区域农田土壤镉风险的机理式定量预测模型研究——以江苏省为例

大面积区域土壤风险的精准定量评价和预测一直是研究的热点和难点,以往经验式为主的模型在普适性上存在较大局限.基于土壤理化性质和热力学化学平衡的机理式多表面形态模型(Multi-surface Speciation Model,MSM)已在实验室和小区域尺度成功预测土壤Cd的溶出,但能否应用于更大区域的环境风险评价还未可知.基于此,本研究收集了3354个江苏省表层土壤Cd样品和155个含有理化性质的表层土壤剖面,利用图斑赋值方法得到3354个具有完整理化性质和全量Cd含量的土壤样品数据,在此基础上利用MSM预测各样品的有效态Cd含量,并根据江苏省典型区域MSM-Cd阈值开发了基于MSM的江苏省土壤Cd污染生态风险评价预警模型和敏感性模型,并绘制了江苏省土壤Cd污染风险现状图和土壤Cd敏感地图.结果表明,MSM-Cd比总Cd可更准确预测高污染地区和非污染区域,同时发现增加土壤pH是降低Cd生态风险的最有效途径,而pH是影响土壤Cd敏感度的最重要原因.研究表明,基于MSM的土壤Cd风险预测模型可实现区域土壤风险的精准定量化评估与预测,为土地质量管理和风险管理提供决策依据的实用技术支持.     

低浓度废水厌氧处理中不同动力学模型对比研究

采用厌氧颗粒污泥处理低浓度废水来启动实验规模的沼气提升厌氧反应器,以啤酒废水为例,厌氧反应器在温度(35±1)℃和进水COD浓度在2100~2400mg/L条件下,通过提高进水量方式,来缩短水力停留时间HRT和提高有机负荷OLR.用First-order、Monod and Contois、Grau second-order和Modified Stover–Kincannon动力学模型,考察在不同的HRT和进水浓度Si条件下,出水浓度Se与前两者的关系,确定动力学参数.实验结果表明:First-order和Monod and Contois模型不适用本实验,Grau second-order和Modified Stover–Kincannon模型适用,通过后两个模型公式分别比较实验值Se与计算值Se的差别,Grau second-order模型比Modified Stover–Kincannon模型更接近实验值.     

水体底泥及岸边土壤有机无机复合体对磷吸附特征对比

以长春市新立城水库底泥及岸边土壤为研究对象,利用平衡吸附法研究底泥、土壤及二者有机无机复合体(砂粒、粉粒和粘粒)对磷的吸附热力学和动力学特征,并探讨底泥和土壤各级复合体对磷的吸附贡献,以期探明底泥和土壤对磷的富集规律.结果表明,底泥和土壤对磷的吸附热力学均符合Langmuir方程和Freundlich方程,且底泥对磷的理论最大吸附量约是土壤的3倍.底泥及土壤粘粒复合体对磷的吸附热力学符合Langmuir方程和Freundlich方程,粉粒及砂粒复合体对磷的吸附符合Henry方程.粘粒复合体对磷的吸附量均大于粉粒复合体,而粉粒复合体均大于砂粒复合体.底泥及土壤粘粒复合体对磷的吸附贡献约为60%,粉粒复合体对磷的吸附贡献稍大于砂粒复合体的吸附贡献.底泥、土壤及二者有机无机复合体对磷的吸附动力学符合一级动力学方程、Elovich方程和双常数方程,且均在24 h以内达到吸附平衡.研究结果表明,底泥与岸边土壤对磷的吸附具有相似的规律,且底泥及其复合体对磷的吸附能力均大于土壤,说明若磷素由于地表径流等因素由土壤进入到水体中,底泥对磷会有较强的吸附净化作用,即某种意义上底泥为河流磷素有效的"汇".     

京杭运河常州段泥水界面无机氮交换过程模拟研究

分别在枯水期、平水期、丰水期利用原柱样静态释放实验对京杭运河常州段4个点位的无机氮界面交换过程进行模拟,并借助模拟结果对运河不同形态氮的界面循环过程进行了初步探讨。结果表明,全年NH+4N界面交换特征均表现为底泥向上覆水体释放,平均交换速率比较结果为平水期[182.3mg/(m2·d)]>丰水期[94.0mg/(m2·d)]>枯水期[29.5mg/(m2·d)],而底泥污染严重的下游点位释放通量高于其他断面;丰水期底泥为上覆水NO-3N的源,平水期和丰水期则成汇,且平水期底泥平均吸附速率若为枯水期的6倍;全年NO-2N交换过程表现底泥吸附的特征,枯水期交换速率极低,全年底泥DIN(总无机氮)输入量>输出量,底泥对高浓度上覆水NO-3N的吸附作用可能是底泥污染逐渐加重的原因。     

煤气管道的震害率分析

埋地管道的地震危险性分析方法可以分为理论分析法和经验统计法。震害率是经验统计法中常用的一个概念。埋地管道在地震中破坏的主要原因是地面运动和场地土液化等引起的场地土失效，另外管线的接口类型、管材、管径等也是决定其震害的因素。在查阅相关文献的基础上，对埋地管道的震害率分析方法进行了综述，并运用经验统计法提出了便于使用的煤气管道震害率估算表达式。     

平稳地震地面运动改进金井清谱的相关函数模型

胡聿贤平稳地震地面运动谱模型是对Kanai-Tajimi模型的一种改进。通过数学推导证明胡聿贤谱是将基岩地震动模拟为过滤白谱过程,经具有某种特性的线性单自由度土层滤波后而形成的,从而在物理上解释了胡聿贤模型的合理性;研究了低频截止频率的作用,推导出胡聿贤模型的相关函数的表达式。本文所得结果可为结构随机地震反应时域分析提供基础。     

Formation and harmfulness of high fluoride-bearing ground-water

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｎｓｏｍｅｓｐｅｃｉａｌｇｅｏｍｏｒｐｈｉｃ,ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ,ｌｉｔｈｏｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌａｎｄｈｙｄｒｏｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ,ｔｈｅｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒａｎｄｓｏｉｌｉｎｓｏｍｅａｒｅａｓ?..     

勘察地裂缝的电阻率法

以西安地裂缝为例,探讨了电阻率法勘察地裂缝的应用效果及直流电阻率法的勘探深度问题.结果表明,电阻率法是城市地裂缝勘察最有效最简便的方法.     

道路交通事故灾害的分析与对策

我国发生的交通事故次数、伤亡人数、经济损失一直呈现高速增长趋势.道路交通事故是一种人为灾害,本文分析了决定道路交通事故的人、车、路等关联因素,指出超载运输是当前及今后威胁我国道路交通安全的主要问题,减轻交通事故灾害的关键是提高人的素质和依靠法制进行科学管理.     

单一重现期非线性暴雨强度模型参数的确定--新型混合加速遗传算法的构建与应用

对浮点编码遗传算法进行了改进,并嵌入Powell方向加速局部搜索算法与加速循环操作,从而构建了新型混合加速遗传算法.确定单一重现期的非线性暴雨强度模型参数的应用实例表明,该方法兼顾了改进浮点编码遗传算法和Powell算法的优点,是一种既可以较大概率、快速地搜索全局近似最优解,又能进行局部细微搜索的出色的非线性优化方法.该法在其它工程问题的非线性模型参数的确定中也具有广阔的应用前景.