畜禽粪污集中处理模式中的三方演化博弈研究——基于规模差异与政府干预视角

作为环境污染治理的新举措,畜禽粪污集中处理中心虽然在高效处理粪污、提高资源利用质量、改善农村环境等方面发挥了显著作用,但是,其在运营中依然存在各种各样的问题,如设备利用率低下、粪污未能得到有效收集、骗取补贴等。为了探讨上述运营困境的形成机理,本文从养殖规模差异化与政府干预视角出发,构建政府、养殖户与处理中心三方共同参与的演化博弈模型,并在不同情境下探讨三方策略选择的影响因素与演化路径。研究表明,当小规模养殖户占比较高时,处理中心会选择“投机”策略加以获利,反之,在粪污处理需求大的规模养殖地区,处理中心则倾向于“不投机”的稳定经营策略;虽然政府补贴对于养殖户选择“参与”策略具有促进作用,但是,对于小规模养殖户而言,仍有一定的概率选择“不参与”策略;政府需要综合考虑处理中心的预期收益、受奖惩力度等因素制定合理补贴范畴,若补贴过高且缺乏相应的监管机制,处理中心会为了谋求更多利益而采取“投机”策略;当处理中心投机行为较频繁时,政府需加大监管并提高惩罚力度,以维护畜禽粪污集中处理模式正常运作。     

不同紫云英基因型对难溶性磷吸收利用的影响

通过石英砂培养试验,研究了不同基因型对紫云英（Astragalus sinicus）吸收和利用难溶性磷酸盐（Al-P和Fe-P）的影响。结果表明,紫云英在不同磷源中的生长性状、生物量以及植株不同部位的吸磷量有很大差异。从株高、茎粗、分枝数性状方面来看,均表现为K-P〉Al-P〉Fe-P〉CK,且两种难溶性磷处理之间差异达到显著或极显著水平。对大多数紫云英基因型来说Al-P的地上部、地下部及总干物质量都显著大于Fe-P,说明紫云英更容易活化和吸收Al-P。闽紫6号和闽紫1号在利用难溶性磷时都显著高于余江大叶和弋江籽。不同紫云英基因型在不同磷源中,地上部、地下部吸磷量及总吸磷量也均表现为K-P〉Al-P〉Fe-P〉CK,即对不同磷源的吸收能力均以K-P最高,Al-P大于Fe-P。闽紫6号和闽紫1号对难溶性磷的吸收量均高于其它3个品种,表明闽紫6号和闽紫1号对难溶性磷具有较强的溶解吸收能力。从植株吸磷量与生物量关系可以看出,紫云英植株地上部、地下部干物质量及总干物质量、鲜质量增加时,植株吸收磷的养分质量分数也随着增加,呈显著正相关。CK和Al-P处理总干物质量与总吸磷量拟合回归关系显著,但对水溶性K-P和Fe-P处理相关回归关系效果不明显,说明紫云英对难溶性磷吸收利用时,对Al-P吸收富集优于Fe-P。     

紫外光活化亚硫酸盐降解水中卡马西平

研究了紫外光活化亚硫酸盐高级氧化工艺降解水中典型新污染物——卡马西平（CBZ）的效能和降解机制.探究了不同溶解氧浓度[ρ（DO）]对紫外光活化亚硫酸盐降解CBZ的影响,并在模拟自然水体环境控制初始ρ（DO）为（8.0±0.2） mg·L^-1条件下,考察了不同工艺参数（亚硫酸盐投加量、反应pH）与水环境要素（碳酸氢根离子、氯离子、腐殖酸）对CBZ降解效能的影响.结果表明,紫外光活化亚硫酸盐工艺可在30 min内降解85.3%的CBZ,降解过程遵循拟一级动力学,动力学常数为0.055 7 min^-1.并采用电子顺磁共振波谱技术、活性物质淬灭实验和竞争反应动力学实验发现,CBZ的降解主要来自紫外光活化亚硫酸盐工艺中硫酸根自由基（SO₄^-·）与羟基自由基（·OH）等活性物质,且降解贡献率分别为43.9%和56.1%.而且CBZ降解率随HCO₃^-浓度升高而降低,但Cl^-浓度变化对CBZ降解率影响不大,水中存在的腐殖酸可显著抑制CBZ的降解.反应过程中硫酸盐的积累量显著低于《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2022）限值,且亚硫酸盐消耗速率（0.004 4 min^-1）显著低于CBZ的降解速率,说明亚硫酸盐可被紫外光高效活化用于降解水中存在的CBZ.     

南京夏季大气臭氧光化学特征与敏感性分析

对流层臭氧（O₃）主要由氮氧化物（NO_x）和挥发性有机物（VOCs）经过一系列光化学反应生成,反应过程呈现复杂的非线性关系.为深入了解O₃的光化学特征及生成机制,利用2018年夏季大气O₃与VOCs的观测数据,结合大气零维框架模拟模型F0AM-MCM,研究O₃超标日和非O₃超标日的O₃光化学特征之间的差异性.观测结果表明,O₃超标日期间φ（O₃）和φ（TVOCs）的平均值分别为47.8×10^-9和49.0×10^-9,为非O₃超标日期间O₃（26×10^-9）和TVOCs（30×10^-9）体积分数的1.8倍和1.6倍.使用F0AM模型,借助EKMA曲线和RIR分析等识别O₃敏感性,发现南京市O₃超标日和非O₃超标日O₃的形成均主要受VOCs和NO_x的协同控制.F0AM-MCM模拟结果表明,在O₃超标日,·OH和HO₂的日平均混合比分别是非O₃超标日的1.3倍和1.8倍,表明O₃超标日期间具有更强的大气氧化能力,且·OH和HO₂的形成和损失速率也有明显的增加,表明自由基循环的增强.此外,O₃超标日的O₃生成速率明显高于非O₃超标日,从而导致了O₃超标日的O₃净生成速率明显高于非O₃超标日.以上发现提高了对南京夏季O₃超标日大气O₃光化学特征的认识.     

城市土壤和地表灰尘重金属污染研究进展与展望

随着城市化和工业化的不断推进,城市土壤和地表灰尘重金属污染日趋严重,对城市环境和人类健康构成威胁,已成为国内外城市环境研究的热点问题.从重金属污染水平及其时空特征、污染源解析方法、生态和健康风险这3个主要方面,对国内外城市土壤和地表灰尘重金属研究成果进行了梳理和归纳.分析了当前研究存在的不足,并对未来研究进行了展望,即研究土壤和地表灰尘重金属在不同条件下的相互影响机制,通过丰富验证方法加强重金属来源解析模型结果的可靠性研究,加强来源驱动下重金属化学形态差异和地表灰尘短期累积污染过程的研究,完善暴露参数并深入探究重金属的化学形态对其生态和健康风险的影响,以提高风险预测水平.     

中国农田土壤重金属污染分析与评价

为掌握中国农田土壤八大重金属元素（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn）的污染现状,探究其时空变化和在不同耕地类型之间的差异,通过中国知网和Web of Science收集并整理了2005~2021年449篇相关文献数据,采用基于“样点数”、“研究区面积”和“标准差”的加权方式进行Meta分析.结果显示,中国农田土壤八大重金属的含量平均值为：ω（As）11.00 mg·kg^-1、ω（Cd）0.350 2 mg·kg^-1、ω（Cr）62.91 mg·kg^-1、ω（Cu）28.87 mg·kg^-1、ω（Hg）0.135 1 mg·kg^-1、ω（Ni）28.91 mg·kg^-1、ω（Pb）34.67 mg·kg^-1和ω（Zn）90.24 mg·kg^-1.与土壤背景值相比,中国农田土壤中各重金属元素（除As外）均存在一定累积,其中Cd和Hg的累积量最大,分别超过对应土壤背景值177.9%和340.3%.污染评价结果表明,我国农田土壤重金属污染以Cd和Hg为主,人类活动是造成其在土壤中累积的主要影响因子;从时空变化上看,云贵高原和东部沿海是污染案例最集中的区域,污染重心随时间变化由长江中游向西南地区偏移;不同耕地类型之间土壤重金属含量存在差异,蔬菜地和水田中重金属的累积量明显大于其他耕地类型.     

基于改进麻雀搜索算法优化BP神经网络的土壤有机质空间分布预测

土壤有机质是衡量土壤肥力的重要指标,提高区域有机质空间分布预测精度十分必要.利用黄河流域卫宁平原采集的1 690个土壤表层（0~20 cm）有机质及自然环境、人类活动数据,通过1 348个点采用经典统计学、确定性插值、地统计插值和机器学习的方法分别建立了土壤有机质空间分布预测模型,以342个样点数据为测试集检验分析不同模型预测精度.结果表明,卫宁平原土壤表层ω（SOM）的平均值为14.34 g·kg^-1,1 690个采样点土壤有机质变异系数为34.81%,为中等程度变异,呈现出东北部、西南地区含量低,中间黄河左右岸和地势平缓的黄河阶地相对含量高的空间分布趋势.4类方法的预测精度大小为：机器学习法>地统计插值方法>确定性插值方法>经典统计学方法.通过对比,基于改进麻雀搜索算法优化的BP神经网络预测精度最好,改进后的麻雀搜索算法具有更优的收敛精度,避免了陷入局部最优,防止了数据过拟合,具有较好的预测能力,该优化算法可以提高土壤有机质含量预测精度,在土壤属性预测上有良好的应用前景.     

电力供应系统地震安全性优化控制研究

在深入研究电力供应系统潮流分布特性、发电机出力和成本曲线特性、电力系统地震安全性分析与控制的基础上,将安全约束最优化控制算法运用于电力供应系统地震安全性控制中。通过对算法的网络线性分析模型、发电机出力约束条件、线路潮流约束条件和目标函数的深入研究,得出该算法的实施过程;而后,结合供电系统潮流分析的快速解耦法、安全性分析的灵敏度安全性分析法和本文的安全约束最优化控制算法,编写了相应的Fortran和Matlab计算程序,该程序能在较短的时间内计算出调度控制措施和调度费用;最后,通过一个实际算例的分析与计算,验证了该算法的实用性和优越性。本文工作可为震后供电系统功能快速恢复,减少供电系统经济损失,使系统功能得到最大发挥提供理论分析依据,具有很大的现实意义。     

基于SEM的农户测土配方施肥技术采纳意愿及其影响因素研究

测土配方施肥技术可以促进农业节本增效,提高农户科学施肥水平,改善农业生产环境。然而,目前存在农户认知不明确、政府推广机制不健全、配套服务不完善等问题,使得测土配方施肥技术的入户采纳率有待提高。为更有效地推广测土配方施肥技术,以江西省277个农户调查数据为依据,通过农户采纳意愿、感知有用性、感知易用性、主观规范、便利条件、结果展示、农户特征为潜变量,利用结构方程模型（SEM）定量化地探究农户主观意识及环境背景对农户测土配方施肥技术采纳意愿的影响。结果表明：感知有用性、感知易用性与主观规范是影响农户采纳意愿的关键因素,影响程度排序为感知易用性（0.431）>感知有用性（0.325）>主观规范（0.266）;结果展示和农户特征对感知有用性与感知易用性具有显著的正向影响;便利条件对感知易用性具有显著的正向影响。基于上述研究结果,本文从农户引导、政府扶持、技术创新与评价体系构建这四方面提出进一步推广测土配方施肥技术的建议。     

基于VDI2198循环的内燃叉车实际作业排放特性

为了分析实际作业的叉车排放特征,基于VDI2198循环,采用车载排放测试系统(PEMS)对某基本型配备非道路国Ⅲ柴油发动机叉车进行前进、后退、货物举升、货物下降4种作业工况下的实车道路排放测试。结果表明,各排放物的排放速率在前进、货物举升和货物下降工况下处于较高水平,在后退工况下处于较低水平。CO_2、NO_x基于时间的排放因子在前进工况下最高,其原因是在前进工况下发动机处于合理转速工作区,进气充足,燃料燃烧较为充分,达到了高温富氧条件;CO、PN基于时间的排放因子在货物举升工况下最高,其原因是举升工况下发动机转速过高,进气不足、喷油量增加导致大量燃料不完全燃烧。后退工况下较低的CO_2基于时间排放因子,使得各污染物基于CO_2当量排放因子在后退工况下较高。与美国NONROAD模型中同类叉车排放水平对比,试验叉车的CO排放水平远低于Tier4A之前的排放水平,远高于Tier4排放水平;NO_x的排放水平低于Tier4A之前的排放水平,稍高于Tier4的排放水平。适度超载对排放影响较小,冷起动对排放影响较大。坡度增加对排放影响显著,坡度从0(平地)增至10%,CO、NO_x、PN、CO_2基于里程的排放因子分别增加了54%、19%、100%、27%;坡度从10%增加至15%,CO、NO_x、PN、CO_2基于里程的排放因子分别增加了41%、50%、51%、56%。