模糊数学在丹江口水库富营养化评价中的应用

丹江口水库是南水北调中线工程水源地,其水质安全将直接影响调水工程的成败。基于2013年6月的水质监测结果,通过对水质指标的聚类,将丹江口水库划分子库区,并尝试使用模糊数学方法进行水质富营养化评价。结果表明,丹江口库区可分为6个子库区,各库区在透明度、溶解氧、浊度、高锰酸盐指数、总磷、硝酸盐氮和叶绿素a等理化指标均有显著差异;富营养化评价显示,库区总体营养状态级别为中营养。其中,坝前区域(库区Ⅰ)和丹库主体部分(库区Ⅵ)营养状态级别为贫营养,汉库原河道区(库区Ⅱ)为中营养,汉江入库口(库区Ⅲ)、汉库最大库湾(库区Ⅳ)、丹江入库口(库区Ⅴ)为轻度富营养。模糊综合评价法较好反映出水质的模糊性、连续性,使评价结果更加准确可靠。     

基于GIS的城市地震次生火灾仿真系统

地震次生火灾虽是1种相对罕见的城市灾害,然其巨大的破坏力却逐渐引起广大城市防灾工作者的注意。为了有效防止和抵御地震次生火灾,构建了基于GIS的城市地震次生火灾仿真系统,用于辅助防灾工作者预测和评价城市地震次生火灾的发生、蔓延、扑救和破坏过程。该仿真系统由4个部件构架而成,包括空间数据库、模型库、仿真中心和结果输出。空间数据库组织和收集城市中与地震次生火灾密切相关的空间和非空间数据,为仿真系统提供基础的数据源;模型库是整个仿真系统的核心,包括了地震次生火灾过程中3个关键阶段的模型,即震后起火模型、城市火灾蔓延模型和震后消防扑救模型;仿真中心是仿真系统的运行中心,实现数据和模型之间的集成,并提供完整的仿真方案进行模拟,并以表格、图件和报表的形式输出各种统计结果。这些统计结果可为防灾工作者的防灾决策提供科学的依据。     

火灾下预应力混凝土结构极限承载力计算方法

预应力混凝土结构多用在大跨、重载结构中,因此预应力混凝土结构的抗火性能应该更加引起人们的关注.在合理假定的基础上,采用二台阶模型作为混凝土高温强度的计算模型,分别对单面和三面受火截面构件的等效截面面积计算公式进行了推导,并通过大量有限元计算得到了不同耐火极限的300℃和800℃等温线的位置.最后对梁的受拉区和受压区位于火灾高温区的情形分别建立了火灾下预应力混凝土受弯承载能力极限状态的计算公式,该公式力学意义明确,具有工程准确度,简易实用.     

农业面源氮磷污染对湖泊水体富营养化的影响

文章采用等标污染负荷的评价方法对梁子湖湿地水体的化肥污染、畜禽粪便污染、精养鱼塘污染进行了评价。评价结果表明:TN和TP的排污量分别高达1276.49t和102.95t;污染源总的等标排放量TN、TP分别为12.76×108m3、5.15×108m3。化肥TN的排污量最高;精养鱼塘TP的排污量最高。针对不同的污染源,提出了初步的控制对策和措施。     

满江红花青素在镉胁迫下的抗氧化作用

为了研究镉胁迫诱导满江红体内花青素合成的生理功能,采用镉诱导和体外实验的方法评价了满江红体内花青素的抗氧化作用.测试指标包括还原力、清除超氧阴离子(O-2)、过氧化氢(H2O2)、羟自由基(·OH)的能力.结果表明,花青素的还原力和对氧自由基的清除作用随花青素提取物浓度的增加而增加.因此,镉胁迫下合成的花青素是一种清除活性氧自由基的良好抗氧化剂.镉胁迫对满江红活性氧代谢影响的试验结果表明,在0.5mg·L-1Cd胁迫下,满江红体内O-2和H2O2大量积累,造成活性氧胁迫,说明花青素只能在一定程度上保护满江红免受过氧化伤害.本实验初步证实,花青素含量的增加是满江红抗性机理之一,可缓解镉的毒害.     

石墨炉原子吸收法测锌的研究

研究了石墨炉原子吸收法在锌的次灵敏特征谱线测定锌的方法 ,并与火焰原子吸收法做比较。     

Comparison of properties of traditional and accelerated carbonated solidified/stabilized contaminated soils

The investigation of the long-term performance of solidified/stabilized (S/S) contaminated soils was carried out in a trial site in southeast UK. The soils were exposed to the maximum natural weathering for four years and sampled at various depths in a controlled manner. The chemical properties (e. g. , degree of carbonation (DOC), pH, electrical conductivity (EC)) and physical properties (e. g. , moisture content (MC), liquid limit (LL), plastic limit (PL), plasticity index (PI)) of the samples untreated and treated with the traditional and accelerated carbonated S/S processes were analyzed. Their variations on the depths of the soils were also studied. The result showed that the broad geotechnical properties of the soils, manifested in their PIs, were related to the concentration of the water soluble ions and in particular the free calcium ions. The samples treated with the accelerated carbonation technology (ACT), and the untreated samples contained limited number of free calcium ions in solutions and consequently interacted with waters in a similar way. Compared with the traditional cement-based S/S technology, e. g. , treatment with ordinary portland cement (OPC) or EnvirOceM, ACT caused the increase of the PI of the treated soil and made it more stable during long-term weathering. The PI values for the four soils ascended according to the order: the EnvirOceM soil, the OPC soil, the ACT soil, and the untreated soil while their pH and EC values descended according to the same order.     

利用中和渣复垦尾矿的可行性及其重金属污染特征研究

有色金属矿在开采和冶炼的过程中会产生大量的尾矿渣和酸性矿山废水,后者被中和沉淀后成为中和渣.大量堆存的尾矿和中和渣会产生严重的安全和环境问题,亟需有效方法将其安全地处置或回收再利用.研究认为中和渣可以替代土壤作为植物的种植基质,进而缓解尾矿复垦中表土缺乏的困境,但该策略的可行性和安全性尚未经过系统的论证.本研究以紫金山铜矿堆浸废石边坡为对象,评估以中和渣替代自然土壤进行植被复垦的可行性,识别复垦过程中可能存在的限制植物生长的关键环境因子,分析中和渣中毒性重（类）金属元素的状况,比较不同种植方式和坡位对复垦效果的影响.结果表明,有机肥改良后的中和渣土壤氮、磷和钾的总量相对较好,孔隙度、容重和含水率和盐度持续改善.但其有机质总量的偏低,以及有机养分矿化速率较慢所导致的无机氮和有效磷的缺乏,很可能是限制植物生长的关键因素.中和渣所含重金属总量普遍保持稳定,产生二次的污染风险较小.相比机喷处理,人工穴播处理下的中和渣具有更好的养分条件和微生物多样性,但有pH下降和铜、铁和锰等重金属的有效性上升的趋势.本研究的结果表明,以中和渣作为土壤基质进行尾矿复垦是相对安全可行的,但仍需长期关注其pH的变化,并适当增加有机质的添加量和利用微生物菌剂促进其中养分的矿化.     

国家自然科学基金“土地科学和自然资源管理”申请代码领域研究格局、热点透视与发展展望

支持基础研究是国家自然科学基金的职责使命。自然资源管理是地理科学交叉融合创新的重要领域。划分国家自然科学基金土地科学和自然资源管理申请代码领域的研究方向,分析该领域申报与资助格局,透视研究热点,提出发展展望。研究发现：2021年以来土地科学和自然资源管理领域的申报格局以交叉且偏向人文要素研究为主,交叉类研究占55%以上,人文要素为主类研究占30%,自然要素为主类研究占15%;以土地资源为对象研究占73%,以生态资源为对象占14%,以其他自然资源为对象的研究占13%。资助格局中土地资源类项目占主导,在75%以上,其他自然资源资助比例不高且资助率不稳定,在土地资源中,农用地、建设用地与土地系统是主要资助领域。为推动自然资源管理领域的健康持续发展,要创新该领域研究范式,增强基础研究属性,树立交叉融合研究典范,坚持申请代码初衷内涵。     

粤港澳大湾区典型固废综合处置园区能量代谢特征研究

我国城市固体废物种类多、来源广、产量大,不同固废处置方式不尽相同,但均面临能耗高、二次污染大等问题.本研究从物质流及投入产出分析视角出发,构建了城市多源固废处置能量代谢分析框架及其评价指标体系,并以位于中国粤港澳大湾区唯一的国家级资源循环利用园区为例,通过设置固废单独处置、固废物质协同处置和固废物质能量耦合协同处置3种模式情景,分别从投入、产出和效率3个方面对其能量代谢特征进行综合分析和评估.结果表明,从能源消耗角度来看,物质协同处置能源消耗高出单独处置27.54%,而物质能量耦合协同处置由于实现了余热余能内部回用,其能源消耗较单独处置减少了3.73%.从能量损失情况来看,通过物质协同和物质能量耦合协同,能量损失率从单独处置模式下的73.17%分别降到了65.82%和63.41%,其中废气赋存作为主要能量损失途径占比接近50.00%.从能效角度来看,物质能量耦合协同模式下,能源消耗强度比单独处置和物质协同处置模式下分别降低了11.54%和17.03%,但其能量循环利用率也仅仅只达到了12.22%.综上所述,加强城市多源固废集中化协同处置,可以增强其资源能源替代效应,降低区域生态环境风险,但各种低温烟气及废水的余热利用仍是未来我国固废协同处置下能碳双控的重要方向.同时本研究为城市多源固废处置能量代谢优化过程提供了一套可量化评估的方法和指标体系,将有助于促进我国城市固废综合利用行业绿色低碳循环发展目标的进一步实现.