以内蒙古某矿区煤质为例煤中砷的赋存相关性分析

采集内蒙古某矿区1#和2#井田主采煤层的煤样,分析煤样中的有机和无机组分,及煤中全硫和硫酸盐硫、硫化铁硫、有机硫三态的硫质量分数,并对煤样进行烧灼试验,测定了灰分中砷的质量比。运用SPSS软件,将煤中砷质量比与煤中有机和无机显微组分、全硫及三态硫质量分数分别进行一元回归分析。结果表明,煤中砷与有机显微组分中的半镜质组的相关系数为0.997,与无机显微组分黏土类、硫化物、碳酸盐的相关系数分别为0.998、1、0.981,呈正相关(p0.05);煤中砷与全硫、硫化铁中硫和有机硫化物相关系数分别为0.986、0.979、0.991,呈显著正相关(p0.001)。随着产灰率的增高,灰分中砷质量比也相应有增高趋势,二者存在显著线性关系。     

确保地表建筑物安全矸石充填开采原料配比及充填量的确定

为确定某矿的矸石充填开采过程中最优充填材料配比和最佳的矸石充填量。设计了一种新型的矸石压缩模具,应用该模具和YE-200A液压试验机对十种不同粒径配比的矸石进行压缩试验,得出均匀配比的矸石为最优充填配比。采用最小二乘法拟合的数学模型,确定了均匀配比矸石充填材料与压力的变化规律。最后推出了均匀配比的矸石充填高度与采厚、顶板允许下沉量及顶板压力的函数关系。     

资源产业集聚对资源型城市经济增长的影响--基于夜间灯光数据的实证研究

在资源依赖背景下,发挥好资源产业集聚的正向作用,是资源型城市实现经济可持续增长的关键。基于2005—2017年山西省11个地级市面板数据,采用校正整合的夜间灯光数据度量城市经济增长,并运用系统广义矩估计法(SYS-GMM)检验了资源产业集聚对城市经济增长的影响。结果表明:资源产业集聚对资源型城市经济增长影响显著,呈“先上升,后下降”的倒“U”型关系,在资源产业集聚初期将推动城市经济增长,但过度集聚反而会抑制经济增长。     

基于非参数检验的水质变化趋势分析

综合应用Mann Kendall（M K）、季节性Kendall(S K)非参数检验方法和局部加权回归散点平滑法（LOWESS）分析东江流域长时间尺度（16 a）和短时间尺度（5 a）水质变化趋势,解析流量与点面源污染对水质指标变化的贡献。结果表明：东江干流DO呈明显下降趋势,TN呈明显上升趋势;二级支流淡水河整治成效显著,水质呈明显改善趋势。流域中上游水体耗氧有机物相对稳定且水平较低,而下游存在较大量耗氧有机物排放。S K检验有利于发现不同月份水情影响下的水质变化,检验出东江干流NH3-N呈明显下降趋势。M K（LOWESS）模型有利于解析各水质指标受上游集雨区汇水过程和点面源污染影响情况。     

循环温度荷载作用下饱和黏土的体积变形特性

采用温控三轴仪,研究了排水条件下温度循环引起的饱和黏土体积变化特性。试验结果表明,温度循环会使得土体产生不可恢复的体积变形,塑性体积应变的大小随温度循环周数的增加而增加,并逐渐趋于稳定值;若将经历过温度循环的土样重新加载到新的正常固结状态,后续温度循环中产生的塑性体积应变量值及发展规律与初始循环下的类似;同等温度增量下,体积应变的大小主要受超固结比OCR的影响,与应力水平无关。OCR越大,体积应变越小,随温度循环周数稳定的也越快。基于广义塑性理论,给出了热-力耦合作用下土体体积应变的计算模型。模型中考虑了温度塑性应变对屈服应力的硬化作用,根据屈服应力与前期固结应力之间的差异间接体现温度历史的影响,进而合理地模拟体积应变随温度循环周数的累积规律。利用所建立的模型对本文试验和文献中的数据进行了模拟,验证了模型的可靠性。     

某矿区居民混合金属暴露与早期肾功能损害相关性

为揭示某矿区居民镉、铜、锰、钼、铬、铝、钴、钒、铅、砷、锌、镍12种金属暴露现状,进而分析混合金属暴露与早期肾功能损害指标尿β2-微球蛋白(β2-MG)和N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(NAG)之间的关联,按照分层整群抽样选取矿区636名居民为研究对象,使用ICP-MS检测研究对象尿金属浓度,分别使用胶乳免疫比浊法和比色法测定研究对象尿β2-MG和NAG水平,然后并使用加权量化和回(WQS回归)模型评估混合金属暴露对尿β2-MG和NAG的综合效应与单个金属的权重.结果显示,尿液金属水平分布差异较大的是镉、钼、铜、铝、锌、钒;尿β2-MG分布范围为0.19(0.14,0.29)mg/L;尿NAG分布范围在7.00(3.30,11.90)U/L;WQS回归结果显示金属WQS指数与尿β2-MG异常风险增加、尿NAG异常风险降低有关.使尿β2-MG异常风险增加的金属WQS指数权重最高的是铜(0.493)、铬(0.120)、镉(0.116),不同年龄组中权重相对较高的金属包括钼、锰、锌(<60岁组);铜、镉、钼(≥60岁组).使尿NAG异常风险降低的金属WQS指数权重最高的是锌(0.32...     

基于长短时记忆神经网络的河流水质预测研究

准确高效地预测河流水质变化趋势对河流水环境治理与保护具有重要意义。该文利用广州市白坭河上自动监测站每2 h的水质数据,从单测站数据时序之间的相关性和上游测站的影响两方面,分别建立长短时记忆网络(LSTM)河流水质预测的循环神经网络模型。模型以氨氮浓度为输出变量,比较了不同输入变量下的模型预测效果,并以最优模型和常用的深度学习算法支持向量机(SVM)进行了比较。结果表明:单测站LSTM模型经输入变量特征选择后的预测结果比仅使用氨氮浓度单变量的时间序列预测更接近真实数值;对加入上游监测站的双测站LSTM模型,输入的变量经过特征选择时,模型预测效果优于全部水质变量作为输入的预测结果,也优于单测站LSTM模型;但不进行特征选择时,输入变量增加,模型学习到噪声而使精度下降;和SVM模型相比,最优特征组合的LSTM模型具有更好的预测效果。研究也表明,对输入变量进行特征选择后,LSTM模型是一种有潜力的河流水质预测方法。     

基于BP神经网络的水环境承载力预警研究——以北运河为例

为了预测水环境承载力未来可能出现的超载状态并提出警告,达到水环境风险管控的目的,本文构建了基于BP神经网络的水环境承载力预警方法体系,并在北运河流域开展了实证研究.所构建预警模型包括COD、氨氮、总磷承载力预警子模型和水资源承载力预警子模型,且模型拟合效果较好（平均绝对百分比误差在20%左右）.研究结果表明：朝阳区、海淀区等8个行政区落在了红灯重警区域,水环境承载力超载状况最为严重;位于北运河中下游的石景山区、广阳区、北辰区和香河县处于橙灯中警区域;昌平区、顺义区等5个行政区处于黄色轻警区域;怀柔区和延庆区处于绿色无警区域,状况较好.最后,为了排除警情,基于双向调控的原则,本文从水环境全过程控制角度,分别对各区域提出了调控区域人口规模及经济发展方式、治理面源污染等具体排警措施.     

基于BP神经网络的污染场地土壤重金属和PAHs含量预测

受土壤检测成本和项目周期等因素制约,污染场地土壤经常存在检测数据缺失的现象,如何利用有限的检测数据获得更全面的信息成为当前研究热点.以某金属加工厂污染场地为研究对象,运用多元统计方法分析土壤样品中重金属(As、Zn、Cu、Pb、Ni、Cd、Cr)和多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)〔苯并[a]芘(BaP)、二苯并[a,h]蒽(DBA)、苯并[k]荧蒽(BkF)、苯并[b]荧蒽(BbF)、苯并[a]蒽(BaA)、萘(Nap)、?(Chr)〕之间的关联性,并以此为基础,利用已知数据建立BP神经网络模型,预测缺失土壤样本中重金属和PAHs的含量.结果表明:与GB 36600—2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》中的风险筛选值对比,重金属超标率表现为w(Ni)>w(Cu)>w(As)>w(Pb)>w(Zn)=w(Cd)>w(Cr),除w(Chr)未超标外,其他6种PAHs按超标率排序为w(BaP)>w(DBA)>w(BbF)=w(BaA)>w(Nap)>w(BkF).重金属Zn与Pb、As与Cd关联性较好,Cu与Ni关联性较好,Cr与其他6种重金属关联性较差,PAHs中除Nap外,BaP、DBA、BkF、BbF、BaA和Chr彼此关联性均较好;构建的BP神经网络模型的污染物浓度预测值与实测值的决定系数(R₂)范围为0.812~0.993,模拟效率系数(NSE)范围为0.779~0.959,均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)均较小.研究显示,研究区土壤重金属和PAHs含量整体存在不同程度的超标现象,构建的BP神经网络模型对污染物浓度预测结果准确可靠,利用该模型对土壤污染进行空间分析与评价具有可行性,且关联性较弱的因子作为输入参数能进一步提高预测模型的精度.      

县域粮食单产及其生产投入因素的空间异质性——以河南省为例

在当前耕地总量很难增加的总体形势下,粮食单产及其生产投入因素的关系研究对国家粮食安全具有重要意义。Moran’s I指数及散点图显示,粮食单产及其OLS(Ordinary Least Squares)估计的残差存在显著的空间自相关性,因而不满足经典线性回归分析的建模条件,而GWR(Geographically Weighted Regression)模型能够克服这一缺陷,并能进行参数的局部估计。河南省108个县的实践表明,GWR模型有效地降低了残差的空间自相关,各项检验指标均好于OLS估计。4个生产投入影响因素的空间分异规律存在显著差异。灌溉因素在OLS和GWR模型中均为正效应,单位播种面积机械动力、单位播种面积化肥施用量(折纯)、单位播种面积用电量3个变量的系数估计值在OLS模型中为负,而在GWR模型中则有正有负,说明存在空间异质性。黄河以北粮食高产区主要受机械动力、灌溉和用电量3个因素的正向影响,化肥投入的再增加反而引致单产降低。淮河沿岸和信阳的粮食高产区主要受化肥施用量和用电量的正向影响。为提高粮食单产,西部山地、丘陵县的粮食低产区应加强机械动力投入并提高用电效率,最西部的山地县还应适度增加化肥的用量。