有机磷农药生产场地污染分布特征分析

针对有机磷农药 (OPPs) 生产场地存在污染的环境问题,以某农药生产企业污染地块为研究对象,分析了OPPs在土层中的空间分布和扩散规律。通过三维空间插值表征4种OPPs (甲拌磷、乙硫磷、对硫磷、特丁硫磷) 的污染分布。结果表明,土壤中甲拌磷、乙硫磷、对硫磷、特丁硫磷平均质量分数分别为697、356、19 102、63 mg·kg⁻¹。根据《EPA 区域筛选值》 (RSL-2017) 标准,4种OPPs质量分数均超标10倍以上。随着深度增加,4种OPPs呈现为先减小后增加再减少的趋势,与地层渗透系数变化规律一致。根据插值结果,污染羽面积大小排序为甲拌磷>特丁硫磷>乙硫磷>对硫磷,说明甲拌磷在土壤中的迁移能力最强。同一种OPPs质量分数在表层 (0~3 m) 与深层 (>3 m) 土壤中分布规律相似,局部出现质量分数高值 (超标>10倍) 。OPPs质量分数高值在土层阻隔和吸附作用下出现降低趋势。本研究结果可为农药污染地块调查及修复工程提供参考。     

渭河流域关中段地表水重金属的污染特征与健康风险评价

由于重金属的毒理性及其对水生生态系统的重要影响,水生环境的重金属污染已成为全世界关注的问题.渭河是黄河的第一大支流,近年来随着沿岸社会经济的发展,渭河的水质受到严重的威胁,但是对渭河流域地表水重金属的污染状况缺乏全面评估.以渭河流域关中段为研究区域,采集了该流域35个地表水样品,检测了12种重金属元素(Cr、Mn、Fe...     

基于本质安全的化学工艺风险评价方法研究

基于本质安全原理对化学工艺进行风险评价,以易燃性、易爆性、毒性、腐蚀性、反应热、化学活性、工艺温度、工艺压力和存储量9个指标,建立化学工艺的本质安全评价指标体系。采用基于遗传算法的Shepard插值算法对本质安全进行评价,以甲基丙烯酸甲酯的合成工艺路线为例进行分析,结果表明该方法适用于化学工艺本质安全评价,相对传统方法更加科学,能够有效对危险工艺进行选择,为政府监管部门和化工企业提供工艺选择决策技术。     

秦家镇绿色水稻产地水质分布GIS模拟

利用2002年水质监测数据,基于ARCGIS8.3平台,运用Geostastical Analyst分析模块,模拟秦家镇绿色水稻产地灌溉用水水质的分布.结果表明,秦家镇西北部水质最为清洁,Nemerow综合污染指数＜0.35,由北向西南水质下降,秦家镇附近水质最差,综合污染指数为0.499,接近警戒级(0.5);全镇灌溉用水清洁,属一等安全级,各污染物的单项污染指数均＜1,综合污染指数均＜0.5,适宜发展AA级绿色食品水稻基地.     

ArcGIS支持下的样本稀疏山区空间插值模拟探讨

样本稀疏地区空间插值法对区域化变量的精准管理具有重要意义。基于ArcGIS 90,在分析土壤属性空间分布特征的基础上,提出并构建了基于不同土壤类型的土壤特性空间预测模拟模型,对比了传统方法与改进方法空间插值精度,实现了数值插值在复杂地理环境区域的应用,得到以下结论：(1)基于经度、纬度、海拔高度及坡度等地理因子的土壤基础环境因子的空间预测模拟模型,突破以往只能描述土壤属性在水平方向变化的局限,较客观、合理地反映土壤属性随地理位置及海拔高度的立体变化特征;(2)基于不同土壤类型回归模型来增加样本点以推断评价指标在无取样地区的分布状况的处理方式具有一定的数学理论支撑,有效降低了插值误差,提高了评价精度,使评价结果更加接近现实。     

城-郊区域土壤铅(Pb)累积过程时空模拟:以中部某大城市为例

城-郊区域类型众多的高强度人类活动导致土壤Pb累积过程复杂、时空异质性高,使得揭示该类区域土壤Pb累积过程的时空变化特征十分困难.以国内中部某大城市典型城-郊区域为研究区,构建土壤Pb累积过程单元模型,基于土地利用分类和模拟结果,建立土壤Pb累积过程时空模拟方法,模拟研究区2013~2040年土壤Pb累积含量,阐明土壤Pb含量未来时空变化特征.结果表明,研究区2013年Pb含量平均值约为其所在省份表层Pb含量背景值的1.77倍,土壤Pb污染较重.2013~2040年Pb含量将持续增加,增加量较低（0.53~2.25 mg·kg^-1）的区域位于研究区西部、北部和南部,占总面积的25.46 %,增加量较高（3.98~5.70 mg·kg^-1）的区域位于其东部,占总面积的17.14 %.研究区东部林地面积的增加、水域和草地面积的减少导致了该区域土壤Pb含量较大幅度地上升;此外,土壤Pb含量的空间分布还同重要工厂和交通设施的分布高度相关.通过突破以往研究中将土地利用视为静态不变的局限,能够在一定程度上反映区域土地利用变化对重金属累积过程的影响,可为城-郊区域土壤Pb累积过程模拟提供方法,并为该城市城-郊区域土壤Pb污染管控提供依据.     

SUPPLEMENTATION OF MISSING VALUES IN WATER QUALITY DATA1

ABSTRACT The problem of estimating missing values in water quality data using linear interpolation and harmonic analysis is studied to see which one of these two methods yields better estimates for the missing values. The data used in this study consisted of midnight values of dissolved oxygen from the Ohio River collected over a period of one year at Stratton station. Various hypothetical cases of missing data are considered and the two methods of supplementing missing values are evaluated using statistical tests. The results indicate that when the percentage of missed data points exceeded ten percent of the total number in the original sample, harmonic analysis usually yielded better estimates for both the regularly and irregularly missed cases. For data that exhibit cyclic variation, examples of which are dissolved oxygen concentration and water temperature, harmonic analysis as a data generation technique appears to be superior to linear interpolation.     

Interpolating SRTM Elevation Data to Higher Resolution to Improve Hydrologic Analysis

The Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) digital elevation model (DEM) has been a valuable resource for hydrological analysis, providing elevation data at a consistent resolution on a near‐global scale. However, its resolution (three arc‐second or 90 m) is sometimes too low to obtain the desired level of accuracy and precision for hydrologic analysis. We evaluated the performance of several methods for interpolating SRTM three arc‐second data to a 30‐m resolution grid to better represent topography and derive terrain characteristics of the landscape. STRM data were interpolated to 30‐m DEMs on a common grid using spline, inverse distance weighting (IDW), kriging (KR), natural neighbor methods, and cubic convolution (CC) resampling. Accuracy of the methods was assessed by comparing interpolated and resampled 30‐m grids with the reference data. Slope, aspect, sinks, and stream networks were derived for the 30‐m grids and compared on a cell‐by‐cell basis to evaluate their performance in reproducing the derivatives. The comparisons identify spline and KR as the most accurate interpolation methods, of which spline is preferred because of its relative simplicity. IDW provided the greatest bias in all methods with artifacts evident in slope and aspect maps. The performance of CC projection directly to a 30‐m resolution was comparable to spline interpolation, thus is recommended as the most convenient method for interpolating SRTM to a higher resolution.     

中国1961-2000年月平均气温空间插值方法与空间分布

利用地理信息系统软件ARC/INFO,在考虑海拔高度对气温影响和没有考虑海拔高度对气温影响的两种情况下,分别运用样条插值法、普通克立格法和逆距离权重法对中国623个气象站1961—2000年40 a的逐月平均气温进行了空间插值,并利用交叉检验方法对插值精度进行了评估,结果表明:考虑了海拔高度影响的3种插值方法的精度都有比较明显的提高,对于普通克立格法,平均绝对误差(MAE)从1.44℃降到0.82℃,均方根误差(RMSE)从2.31℃降到1.28℃;对于逆距离权重法,MAE从1.52℃降到0.88℃,RMSE从2.38℃降到1.34℃;对于样条插值法,MAE从1.54℃降到0.87℃,RMSE从2.49℃降到1.35℃。在6种插值方法中,考虑了海拔高度影响的普通克立格法是最优空间插值方法。     

长江口湿地沉积物-水界面无机氮交换总通量量算系统研究

基于MapObjects组件式GIS技术和数学建模方法,以Visual Basic为开发平台,建立了长江口湿地沉积物-水界面无机氮交换通量空间插值模型、总通量量算模型和量算系统,该系统的主要功能包括对无机氮界面交换通量信息查询检索,空间插值分析,以及对长江口湿地不同岸段、不同季节无机氮交换总通量综合和动态量算.利用该系统和长江口湿地2000年10月-2004年7月无机氮界面交换通量季节性实测数据,对长江口湿地沉积物-水界面无机氮交换总通量进行了量算.结果表明:长江口湿地沉积物在春季向水体释放无机氮,在夏季、秋季和冬季则表现为净化水体中的无机氮,全年总体表现为净化水体中的无机氮.量算系统的实际应用表明,该系统在定量分析长江口湿地生态功能过程中发挥了重要作用.