三层混床技术在水处理装置中的应用

某化肥厂水处理装置采用混合离子交换器生产精制水,针对现存的阴阳双层离子交换树脂交叉污染问题,在不改变设备结构及工艺的前提下,采用三层混床技术将阴阳离子树脂彻底分离,有效消除了交叉污染问题,再生次数减少,混床运行周期平均延长到10d,周期制水量由原来的3.02×104 m3提高到4.32×104 m3;再生酸碱消耗量、用水量和污水排放量都得到了降低。     

夏季热分层效应对典型岩溶水库水化学及溶解无机碳的影响

热分层导致水库内部水化学、水生生物分布等出现显著的分层特征,并影响了水库内部的生物地球化学循环过程.为掌握夏季热分层期岩溶水库水体理化性质和溶解无机碳变化过程及其影响因素,以岩溶地下水补给型水库广西上林县大龙洞水库为研究对象,于2015年6月沿水库流程方向在8个点位开展分层采样及监测.结果发现:(1)水库夏季存在明显的热分层现象,水体pH、电导率(Spc)等理化性质出现分层结构;(2)水体溶解氧(DO)与叶绿素a(Chl-a)浓度从表层至底层并没有呈现单一的递减趋势,而是在水面以下2.5 m或者5 m处达到最大值;(3)由表层至底层水体溶解无机碳(DIC)浓度整体上呈增加趋势,表层水体DIC平均浓度为2.03 mmol·L~(-1),底层平均浓度为4.18 mmol·L~(-1);其同位素(δ~(13)C_(DIC))在表水层偏正,在温跃层随水深增加逐渐偏负.分析认为:(1)由于夏季热分层效应,水库水体温度、水生生物的分布及新陈代谢的强度和方向在不同水层存在显著差异,致使水库水体理化性质、DIC均呈现垂向分层性特征;(2)DIC浓度变化在表水层主要受碳酸盐岩沉淀过程及浮游植物光合作用影响,进而影响水中DIC稳定同位素的分馏;在温跃层则主要由生物呼吸作用及有机质分解过程控制.     

潮汐河网水环境随机容量研究

根据潮汐河网水环境模型中水文及水质参数具有明显随机性的特点,本文建立了潮汐河网水环境随机模型,给出了随机参数的分布函数形式。用Monte-Carlo随机抽样法求解水项模型 当只抽一个样本时,随机模型的算法与确定性模型的算法一样。计算结果为水环境容量的分布函数,容量结果与保证率成一一对应关系。最后还对随机参数的分布函数形成进行了敏感性讨论。      

分层水库水深对扬水曝气原位控藻效果的影响

扬水曝气是分层水源水库原位藻类控制的有效技术.针对西安金盆水库扬水曝气水质改善工程典型设计工况,采用商业化Fluent软件模拟计算了不同水深条件下扬水曝气器的外围流场,分析了水深对扬水曝气控藻区域和效果的影响.结果表明,当扬水曝气器外围流场稳定时,进水口附近的顺时针环流和其他区域的逆时针环流共存,进水口顺时针环流范围和强度不受水深影响,水流速度沿扬水曝气器径向减小.当水深从50 m逐渐增加到110 m时,扬水曝气核心控藻区域的百分比从12.5%增大到30.6%,核心控藻区域半径从60 m增加到175 m,藻类完全混合的时间从16 d增加到30 d.当水深不浅于65 m时,藻类在补偿点以下的停留时间均大于48 h,且随水深的增加而延长.非核心控藻区域内的藻类随逆时针环流被动迁移至核心区域,最终悬浮并滞留在扬水曝气器底部附近.分层水库中扬水曝气器合理设计间距为水深的1.2~1.6倍.     

中国农田水利管理效率及其农户参与性机制研究——基于随机前沿面的实证分析

为提高中国农业水资源管理效率, 实现灌溉水资源的合理配置, 农田水利管理是实现农业节水用水的必要手段。论文基于随机前沿生产函数对农田水利管理技术效率进行了评估, 运用线性非效率模型和Logistic模型分析了农户参与性机制对农田水利技术效率的影响。结果显示, 中国农田水利管理技术效率还有待于进一步提高, 在经济发展水平和自然地理特征不同地区, 实行不同的农户参与性机制, 农田水利技术效率会有较大差异。扩大农田水利非集体产权结构、 建立用水收费制度和提高农户参与式管理将有助于提高中国农业水资源利用效率。研究结果对建立不同地区符合实际情况的农户参与式管理模式, 促进中国农业水资源的可持续利用, 具有重要的实践意义和参考价值。     

基于特定源风险评估模型的小麦籽粒铅超标风险预测

系统分析重金属铅（Pb）在"源-土壤-小麦"传输途径中的累积特征是小麦Pb污染防治的关键.以河南省济源市为例,在区域调查的基础上,耦合正定矩阵因子分解法、Freundlich回归方程和Monte Carlo随机模拟方法,构建特定源风险评估模型（SRAM）,预测不同场景下小麦籽粒Pb累积风险,并结合空间分析方法对区域污染防治措施进行评估和优化.结果表明,大气沉降和磷肥应用是区域农田土壤Pb污染的主要来源,贡献了小麦籽粒Pb超标累积的29.0%.土壤pH和阳离子交换量（CEC）是影响小麦籽粒Pb累积的关键土壤因子.在受大气污染影响显著的高风险区域（研究区西北和西部）,通过相关措施提升土壤阳离子交换量（~20 cmol·kg^-1）可将大气沉降源导致小麦籽粒Pb超标风险从10.5%显著降低至2.39%.     

不同城市人为及气象因素对空气质量的影响

空气质量的变化受人为排放与气象因素的双重影响,但这2个因素的相对贡献并不明确。该研究采用随机森林方法,分析了2020年中国武汉市、南京市和石家庄市人为因素和气象因素对6种大气污染物浓度的影响。与没有封控的情境相比,封控时期人为活动减少导致污染物排放的降低,使1-2月大气中PM_2.5、PM₁₀、NO₂、CO和SO₂的浓度降低27%以上,在4月解除了各个城市封控行动后,各污染物浓度逐渐回升。相反,在封控时期3市O₃浓度上升23%～29%。同时,基于2020年实际气象数据和2015-2019年的平均气象数据运用随机森林模型预测结果的对比分析表明,仅冬季石家庄和南京的气象条件不利于污染物的扩散,对除O₃外各污染物产生一定影响,总体而言气象因素对于3市全年污染物浓度的影响并不大。     

一种基于污染风险的地下水监测井网多目标优化方法

地下水具有重要的生态服务功能.地下水监测可为管理和维护地下水生态安全提供必要的信息.如何以最低的监测成本获取最丰富的地下水信息一直是科学家和管理者关注的热点问题之一.在模拟退火算法的基础上,利用随机森林算法筛选出对地下水质量演化指示性最强的监测指标,并结合水文地质分析法,考虑地下水污染风险性,以监测成本最低、精度最高和...     

基于超临界技术的印刷线路板资源化方法研究

印刷线路板的回收由于其结构和组成材料的复杂性,被认为是电子电器产品回收中的重点和难点之一。提出了将超临界流体技术应用于废弃印刷线路板的回收工艺,研究出了一种环境友好的废弃印刷线路板回收方法。建立了回收模型及回收实验平台,并使用正交实验设计方法对实验进行设计,利用SPSS分析软件对实验数据进行了分析研究并结合实际实验结果得出了最佳工艺参数。通过对反应生成物进行质谱分析,推测出了生成物的主要组分,并据此对反应机理进行了研究。     

基于RF-MLP集成模型的耕地生态安全预警系统设计与应用

开发耕地生态安全预警系统,针对耕地生态安全情况做出预先的分析和警报对指导区域耕地资源合理利用和制定科学、合理的农业发展政策具有重要作用。从PSR模型视角构建指标体系,采用熵权法、多因素综合加权法对耕地生态安全状况进行评价,提出随机森林与多层神经网络集成模型(RF-MLP集成模型)对耕地生态安全水平进行预测,构建耕地生态安全预警系统,进而以中国粮食主产区为实例代入该系统,系统运行流畅,精度检验合格,可信度较高,为实现耕地生态安全监测及预警的业务化运行做了有益尝试,具有较强应用价值。结果表明：(1)以RF-MLP集成模型为关键技术构建的预警系统,利用随机森林模型优化多层神经网络的输入属性,对相关特征进行优化选择的提高模型的预测准确度,又避免特征过多导致过拟合,为实现耕地生态安全监测及预警的业务化运行做了有益尝试。(2)应用结果显示2006～2017年的耕地生态安全值总体呈上升趋势但增幅不高,预警等级由中警转为轻警,警情空间格局整体上呈现出北部省份警情级别较南部省份高的分布格局;2018～2027年,整个粮食主产区耕地生态安全值有所提升,但预警等级仍维持在轻警。预测期间警情空间格局已基本趋于...