湖泊水动力模型外部输入条件不确定性和敏感性分析

以我国典型的大型浅水湖泊太湖为研究区域,采用国内外常用的环境流体动力学模型(EFDC),结合拉丁超立方取样(LHS)方法,研究湖泊水动力模型中4个重要的外部输入条件,即3个边界输入条件(出入湖流量、风速、风向)和1个初始输入条件(初始水位),对模型水动力模拟结果(水位、水龄以及流场)的影响与贡献.结果表明,初始水位的设定对模拟全湖水位和水龄产生决定性影响,不确定性的贡献率分别达到85.73%和66.125%,对垂向平均流速影响的贡献率只有3%;风速对表面流速模拟结果影响较大,贡献率达到58.70%,而对水位和水龄的贡献率分别为5.25%和3.00%.在垂向上,各层流速受外部输入条件不确定性的影响规律相似,贡献率排序为风速(55%~60%)>风向(10%~15%)>初始水位≈出入湖流量(1%~5%).因此在模拟大型浅水湖泊水动力过程时,可以根据不同的输出目标能够有针对性地提高外部输入条件的准确度,为提高模型精确度提供有效信息.     

荧光法生物气溶胶监测仪标准物质研制及校准方法研究

生物气溶胶监测仪是利用激光或紫外光诱导生物粒子发射荧光,从而实现对空气中的生物气溶胶进行监测的仪器。目前,国内尚无生物气溶胶监测仪校准用标准物质和评价方法。以聚苯乙烯微球为核,通过Friedel-Crafts酰基化反应,研制出能够自身受激发产生荧光的聚苯乙烯(PS-PB)微球。PS-PB微球粒径分布的相对标准偏差为1.3%,严格单分散。通过雾化法发尘,将PS-PB微球应用于生物气溶胶监测仪的校准,计数误差在±10%以内。用校准后的仪器检测白色念珠菌(Candida albicans)发生的生物气溶胶和商品化的荧光微球发生的气溶胶,计数误差均与PS-PB微球计数误差接近。研究结果表明,PS-PB微球可作为标准物质用于生物气溶胶监测仪器的校准,基于雾化发尘的静态箱法校准装置可用于生物气溶胶监测仪的评价。     

全球碳排放权分配与减排分担研究——基于环境约束与公平感受的视角

排放权分配与减排分担始终是国际气候治理的关键问题,基于2℃环境约束与公平感受视角,利用多原则综合加权的分配方法,对全球排放权分配与减排分担展开研究,其结论如下:(1)在温升控制目标下,全球年均排放空间为177.42亿t;满足公平感受要求的全球年均配额为207.59亿t;以2015年实际排放为例,全球年均贡献减排与责任减排分别为30.17亿t、120.42亿t。(2)应用六大单一原则的排放权配额分配,其结果相差悬殊;发达国家和地区普遍偏好等产出原则,发展中国家和地区偏好排放责任原则;基于公平感受的综合加权分配方案降低了单一原则分配的规则"刚性",能缓解分配中的"南北"失衡现象。(3)减排分担结果显示,分担集中于少数Ⅰ类地区的国家和地区,而大多数Ⅴ类地区的国家和地区减排分担不高,当前全球仍处于责任减排阶段。因此,排放权分配要在公平与可行、总量目标与个体标准之间寻求平衡,充分挖掘减排潜力;减排分担应坚持两个区分,减排目标实现按三阶段渐进。     

基于BSCCO-CC的准各项同性超导股线电流特性研究

设计了一种基于铋锶钙铜氧化物高温超导带材(BSCCO-CC)的方形四分准各向同性超导股线结构,研究其电流特性的主要参数,包括自场临界电流、n值和外场临界电流及它们随外加磁场的变化关系。随后利用电磁仿真软件Ansoft Maxwell建模仿真,得到超导股线自场下的磁场分布,并结合Matlab软件进行计算,得到超导股线自场临界电流值、n值和外场临界电流值,并对外场电流值与外加磁场的变化关系进行分析得到相关结论。仿真验证本文所设计的BSCCO-CC方形四分准各向同性超导股线结构的合理性,证明该结构具备优良的电流特性。     

基于GGE双标图和BLUP分析筛选镉砷同步低累积水稻品种

种植重金属低累积水稻品种是中国耕地重金属污染稻田安全生产的有效措施,为筛选镉砷同步低累积水稻品种,该研究通过测定盆栽、早稻季、晚稻季3个试验环境中18个水稻品种稻米镉砷含量,利用基因型主效加基因型——环境互作效应(GGE)双标图分析品种稻米镉砷低累积能力、稳定性、环境适应性,进一步通过最佳线性无偏预测(BLUP)法验证和筛选出镉砷同步低累积水稻品种。研究结果表明,3个试验中稻米镉砷含量差异显著,稻米镉含量为0.20—4.21 mg·kg^?1,稻米砷含量为0.03—4.24 mg·kg^?1,稻米镉差异来源主要受品种与环境互作的影响,占总影响的45.4%,稻米砷差异主要受环境和品种与环境互作的影响,分别占总影响的39.8%和33.6%。GGE分析稻米镉、砷低积累能力及稳定性好的品种分别为品种14、15与9和品种9、14与17。根据稻米镉砷含量综合BLUP值筛选出镉砷同步低累积最优品种为品种14(Y两优19),其次是品种9(晶两优华占),和GGE模型评价的结果基本一致。该研究结果表明利用GGE双标图和BLUP分析筛选镉砷同步累积水稻品种是一种可行的新方法。     

750kV同塔双回输电线路下电场效应影响因素分析

750 kV同塔双回输电线路下方农田、葡萄田经常发生“电击”现象。通过电场仿真计算、现场实测工频电场强度、工频磁场强度,研究分析750 kV同塔双回输电线路下方地面1.5 m高处电场强度、工频磁场强度的分布及影响因素。电场仿真计算与现场实测电场效应的分布及影响因素基本一致。通过研究输电线路下方电场效应影响因素,为电场效应的抑制措施提供参考。     

三峡水库典型支流不同时期的水质污染特征及其影响因素

为探究三峡水库特殊调度运行模式下支流水质分布特征及其主要影响因素,以库区一级支流香溪河和神农溪为例,于2018年7月（汛期）和10月（蓄水期）现场采样分析,利用水质指数（WQI）法进行水质评估和水质特征分析,并综合三维水动力观测资料、干支流水量交换分析识别水质变化的驱动因素.结果表明：①影响香溪河和神农溪WQI的主要参数为TN、NH₄⁺-N,且两支流WQI在7月为63~69,水质一般;10月为74~82,水质良好.水质在10月显著好于7月（p<0.01）,两支流间的WQI无显著差异（p>0.05）;另外,WQI在中间段要大于近河口和近上游段.②长江干流倒灌水体对支流水质的好坏起主导作用.汛期倒灌强度小但倒灌水体营养盐浓度较大,会增加支流营养盐浓度;蓄水期倒灌强度大但倒灌水体营养盐浓度较小,会稀释支流营养盐浓度.③支流流域面源污染协同加剧支流水质污染.汛期降雨驱动了面源污染的增加,在多因素共同作用下支流库湾TN、NH₄⁺-N在7月的累积量高于10月.研究结果可为当地水环境管理和治理提供方向,丰富大型河道型水库水环境演变相关科学认识.     

唐山市柴油车远程监控综合管控平台的开发及应用

柴油车排放是我国大气污染的重要来源之一,其排放量大且实际道路排放超标问题较严重,但缺少高效快捷的识别和定量技术.以柴油车精准管控以及重点行业运输需求调控为目的,该研究建立了以车辆车载诊断系统(OBD)、年检、路检路查、遥感等监控信息为主,车辆行驶轨迹和加油信息为辅的柴油车远程监控综合管控平台,实现高排放车辆识别溯源和重点企业运输监控.以唐山市柴油车秋冬季管控的应用示范为例,分析平台的应用效果.结果表明:①唐山市秋冬季及重污染应急响应期间46家重点企业运输管控平均执行力度均在65%以上.②OBD数据分析得出,监控车辆76%的行驶里程发生在唐山市内,且主要物流通道呈“两纵四横”的特征;高排放车辆在中高速和高扭矩工况下NO_x排放水平较高.③秋冬季对移动源的管控使46家重点企业秋冬季和重污染应急响应期间货车流量分别减少了15.9%和33.7%,交通流量减少显著.研究显示,柴油车远程监控综合管控平台可以有效监管企业秋冬季移动源政策实施,以及重型柴油货车运行和排放状况,为区域内重型柴油车动态化精准管控提供支持.      

基于SEBAL模型的赤峰市植被修复下林草蒸散耗水特征

水是制约干旱半干旱地区实现可持续发展的关键因素,维持降水与蒸散发的平衡是开展植被修复工程时需要着重考量的因素.利用陆面地表平衡算法（Surface Energy Balance Algorithm for Land,SEBAL）模型反演了2000年、2008年、2016年赤峰市全域及森林与草地生态系统的实际蒸散发,通过参考蒸散比不变法与日气象数据将反演结果扩展至日尺度,累加得到月际与生长季尺度的实际蒸散发;结合降水变化,分析植被修复工程开展后赤峰市实际蒸散发的时空变化特征与水分盈亏状况.结果表明:①2000年、2008年、2016年赤峰市生长季的实际蒸散量分别为440.86、452.76、474.34 mm,呈增加趋势,蒸散发高值区（>400 mm）由北向南扩增.②2016年生长季森林分布区的耗水量比2000年增加了27.69×108 t,水分亏缺量增加了8.03×108 t,表明过度造林会使森林生态系统遭受严重的干旱胁迫.③一个生长季内,草地生态系统蒸散量的增幅远低于森林生态系统,1 m2草地生态系统的耗水量比森林生态系统少0.18 t.研究显示,在降水量低于300 mm的区域,草地生态系统面临较轻的干旱,且部分区域可以实现水分平衡.为了维持区域水资源存量,建议赤峰市在今后的植被修复工作中,对于降水量低于300 mm的区域以草本修复为主.      

城市汽车年检碳排放数据挖掘及其应用研究

基于城市汽车年检中CO₂的过程动态检测数据,对小型汽油客车CO₂的排放因子和排放水平信息进行了挖掘,并与文献研究结果进行了对比.结果表明,从城市汽车年检数据中挖掘的CO₂排放结果可以作为研究城市机动车碳排放的重要参考依据;合理有效地利用汽车年检数据可以为城市车辆尾气排放的精准分级管控、城市交通运输碳排放达峰的量化分析,以及城市交通源的污染物和CO₂协同减排提供重要的数据支撑;从国Ⅰ到国Ⅴ不同排放阶段汽油车的常规污染物CO、NO_x和HC的排放水平下降非常明显,而对应的CO₂排放水平差异不大;CO₂排放因子随累计行驶里程、车龄、基准质量和排量的变化关系反映出,如果需要削减城市汽车碳排放水平,应鼓励使用基准质量小或者排量小的车辆,淘汰高油耗高排放的老旧车辆,鼓励公共绿色出行而降低单车活动水平,增加纯电动车辆优化车队能源结构.