基于改进QUAL2Kw模型的水环境重金属污染模拟

重金属污染是目前最主要的水环境问题之一。由于水体中的重金属迁移转化过程复杂,加之当前我国重金属污染形势严峻,以及重金属监测数据缺乏,相关的重金属模型在准确模拟重金属浓度变化方面存在一定的局限性。通过对一维河道水质模型(QUAL2Kw)进行改进,嵌入重金属模拟模块,并将其应用于刁江的水质模拟中,同时实现了河道常规水质指标和重金属指标的模拟。在此基础上,运用遗传算法率定模型参数,并进行了模型验证。结果表明,改进的QUAL2Kw模型能够较好地模拟实际水质状况,模拟结果显示,北京屯支流对刁江干流总氮、总磷及重金属锌、铅、镉浓度的影响较大。这一研究结果有利于准确评估重金属污染状况与其他水质指标的相关性,为水环境管理部门预测重金属污染风险及制定水污染治理措施提供依据。     

基于浓度敏感性分析的甲烷机理简化

随着数值模拟技术的发展,化学反应机理开始应用于燃烧过程的重构和深入分析。详细机理是通过大量的实验研究得到的,其包含了大量的化学反应动力学信息,可以较为完备的描述化学反应过程,但是由于详细机理过于庞大一般不能直接运用到数值模拟中去,很有必要在研究特定问题时对详细机理进行一定的简化。介绍了PCAS机理简化方法,并运用该方法对甲烷燃烧的详细机理进行了简化研究,通过简化得到的101步简化机理与详细机理吻合较好。     

应用遗传算法优化氢气/空气燃烧反应系数

研究目的是优化氢气/空气简化反应机理的系数,使得简化机理在一定的误差范围内,能代替详细机理.通过计算氢气/空气详细反应机理得到的组分浓度作为遗传算法的适应度目标,对简化机理进行优化.结果显示,优化后的简化机理不仅在在计算组分浓度,而且在层流预混火焰速度和组分时空分布方面,更加接近详细机理所能达到的计算结果,比优化之前的简化反应机理计算结果更加准确.     

能源消费与环境污染的边限协整分析

能源的使用是导致环境恶化的主要原因之一,所以研究能源消费与不同污染物之间的关系就很有必要。本文以1985-2007年的年度数据为样本,建立了自回归分布滞后—误差修正模型,并运用边限检验对我国的能源消费与环境污染之间的关系进行了实证研究。研究结果表明:长期来看能源消费总量、煤炭占能源消费总量的比重和水电、核电、风电占能源消费总量的比重对SO2的排放有重要影响,但是对工业烟尘排放量来说只有水电、核电、风电占能源消费总量的比重的影响是显著的;短期来看煤炭占能源消费总量的比重对SO2排放的影响是显著的,能源消费总量和水电、核电、风电占能源消费总量的比重对工业烟尘的排放有显著影响。由于能源消费总量和结构对不同污染物的长期和短期影响存在较大差异,所以在治理时应区别对待。     

当代全球变化下城市洪涝灾害的动力机制

全球变化和城市化是当前人类最为关注的两个问题,它们分别涉及到人类生存环境的变化和人类自身的发展.从系统论出发,分析了当代全球变化下城市洪涝灾害的形成机制,指出城市洪涝灾害的脆弱性存在着加剧的趋势,因此我们在城市建设中必须未雨绸缪,加大对城市洪涝灾害风险的管理.     

基于GIS空间自相关的江汉平原钉螺分布特征

基于江汉平原1990、1995、2000、2005、2009年5个年份行政村尺度的钉螺面积分布数据,借助ArcGIS软件平台建立了钉螺分布数据库,运用全局自相关、聚类和异常值分析及热点分析方法分析了1990~2009年5个年份的钉螺时空分布特征。结果显示钉螺分布总体上存在显著的空间自相关性,分布模式主要呈现高值聚类,仙桃与洪湖交界处一直都是钉螺分布的高发正热点区域,即钉螺分布面积比较多。从时间变化规律来看,1990、2000和2009年是钉螺分布模式和热点区域发生变化的重要时间节点。研究结果对于钉螺扩散的防控、减少血吸虫病的传播有着重要的理论和现实意义     

武汉市秋、冬季大气PM_(2.5)中水溶性离子污染特征及来源分析

采用离子色谱法测定武汉市秋、冬季大气PM2.5中水溶性离子浓度,对其化学组成、质量浓度变化特征及源解析等方面进行了研究。结果表明,NO-3、SO2-4、NH+4为武汉市秋、冬季大气PM2.5中主要的水溶性离子,相关性分析表明,燃烧源是秋、冬季大气PM2.5中水溶性离子的共同来源。成分分析表明,工业区的水溶性离子主要来源于燃烧源,交通区的水溶性离子主要来源于二次污染源,其中包括垃圾焚烧源,植物园的水溶性离子主要来源于二次污染源。     

农业干旱程度量化分析及其概率分布

评估农业干旱程度的量化指标和方法很多,但评估指标最重要的是应能正确反映干旱给农业造成损失的大小.基于这一思想,从干旱与农业损失的关系出发,建立了农业干旱程度评估指标的量化模型.考虑到农业干旱程度具有随机性,在该模型的基础上,利用蒙特卡罗模拟方法对农业干旱程度的概率分布进行了研究,使之能够定量地、连续地描述旱情,并可以直接反映干旱给农业造成的损失.以河南省濮阳市渠村灌区为例,计算了当地农业干旱程度的概率分布,以及不同干旱程度给农业造成的损失,验证了该模型的正确性.     

水喷淋对仓库火蔓延及烟气输运影响的数值模拟

以某仓库作为工程背景,采用多维数值模拟研究水喷淋对火灾火蔓延及烟气输运的作用和影响.分别对该仓库在无水喷淋、水喷淋及时启动以及水喷淋延时动作的三种情况进行了较为详细的计算.模拟结果表明,无水喷雾时,该仓库的火蔓延速度逐步加快,热烟气层从顶棚附近逐步下降到地面附近;水喷雾及时启动时,火蔓延被有效抑制,热烟气层仅停留在顶棚附近;水喷淋延时动作时,火已经蔓延到较大区域,货物处于高温区,热烟气层下降到地面附近,虽然火被水喷淋系统扑灭,但货物已受到高温和烟气的危害.模拟结果为同类型仓库设计水喷淋系统的必要性提供了科学依据,同时也论证了确保水喷淋系统完整好用的重要性.     

叠层生态滤床技术在生活污水处理中的应用研究

针对农村生活污水的特点,设计叠层生态滤床,并将其应用于浙西山区农村生活污水的处理。运行结果表明,系统出水的COD、氨氮、总氮、总磷质量浓度分别为18.20、0.492、0.77、0.129 mg/L,去除率分别达到43.30%、56.42%、42.11%、19.88%,出水的COD、氨氮、总氮、总磷均满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。叠层生态滤床处理农村生活污水的吨水投资成本较低,后期运行基本不产生费用,而且在后期管理上不需要配备专门的技术人员,适用于不同经济发展程度农村的生活污水处理,具有良好的推广价值。