如东滩涂近岸海域沉积物重金属分布特征及风险评价

基于2017和2019年如东滩涂近岸海域沉积物重金属调查数据,探讨该海域沉积物重金属的分布特征,通过重金属与环境因子的相关性分析,研究影响重金属分布的控制因素.采用地累积指数法和潜在生态风险指数法评估其污染程度和潜在生态风险.结果表明,铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、铬(Cr)、镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)平...     

基于耗氧速率预警重金属对活性污泥的抑制性

基于耗氧速率(OUR)的预警技术,以Cu2+、Zn2+的例(ρ(MLSS)=2 000 mg/L)研究了重金属对活性污泥的抑制作用,剂量由20 mg/L提高至60 mg/L时,Cu2+和Zn2+抑制率为分别由33%、38%,提高至77%、63%,存在剂量-效应关系。考察得知:4种重金属离子在特定条件下毒性大小顺序为:Cu2+Zn2+Cd2+Cr3+。通过单因素和正交试验确定了最优运行参数:ρ(MLSS)为500 mg/L,HRT为10 min。在此条件下模拟毒性冲击的生产性试验表明:Zn2+和Cu2+(5 mg/L)冲击的平均抑制率分别为22.3%、56.6%,反馈时间20 min。因此,基于OUR的废水毒性预警技术能够及时、准确地反馈出重金属对活性污泥的影响。     

基于乡镇尺度的地质高背景区耕地土壤重金属来源分析与风险评价

西南地区由于广泛发育碳酸盐岩导致土壤重金属具有天然的高背景属性,在重金属地质高背景区开展生态风险评价和识别重金属潜在来源对土壤污染防治、农产品安全保障具有重要意义.基于乡镇尺度,在重庆市奉节县青龙镇采集耕地表层土壤样品307件,分析了土壤As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn重金属含量及pH,采用地统计学,绝对因子分析-多元线性回归(APCS-MLR)受体模型探讨研究区域内8种重金属污染空间分布特征及来源,利用内梅罗指数(P_综)和潜在生态风险指数(RI)开展土壤风险评价.结果表明,耕地土壤中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni和Zn的平均值和中位数超过重庆市土壤背景值,其中Cd、As累积效应较为明显.与农用地土壤筛选值相比,Cd超标率最高,达52.12%.土壤中重金属含量空间分布格局呈现出南部整体高,高值区呈条带状分布;北部整体低,高值区呈点状分布.APCS-MLR模型表明研究区耕地土壤重金属Cr、Zn、Ni和Cu以自然来源为主,主要受地质背景控制,贡献率分别为86.62%、85.46%、76.44%和64.34%;As、Pb和Hg的来源以工业源为主,受煤矿...     

负载NH4+-N生物炭对土壤N2O-N排放和NH3-N挥发的影响

利用生物炭吸附面源污染水体NH₄⁺-N并将其进行还田可实现此氮资源由水体到农田的安全有效迁移,而探索负载NH₄⁺-N生物炭对N₂O-N排放和NH₃-N挥发的影响则对于减施化肥和降低土壤氮素损失意义重大.本研究采用土柱试验,设置4个处理：对照（不施氮肥,CK）、单施化肥（NPK）、负载氮+化学磷钾肥（N-BC+PK）和生物炭+化肥（BC+NPK）.结果表明,相较NPK和BC+NPK处理,N-BC+PK处理N₂O-N累积排放量、NH₃-N累积挥发量、气态氮素累积损失量（以N计）分别显著降低了33.62%和24.64%、70.64%和79.29%、64.97%和73.75%（P<0.05）.特别需要说明的是,BC+NPK处理相比NPK处理显著增加了NH₃-N累积挥发量（P<0.05）.综上所述,负载NH₄⁺-N生物炭可显著减少N₂O-N排放和NH₃-N挥发,且其减排效果显著优于传统的生物炭化肥配施.本研究结果将为富营养化水体NH₄⁺-N农田回用和土壤气态氮素减排提供理论依据和数据支持.     

杨树根际土碳氮磷生态化学计量特征与根序的相关性

林木细根不同生长发育等级形态特点及功能分异是根系生态学研究的新视角.为深入探索林木根际土壤养分循环过程及根土互作关系,以杨树(Populus×euramericana‘Neva’)人工林为研究对象,按照随机布点原则采集杨树人工林非根际土壤和不同根序细根的根际土壤,测定其全碳(TC)、全氮(TN)、全磷(TP)及速效N、有效P的含量,并计算土壤C、N、P化学计量比.结果显示:(1)杨树人工林根际土壤C、N、P含量与非根际土壤存在显著差异,但不同根序间速效N、有效P含量以及铵硝比(NH_4~+-N/NO_3~--N)未达到显著差异水平(P0.05).随着根序升高根际土壤TC含量显著下降,而TN含量逐渐增加.1-2级细根根际土壤TP含量显著高于4-5级根(P0.05).(2)杨树细根根际土壤C/N随着根序升高显著降低(P0.05);C/P随着根序升高逐渐下降,但在不同根序间差异不显著(P0.05).(3)基于细菌OTUs的非参数估计指数表明,根际土壤与非根际土壤细菌群落多样性存在显著差异;土壤TC和TN含量及C、N、P化学计量比均与细菌群落丰富性(Chao指数和ACE指数)呈显著相关(P0.05),TP含量与细菌群落相关性不显著.上述结果说明杨树根际土壤C、N、P养分循环呈现依赖于根序的变化特征,不同根序细根根际细菌群落组成和结构的差异性可影响土壤C、N、P循环过程.     

树枝状河网结构中干支流相互作用及其等级性对底栖硅藻群落及多样性格局的影响

等级性的树枝状结构造就了溪流网络中底栖硅藻独特的多样性格局及群落构建方式。于2004年6月对香溪河溪流网络进行底栖硅藻群落及生境调查,选择7个亚流域,在每个亚流域中选择2个干支流汇合点,分别位于河网边缘和河网中心,采用群落分析及β多样性分解的方法,探究树枝状结构中干支流的相互作用及其等级性对底栖硅藻群落及多样性格局的影响。研究结果显示树枝状干支流汇合点上下游之间的栖息地环境、生物密度、物种丰富度、群落组成均不存在显著差异。然而,对位于网络边缘与中心的汇流点上下游进行比较,发现树枝状结构在群落构建中的作用具有等级性。河网边缘与中心的干支流群落β多样性组分存在显著的差异:在河网边缘,β多样性的周转组分显著高于河网中心,因此,河网边缘的干支流群落格局主要受物种在干支流间的物种周转所影响;河网中心β多样性的嵌套组分更高,这说明群落格局更多由干支流间物种的增减所造成。     

初值修正和函数变换的改进灰色模型在管道腐蚀深度预测中的应用

为了准确预测管道的腐蚀深度，借助灰色理论建立了改进GM(1, 1)模型。针对传统灰色模型的不足，引入反双曲正弦函数变换方法建立了改进模型一，并在此基础上提出了一种基于初值修正结合反双曲正弦函数变换的改进模型二，通过实例对比分析了改进模型和传统模型预测管道腐蚀深度所得结果的差异。室内试验测试数据和实际管道检测数据的计算结果表明：传统模型预测所得的平均相对误差(分别为5.300%和13.617%)均较大，因此模型的精度较差；改进模型一预测所得的平均相对误差分别为2.345%和2.639%,其预测精度较传统模型有大幅度的提高，因此该模型适用于腐蚀深度的准确预测；对改进模型一采用初值优化方法后，所得改进模型二的预测精度进一步提高，其提高的程度较为有限；总体来看，所建改进模型能够满足管道腐蚀深度预测的精度要求，具有较强的推广应用价值。     

基于HAH强化Fenton体系降解苯胺的研究

在采用盐酸羟胺 （HAH） 强化Fenton 体系(Fe^{2 +}/ H₂O₂) 降解苯胺 （AN） 的过程中， 水中常见离子对降解效果存在重要影响。 针对该问题， 以AN 模拟废水为实验对象， 采用单变量法对HAH/ Fe^{2 +}/ H₂O₂体系降解 AN 过程进行研究， 考察了水中常见阴离子 (Cl^- 、NO₃^-、SO₄^{2 -}、H₂PO₄^-)、 阳离子 (K⁺ 、Na⁺ 、Mg^{2 +} )、天然有机物富里酸 （FA）对 AN 降解的影响， 并通过叔丁醇 （TBA） 抑制实验验证体系中的活性自由基。 结果表明，Cl^- 、H₂PO₄     

非高斯噪声下电力线载波通信压缩感知信道估计方法

传统的基于压缩感知的电力线载波通信信道估计方法，多数在高斯噪声假设下对信道系数进行估计。实际过程中，电力线电磁环境复杂，噪声往往并不服从高斯分布。本文考虑非高斯环境下电力线载波通信信道估计问题，利用高斯混合密度对噪声统计特性进行描述，在此基础上，结合信道系数的稀疏特性对信道系数进行估计。利用数值仿真对本文所提算法的性能进行测试，结果表明，与传统信道估计算法相比，本文所提出的方法具有更好的信道估计性能。     

“三生空间”视角下城市人居环境质量时空演变及障碍因子诊断——以河北省为例

提高城市人居环境质量是促进城市可持续发展、提升民众生活幸福感的重要基础和手段。本文利用2010—2020年河北省11地市面板数据，从“三生空间”视角构建评价指标体系并采用熵权TOPSIS法对城市人居环境质量进行测算，并综合运用标准差椭圆分析、变异系数和障碍因子诊断模型探讨城市人居环境质量的时空演变特征并诊断其障碍因子。结果发现：(1)研究时段内城市人居环境质量整体呈上升趋势，各地市间差距逐渐缩小，呈现以石家庄、唐山和廊坊3市为主的高质量核心区域，以沧州、邯郸、保定、张家口、承德和秦皇岛6市为主的过渡区域，以邢台，衡水3市为主的低质量边缘区域。(2)在空间上呈“核心集聚，局部连片”的分布格局，整体表现为冀中>冀北>冀南的空间格局。(3)各地市间城市人居环境质量差距不断缩小，其中高水平区域内部差异明显缩小，中等区域内部差异呈现波动上升变化，而低水平区域内部差异则基本保持稳定。(4)影响河北省城市人居环境质量的主要障碍因子为人均GDP、GDP年增长率、城镇居民人均消费支出、PM_2.5浓度、污水处理率。