流域尺度污染溯源模拟-优化防控方法:以铜陵市顺安河流域为例

长江经济带发展是我国重要国家战略,但面临着水环境保护难度大、污染来源不清和措施集成度低等问题.针对流域尺度多源污染协同治理面临的方法瓶颈,结合资料调研分析、机制模型模拟和智能算法优化,构建了"污染精准溯源-措施效果评价-措施整体优化"为主体的流域水环境保护框架,并以安徽省铜陵市顺安河流域为例进行了方案应用.结果表明,新框架可精准量化流域内种植业、农村生活、畜禽养殖、水产养殖、工业废水和生活污水的贡献,并评价多种防控措施及其集成的总体效果;多目标优化蛙跳算法通过系统对比多种方案的成本效益,提供了性价比高的流域多源污染协同治理方案,如通过合理投资可使顺安河流域总氮在丰、平和枯水年分别削减1274.24、855.24和381.96 t ·a^-1,总磷削减321.42、159.80和42.93 t ·a^-1,保障水质达到地表Ⅲ类水质标准.新框架可推广到其他流域,为流域高质量发展背景下的水环境保护提供模式参考.     

施工过程安全数字孪生模型的构建和应用*

为解决施工过程安全信息的虚实交互难题,降低施工过程安全风险,提出施工过程安全数字孪生模型。建立施工过程安全语义本体,分析施工过程安全关键知识要素;定义施工过程安全数字孪生五维模型,明确模型的构成和功能,基于物联网和有限状态机构建施工过程安全监控方法,并以塔吊顶升活动安全监控为例进行应用。研究结果表明:该模型能够实现塔吊顶升施工过程安全的数字化表达、参数化监测和自动化控制。     

人类活动影响下流域水土环境演变规律和环境效应研究进展

明确人类活动影响下流域水土环境演变规律和环境效应极为重要,可为流域高质量发展提供支撑。从流域水土环境历史演变特征、流域水土环境演变过程机理、流域水土环境效应评估三个方面概述了国内外针对人类活动影响下流域水土环境演变规律和环境效应方面的研究现状及其发展动态,分析了目前研究的不足,并指出未来的研究应从流域整体的角度出发探讨流域水土环境演变规律及人类活动对其的影响,同时关注流域水土环境演变的未来影响。     

1999-2008年临沂市生态足迹分析

以《临沂统计年鉴》与临沂市国土资源局提供的数据为依据,计算分析了临沂市近10年来的生态足迹和生态承载力。研究结果表明,1999-2008年临沂市的平均生态足迹为2．4056hm^2／cap,平均生态承载力为1．5828hm^2／cap,平均赤字0．8228hm^2／cap,生态处于不可持续发展状态。此外,临沂市万元GDP生态足迹值总体上呈下降趋势,表明临沂市资源利用效率的提高和经济增长方式的良性转变。     

环境中抗生素抗性基因丰度与抗生素和重金属含量的相关性分析:基于Web of Science数据库检索

抗生素和重金属是两种重要的环境污染物和耐药性选择压力源,但低含量水平下其对环境微生物种群耐药性水平的影响尚不明确.本文全面检索了截至2020年1月1日发表在Web of Science数据库中同时监测了抗生素抗性基因（ARGs）丰度、抗生素含量或重金属含量的研究文献,提取相关数据,利用统计回归方法调查环境介质中3个参数的相关关系.结果表明,除废水外,地表水、沉积物和土壤等环境介质中,即使在非常低的抗生素含量水平下,抗生素选择压力也会对ARGs丰度的增加产生显著的统计效应（P<0.05）.不同类别抗生素对耐药基因表现出不同程度的选择和富集作用.重金属含量以及抗生素含量和重金属含量的交互作用对ARGs的传播也具有显著影响（P<0.05）.水相和固相环境样本的多变量统计回归模型的最终R²分别为0.482和0.707,比单变量回归的R²更高,能更好地解释ARGs丰度的差异,但环境中还存在其他可能影响ARGs丰度的因素.本文的研究结果可为环境中抗生素耐药性风险评估及传播控制提供支撑.     

恢复力研究的新进展与评述

介绍了恢复力的起源及基本内涵,并对恢复力内涵研究中的两派主要观点(工程恢复力和生态恢复力)进行分析与比较。随后,全面回顾并论述恢复力主要应用领域的重要概念模型与研究动态,分析总结各应用领域的恢复力量化现状。在此基础上,对恢复力未来的研究进行了展望,提出研究的关键问题以及今后需深入发展的研究方向。     

梯级水库建设下的水沙营养盐协同变化规律研究：以嘉陵江为例

水库建设在兴利防洪的同时对多个环境要素造成了影响,现有研究主要分析水、沙、营养盐等单一要素变化,缺乏不同要素间的协同分析.本研究基于IHA指标、MK分析、Spearman相关分析等方法讨论了1995—2017年嘉陵江梯级水库建设对流域水-沙-污染物等单个要素和多个要素协同性的综合影响.结果表明,水库建设对河流流量具有"削峰填平"作用,其中枯水期流量增加13.3%～47.0%,丰水期流量下降率最高则达19.4%;相对于流量,水库建设对泥沙的削减作用更为明显,且对上游河流泥沙输移影响更大.同时,水库建设后其下游水、沙、营养盐过程线趋同,尤其是丰水期,水、沙、营养盐指标相关系数显著提升,均达0.75以上.该结果补充了目前水库建设对水、沙、营养盐综合影响研究的不足,为水利工程影响下的水环境综合管理提供了支撑.     

户内变电站热湿传递机理及气流组织分析

通过采用现场实测与数值模拟相结合的方法，构建“电气设备负荷-设备温湿度-室内环境参数-室外气象参数”的数值分析模型，本文揭示了江苏地区采用标准化方案建设的110kV模块变电站内部实际热湿环境问题现状和产生机理，确定了多因素影响下内部环境热湿传递过程规律及气流组织分布。结果表明中午12时至下午18时由设备损耗发热导致室内温度具有明显滞后现象，电容器、主变压器损耗发热量周期分别为48h和24h，与损耗发热量变化对应的室内温差分别为3.6℃和5.8℃；研究发现露点温度范围在（23.0～26.0）℃，温度控制阈值应高于露点温度以避免设备凝露；自然通风形式下热羽流现象导致设备上方空间存在积热区，同侧下进上出的通风形式导致气流短路现象。     

原有路基荷载作用对加宽工程路基沉降变形的影响分析

基于工程实例和数值模拟,分析了高速公路加宽工程中,原有路基荷载作用引起的软基性质改善对路基沉降变形的影响机理。研究表明:新、老路基的沉降变形均受软基性质改善的影响;软基性质改善改变了新路基荷载在老路地基中引起的附加应力分布,这种附加应力的改变也对老路基的沉降产生影响,而传统的计算方法不能考虑附加应力的变化对沉降的影响;对比考虑与不考虑老路基荷载作用的影响,新路基的沉降量会不同,这种沉降差异随路基高度、新路基宽度以及软基厚度的增加而逐渐增大,但老路基的沉降差异只受软基深度的影响。