利用地面观测资料和AIRS卫星资料评估MACC再分析臭氧数据中国地区的适用性

用10 a(2003～2012年)的MACC(monitoring atmospheric composition and climate)再分析臭氧资料与同期中国大陆6个地面观测站的臭氧数据,以及AIRS(atmospheric infrared sounder)卫星资料反演的大气臭氧数据进行对比分析.结果表明,MACC臭氧柱浓度与所有地面站臭氧柱浓度相对偏差基本控制在17%之内,相关系数在0. 79～0. 97之间,MACC臭氧柱浓度与地面站臭氧柱浓度具有很好的一致性.对于多年平均臭氧柱浓度空间分布,MACC再分析与AIRS卫星反演臭氧柱浓度的相对偏差在-3%～5%之间,MACC臭氧柱浓度相比AIRS柱浓度在青藏高原、南部沿海地区偏高,在东北地区偏低.各季节空间变化,MACC臭氧柱浓度与AIRS基本一致.在瓦里关站,MACC近地面臭氧与地面观测臭氧浓度月平均变化趋势存在一致性. MACC再分析近地面臭氧数据可以反映春季、夏季和秋季地面臭氧浓度的变化趋势,但冬季MACC近地层臭氧资料出现了较大的偏差.     

无锡市锡山区棕(褐)地环境风险评价研究

以无锡市锡山区为研究区域,采用NAS四步法和潜在生态危害指数法对锡山区棕(褐)地存在的环境风险(人体健康风险和生态风险)进行评价.结果显示锡山区棕(褐)地对附近居民中的成人产生的健康风险中致癌风险为7.06′10-8,非致癌风险为1.21′10-1,对儿童产生的健康风险中致癌风险为1.16′10-7,非致癌风险为5.67′10-2,已接近风险可接受水平,其中重金属Pb和Cr在非致癌风险评价中贡献率较大;棕(褐)地对周围环境产生的生态风险已处于中度危害水平,重金属Cd产生的生态风险最为严重;在锡山区四大城市发展模块中,锡东新城存在的环境风险最大,安镇—羊尖新市镇和东港—锡北新市镇次之,存在的风险水平相近,鹅湖新市镇最小.     

固定化醌耦合生物驱动的芬顿反应对芳香胺的降解

构建了蒽醌-2-磺酸改性聚氨酯泡沫(AQS-PUF)耦合生物驱动的芬顿反应过程,并研究了其对芳香胺的降解性能。结果表明:芬顿反应所需的H_2O_2来自于AQS-PUF厌氧生物还原-好氧自氧化循环过程,而Fe~(2+)来自于AQS-PUF介导的柠檬酸铁厌氧生物还原过程;芬顿反应的最适条件为0.20 mmol·L~(-1)固定化AQS,0.16 g·L~(-1)生物量,40 mmol·L~(-1)乳酸钠和4.5 mmol·L~(-1)柠檬酸铁;在最适条件下,通过厌氧-好氧(21 h/3 h)循环过程产生的H_2O_2最高可达42.9μmol·L~(-1),循环7次后,苯胺和2-氨基-8-N-(4, 6-二氯-1, 3, 5-三嗪-2-基)氨基-1-萘酚-3, 6-二磺酸钠的去除率分别为48.6%和43.3%。傅里叶红外光谱分析表明,反应过程中AQS-PUF的结构损伤程度很小,可重复使用。由此可见,AQS-PUF应用在生物驱动的芬顿反应中,不仅降低了对生物产H_2O_2能力的要求,而且加速了厌氧还原柠檬酸铁过程,从而使AQS-PUF耦合生物驱动的芬顿反应在处理芳香胺类污染物方面具有潜在的应用价值。     

生物脱氮除磷活性污泥系统复合模拟方法

为避免繁琐的参数校核工作,提出了活性污泥2 d号模型(ASM2d)和人工神经网络(ANNs)相结合的复合模拟方法。考察了复合方法在某污水处理厂生物脱氮除磷工艺中的应用情况。研究表明,ANNs能够准确地模拟出水实测值与未经校核的ASM2d机理模型的估计值之间的差值。利用Levenberg-Marquardt算法,对出水氨氮、总氮和总磷分别建立网络结构为5-12-1、5-8-1和5-8-1的ANNs子模型,将这些子模型输出同ASM2d机理模型输出相加便得到复合模型输出。复合模型估计值对前10.4 d(ANNs子模型训练数据时段)出水氨氮、总氮和总磷浓度的拟合平均绝对百分比误差分别为0.267、0.055和0.048;其对后2.6 d(ANNs子模型测试数据时段)出水氨氮、总氮和总磷浓度的预测平均绝对百分比误差分别为0.332、0.083和0.069。均方根误差、平均绝对误差等评价指标也表明复合模型能够给出合理的模拟结果。     

基于大数据智能技术的空气质量综合分析系统设计和应用

基于“数字政府”统一框架,设计并建立了基于大数据智能技术的空气质量综合分析系统,集空气质量大数据集成、数据审核、监控报警、综合分析、达标管理、污染溯源功能于一体,建立城市空气质量综合监管数学模型,实现空气质量大数据快速分析及可视化、空气质量预测及评价,可以全方位提升城市环境空气质量综合监测与分析能力,及时、迅速地对城市环境空气质量异常状况作出应对,为环境空气污染精准治理及确保空气站监测数据准确性提供技术支撑。     

人工湿地公园有机污染物迁移转化规律研究

为研究以工业园区污水厂尾水为补给水源的景观水体中有机污染物的迁移转化规律,在2015年植物生长季对天津某工业园区人工湿地公园进行了水质采样分析。检测结果表明:湿地进水中ρ(COD)为44!70 mg/L,ρ(BOD)为2.8!5.6 mg/L;出水中ρ(COD)为43!60 mg/L,ρ(BOD)为3.3!4.8 mg/L。潜流湿地对污水处理厂排水具有较好的处理效果,BOD去除率为90%,COD去除率为10%!30%,出水B/C比值较进水有较大降低;潜流湿地出水进入表流湿地后,COD与BOD有所升高,其升高比例分别为10%、225%,这可能是因为表流湿地有水生植物生长,植物腐叶会导致有机物质释放。在湿地公园总出水前设置深水景观湖,有利于出水COD浓度进一步降低。     

大宁河水华敏感期浮游植物与环境因子关系

以三峡支流大宁河水华敏感期(2008年4～5月)水环境状况的监测数据为基础,运用数理统计分析手段,对浮游植物的分布特征及其与环境因子的关系进行了讨论.结果表明,水温、总氮(TN)、硝酸盐氮(NO3--N)、pH和溶解氧(DO)时空分布差异显著(ANOVA,p<0.05).浮游植物细胞密度时空分布差异显著(ANOVA,p...     

基于改进YOLOv7算法的建筑垃圾分类检测

基于深度学习算法的建筑垃圾分类检测技术对建筑垃圾回收和资源再利用具有重要意义。提出了改进的YOLOv7算法实现对建筑垃圾的分类检测。改进算法采用内容感知特征重组 (content-aware reassembly of features, CARAFE) 上采样算子替换YOLOv7中最邻近插值方式的上采样算子,从而提高了目标检测精度;引入分布移位卷积 (distribution shifting convolution, DSConv) 模块替换YOLOv7的头部网络中部分传统卷积,实现了模型的轻量化。结果表明,改进算法的mAP值达到了90.7%,模型计算量仅为96G。该方法具有准确率高、稳健性强等特点,在建筑垃圾分类检测实际场景中具有较高的应用价值。     

淡水环境中微塑料污染及毒性效应研究进展

通过梳理淡水环境中微塑料分布现状及毒性效应研究进展,分析淡水环境中微塑料的丰度、类型、粒径、颜色、形状及毒性影响因素,并综述了微塑料对淡水环境生态系统中不同营养级生物的毒性效应。结果表明：微塑料在淡水水体中的分布受人为活动、水文特征、季节及微塑料类型等因素的影响,人类活动较多、水动力条件差及降水较多的水体中微塑料污染严重,不同密度的微塑料在环境介质中赋存存在差异;微塑料毒性与其浓度、粒径、类型密切相关,通过在生物体内富集及携带的化学污染物,影响水生生物的摄食、生长及繁殖能力。我国淡水环境微塑料丰度高于其他国家,建议逐步开展淡水环境微塑料及河流微塑料入海通量的调查及监测。目前国内外微塑料毒性效应研究对象主要关注了浮游植物、大型溞、贻贝及斑马鱼,尚不能满足微塑料生态和健康风险评价要求,亟待开展我国不同营养级本土生物的微塑料毒性效应研究,为将来淡水环境微塑料环境基准的建立提供科技支撑。

     

基于膜分离的原污水碳源浓缩与能量平衡分析

将污水中蕴含大量的有机物收集浓缩转化成甲烷等可利用能源,是污水资源化利用的重要方式。利用膜分离作用,将原污水的有机物直接收集浓缩,并探索最佳运行参数和操作策略。结果表明,截留有机物停留时间为3~4 d较合适,耗氧污染物 (以COD计) 回收率超过90%。能量平衡分析显示,通过回收有机物转化为甲烷能量为0.087 6 kW·h⁻¹·m⁻³,回收量占总能耗的33%。中孔纤维膜表面形成的吸附性滤饼层阻止有机物与膜紧密结合,提高了膜分离效率。进一步解析了膜污染控制机理,以探索提高耗氧污染物 (以COD计) 浓缩效率的优化方案。本研究结果可为污水碳源捕获方法的研究提供参考,对城市水务行业碳减排工作有积极意义。