基于GAM模型的太湖叶绿素a与营养盐相关性研究

通过分析2013年1月—2015年7月的太湖水体叶绿素a(Chl-a)以及其他指标数据,发现太湖水质存在区域性差异,据此将太湖分为梅梁湾、贡湖湾、竺山湾和主湖区四大区域,引入广义加性模型(GAM模型)对营养盐、环境因子与Chl-a的关系进行分析。结果表明:梅梁湾只有TP与Chl-a浓度的相关性较强,且呈显著的非线性相关;贡湖湾TP浓度对Chl-a浓度的影响是线性的,TN浓度为非线性的,且TN浓度的影响可能更大;竺山湾COD_Mn和TP与Chl-a浓度均呈显著非线性相关,其中以COD_Mn的影响更为显著,可能原因是竺山湾历年来一直是有机污染排放重灾区;主湖区TN和TP对Chl-a浓度的影响均较大,呈显著非线性相关。太湖各区域富营养化爆发的条件不一致,不同的环境因素导致富营养化的条件也不相同。     

区域生态系统服务价值评估方法比较与案例分析

探索区域生态系统服务价值是协调区域经济发展、促进生态建设的重要路径。目前对区域生态系统服务价值评估研究还没有形成统一的价值核算方法,评估结果也存在较大差异。对生态系统服务价值评估方法进行系统整理,对替代市场技术、模拟市场技术以及当量因子法等目前较为常用的评估方法进行了总结。同时,从评估对象、评估范围和评估过程的角度对3类技术方法的优点与缺点进行对比分析,得出当量因子法在评估区域生态系统服务价值上具有方法简单、评估全面,且能充分考虑评估区域生态系统特点和地区特性的优势。将该法应用于东江流域生态系统服务价值评估,结果表明:东江流域生态系统服务总价值为1 976.63亿元;其中,森林、水域、湿地、农田、草地、 利用地、建设用地的生态服务价值分别为1 536.74亿、156.42亿、145.81亿、75.74亿、42.41亿、22.89万和0元。     

渗透性反应墙技术修复地下水硝酸盐污染的研究进展

论述了渗透性反应墙（permeable reactive barrier,PRB）技术的原理及其在地下水硝酸盐污染修复中的应用现状。针对PRB技术类型进行了回顾,介绍了PRB技术中常用的还原型、吸附型、沉淀型和降解型4类介质材料以及PRB技术修复地下水硝酸盐污染的效果。着重讨论了降解型PRB技术在修复地下水硝酸盐污染时所添加的有机碳源、微生物种类对修复效果的影响;分析了PRB运行过程中存在的问题及未来可能的发展方向;指出了应用PRB技术修复地下水硝酸盐污染时要注意的问题,如碳源和细菌易导致地下水二次污染,修复过程中介质易堵塞,碳源释放速率不易控制,硝酸盐向PRB底部沉积不易去除。提出在加强PRB反应机理研究的基础上,可通过PRB与植物修复技术结合,解决PRB运行中存在的问题。     

不确定性机会约束无限混合整数优化模型在固体废物管理中的应用

为了更切实有效地反映固体废物管理系统中的多重不确定性,将能够解决区间参数、功能性参数以及随机参数不确定性问题的优化方法相结合,建立了不确定性机会约束无限混合整数优化（IFICCMILP）模型。为了对比说明所建模型的适用性及特点,采用传统的不确定性混合整数规划(IMILP)模型与IFICCMIP模型进行求解。结果表明,由于新建模型输入参数的多样性以及严格的约束条件,其优化结果与IMILP模型有较大区别。传统模型只需要满足一个目标函数,而且约束条件的个数较新建模型少,所得的系统成本较低。但是,因为新建模型能够保证优化结果满足所有的目标函数和约束条件,具有更高的系统可靠性,可以避免由于少考虑约束条件和其他参数而造成的系统风险。此外,新建模型还提供了不同风险水平的优化方案,为决策者提供了更多的决策空间。     

白洋淀流域水环境承载力多属性决策方法优选和方案评价研究

为有效解决白洋淀流域水环境承载力多属性复杂决策问题,提出了基于人口-经济-水生态-水资源-水污染五维复杂性质决策指标评估体系(包括28项指标),并将基于新的优势关系的理想点法(TOPSIS)、多准则妥协解排序法(VIKOR)和改进密切值法应用于白洋淀流域水环境承载力多属性决策方法和方案优选中。结果表明：1)变异系数属性赋权方法实现了白洋淀流域水环境承载力多层面和复杂因素影响作用的定量化,并且表明影响该流域水环境承载力的主要因素为地下水资源量、造纸和纸制品业比例、纺织业比例、调水入淀量等;2)3种多属性决策方法中,改进密切值法计算更简便、理论更简单,为优选决策方法,它能在处理水环境承载力管理决策问题涉及的经济、社会、环境、技术标准等多层面复杂性质的同时,更好地实现水环境承载力多属性决策方案评价和优选;3)3种方法得到的多属性决策方案优选排序结果一致性达到83.3%,均表明理想型方案(F₁₂)为最优,次优方案为可持续发展型(F₁₁),最劣方案为经济低速发展型(F₂)。结合白洋淀流域实际,可采取2030年适当降低第一、二产业规...     

基于梯形模糊数的皖北地区地下水健康风险评价

通过将地下水污染物浓度梯形模糊化,来降低地下水健康风险评价中的不确定性问题。结合聚类分析和α-截集技术,构建了地下水健康风险评价的梯形模糊化模型,对皖北地区某村庄的地下水进行健康风险评价。结果表明:该地区的总健康风险为7.96×10~(-5)～1.46×10~(-4),主要由致癌风险Cr(VI)和As引起,对人体有一定的负面影响。对比分析得出,梯形模糊化模型在一定程度上降低了常规模型的不确定性问题,与其他模糊化模型相比,具有适用范围广、高效快捷等优点;Cr(VI)、As等致癌风险指标水质评价不超标,但具有较大的健康风险,在今后的健康风险评价中应重点关注此类指标。     

垃圾填埋场地下水污染风险分级评价

为了更有针对性地解决垃圾填埋场造成的地下水污染问题,有利于分级管理及合理安排资源,构建包括垃圾填埋场特征、含水层脆弱性和受体暴露情况的风险评价指标体系,使用AHP（层次分析法）确定各指标的权重,采用加权求和的方法计算垃圾填埋场地下水污染风险指数,并将垃圾填埋场的地下水风险分为“低”“中”“高”三级,针对不同风险等级提出相应的管理建议.以北天堂垃圾填埋场的4个填埋地块为例,运用所构建的风险评价模型对其进行风险评价.结果表明:4个填埋地块的风险指数分别为5.307、5.845、7.001和7.413.位于东北部和北部的填埋地块1和2风险等级为“中”,位于西北部和南部的地块3和4风险等级为“高”.研究显示,通过垃圾填埋场地下水污染风险评价体系,可以识别出填埋场污染的关键环节,对风险等级为高、已经造成污染的填埋场污染提出有针对性的治理和修复措施,对风险等级为低和中的填埋场,制订相应的监测和管理方案,防止污染发生.      

生活垃圾与畜禽粪便联合好氧堆肥

生活垃圾与畜禽粪便联合好氧堆肥有利于堆肥的进行和堆肥产品品质的提高. 采用固体废物好氧堆肥成套技术(CBS技术)与设备,对生活垃圾(处理Ⅰ)、畜禽粪便(处理Ⅱ)、生活垃圾与畜禽粪便混合物料(处理Ⅲ)进行堆肥,温度在线监测显示,处理Ⅲ堆肥过程中升温速率、最高温度和高温持续时间分别是1.88 ℃/h,69 ℃和440 h,各项指标参数均略高于处理Ⅰ的1.79 ℃/h,67 ℃和418 h,明显优于处理Ⅱ的0.47 ℃/h,42 ℃和0h,达到无害化处理的要求;对堆肥产品腐熟度及荧光特性分析表明,处理Ⅲ堆肥20 d后,堆肥对小麦、玉米、大豆、水稻和棉花5种农作物的发芽指数分别达到88.7%,91.3%,82.7%,85.2%和83.4%;发射荧光光谱在350 nm附近的特征峰有较为明显的红移现象,且荧光峰明显变宽,在450 nm附近(类富里酸峰)的峰强度增加,说明堆肥产品中有机物分子共扼作用加强、缩合度增加. 腐熟堆肥营养成分含量测定结果表明,处理Ⅲ腐熟堆肥的w(有机质)及w(TN),w(TP)和w(TK)分别达到36.64%,2.20%,2.82%和1.52%,优于处理Ⅰ的30.14%,1.58%,1.02%和0.93%,高于《有机肥料标准》(NY525—2002)中≥10%,≥0.5%,≥0.3%和≥1.0%的要求.      

阳澄湖和滆湖微囊藻毒素分布及其与富营养化因子的关系

2013年6—10月进行了阳澄湖和滆湖的水样采集及分析,对水体中胞内和胞外3种微囊藻毒素(MC-LR,MCRR,MC-YR)和TN、TP、Chl-a等富营养化指标在两湖的分布情况及关系进行了研究。结果表明,阳澄湖的微囊藻毒素及富营养化因子浓度在不同点位的差异小,而滆湖从北部到南部呈下降趋势,两湖相比,滆湖的浓度远远高于阳澄湖;富营养化因子影响微囊藻毒素的浓度分布和变化;相关性分析表明MC-LR、MC-RR和MC-YR与CODMn、TN、TP、PO3-4-P、Chl-a分别呈极显著正相关性(P0.01),MC-LR、MC-YR与NH+4-N呈显著负相关(P0.05);逐步回归性分析显示Chl-a是影响3种微囊藻毒素浓度的关键因子,可以通过Chl-a对水体中MCs的浓度进行预测,为微囊藻水华和微囊藻毒素污染的预警提供重要的科学参考。     

巢湖表层沉积物中重金属的分布特征及其污染评价

以巢湖表层沉积物为研究对象,利用BCR连续提取法研究了沉积物中Cr、Co、Ni、Cu、Cd、Zn、V和Pb等8种重金属元素的分布特征,同时运用潜在风险指数法和地累积指数法综合评价了巢湖沉积物中重金属的生态风险。结果表明,巢湖沉积物中的重金属含量在空间上表现出东西高、中间低的分布特征。巢湖表层沉积物中Cr、Co、Ni、V和Cu 5种重金属都主要以残渣态为主,Zn和Cd主要以弱酸提取态为主,Pb以可还原态为主,同时,Co和Cu 2种元素的可交换态及可还原态含量占有较高比例,具有潜在危害性。相关性分析显示,Cr、Cu、Pb、Ni、Zn和Cd 6种重金属元素的来源和分布可能具有相似性,Co和V 2种重金属元素具有相似的地球化学行为且其主要来源可能与其他几种重金属不同。潜在生态风险指数评价结果表明,巢湖表层沉积物中8种重金属元素构成的生态危害顺序为:Cd>Pb>Co>Cu>Ni>Zn>V>Cr,Cd具有高的生态危害等级,其他7种重金属元素均为低生态危害等级。地累积指数法评价结果表明:巢湖沉积物重金属元素的富集程度为Cd>Zn>Pb>Co>Cu>V>Ni>Cr,Cr属于清洁级别,Co、Cu、V和Ni处于轻度污染水平,Zn和Pb处于偏中度污染,Cd达到了重污染水平。