50年来我国自然灾害变化对粮食产量的影响

根据我国近50年的粮食产量统计资料,分析了各个年代主要粮食作物产量与影响和促进粮食产量的因素(耕地资源、化肥施入量、农机动力、农用水资源、自然灾害)之间的关系,结果表明,自然灾害对我国粮食产量的影响极大,要确保我国粮食生产的安全,不仅需要有外部资源及投入,而且在粮食生产过程中要积极进行防灾减灾.     

实施清洁生产走新型工业化道路的探讨

实施清洁生产是实现可持续发展战略的需要，是控制环境污染的重要手段，是促进循环经济、资源高效利用和循环再利用的有效途径，是促进经济发展，走新型工业化道路的必然选择。     

基于MODIS热红外辐射的归一化差异火点指数NDTI研究

本研究使用MODIS红外辐射遥感数据在分析了异常热点光谱辐射特性的基础上,提出一个新的火情监测模型NDTI火点指数,并通过几起较大森林火灾对该模型进行了分析和验证,给出了该监测模型的详细算法.这种双通道比值指数和NDVI一样具有衰减仪器噪声和抵消常规大气影响的优点.研究表明,4 μm火点辐射通道和11 μm背景分量通道的组合突出了火点信息,选择合适的NDTI门限,NDTI指数能够准确检测火点,识别率可达到93%.根据对实时接收轨道的有限实测,由于使用极少的数据集数学运算操作,NDTI模型比MODIS推荐火情算法在计算速度上快两倍以上.EOS MODIS探测器具有多光谱和高光谱以及对热点监测动态范围宽的特点,MODIS的下一代多光谱探测器NPOESS NPP VIIRS同样继承了MODIS的优势,为NDTI算法模型提供了广阔的应用前景.     

紫外光芬顿+EM菌高效脱氮组合工艺在垃圾渗滤液膜浓缩液处理的中试应用

针对垃圾渗滤液膜浓缩液中有机物成分复杂、难以降解的特点,采用UV-Fenton催化氧化+EM菌(有效微生物菌群)高效生物脱氮组合工艺开展连续120 d的中试实验,考察了组合工艺中各处理单元对浓缩液中COD、TN和NH₃-N的去除效果。结果表明,组合工艺运行稳定,对COD、TN和NH₃-N的去除率分别达到95.2%、90%和95%,出水各项指标均能满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)排放要求。结合紫外可见光谱、三维激发-发射光谱和气相色谱-质谱实验结果,UV-Fenton催化氧化可使浓缩液中含有共轭键有机物的芳香结构在较大程度上被破坏,分子质量聚合度大幅降低,从而将腐殖质以及可见光区富里酸等难降解的大分子有机物降解为小分子,从而提高可生化性。后续的EM菌高效生物脱氮单元基于硝化反硝化,可以进一步高效去除NH₃-N和TN。     

煤化工废水高效反渗透工艺运行效果及膜污染特征

高效反渗透(high efficiency reverse osmosis,HERO)工艺是工业废水零排放系统浓盐水浓缩减量的关键,其运行效果显著影响浓盐水蒸发结晶的效能,直接决定系统运行的稳定性和运行成本。针对我国北方某煤化工厂废水零排放系统中的HERO工艺运行效果及膜污染特征进行了分析,以明确HERO系统的关键问题。结果表明：澄清池和弱酸阳床可有效实现废水中硬度离子的去除,其他离子与污染物主要由反渗透(RO)单元去除。废水中溶解性有机物(DOM)主要以腐殖酸类物质和微生物代谢产物(SMP)类物质为主,且腐殖酸类物质主要为微生物源。预处理阶段对SiO₂无针对性控制措施,混凝除硅效果较差(去除率29.43%),HERO进水SiO₂质量浓度较高,导致RO膜出现显著的硅复合污染,其中1段第1根膜污染物以硅和有机物耦合物、微生物及其代谢产物为主,二段最后1根膜表面出现大量颗粒状硅垢。因此,针对此HERO工艺,需进一步强化SiO₂的去除并实现其有效清洗,是缓解膜污染并提升系统稳定性的重要措施。     

基于极限学习机算法对太湖东部湖区水源地总磷数据的自动监测分析

对太湖东部湖区金墅港和渔洋山水源地总磷自动监测值与实验室监测值进行比对分析,基于相关性分析,选取对自动监测总磷浓度影响较大的浊度、蓝绿藻和叶绿素等指标,提出可选择极限学习机隐层节点的改进极限学习机模型(IELM)修正自动监测总磷数据。结果表明,总磷自动监测值相对实验室监测值偏差较大,绝对误差范围在0.05~0.112 mg·L⁻¹,平均绝对误差为0.017 mg·L⁻¹。若以相对误差小于或等于30%作为比对合格的标准值,总磷自动监测数据合格率仅为52.9%。经过IELM算法模型训练和测试,训练均方误差为0.000 073 5,测试均方误差为0.000 103。经过模型修正后的自动监测总磷数据更接近实验室监测值,其平均绝对误差降低0.026 mg·L⁻¹,平均相对误差降低45%。按比对误差30%计算,模型修正后的总磷自动监测数据合格率为92.0%,可应用于自动监测总磷数据的修正。     

三亚河红树林自然保护区水环境-红树植物-沉积物重金属污染综合分析

以三亚河红树林自然保护区为研究区,在分析沉积物重金属污染及红树植物对重金属富集转运差异的基础上,探讨了保护区水环境、沉积物重金属和红树植物重金属间的联系及重金属污染来源。结果表明:(1)沉积物中Hg为极强污染,Pb、Zn和Cu为中等污染,其他重金属无污染;研究区整体的潜在生态风险指数为中等,其中Hg为主要贡献者。(2)保护区河段雨季水体污染物浓度明显高于干季,雨、干季水质总体均表现出中上段(A段)中间段(B段)出口段(C段);(3)3种红树植物对Cd均表现出强富集,对Pb表现为弱富集能力;(4)沉积物重金属和水质参数之间有显著的相关性,红树植物会影响沉积物中重金属形态,并通过主动运输方式富集和转移重金属。(5)研究区上游农业生产活动及市区交通和工厂企业综合排污是重金属的主要污染来源。     

体系含固率对土霉素菌渣厌氧消化的影响

针对抗生素菌渣危害性大、处理处置困难等的问题,采用厌氧消化技术可在降低污染物的同时产生清洁能源,是实现抗生素菌渣减量化、资源化和无害化处理的重要途径。含固率(TS)是厌氧消化的重要影响因素之一,通过改变体系的含固率,研究其对土霉素菌渣厌氧消化系统的影响。结果表明,系统内氨氮、挥发性脂肪酸(VFAs)均随TS的增加而增加,当氨氮浓度大于2 000 mg·L⁻¹、VFAs大于4 000 mg·L⁻¹时,会对系统产生明显的抑制作用。系统稳定性能、产气效率以及有机物去除效率均随TS的增加而降低。TS为4%的反应组在各方面均优于其他组,且其中残留的土霉素去除效率最高,可基本实现菌渣的无害化处理。对体系内优势微生物群落进行分析发现,产甲烷菌的优势菌群以Methanosarcinaceae和Methanosaetaceae为主,可知,土霉素菌渣的厌氧发酵以乙酸型发酵为主。本研究结果可为厌氧消化技术在抗生素菌渣处理处置中的应用提供理论参考。     

复合菌剂对土霉素菌渣好氧堆肥腐熟及微生物群落结构影响

针对抗生素菌渣中抗生素残留难处理的问题,采用好氧堆肥法将其制成有机肥料,以实现其无害化处理及资源化利用。通过将复合菌剂添加到好氧堆肥体系中,研究其对堆体理化性质、肥效、毒性和微生物群落的影响。结果表明,添加复合菌剂最高温度可达70.55 ℃,比对照组高温期延长了5 d,减少了氮源流失,有机质降解率提高了5.56%,土霉素降解率高达98.86%,使堆肥产品达到安全水平。此外,复合菌剂提高了堆肥中放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门（Firmicutes）的相对丰度,与堆体升温正相关的嗜热菌属(Thermophilic bacteria genera)丰度显著增加(P<0.01),而致病细菌相对丰度下降。细菌群落相关性分析结果表明,接种菌剂既增加了微生物活性,降低了细菌群落的复杂度,又为优化建立新的和更加健康的堆肥细菌群落奠定了基础。本研究可为抗生素降解菌渣在堆肥中的应用提供参考。