水安全智能识别模型的建立及应用

通过人口迁移算法优化投影寻踪模型,提出了一种新的水安全智能识别模型。与遗传算法优化的投影模型相对比,人口迁移算法的自身优势有效地避免了网络早熟现象及寻找全局最优解的困扰。从水安全的评价结果来看,用人口迁移算法优化投影寻踪是可行的,并显示出优越性。人口迁移算法为求解投影寻踪模型的非线性约束提供了新的优化方法,并为水安全评价工作提供了新的智能识别模型。     

铊的环境地球化学研究进展

铊（Tl）作为一种高毒害性的元素越来越受到人们的关注。大量含Tl矿物的开采和冶炼、化石燃料的燃烧等人类活动,导致Tl及其化合物进入环境,进而通过食物链进入生物体,从而对动植物特别是人类健康造成严重的危害。文章对铊在各环境介质中的存在、迁移、转化,以及Tl的生物效应研究进展进行了概述。Tl在岩石中的平均质量分数为0.5~10 mg.kg-1,在大气中的平均质量浓度为0.22~1.0 ng.m-3,在天然水体中的平均质量浓度为0.001~1.264μg.L-1,在土壤中的平均质量分数为0.01~3.0 mg.kg-1,在植物中的平均质量分数为0.02~0.25 mg.kg-1。大气中的铊可随大气迁移,导致全球Tl污染;土壤中Tl的迁移主要受pH影响,pH越小其迁移能力越强,而水中溶解态的铊迁移能力最强。植物对Tl具有较强的富集能力,而动物实验则表明Tl具有一定的致畸性,可能存在一定的致癌性,并且职业暴露是人体Tl中毒的主要原因。尽管有关有Tl的地球化学以及生态毒理学方面的研究取得了一定的进展,但有关Tl在环境介质之间的界面化学机理、Tl在分子水平上吸附机理、不同形态的Tl在生物体中的致毒代谢机理以及铊的同位素在环境介质中的变化等方面仍有待于进一步的研究。     

白洋淀铁锰的分布水平及迁移特征

为确定白洋淀的铁锰分布水平,在白洋淀国控点采集上覆水和沉积物进行监测分析,并通过潜在迁移指数评价了铁锰的潜在风险。结果表明:白洋淀上覆水中铁锰含量平均值分别为0.10mg/L、0.41mg/L,其中铁能够达到地表水水质标准,锰超标。沉积物中铁含量平均值为2.49mg/kg;锰含量在府河入淀口南刘庄浓度达到2260mg/kg,明显高于其他采样点,其余几个采样点的平均值为95mg/kg。铁的存在形态浓度从大到小依次为:残渣态酸溶态可还原态可氧化态;锰的存在形态浓度顺序为:酸溶态残渣态可还原态可氧化态。沉积物中铁、锰的潜在迁移指数平均值分别为46.95%、62.23%。说明锰的潜在迁移可能性大于铁,更易形成二次污染。     

钻爆法施工隧道炮烟运移规律数值模拟研究

为了提高钻爆法施工隧道炮烟排烟效率,改善隧道施工环境,以平顶山隧道某一段爆破施工过程为原型,基于质量守恒定律、Fick定律及Boussineg假设,运用计算流体力学软件FLUENT建立压入式通风条件下组分运输模型,分析风筒口至掌子面的距离及风筒入口风速对隧道内风流流场及炮烟浓度分布规律的影响。结果表明:风筒口至掌子面40 m,入口风速为20 m/s,通风时长为18.5 min时,隧道内风流分布稳定,且炮烟浓度均降至最高允许浓度值以下。将模拟结果与现场实测的炮烟浓度分布情况进行对比分析,数据基本吻合,验证了模拟的有效性。     

垃圾填埋气收集控制的CFD数值模拟应用研究

基于多孔介质渗流理论,给出了填埋气在填埋场内流动控制方程组及其定解条件,但实际填埋场的不规则边界使其很难求得解析解。建立填埋场竖井抽气物理模型,采用计算流体力学数值模拟软件PHONEICS求得控制方程的数值解,并用相关文献的结论进行校验,结果与前人结论相吻合。将该方法应用于实际填埋场抽气系统的设计,通过PHONEICS软件编程接口二次开发计算负压抽气条件下流入抽气系统的外部空气量,由此引入抽气效率做为抽气效果的评价指标,模拟了传统等边三角形布置竖井抽气系统的运行效果,并根据模拟结果对传统竖井抽气系统进行优化。     

Fish Migration, Dams, and Loss of Ecosystem Services in the Mekong Basin

The past decade has seen increased international recognition of the importance of the services provided by natural ecosystems. It is unclear however whether such international awareness will lead to improved environmental management in many regions. We explore this issue by examining the specific case of fish migration and dams on the Mekong river. We determine that dams on the Mekong mainstem and major tributaries will have a major impact on the basin’s fisheries and the people who depend upon them for food and income. We find no evidence that current moves towards dam construction will stop, and consider two scenarios for the future of the fisheries and other ecosystems of the basin. We conclude that major investment is required in innovative technology to reduce the loss of ecosystem services, and alternative livelihood strategies to cope with the losses that do occur.     

湖北省耕地非农化压力的时空演变格局

耕地非农化压力及其区域差异是建设用地指标区际配置的基础。湖北省社会经济发展与城镇化水平存在显著的区域差异,耕地非农化压力区际差异明显。通过对比人均建设用地指标的理论值与实际值之间的差异开展湖北省耕地非农化压力的时空格局研究,结合重心迁移模型,采用Arc GIS空间分析方法揭示了湖北省耕地非农化压力的时空演化路径。结果表明:(1)湖北省耕地非农化压力存在显著的区域差异,西部地区中恩施市的耕地非农化压力较大,其他城市耕地非农化压力较小且相对变化较小;东部地区的耕地非农化压力较大且相对变化较大;(2)2000~2011年,湖北省耕地非农化压力的重心总体向东北方向迁移,表明湖北省东部一些城市的耕地非农化压力相对西部一些城市的增长较大。(3)重心迁移距离为17.37 km,相对较小,表明湖北省耕地非农化压力于2000~2011年整体变化相对稳定。     

吸附分离辅助电渗透脱水过程中污泥的特性

电渗透技术对于城市污水厂污泥的深度脱水是非常有效的,但相对较高的能耗制约了它的广泛应用。为此,针对污泥电渗透脱水过程中阴极排水困难引起能耗高的问题,提出了吸附分离辅助电渗透脱水,同时考察了吸附分离辅助电渗透脱水过程中污泥中水分的运动特点、pH的变化以及离子的迁移规律。结果显示,吸附分离可以极大地提高污泥电渗透脱水的效果。且脱水过程中阳极附近污泥的含水率、pH均迅速减小;阴极附近污泥的含水率稍有减少,但pH却迅速增大;而中间层污泥的含水率及pH均没有发生变化。此外,电渗透脱水技术对于污泥中目标离子的去除非常有效,但同时容易导致非目标离子的去除。     

Inventory and vertical migration of ¹³⁷Cs in Spanish mainland soils

In this study the total activity of ¹³⁷Cs deposited per unit area over the Spanish peninsular territory was analysed using a 150 × 150 km² mesh grid, with samples taken from 29 points. The deposited activities ranged between 251 and 6074 Bq/m². A linear relationship was obtained between these values and the mean annual rainfall at each sampling point which allowed a map to be drawn, using GIS software, which shows the distribution of total deposited ¹³⁷Cs activity across the Spanish mainland. At twelve of these sampling points the vertical migration profile of ¹³⁷Cs was obtained. These profiles are separated into two groups with different behaviour, one of which includes clay and loam soils and the other containing sandy soils. For both groups of profiles the parameters of the convective-diffusive model, which describes the vertical migration of ¹³⁷Cs in the soil, v (apparent convection velocity) and D (apparent diffusion coefficient) were calculated.     

苯和菲在含水层的典型介质中迁移转化研究

石油烃污染会对人类生存的环境造成严重危害,地下水系统中石油烃污染物的研究已受到国内外的高度重视。本文针对某石油烃污染场地的污染状况及水文地质条件,利用模拟柱实验研究石油烃中常见组分苯和菲在典型含水层中的迁移转化,实验结果表明,苯和菲在4种含水层介质中(粉砂、中砂、粗砂、砾砂)受到的迁移阻滞作用都是随着粒径的减小而增大。菲在4种介质中的迁移速率要小于苯,说明4种介质对菲的阻滞作用要大于苯。通过检测各模拟柱出水中Fe2+、Fe3+、NH4+-N和NO3--N浓度的变化可知,在苯和菲的砾砂模拟柱中,由于水流速度快,试验周期短,模拟柱内各项指标变化较小,生物作用较弱;而在苯和菲的粗砂、中砂和粉砂模拟柱中,NO3--N浓度减少,NH4+-N和Fe3+含量增加,说明微生物开始利用NO3--N和Fe3+降解苯和菲,微生物对苯和菲在粗砂、中砂和粉砂中的迁移转化过程有显著的作用。