基于遥感技术的阿塔巴德滑坡堰塞湖成灾条件及近15年变化分析

为研究阿塔巴德滑坡成灾条件及滑坡堰塞湖变化特征,利用滑坡发生前后近15年10期高分辨率卫星影像,从阿塔巴德滑坡地质条件及诱灾因素2方面对阿塔巴德滑坡成灾条件进行了探究,并对近15年阿塔巴德滑坡变形特征及堰塞湖面积变化进行遥感分析,以期为阿塔巴德滑坡防治及中巴经济走廊防灾减灾、中巴铁路选线提供技术支撑。结果表明：（1）阿塔巴德滑坡处于多条断裂破碎带的交汇部位,且滑坡中部发育地表裂缝,处于花岗岩与软质岩石的不同岩性接触带,早期崩塌及泥石流增大了临空面,在强烈的冻融作用下,汇集大量地表水和地下水的高含水不稳定斜坡中,岩体冰楔冻胀作用达到最大值,最终诱发阿塔巴德滑坡;（2）近15年来,阿塔巴德滑坡范围逐渐扩大,滑坡后壁逐渐后移,堰塞湖面积在2010年达到峰值,而后逐渐减小且趋于稳定。但是,滑坡后壁的后移导致河道内堆积物增加,可能再次阻塞河道,须人工定期治理堰塞坝。     

纳米氧化钨对序批式反应器活性污泥脱氮性能和胞外聚合物的影响

采用序批式反应器(SBR),研究了不同浓度氧化钨(WO₃)纳米颗粒(NPs)对SBR中活性污泥脱氮性能以及胞外聚合物(EPS)的影响。结果表明,10 mg/L WO₃ NPs(WO10)对SBR脱氮性能没有影响,而100 mg/L的WO₃ NPs(WO100)降低了比硝酸盐和比亚硝酸盐还原速率,最终导致出水硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的积累。WO10对EPS含量和组成无显著影响,但是WO100显著增加了松散结合型EPS(LB-EPS)和EPS中多糖的含量。傅立叶红外光谱(FTIR)结果显示,WO10仅对LB-EPS中官能团有影响,而WO100对LB-EPS和紧密结合型EPS(TB-EPS)的官能团都产生了不同程度的影响。—OH、C=O以及C—O—C等官能团参与EPS和WO₃ NPs之间的相互作用。进一步分析也发现,WO₃ NPs改变了EPS中蛋白质的二级结构组成,进而影响了活性污泥的絮凝能力。     

模拟垂直潜流人工湿地大气复氧规律研究

为优化湿地设计、改善湿地处理效果,初步探讨了水力负荷、非饱和区运行距离、平均孔隙率和温度对湿地大气复氧量(DO)的影响,构建了垂直潜流人工湿地大气复氧模型.结果表明,垂直潜流人工湿地大气复氧量与水力负荷(q)、温度(T)负相关,与非饱和区运行距离(h)、平均孔隙率(ε)正相关;以不同浸润面高度运行时,大气复氧量可用DO=-1.035q+38.078ε+0.043h-0.115T-9.630表述;以变浸润线运行时,大气复氧量可用非饱和区运行距离复氧量的加权积分平均值表述.实测结果率定表明,该模型表述垂直潜流人工湿地大气复氧量合理可行.     

聚丙烯微塑料对超滤膜过滤腐殖酸的影响

随着水环境中微塑料（MPs）的不断检出,以地表水为水源的饮用水处理技术面临新的挑战.当前,超滤（UF）作为净水厂常规处理的替代工艺获得了广泛应用,MPs的存在势必对超滤过程产生影响,而相关研究则鲜有报道.为深入了解MPs对超滤膜过滤天然有机物的影响,开展了老化前后聚丙烯（PP）MPs对超滤膜过滤腐殖酸（HA）过程的影响研究.结果表明,MPs的存在可提高HA的去除率,且老化MPs可进一步促进HA的去除.MPs可导致超滤膜膜比通量下降,但下降的幅度较小,且老化过程对膜比通量的影响更小.pH值对MPs存在下的膜比通量的影响较无MPs工况小,与Na⁺相比,Ca²⁺可导致超滤膜过滤MPs+HA过程的膜比通量下降更多,而MPs对超滤膜过滤HA不同亲疏水组分的膜比通量无明显影响.MPs可导致超滤膜过滤HA的膜污染阻力增加,但其值较单独过滤MPs和HA产生的膜污染阻力之和小很多,MPs与HA在膜表面共存时,MPs可吸附HA并与其在超滤膜表面形成架桥作用,使滤饼层结构松散,进而使膜污染阻力增加不多.     

小样本数据下基于K-Means聚类和集成学习的混凝投药预测

为了解决混凝投药预测过程中的小样本问题,提出基于K-Means聚类和集成学习的PAC投加量预测方法。首先,根据原水浊度和水温2个特征采用K-Means聚类将水质分为3类,利用分层抽样从3类水质数据中抽取训练集和测试集;其次,基于Bagging集成学习算法,构建由支持向量机、随机森林、Adaboost、GBDT、Catboost、XGBoost和LightGBM共7种学习器组成的PAC投加量集成预测模型(KM-Bagging);最后,以银川市某给水厂2021—2022年的运行数据为例进行验证。结果表明,KM-Bagging模型对小样本的PAC投加量具有较高预测精度,R²超过0.8,MAPE小于5%。采用6个月和9个月的日监测数据预测PAC投加量,适合数据监测时间短、精度要求不高的情况,预测结果可为原水水质发生突变时的PAC投加量调整提供参考。采用1年的日监测数据预测PAC投加量,预测精度能够满足工程应用的要求,可为水厂实际PAC投加提供辅助指导。研究结果对小样本数据下的混凝药剂投加建模与预测具有参考价值。     

基于偏最小二乘模型的河流水质对土地利用的响应

流域土地利用类型变化是影响河流水质的重要因素之一.为探究子流域尺度土地利用与河流水质之间的相互关系,本文基于太子河流域遥感影像和水质数据,采用偏最小二乘模型(partial least squares,PLS),分析不同土地利用类型对流域水质的影响程度.选取7个不同子流域土地利用类型面积百分比作为自变量X,总氮(TN)、硝酸根离子(NO_3~-)、氯离子(Cl-)与硫酸根离子(SO_4~(2-))这4个水质参数浓度值作为因变量Y,构建了土地利用类型与河流水质数据的偏最小二乘模型,并使用其余子流域数据对构建的模型进行验证.结果表明,太子河流域不同子流域土地利用类型与河流水质指标TN与NO_3~-之间线性关系显著,决定系数R~20.62.其中,耕地面积变化对水体中TN浓度变化影响明显,居民及工矿建设用地面积变化则对水体中NO_3~-浓度变化影响强烈.但对于Cl-和SO_4~(2-)来说,土地利用类型对其浓度大小有一定影响,但并不是最主要的影响因素.虽然太子河流域未利用地面积百分比极小(1.13%),但是未利用地面积变化对水质参数有较显著影响(影响系数0.24).     

老化前后微塑料对富里酸的吸附

由于微塑料(MPs)在地表水环境中的广泛存在以及对水中有机污染物的较强吸附能力,其与地表水中天然有机物间的相互作用不容忽视.为深入了解微塑料对天然有机物的影响,开展了老化前后聚酰胺66(PA66)和聚丙烯(PP)两种微塑料吸附富里酸(FA)的研究.结果表明,老化前后的微塑料吸附富里酸的试验数据较好地拟合了准二级动力学模...