Statistical regression modeling for energy consumption in wastewater treatment

Wastewater treatment is one of critical issues faced by water utilities, and receives more and more attentions recently. The energy consumption modeling in biochemical wastewater treatment was investigated in the study via a general and robust approach based on Bayesian semi-parametric quantile regression. The dataset was derived from a municipal wastewater treatment plant, where the energy consumption of unit chemical oxygen demand (COD) reduction was the response variable of interest. Via the proposed approach, the comprehensive regression pictures of the energy consumption and truly influencing factors, i.e., the regression relationships at lower, median and higher energy consumption levels were characterized respectively. Meanwhile, the proposals for energy saving in different cases were also facilitated specifically. First, the lower level of energy consumption was closely associated with the temperature of influent wastewater, and the chroma-rich wastewater also showed helpful in the execution of energy saving. Second, at median energy consumption level, the COD-rich wastewater played a determinative role in the reduction of energy consumption, while the higher quality of treated water led to slightly energy intensive. Third, the higher level of energy consumption was most likely to be attributed to the relatively high temperature of wastewater and total nitrogen (TN)-rich wastewater, and both of the factors were preferably to be avoided to alleviate the burden of energy consumption. The study provided an efficient approach to controlling the energy consumption of wastewater treatment in the perspective of statistical regression modeling, and offered valuable suggestions for the future energy saving.     

青岛近海及黄渤海大气气溶胶中不同形态氮磷质量浓度及组成特征

于2016年6~7月采集了青岛近岸以及黄渤海大气气溶胶样品,并于8月6~15日连续采集了青岛近岸气溶胶昼夜样品,分别测定了不同形态的氮磷(溶解无机氮、溶解无机磷、溶解态总氮、溶解态总磷、总氮和总磷)质量浓度,并分析了气溶胶中这些不同形态氮磷的组成特征.结果表明,青岛近岸大气气溶胶中不同形态氮磷的浓度明显高于同时期黄渤海气溶胶中氮磷浓度.青岛近岸气溶胶总氮中溶解态占比为56%,溶解态与不溶态差别不大;黄渤海气溶胶总氮中溶解态为主要部分,所占比例达72%.青岛以及黄渤海气溶胶中,无机氮是溶解态总氮的主要贡献者,分别占溶解总氮的67%和75%.青岛以及黄渤海气溶胶总磷中,溶解态与不溶态磷的贡献相近,溶解态分别占总磷的49%和58%;气溶胶溶解总磷中无机磷的贡献略高于有机磷,青岛以及黄渤海占比分别为56%和59%.气团来源对青岛以及黄渤海气溶胶中不同形态氮磷的浓度和组成特征有一定程度的影响,南方气团来源气溶胶中溶解无机氮(DIN)、溶解有机氮(DON)、总氮(TN)、溶解无机磷(DIP)和溶解有机磷(DOP)的浓度均高于北方和海上气团来源.青岛近岸气溶胶中溶解有机氮浓度昼夜差别不大,而溶解无机氮和总氮浓度则白天相对较高.白天和夜间气溶胶总氮中溶解态氮占主要部分,所占比例达到79%,且无昼夜变化;无机氮是溶解总氮的主要贡献者,且晚上无机氮所占比例(61%)较白天(70%)略有降低.青岛近岸气溶胶中的溶解无机磷和有机磷昼夜浓度差别不大,而总磷浓度则白天明显高于晚上.昼夜气溶胶样品中不溶态磷是总磷的主要组成部分,占比分别为83%、62%,夜间气溶胶中溶解态磷的贡献远高于白天;不论昼夜,无机磷均是溶解总磷的主要部分,所占比例在71%~77%.     

论遗传资源保护的国家战略

“遗传资源取得”是《生物多样性公约》的核心论题,是发展中国家和发达国家在《公约》谈判中争论的焦点。为保护和持续利用遗传资源,本文根据《公约》第１５条规定,结合中国在遗传资源保护方面的现状,提出：国家需要建立处理“遗传资源取得”问题的法规、政策及专利制度；进一步开展国内遗传资源的收集保护和科学研究；通过交换和参与合作研究,尽可能从国际农业研究机构和其他国家获取更多的遗传资源。     

地壳元素铁的吸光贡献对黑碳吸光增强估算的影响——以武汉为例

传统方法使用固定的波长吸收指数来估算地壳元素或棕碳吸光,但该方法只能处理仅存在两种组分的情形(黑碳/棕碳,或黑碳/地壳元素)的吸光贡献,存在较大不确定性.为此,本文提出一种新的方法,利用武汉在线观测数据(2021年2、3、8、9月),采用铁作为地壳元素的示踪物,利用最小相关系数法(MRS)得出地壳元素的吸光贡献,在扣除地壳元素吸光之后,再得到黑碳吸光增强系数(E_abs).结果显示观测期间370nm波段地壳元素吸光贡献均值为12.3%,月均值范围5.7%~15.5%,且波长吸收指数与铁的浓度正相关,表明地壳元素吸光贡献不可忽视.地壳元素吸光贡献呈现出显著的季节特征,呈现出冬季低,春季高的特点.地壳元素吸光的分离前后计算的E_abs存在一定的差异,受到了黑碳和铁的相关性的影响.观测期间扣除地壳元素吸光后,E_abs均值为1.43±0.53,在季节性上呈现春夏高,秋冬低的特性,春季较高E_abs值与春季黑碳较高的老化程度有关.E_abs对无机盐和有机物的含量存在正的依赖关系,证明了这些包裹物质对吸光增强的影响.     

论重大突发事件应急决策气象服务

随着经济的快速增长和改革的逐渐深入,我国重大突发事件屡见不鲜,事件突发性强、社会关注度高,且部分事件受天气制约因素大,因此做好决策气象保障工作对重大突发事件管理起着非常关键的作用;同时,其服务产品领导阅读率较高,关注度和重要性不可小觑。因此立足于业务实践,对国家级气象部门的重大突发事件应急决策气象服务进行总结、分析和探讨,旨在不断提升决策气象服务产品的质量,展现气象行业的重要性,更好地服务政府和人民。     

海域有机污染物优先排序和风险分类模糊评判系统

本文提出了对区域性有机污染物优先排序和风险分类和定量评判系统：模糊评判系统。该评判系统以反映污染物的毒性，暴露水平和环境化学性质的７项碜数为指标，通过指标参数的标准化及模糊运算，获得有机污染优先排序和风险分类的定量结果。     

海泡石负载型纳米零价铁对水中Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的去除研究

针对日益突出的水体重金属污染问题,采用液相还原法制备海泡石负载纳米零价铁(S-nZVI),并研究其对Cu(II)、Zn(II)的去除效果.同时,利用比表面积与孔径分析(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)对制备出的材料进行表征,研究pH、S-nZVI投加量、重金属离子溶液初始浓度对去除率的影响,拟合S-nZVI材料去除Cu(II)、Zn(II)的动力学模型和吸附等温模型,并对反应后的S-nZVI进行回收及再生.结果表明,液相还原法可以成功制备出S-nZVI,且颗粒分布均匀.在60 min左右,S-nZVI对Cu(II)、Zn(II)的去除达到平衡.Cu(II)、Zn(II)的去除率随着pH值的升高而升高.当Cu(II)、Zn(II)溶液初始浓度为20 mg·L~(-1)时,最佳S-nZVI投加量分别为0.030、0.050 g,此时去除率分别为98.98%、98.97%.当Cu(II)浓度为90 mg·L~(-1)时,S-nZVI材料对Cu(II)的去除量最大,为127.57 mg·g~(-1);对Zn(II)来说,当浓度为110 mg·L~(-1)时去除量最大,为109.13 mg·g~(-1).去除过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型.S-nZVI可通过外加磁场进行回收,5次再生处理后其对Cu(II)、Zn(II)的去除率仍维持在96.84%、80.25%.实验结果显示,S-nZVI在废水除Cu(II)、Zn(II)领域具有很好的应用前景.     

表土剥离对土地整治项目收益的影响研究

为了揭示表土剥离对土地整治项目收益的不同影响,作者采用采样分析、调查问卷、地统计分析、空间分析等方法对这种影响进行了分析。研究表明,表土剥离是土地整治工程必不可少的一步。通过土壤质量空间分布和作物投入一产出值比较分析,土地整治可有敬减少农业生产成本,而表土剥离可最大限度地保护土壤表层,通过追肥和田间管理,在2—3年时间可基本恢复耕地肥力。     

污水处理系统中悬浮物形成机理与处理方法

文章以风城油田稀油污水处理为例,分析污水处理系统中悬浮物的形成机理,并对污水含油、悬浮物、固体含量、粒径中值、聚合物含量、细菌、温度、硫化物、二价铁、pH值等水质指标进行分析,找出影响污水处理的主要因素,并对油水悬浮物处理方法进行室内分析及现场物理、化学方法实践,解决污水处理系统中悬浮物问题。     

无锡市生态足迹的系统动力学仿真研究

以生态足迹衡量居民对生态资源的需求,构建了包含社会经济、环境、人口、资源子系统的无锡市生态足迹系统动力学模型,分析了各因素对生态足迹系统的驱动作用和相互关系。基于模型预测了无锡市“十二五”期间的生态足迹数值,显示未来5年无锡市的生态足迹将继续呈现递增趋势,反映出居民对生态资源需求和对环境潜在压力不断增大。因此,市政府需重视居民的生态需要,不断改善生态环境,持续推进生态城市建设工作。