基于SOM模型的中国耕地压力分类研究

根据耕地利用在经济、社会和生态方面面临的压力状况,以指标构建原则为基础,设计一套压力大小量化的指标体系,引入具有较强的聚类和容错能力的自组织特征映射(SOM)神经网络模型,在说明SOM 网络模型和算法的基础上,应用自组织特征映射网络的聚类功能,以MATLAB语言构建SOM网络模型,对我国的31省（市、自治区）耕地利用压力大小进行了分类。结果显示我国耕地压力的区域差显著且与经济地域差异有高度的一致性,表明经济发展是耕地压力的主要来源。选取大样本的神经网络训练得到的结果和现实的一致也表明,自组织特征映射模型是一种适用的耕地压力区域分类新方法。     

废水催化湿式氧化稀土金属氧化物催化剂的研制

采用共沉淀法制得锰铈复合氧化物催化剂，催化湿式氧化处理高浓度苯酚废水。通过正交实验筛选催化剂制备条件，单因素实验优化制得催化剂。研究了CWAO处理废水条件下的金属离子溶出和催化剂的表征。结果表明，该催化剂在低温低压条件下具有优良的湿式氧化催化活性，且金属离子溶出量低，是一种CWAO处理高浓度有机废水中极具应用前景的新型高效催化剂。     

磁场与微生物固定技术处理酸性镀铜废水

实验采用磁场与微生物固定技术结合的方法处理酸性镀铜废水,将磁场存在条件下经酸性镀铜废水驯化后的微生物固定在磁性载体表面处理酸性镀铜废水。设计正交实验研究气水比、磁场强度、水力停留时间、进水初始浓度4因素影响下铜离子的去除效果,各因素对实验结果的影响程度由大到小依次为:气水比> 磁场强度> 水力停留时间> 初始浓度。进出水的pH值测定发现,处理后出水pH值由原来的2.50左右上升至4.00~5.00。机理研究表明,菌体对Cu2+的去除作用包括菌体细胞的表面吸附、跨细胞膜的主动运输和积累等作用。     

土壤PM_(10)和PM_(2.5)组分中铬、砷和多环芳烃的累积及健康风险评估

污染物在土壤细颗粒组分(PM_(10)和PM_(2.5))中的累积对其呼吸颗粒物途径的健康风险评估存在重要影响。针对铬、砷及多环芳烃污染土壤,分析了3种污染物在土壤细颗粒组分中的累积特征及有机质含量对累积因子的可能影响,并基于不同方法比较了呼吸颗粒物途径的健康风险评估结果的差异。结果表明,(1)不同污染物在土壤细颗粒组分中的累积因子存在明显差异。土壤PM_(10)组分中污染物的累积因子在0.008-216.367之间,土壤PM_(2.5)组分中污染物的累积因子在0.005-415.533之间。六价铬和总铬在细颗粒组分中的累积程度较低,而砷和多环芳烃在细颗粒组分中累积明显。相对于砷和铬,多环芳烃在细颗粒中的累积因子更高且变化范围大,土壤PM_(10)和PM_(2.5)组分中4环及5-6环多环芳烃所占比例平均值分别达63.11%和58.98%,远高于粒径小于250μm组分中的39.05%。(2)有机质对污染物在细颗粒组分中的累积影响不同,仅当有机质含量较低时,六价铬累积因子大于1;相同有机质或炭黑条件下,4环及5-6环多环芳烃累积因子约为2-3环的1.14-74.69倍;而砷在土壤中的累积基本不受有机质含量的影响。(3)基于不同方法得到的呼吸颗粒物途径健康风险评估结果差异较大,最高相差7个数量级,建议通过实测表层土壤PM_(10)组分中污染物的浓度,作为我国风险评估模型中的暴露参数更为合理可行。     

工业废水BOD_5测定中的稀释度选择

目前大多先测定COD_(cr)值或COD_(Mn)值,然后根据COD值估计出BOD_5的含量范围。重铬酸钾法测定COD,结果虽可靠,但费时过长;用高锰酸钾法测定COD,虽然耗时较短,但由于此法氧化不完全,利用COD_(Mn)值确定BOD_5稀释度,对于一般BOD_5较高,成分复杂的水样则存在一定困难。加之需另准备高锰酸钾法的仪器试剂,仍然感到烦琐。因此有必要找到一种更为快速简便的方法确定COD值。为此,我们试验了一种较为有效的COD_(Cr)快速测定方法:     

自然灾害社会脆弱性研究进展

在归纳总结国内外相关社会脆弱性研究的基础上,探讨了自然和社会脆弱性研究的区别,概述了社会脆弱性研究的关键问题,并总结了现有社会脆弱性研究不足。研究指出现有社会脆弱性研究在其理论体系、评价方法和权重确定等方面有待完善,特定自然灾害或不利事件影响下综合(自然和社会)脆弱性的动态研究是灾害研究中亟待开展的课题。     

基于Elman神经网络模型的我国农业受灾面积预测研究

农业受灾面积顶测是从以往受灾面积的数据中总结受灾面积变化的规律性，并用这个规律动态地顶测未来的受灾面积．人工神经网络的诸多特性能较好地处理农业灾害顶测问题。为此，介绍了Elman神经网络的结构、算法和基于Elman神经网络的农业受灾面积顶测．实验结果和自回归顶测对照表明，Elman神经网络的顶测方法更精确。     

从重建资金与效率角度定量评估灾后经济恢复力的变化——以武汉市“2016.07.06”暴雨洪涝灾害为例

自然灾害经济恢复力研究已成为优化灾害综合风险管理与提高防灾减灾能力的重要途径,经济恢复力如何衡量以及灾后重建资金对经济恢复力的影响如何值得研究,而基于经济学机理的间接经济损失评估模型,为构建灾后重建资金、效率与灾后经济恢复力变化间的定量关系的模拟提供了新的方法。因此,以武汉市2016年7月6日期间大暴雨洪涝灾害为例,利用自然灾害间接经济损失动态评估模型,模拟重建资金与效率变化下暴雨洪涝灾害对武汉市造成的间接经济损失以及经济恢复到灾前所需的时间,进而定量评估其对承灾体经济恢复力与灾后恢复期的影响。结果显示:(1)灾后重建资金每提高100亿,武汉市灾后经济恢复力提高近三分之一,灾后恢复期缩短12%;(2)重建效率每提高约1/3,武汉市灾后经济恢复力提高略高于五分之一,灾后恢复期缩短11%;(3)两者同时提高则使其经济恢复力平均提高达四分之三,灾后恢复期缩短五分之一。研究结果能从灾后重建的资金与效率两方面出发,强调对承灾体经济恢复力的影响,并为政府灾后重建分配方案的制定提供定量化的依据。     

胶州湾表层海水中的正构烷烃及其来源解析

<正>构烷烃是自然界中普遍存在的有机物质,其组成和分布与人类活动密切相关,是表征有机污染物来源的良好标志物.用气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)对2016年4月胶州湾表层海水中的正构烷烃进行检测,首次报道了胶州湾表层海水中正构烷烃的分布特征及来源解析.结果表明,其含量在1.756~39.09μg·L~(-1)之间,主要由连续分布的C11~C_(37)正构烷烃同系物组成,没有明显的奇偶优势,但碳数为C_(21)~C_(33)的正构烷烃约占总正构烷烃的95.0%.胶州湾表层海水中正构烷烃的高值区以湾口为主,在湾内东北部和西部也有出现,这一分布特征与胶州湾东北部和西部河流带来的工业废水、生活污水和湾口码头附近的船舶航运带来的正构烷烃输入有关.水交换较为充分的湾中部和湾外海域正构烷烃总量在1.756~2.842μg·L~(-1)之间,平均值为2.196μg·L~(-1),可视为胶州湾正构烷烃的环境背景值.其碳数分布有明显的C_(24)主碳峰,前峰群有微弱的奇碳优势,后峰群有微弱的偶碳优势,表明这部分正构烷烃以藻类和海洋细菌等生物自生输入为主.人类活动对胶州湾的影响很大,输入的正构烷烃主要集中在湾口及湾内近岸海域,由C_(21)~C_(33)正构烷烃同系物组成,呈现出有微弱偶碳优势的后峰群单峰形分布特征,代表高度风化的石油类污染物.其含量在9.606~39.09μg·L~(-1)之间,约占胶州湾总正构烷烃量的83.7%.整体来看,胶州湾表层海水对正构烷烃的去除机制以蒸发、稀释等物理风化过程为主,从湾内向湾外风化强度增大.     

起爆药污染场地土壤中锑的环境风险评估

为研究起爆药污染场地土壤中Sb（锑）的环境风险,利用微波消解原子荧光光度法、Tessier逐级提取法、TCLP（toxicity characteristic leaching procedure）毒性浸出法及SBET（simplied bioaccessibility extraction test）方法,分析了某起爆药场地表层土壤中Sb的价态、形态、浸出水平和生物可给性及其对人体健康风险水平和地下水环境风险水平的影响.结果表明:①土壤中w（TSb）为26.7~4 255.0 mg/kg,是GB 36600-2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》中第一类用地筛选值的1.33~212.75倍,最大值超过相应管制值的10.82倍.土壤样品中Sb主要以Sb5+存在,w（Sb5+）在w（TSb）中的占比达65.57%~95.46%.②土壤中不同形态Sb的比例由高到低依次为残渣态（38.05%~94.22%）、铁锰氧化物结合态（0.01%~31.80%）、有机结合态（0.32%~21.55%）、碳酸盐结合态（0.01%~11.16%）和可交换态（0.42%~3.70%）.土壤中w（可交换态Sb）与CEC（阳离子交换量）呈负相关,w（铁锰氧化物结合态Sb）与w（Fe）、w（Mn）均呈正相关.③土壤中Sb的浸出浓度为0.22~35.49 μg/L,并随土壤中w（砂粒）、w（TSb）、w（碳酸盐结合态Sb）和w（可交换态Sb）的增大而升高,随CEC的增大而降低.④土壤中Sb的生物可给性范围在8.03%~67.69%之间,w（Fe）和w（OM）的增加能够降低Sb的生物可给性.⑤基于Sb生物可给性健康风险水平和基于Sb价态健康风险水平的结果分别是以w（TSb）为暴露浓度计算的传统风险评估模型预测结果的8.00%~67.69%和62.00%~77.01%,土壤中Sb的实际浸出浓度较常规模型（三相平衡耦合地下水稀释模型）预测值低3~5个数量级.研究显示,充分考虑Sb在起爆药污染场地土壤中的赋存特征能够降低常规风险评估方法的保守性.