基于自适应偏最小二乘回归法的CUACE模式污染物预报偏差订正改进方法研究

针对GRAPES-CUACE模式预报的6种常规污染物浓度,采用非线性动力统计-订正方法——自适应偏最小二乘回归法,建立了中国不同地区的CUACE模式预报偏差订正模型,采用多种敏感性试验优选了不同季节各区域的最优自变量组合方案,并对2016年1—3月、11—12月全国342个城市PM_(2.5)浓度预报值进行了滚动订正检验,分析了订正前后PM_(2.5)浓度的时空变化特征,重点分析了该方法在京津冀、长三角、珠三角、川渝地区等关键区域的适用性及其改进效果.结果表明:(1)CUACE模式预报PM_(2.5)浓度普遍低于观测浓度,且与实测值的相关系数较低;CUACE 15 km分辨率模式PM_(2.5)浓度预报效果优于54 km分辨率模式,其中长三角地区改进最显著,珠三角和京津冀次之,川渝地区预报效果较差.(2)订正后的PM_(2.5)浓度更接近于实测值,订正后误差明显减小,相关系数明显提高,而且订正值与实测值的散点集中分布于对角线附近.(3)长三角地区PM_(2.5)浓度订正效果最好,准确率可达72.3%;珠三角地区次之,准确率为66.3%;京津冀和川渝地区订正效果稍差,但准确率亦可达63.6%和62.6%.(4)订正后污染日和非污染日的准确率、相关系数分别提高了57.5%和25.9%、304.8%和15.2%;绝对平均偏差、均方根误差分别减小了38.9%和18.7%、21.8%和8.5%.(5)针对北京、上海、广州、乐山的不同重污染过程,订正后的平均绝对误差分别减小了12.07%、46.63%、36.66%、17.71%,相关系数分别提升了25.86%、22.22%、16.92%、162.5%,说明该订正方法适用于不同地区的不同重污染过程的预报.     

紫茉莉对石油污染盐碱土壤微生物群落与石油烃降解的影响

以石油污染盐碱土壤为研究对象,利用磷脂脂肪酸(PLFAs)活性微生物标记法,分析紫茉莉(Mirabilis jalapa Linn.)根际土壤微生物群落结构的动态变化,探讨紫茉莉生长对根际土壤微生物与石油烃(TPH)降解的影响.结果表明,供试土壤中先后出现了22种微生物PLFAs,包括标识细菌的饱和脂肪酸(SAT)、标识革兰氏阳性菌(G+)的末端支链型饱和脂肪酸(TBSAT)、标识革兰氏阴性菌(G-)的单不饱和脂肪酸(MONO)和环丙脂肪酸(CYCLO)、标识真菌的多不饱和脂肪酸(PUFA)和标识放线菌的中间型支链型饱和脂肪酸(MBSAT)等六大类型.与未种紫茉莉土壤(CK)相比,根际土壤微生物PLFAs种类变异率在春、夏、秋季分别为71.4%、69.2%和33.3%;TPH降解率在春、夏、秋季分别提高了47.6%、28.3%、18.9%.相关性分析表明,石油烃的降解在CK土壤中与77.8%的PLFAs具有正相关关系(r0),55.6%的种类具有高度正相关关系(r≥0.8),其中,与SAT和MONO类群的相对含量正相关,相关系数分别为0.92、0.60;根际土壤中仅与42.1%的PLFAs正相关,21.1%的种类高度正相关,与TBSAT、MONO和CYCLO类群的相对含量正相关,相关系数分别为0.56、0.50、0.07.说明紫茉莉生长对根际土壤微生物群落结构及TPH降解速率均具有较大影响,且随生长季节的不同而有很大差异.该结果将为开展石油污染盐碱土壤的植物修复技术研究提供理论依据.     

滇池柱状沉积物磷形态垂向变化及对释放的贡献

选取了滇池外海北部、中部和南部柱状沉积物样品,结合上覆水磷和柱状沉积物有机质数据,研究了有机质(OM)及粒径组成对沉积物释放的影响,并探讨了不同形态磷对沉积物释放的影响及贡献.结果表明:1沉积物间隙水ρ(DTP)和ρ(SRP)均与OM、沉积物黏土(4.00μm)和粉砂粒(4.00~63.00μm)含量呈显著负相关,但与砂砾(63.00μm)含量呈显著正相关,表明沉积物有机质含量的增加显著降低了其间隙水中磷的质量浓度,且黏土和粉砂粒含量的增加也会降低间隙水磷的质量浓度,抑制了沉积物磷的释放.2滇池沉积物潜在可移动磷(BD-P和NaOH-nrp)与黏粒和粉砂砾均呈显著正相关,与砂砾呈显著负相关,表明黏粒和粉砂砾可能对沉积物磷的移动能力提升,砂砾可能对沉积物磷的滞留能力提升.3在较短时间尺度内,外海北部沉积物磷以释放为主,中部和南部以滞留为主;在较长时间尺度内,外海北部和中部沉积物磷以释放为主,南部的以滞留为主.控制滇池沉积物磷释放需要考虑不同磷形态特征及有机质和粒径的影响,采取相应措施以主要控制滇池北部沉积物磷的释放.     

西湖沉水植物恢复过程中物种多样性的变化

中国湖泊的富营养化与生态系统退化问题已非常严重,太湖、滇池、东湖、西湖等许多湖泊都出现了不同程度的富营养化现象,水生植被消亡、蓝藻水华频发,已经成为制约区域经济社会可持续发展的重要限制因素。沉水植物的恢复重建已成为富营养化水体生态修复的关键手段之一与研究热点。对国家"十二五"水专项的浙江杭州西湖的沉水植物恢复示范区中的物种多样性的变化特征进行了分析,依据植物种在示范区各水域的出现频率与各生活型植物种的组成,探讨了沉水植物恢复过程中植物种绝灭与定居特点。物种多样性指数分析表明:沉水植物恢复工程是沉水植物物种多样性不断增加的过程,恢复工程首先导致恢复示范区内特有种的出现,其次为稀有种。从植物的生活型来看,多年生沉水植物受示范工程的影响最大,而一年生沉水植物可存活于示范工程区的内部与外部,在示范工程区内沉水植物物种的绝灭速率小于定居速率。这表明,在湖泊恢复沉水植物,第一,必须要有一定的保护区域;第二,要合理利用湖泊资源,实行科学的湖泊管理制度;第三,有效恢复沉水植物群落需要经历一定时间与空间的生态重组过程。     

固城湖围垦区池塘河蟹养殖环境影响及模式优化研究

为了解固城湖围垦区不同池塘的河蟹养殖环境效应并筛选出适宜的生态养殖模式,对河蟹养殖周期内不同养殖池塘的养殖情况和水环境进行跟踪研究,并构建模型估算养殖容量.结果表明,养殖周期内现有养殖模式的池塘和取水河道水质大多为GB 3838-2002《地表水环境质量标准》中的Ⅳ类和Ⅴ类水,明显劣于固城湖水质(Ⅲ类水),其中最主要的污染因子为TN和TP;池塘的浮游植物、浮游动物和底栖动物的群落结构简单,优势种分别为隐藻、秀体溞及环棱螺,且浮游动物Margalef丰富度指数与河蟹养殖产出呈显著正相关(P＜0.05);基于现有养殖模式,河蟹的最大养殖容量为9855只hm-2.综合考虑养殖池塘环境、经济效益及养殖容量等因素,认为固城湖围垦区池塘河蟹的适宜生态养殖模式为:蟹苗投放密度(9000±750)只·hm-2;饵料系数0.47 ～0.53;水草覆盖度约70％(其中苦草40％,伊乐藻20％,轮叶黑藻10％);螺类投放量6 000 ～7500 kg·hm-2.     

洪泽湖围栏养殖对表层沉积物重金属含量影响与生态风险评价

为探讨洪泽湖全湖沉积物重金属分布特征及围栏养殖对其影响,于2018年洪泽湖部分围栏拆除后,对洪泽湖不同区域（河口、湖心、围栏区、拆除区和外围区）表层沉积物中重金属含量、来源和空间分布特征进行分析,评估其生态风险.结果表明,洪泽湖表层沉积物中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb含量均值分别为66.78、33.89、25.35、74.77、16.55、0.23和27.20mg ·kg^-1.采用地累积指数和Hakanson潜在生态风险指数对沉积物重金属污染现状和潜在生态风险程度的评价表明,除了As和Cd元素处于较轻污染程度,其余元素Cr、Ni、Cu、Zn和Pb均处于无污染;除Cd存在严重的潜在生态风险,其余元素均只有低水平潜在生态风险.结果表明围栏区、拆除区和外围区之间的重金属含量呈现递增趋势,并向湖心蓄积,拆除围栏并未在短时间内明显降低重金属含量.洪泽湖整体呈现低生态风险的状态,今后治理重点应是北部及东北部的表层沉积物堆积区和养殖区.     

基于节点删除法的村寨建筑群火灾蔓延危险建筑确定∗

在火灾蔓延分析的基础上,采取低干预的建筑改造措施对村寨建筑群的火灾蔓延防控具有重要意义。通过对建筑间火灾蔓延路径的判定,建立建筑群火灾蔓延网络的邻接矩阵和蔓延矩阵以确定火灾蔓延风险,进一步结合节点删除法确定改造不同建筑后建筑群的火灾蔓延风险下降率,在此基础上分析了建筑改造的优先级序列并确定了危险建筑。最后将该方法应用于云南某杆栏式村寨建筑群火灾蔓延危险建筑的确定,结果表明：该方法可以有效找出建筑群中对火灾蔓延影响大的危险建筑,且在仅改造少量建筑的情况下,建筑群的火灾蔓延风险便能有可观的下降。     

水胺硫磷亚急性暴露对小鼠肝脏氧化应激的影响

为探讨水胺硫磷对小鼠肝脏损伤作用机制,设置0.11、1.08、2.16 mg·kg-13个低、中、高不同剂量组,以灌胃方式对昆明种小鼠进行染毒7 d后,测定小鼠肝脏组织超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)2种抗氧化酶的活性,以及抗氧化物质谷胱甘肽(GSH)和膜脂质过氧化物丙二醛(MDA)含量,同时观察肝脏的组织学变化。结果表明,除低剂量组外,中、高剂量组小鼠肝脏SOD和GSH-Px活性与对照组相比均受到显著抑制(P0.05),GSH的含量与对照组相比显著下降(P0.05),MDA含量与对照组相比却呈显著上升趋势(P0.01),同时各指标的变化均呈一定的剂量-效应关系。组织学观察显示中、高剂量组肝细胞出现明显水肿和坏死,肝窦狭窄甚至闭塞。结果表明氧化损伤可能是水胺硫磷致小鼠肝脏毒性损伤的作用机制之一。     

硝基苯对3种中国土著水生生物的毒性

以中国林蛙(Rana chensinensis)蝌蚪、中华圆田螺(Cipangopaludina cahayensis)和日本沼虾(Macrobrachiumnipponense)3种我国代表性土著生物为对象,通过半静态试验研究了硝基苯暴露对这3种生物的急性毒性.采用美国环境保护局(USEPA)的Trimmed Spearman-Karver(TSK)法得到硝基苯的急性毒性p(96 h,LC50分别为:林蛙蝌蚪,117.04 mg·L-1;中华圆田螺,104.23 mg·L-1;日本沼虾,0.033 7 mg·L-1.基于p(96 h,LC50)值,取0.01为安全系数,安全浓度ps,分别为:林蛙蝌蚪,1.17 mg·L-1;中华圆田螺,1.04 mg·L-1;日本沼虾,0.34 μg·L-1.3种受试生物对硝基苯毒性反应的敏感性大小依次为:日本沼虾＞中华圆田螺＞林蛙蝌蚪.对照鱼类急性毒性实验的毒性分级标准,硝基苯对日本沼虾属于剧毒物质,而对林蛙蝌蚪和中华圆田螺则属于中等毒性物质.     

电梯PAR安全信息流管理模型构建及应用

为从安全信息视角分析电梯全生命周期过程中事故致因因素,并在实践中提升电梯安全管理水平,基于PAR事故致因模型开展电梯安全信息管理研究。以安全信息为主线,安全感知-安全分析-安全应答(PAR)安全行为链为关键点,建立电梯PAR安全信息流管理模型。基于电梯PAR安全信息流管理模型的逻辑架构建立电梯信息综合监管服务体系,将模型的信息服务形式具体化。并运用电梯PAR安全信息流管理模型对典型电梯事故进行分析。研究结果表明：电梯PAR安全信息流管理模型能够全面分析各层级失误模式,提升各主体协同治理能力。电梯信息综合监管服务体系可打破电梯领域信息“孤岛”现状,对智慧电梯建设具有重要理论指导意义。