我国地下水硝酸盐污染及源解析研究进展

我国地下水中硝酸盐污染问题严峻,尤其农业产区地下水硝酸盐污染日益突出,严重影响了地下饮用水安全,急需引起重视.通过综述发现,我国地下水中硝酸盐的主要来源为大气沉降、土壤氮、农业施肥和粪便污水等,其中粪便污水和农业施肥是地下水硝酸盐超标的主要原因.总结了水化学分析法、多元统计分析法、稳定同位素示踪法和微生物源追踪等技术在地下水硝酸盐溯源中的应用.各种溯源方法均有一定的局限性,建议采用多种方法联合识别地下水中硝酸盐来源,并通过多元统计分析和同位素定量解析模型计算不同污染来源贡献率.硝酸盐污染溯源经历了从定性到定量的研究过程,目前基于δ¹⁵N-NO₃ ^-和δ¹⁸O-NO₃ ^-解析硝酸盐来源的SIAR和MixSIAR模型已经相当成熟,但由于不同输入端元同位素特征值范围相互重叠,不同时空变化等条件下δ¹⁵N-NO₃ ^-和δ¹⁸O-NO₃ ^-值具有一定差异,以及氮迁移转化过程中的同位素分馏等的影响,导致模型计算得出的结果还存在不确定性,需要进一步优化模型的解析方法,以更精准地获取硝酸盐污染来源及其贡献率,服务于地下水资源的科学管理.     

泰兴生态市建设的实践与思考

本文从泰兴生态市建设实际出发,总结了生态建设的指导思想、生态建设规划的原则、生态功能区的划分,展示了黍兴生态市建设的成果;并依据当前的形势,提出了一些建设生态市工作的建议。     

基于“三生”功能的江苏省国土空间特征及分区调控

随着新型城镇化的推进,土地利用方式进入转型期,深入分析土地利用多宜性可为科学土地利用布局提供理论支持。以江苏省55个县域为研究对象,从生产-生活-生态3个维度构建国土空间"三生"功能识别体系,借助GIS空间分析、空间计量模型探析江苏省县域"三生"功能的空间格局特征,结合地理探测器和双变量空间自相关方法揭示关联性,并根据主导功能差异提出优化对策。结果表明:(1)江苏省生产-生活-生态功能用地空间分异明显,呈现以南京、苏州、无锡为主导的生产空间,环洪泽湖、沿海、依山的生态空间和以城镇为中心的生活空间集聚特征;(2)区域经济发展水平、生活承载能力、生态因素共同驱动"三生"功能空间格局,各因素间存在明显的强度差异和空间异质性,经济发展-生活承载驱动、生态保育-生活提升驱动、农业生产-生活发展制约、经济发展-生活承载制约4种类型机理各异并呈现自东南向西北渐变特征;(3)依据生产-生活-生态三大维度功能在不同空间的强弱主次特征确定了生产-生活主导功能区、生产功能主导辅以生活功能提升区、生态功能为主导限制生产功能区、生产功能主导生态功能培育区四类功能区,并以强化生产生活功能凝聚力及保育生态功能为逻辑主线,分析总结其对应的土地利用策略。研究结果不仅可明确江苏省各县域单元的土地利用功能定位,也是优化主体功能区划及合理调控区域功能结构的理论补充和实践参考,为提升区域可持续发展能力提供了科学依据。     

多因素下开洞口煤仓风致积雪CFD模拟及拟合研究

为解决结构设计时开洞口圆形煤仓表面无法确定荷载分布系数问题,使用计算流体力学软件研究了开洞口煤仓不同跨度下风向角、积雪厚度及矢跨比变化下屋面积雪不均匀分布情况,提出了针对此种特殊结构的屋面积雪值拟合公式。研究结果表明:此公式拟合准确度高,屋面积雪值随风向角和积雪厚度增大而变大,风向角对积雪值影响极大,矢跨比影响下屋面积雪值变化较为复杂,且风向角和矢跨比2种参数相互影响,不应单一考虑矢跨比对球壳屋面积雪值的影响。     

应用鱼类完整性指数F-IBI评价巢湖流域的主要河流健康

保护河流健康是河流生态管理的重要目标,鱼类对维护河流生态系统健康的作用重要且不可替代。依据2013年10月巢湖53个河流采样点的鱼类调查数据,采用假设参照值法构建鱼类生物完整性指数(F-IBI)的参照系统,进而评价河流健康状况。基于29个候选生物参数,通过参数与环境因子间的相关性分析、参数间的冗余分析及其分布范围分析,确定F-IBI由鱼类总物种数、鲤科鱼类物种数百分比、中下层鱼类物种数百分比、肉食性鱼类数量百分比、产粘性卵鱼类数量百分比和耐受性鱼类数量百分比等6个参数构成。利用比值法统一各参数量纲,F-IBI值即为各构成参数比值的累加,进而评价河流水生态健康的等级,其中亚健康的采样点占16.98%,健康状况一般的采样点占50.94%,健康状况较差的采样点占32.08%。此外,影响巢湖主要河流F-IBI的重要水环境变量是叶绿素a。对重点污染区域,修复水生态系统和制定科学合理的策略,是恢复巢湖流域生态健康的重要手段。     

塔机驾驶员的持续性视觉注意负荷研究

为提高塔机作业安全工效,基于视觉心理学、认知心理学理论,利用眼动追踪技术记录驾驶员视觉行为数据,分析和评估塔机驾驶员视觉转移过程的表征参数,结果表明:起重作业过程中驾驶员注视时间长,视知觉资源主要集中于起吊物,保持持续性注意状态,以维持高效起重作业,心理负荷较大;起重作业不同子过程注视时间与瞳孔直径差异较大,在空中平移过程中注意力较为分散,瞳孔直径较小,心理负荷较小。据此,提出了塔机起重作业的人因工效改善方向,为起重作业安全实施提供决策支持。     

基于灾变的人群疏散避灾路径优化及应用

突发事件条件下的应急疏散是一个复杂的过程,不仅要考虑时间因素,而且要考虑疏散网络中各路段的受灾风险水平。因此,对于人群快速转移避灾路径的解算结果,不仅要求快速,还要求避灾。基于灾害预测的疏散路径优化理论模型,在求解时变灾害条件下,集成考虑实时与未来灾害影响的转移避灾路径优化算法。采用C#程序设计语言和Visual studio 2013平台,开发了进行模型算法实现的原型系统,并通过算例进行了说明。结果表明:在预先设置的灾害情景中,提出的模型算法可以提前规划出避开灾害且疏散时间较短的路径,为制定应急预案提供参考依据。     

顶空固相微萃取-气相色谱法测定饮用水中的百菌清

建立了顶空固相微萃取(HS-SPME)-气相色谱法(GC-ECD)分析饮用水中百菌清的方法。对HS-SPME的各项参数进行了优化:萃取纤维应选择弱极性的聚二甲基硅氧烷(PDMS,100μm),水样分析前应加入一定量的H2SO4溶液和Na Cl固体,调节pH和离子强度,可显著提高萃取效率。萃取温度70℃,萃取时间30 min,搅拌速度250 r/min,解吸时间3 min。根据优化后的条件,从线性、检出限、回收率、精密度等方面对整个方法进行了验证,结果表明,该方法线性良好,相关系数大于0.999,回收率与精密度均符合要求。取样量为10.0 mL时,检出限为0.09μg/L,可完全满足饮用水分析的需要。     

基于GIS的鄱阳湖流域非点源吸附态污染物时空变化研究

鄱阳湖作为中国最大的淡水湖,国际重要湿地,其生态环境保护与可持续发展意义重大。基于GIS技术,以鄱阳湖流域为研究区域,利用3个时期多源数据,首先运用土壤流失方程估算鄱阳湖流域土壤侵蚀量,计算土壤侵蚀模数,然后根据泥沙输移比估算水体的泥沙负荷,最后采用颗粒态氮磷营养盐迁移经验模型定量研究鄱阳湖流域非点源吸附态污染物N、P负荷的时空变化规律。结果显示:吸附态氮磷污染负荷在空间分布上呈现出四周高、中间低的特点,相对较高的区域位于流域中、上游,这主要由于该区域多为山地陡坡;相对略低的区域位于流域的下游地区,这主要因为该区域平原和丘陵交错分布,土壤侵蚀强度较低。时间变化上,全流域单位面积N、P吸附态污染物负荷大都呈现先增加后减少的趋势,同时减少的幅度较增加的幅度大。     

湖北省道路网络中心性与土地利用景观格局关系分析

深入理解道路网络与土地利用之间的关系有助于开展可持续的土地利用与道路网络规划。引入多中心性评价模型,对临近中心性、中介中心性、直线中心性3个指标,运用UNA对湖北省道路网络中心性进行测度;选取景观百分比,香农多样性指数,平均斑块大小,平均形状指数4个景观格局指数计算土地利用景观格局特征,并通过斯皮尔曼相关方法对两者之间的关系进行探讨。结果表明:(1)湖北省道路网络中心性格局和空间特征各异,整体上东高西低,临近中心性呈现条带状分布,中介中心性呈孔隙状分布,直线中心性呈片状分布;(2)景观层面上,土地利用景观破碎化和多样化对直线中心性最为敏感,而临近中心性与中介中心性与景观格局指数关系相对复杂;(3)在类型层面上,道路网络中心性与各类土地利用景观格局相关性各异,其中高中心性区域对林地表现为鲜明的排斥和破碎化效应,而对建设用地表现为强烈的吸引和空间集聚现象。该研究以道路网络中心性视角探讨道路网络与土地利用景观格局之间的关系,为区域空间形态和构成及其相关影响因素提供了新的视角。