物的能力是必须探索的一个重要问题。文章采用Li-6400光合测定仪,通过对不同地下茎类型的6个竹种光合参数和光响应的测定分析,进一步探讨不同类型竹种存在差异的生理基础,以期对不同类型竹种的选育和经营管理提供依据。试验结果表明:不同竹种净光合速率(Pn)差异显著,大木竹Bambusa wenchouensis(Wen)Q.H.Dai的净光合速率最高,Pn值平均达到8.379μmol·m-2·s-1,毛竹Phyllostachys heterocycla cv.pubescens和雷竹P.praecox cv.prevernalis次之,斑苦竹Arundinaria oleosa和苦竹Pleioblastus amarus最低,总体呈现丛生竹>散生竹>混生竹的趋势,1～2 a生竹净光合速率高于3～4 a生竹,但没有显著差异。气孔导度(Cond)、胞间C02浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)综合说明丛生竹的光合固碳能力最强,其中蒸腾速率与气孔导度与净光合速率关系最为紧密,是影响净光合速率的主导因子。光响应曲线表明当光强刚开始增强时,各竹种间差异较小,但随着光强的继续增加,不同竹种出现很大的差异,其中绿竹Dendrocalamus.oldhami(Munro)Keng的潜在光合能力最高,远高于其他竹种,同样表现为丛生竹>散生竹>混生竹,进一步说明丛生竹种较强的光合固碳能力,从而为今后不同类型竹种,尤其是优良丛生竹种的筛选和开发利用提供理论参考。     

人血清白蛋白功能化的磁性纳米粒子对掌叶大黄的配体垂钓

掌叶大黄是中国传统的药用植物,其主要活性成分为蒽醌类化合物.利用人血清白蛋白(Human serumalbumin,HSA)功能化的磁性纳米粒子(Magnetic nanoparticles,MNPs)为固相萃取材料,对掌叶大黄的水提取液进行配体垂钓研究,从中捕获到两个HSA的配体;结合质谱鉴定其结构分别为大黄素和大黄酚.基于磁性纳米粒子的配体垂钓技术可为从传统药用植物中寻找HSA的小分子配体提供一个简便有效的方法.     

土壤中石油污染物微生物修复动力学和机理初探

以正十六烷为代表污染物,研究2种微生物对烷烃的反应动力学方程,以及正十六烷的摄取和运输机理;确定吸附摄取和运输对整个代谢过程的影响.结果表明,降解菌对正十六烷均有一定的运输富集能力;2株菌对正十六烷的运输过程存在很大差别,DQ01对正十六烷的运输呈缓慢趋势,而DQ02对正十六烷的主动运输过程是比较快的.菌体对正十六烷的吸附和运输过程对于正十六烷的降解速度影响较小,限制污染物降解速率和程度的关键可能是降解过程.     

呋喃丹免疫半抗原的合成与应用

以呋喃丹、对硝基苯氯甲酸酯和6-氨基己酸合成呋喃丹半抗原: 6-[[ (2,3-二氢-2,2-二甲基-7-苯并呋喃基氧)羰基]氨基]己酸(BFNH).将半抗原与载体蛋白(BSA,OVA)偶联制备呋喃丹人工免疫抗原和包被抗原.利用BFNH-BSA免疫家兔获得抗呋喃丹的多克隆抗体, 并通过间接ELISA法测定抗体的效价. 结果表明,家兔抗血清效价达1.28×106. 采用正辛酸-硫酸铵二步沉淀法纯化抗体, 纯化后抗体效价达到1.024×107, 经10% SDS-PAGE分析, 重、轻链分子量分别约为55 kD和22 kD.     

基于T-RFLP和因子分析的香蒲根际细菌群落研究

以北京市永定河王平湿地为研究对象,应用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)对王平湿地再生水补水口及其远离补水口的香蒲根际细菌和氨氧化细菌(AOB)的群落结构及多样性变化进行分析,在此基础上结合MiCA3比对、典范对应分析(CCA)和多元统计中因子分析(FA),解析湿地不同空间细菌群落功能特性的变化.结果显示再生水补水口细菌群落各多样性指数均明显低于远离补水口细菌群落,而氨氧化细菌群落则呈现相反趋势.基于传统的T-RFLP片段MiCA3比对、CCA和FA相结合的分析表明:对细菌群落,占再生水补水口细菌群落总丰度55.6%的菌群与150bp代表的鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)具相似净化功能,并与总有机碳生物化学循环过程具密切关系,其次占再生水补水口上游细菌群落总丰度75.5%的菌群与81bp为代表的假单胞菌属(Pseudomonas sp.)和Geitlerinema sp.具相似净化功能,并与氮的生物化学循环过程具密切关系.占再生水补水口下游细菌群落总丰度68.7%的菌群与138bp代表的小单孢菌属(Micromonospora sp.)具相似净化功能,同时与重金属Cu、V、和Ti生物化学循环具密切关系.对氨氧化细菌,266bp受铵态氮影响较大,占再生水补水口氨氧化细菌群落总丰度65.5%的菌群与266bp代表的Nitrosomonas sp.具相似的生境特征,适合在高氨环境中生长;与58bp所代表的Nitrosospira sp.具相似功能特性菌群丰度在远离补水口样点中较前者呈现显著增加趋势,表征该类菌群适合在相对低氨环境中生长.