地热环境下NO3-在多孔介质中的运移机制研究

以河南省新近系明化镇组热储层细砂为多孔介质,在15～60℃的低温地热范围内,以硝酸盐为示踪剂开展室内土柱试验,并采用CXTFIT 2.1软件进行数据拟合来研究其运移机制.首先在40℃,达西流速2.62 cm/h、6.18 cm/h时研究了硝酸盐的运移机制及其时空变化规律,然后探讨了运移参数随温度的变化规律.结果表明,溶质的运移主要集中在可动区,不可动区的运移及质量传递可忽略,一维对流-弥散模型可以很好地表征其运移机制,并能有效预测硝酸盐质量浓度的时空变化情况.硝酸盐的纵向弥散系数、分子扩散系数、机械弥散系数及多孔介质的弥散度值均随温度升高而增加,但Peclet数相反,由弥散引起的溶质运移作用随温度升高而逐渐增强.     

基于生态足迹法的煤炭型城市可持续发展研究——以河南义马市为例

运用可持续发展等级及生态足迹指数法对河南省义马市2007-2012年的可持续发展状况进行了定量测评.结果表明,该市的人均生态赤字远远超出了中国的平均水平,且该地区的可持续发展指数远低于0,表明该地区近年来出现了极其严重的生态赤字,处于强不可持续发展中.造成这种情况的主要原因是过度依靠煤炭资源的单一经济发展方式.因此,建议义马市着重发展非煤产业,实现产业结构的优化,为该地区可持续发展提供有力保障.     

基于BSMPKU的高分辨率大气扩散数值模拟研究

为了检验北京大学街区尺度模式BSMPKU(Block Scale Model of Peking University)在城市大气环境研究中的适用性,首先利用Thompson风洞试验的数据集对BSMPKU模式进行了验证,并将其模拟结果与OpenFOAM(Open Source Field Operation and Manipulation)的模拟结果进行比较,然后将BSMPKU模式应用在复杂的实际建筑物群中,进行了3种不同交通线源排放的理想数值模拟研究.结果表明:1)对于单个建筑物,随建筑物宽度增加,建筑物迎风面回流区和建筑物背风面的尾流涡区范围增大;2)BSMPKU和OpenFOAM对单个建筑物周围的流场及浓度场有较好的模拟能力;3)与基于高斯扩散理论的AERMOD相比,BSMPKU和OpenFOAM能更好地模拟出建筑物周围的浓度场,但两个模式的模拟结果都与实测值存在一定误差;4)在实际小区中,受建筑物群影响,建筑物群内的流场分布比较复杂,大部分地区风速大幅下降,建筑物群内污染物浓度场的分布受排放源位置和走向的影响很大;5)BSMPKU能较好地模拟出实际城区的流场和浓度场分布,具有一定模拟和预报复杂城区污染物扩散过程的能力.     

2004-2011年忻州市滹沱河系地表水质变化及影响因素分析

滹沱河系为忻州市最重要的排洪排水系统,其水质对城市环境及下游地区有重要影响,通过2004-2011年地表水的监测数据、水资源量的统计数据、社会经济的统计数据及污水处理厂的监测数据来分析影响滹沱河系水质的原因.结果表明:滹沱河系地表水污染变化趋势可以分为2个阶段——水质恶化阶段和水质改善阶段,总体上以2009年为拐点,在改善阶段严重污染河段的污染物降低至Ⅳ类标准;一般情况下丰水期水质好于枯水期;河道水量、降水量与水质均呈负相关,相关系数分别为0.675、0.532(p＜ 0.01),河道水量、降水量对各河段水质改善作用有限,水质丰、枯水期变化也说明了这一点;2009年前,水质恶化主要与工业废水排放量有关,相关系数为0.689(p＜0.01),其次为生活污水排放,相关系数为0.465(p＜ 0.05);2009年后污水处理厂的达标运行使河段水质进一步改善.     

乌鲁木齐河流域径流与气候变化的年内相关性分析

为了分析干旱区河流乌鲁木齐河径流在年内的分配及变化特征,定量辨析气温、降水对径流年内变化的驱动作用,根据流域水文气象台站的观测资料,对1993-2012年乌鲁木齐河山区流域降水、气温与径流变化的特征和趋势进行了分析,并对降水、径流的集中期和集中度进行分析,以期发现径流对降水的时滞效应;运用正积温来拟合温度与径流的关系.在此基础上,运用灰色关联度和相关分析法分析径流与气候变化的关联程度.结果表明,降水和气温直接或间接地对径流产生影响,三者各有其年内变化特征,又存在着很大的相关性.     

海河流域土壤有机碳储量及分布特征研究

以海河流域为研究对象,在GIS技术支持下,根据流域的土壤类型图和土地利用类型图分析了海河流域土壤有机碳密度和碳储量及其空间分布特征.结果表明,海河流域土壤1 m厚度以内土体中土壤有机碳密度在1.62～49.49 kg/m2,其中低于土壤平均有机碳密度的土壤有11种,所占面积比例为55％.海河流域土壤有机碳密度总体上空间分布差异较大,并且呈现由南向北逐渐增加的趋势.海河流域土壤有机碳储量约2 481.94 Tg,其中褐土有机碳储量最大,约为流域总量的1/3;潮土是分布最广的土类,也是流域最重要的农业耕作土类,蕴含着688.98Tg的土壤有机碳储量.海河流域主要土地利用类型为耕地、林地及草地,所占面积比例约94％,各自的土壤有机碳密度均低于全国平均水平,而农业土壤潮土的大面积分布、成熟林和高覆盖度草地所占面积比例低是造成流域土壤有机碳储量水平低的主要原因.     

基于新数据分配法的线路板生命周期清单分析

针对目前生命周期评价清单分析中数据有效性差,以及线路板生产重金属废水和危险废物污染大的问题,在生命周期清单分析中引入行业分配系数,即根据行业和产品的不同分别确定物耗、能耗和污染物排放分配系数;并根据质能守恒原理设计了新数据分配算法,将各类分配系数代入该算法,将多种类产品的混合数据分配到各单种类产品中;最后运用该方法对线路板进行生命周期清单分析,得到了线路板行业的分配系数及单面板、双面板和多层板的生命周期清单。结果表明:新分配算法优于目前常用的以相对质量进行数据分配的方法;在线路板生命周期全过程中,产品生产和报废处置两阶段对环境影响最大;生产阶段最大的污染是危险固废,而非传统认识中的重金属废水;电力消耗是线路板生命过程中的主要能耗。     

池塘水体微生物群落代谢活性的动态变化及其与水质的关系

全程跟踪监测罗非鱼混养池塘的微生物群落代谢活性的动态变化,并分析了微生物群落代谢功能与水质之间的相互关系.结果表明,异养细菌数量和微生物群落代谢活性在各时间点无显著性差异(p＞0.05),9月和5月的代谢功能多样性指数均显著高于6月(p＜0.01),微生物群落对糖类及其衍生物、代谢中间产物及次生代谢物的平均利用率显著高于氨基酸及其衍生物、脂肪酸及脂类(p＜0.05).不同的微生物群落代谢指标与水质因子的相关性有所差异,其中,水体异养细菌数量与pH值和TOC呈显著负相关(p＜0.05);微生物群落代谢活性与PO43-呈极显著负相关(P＜0.01);群落代谢功能多样性与PO43-呈显著负相关,与NO2--N呈显著正相关(p＜0.05).微生物群落对糖类及其衍生物、脂肪酸及脂类、代谢中间产物及次生代谢物等碳源的利用率均与PO43-呈显著的负相关关系,表明磷元素在微生物群落降解不同类型的碳源物质过程中具有重要作用.     

基于突变级数法和主成分分析法的长沙市生态安全评价

基于P-S-R(压力-状态-响应)模型,构建长沙市生态安全评价的指标体系.同时结合突变级数法和主成分分析法,构建长沙市2008-2012年生态安全的突变模型,并对其进行评价.结果表明,2008-2012年,长沙市生态安全总隶属度值由2008年的0.68(Ⅴ级)上升为2012年的0.94(Ⅲ级),表明长沙市生态安全状况呈上升趋势.在构成长沙市生态安全系统的3个子系统中,系统状态和系统响应两个子系统的安全隶属度呈上升趋势,且除2008年以外的其余年份均处于较安全等级;系统压力子系统的安全隶属度虽处在较安全等级以上,但呈下降趋势.这表明长沙市生态安全还存在生态隐患,需要降.低环境压力.根据此评价结果,并结合长沙市当前存在的主要环境问题,得出长沙市生态安全建设的主要限制因子.     

区域生态安全的组合权重评价模型

为了更准确合理地确定区域生态安全评价的指标权重,利用层次分析法求得主观权重,利用变异系数法求得客观权重,再用最小相对信息熵原理将它们合并为组合权重.结合“驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)”模型框架,建立了指标体系和评价模型,分别计算3种权重下的生态安全指数.结果表明,使用组合权重的计算结果最符合实际状况.2010年兰州新区的生态安全综合指数为0.615 9,2015年为0.519 4,2020年为0.484 1,分别处于较安全、临界安全和临界安全状态.这表明当地生态安全状况有恶化趋势,新区应大力发展循环经济,推进清洁生产,加大环境污染防治力度,从而保障生态安全,促进经济社会可持续发展.