基于响应面模型的区域大气污染控制辅助决策工具研发

基于CMAQ模型结果,利用高维克里金插值算法,建立了排放控制因子与污染物环境浓度的响应面模型(RSM),实现了大气污染可控源排放与复合污染水平的实时函数响应.研究结果显示,RSM对PM2.5的预测结果与CMAQ实际模拟结果的误差在容许范围内(最大误差小于0.20μg.m-3,3.89%).基于所建立的RSM,开发了RSM-VAT区域大气污染控制可视化辅助决策工具.使用RSM-VAT对美国8个典型城市的PM2.5污染状况进行了控制情景分析,通过"可视化展示"和"图表分析"二大模块,输出不同控制情景下的环境污染物浓度的实时响应图、可视化展示和数据分析图表等结果.     

聚乙烯醇降解酶产生菌发酵培养基响应面法优化研究

为了提高假单胞菌Pseudomonas.sp XT11-Z90S产聚乙烯醇降解酶的能力,用Plackett-Buman实验和响应面分析实验对影响产聚乙烯醇降解酶的9个因素,即发酵培养基的9种组成成分进行了研究,并探讨了影响产酶的主要因素和培养基的最佳组成.结果表明,影响产聚乙烯醇降解酶的3个重要组成为葡萄糖、酵母膏和硫酸铵,其最适浓度分别为0.64、0.22和1.45g.L-1.在最佳浓度和组成条件下,聚乙烯醇降解酶最高酶活为13.5U.mL-1,与优化前的12.1U.mL-1相比,提高了11.6%,且其降解率6h时可达到35.5%.     

基于运动学分析的高切坡稳定性评价

本文以三峡库区秭归县桐树湾高切坡为例,根据高切坡的岩性及其倾向将高切坡分为三段,对高切坡区的结构面进行统计分析,采用赤平投影法确定了优势结构面及结构面交线的产状,同时采用运动学分析方法在仅考虑重力作用下,对三段高切坡分别进行了平面破坏、楔形破坏与倾倒破坏3种破坏模式的最大安全开挖切坡角的确定,并与实际开挖切坡角进行对比分析,评价高切坡的稳定性,结果表明:三段高切坡发生3种基本破坏的最大安全开挖切坡角大于高切坡目前的切坡角,可见在仅考虑重力作用下,三段高切坡发生3种破坏的可能性较小,处于稳定状态。该研究可为高切坡治理设计提供依据。     

响应面法优化CANON工艺处理猪场沼液脱氮性能研究

为了得到全程自养脱氮（completely autotrophic nitrogen removal over nitrite,CANON）工艺处理猪场沼液脱氮性能的最佳工艺条件,以处理实际猪场沼液的连续流CANON工艺为研究对象,采用BBD响应面法优化其关键运行参数,探究了HRT（水力停留时间）、温度和进水ρ（NH₄+-N）各因素的交互作用.结果表明:①HRT、温度和进水ρ（NH₄+-N）对反应器脱氮效率均有显著影响,且数学模型拟合度良好,各因素对TN、NH₄+-N去除率的影响程度由强到弱依次为进水ρ（NH₄+-N）> HRT >温度.②通过BBD响应面法获得最佳脱氮条件为HRT 1.35 d、温度34.4℃、进水ρ（NH₄+-N）415 mg/L.在接近响应面优化后的条件下进行验证试验,得到出水ρ（NH₄+-N）平均值为74.68 mg/L,NH₄+-N去除率为83.05%;出水ρ（TN）平均值为108.28 mg/L,TN去除率为73.91%,与模型预测值较接近.研究显示,BBD响应面法能在较少的试验次数下检验影响因素之间的交互作用,可科学地优化CANON工艺处理猪场沼液的脱氮性能.      

排污权交易应用于农业面源污染控制研究

当前农业面源污染已经成为我国水环境污染的主要根源,文中通过对农业非点源污染现状的调查和对治理污染的手段和措施的分析,结合排污权交易的优势和特点,探讨排污权交易体系引入农业非点源污染控制系统的可行性,相比较于大型工业点源,农业面源污染减排成本较低的状况为排污权交易提供了有利条件。在分析面源污染具有涉及个体多、发生不确定性强、减排结果监测困难等特征的基础上,提出了工业点源与农业面源排污权交易的总体框架。同时针对农业面源排污权交易中可能存在的一些问题进行了初步探讨,提出解决思路,期待着为今后相关研究抛砖引玉。     

中国农业面源污染的区域分异研究

农业面源污染已成为中国首要环境问题,其污染范围广,污染后果严重.理清中国农业面源污染的地域分布规律,合理制定农业面源污染防控措施具有特别重要的意义.通过分析中国农业面源污染的形成途径,本文建立农业面源污染的评价指标,并利用该指标体系分析中国农业面源污染的空间分异规律,发现中国存在3类污染区域:农资污染区、畜禽污染区和水土流失型污染区,并针对不同区域,给出了政策建议.     

北运河上游昌平区化肥面源污染年际间差异分析

以2014年、2017年260份调查问卷和582个土壤样品及年度农用化肥总量为依据,梳理了昌平区年际间施肥量、土壤养分、氮磷环境风险和污染源变化,以期为北运河上游化肥面源污染防控提供理论依据.结果表明,相比于2014年,2017年粮食、果类蔬菜、叶类蔬菜和草莓的化肥平均用量分别减少了26.3％、25.5％、20.4％和...     

拉乌尔菌sari01的分离及其异养硝化好氧反硝化特性

拉乌尔菌属是肠杆菌科中新分类的一个属,具有降解多种环境污染物的能力.本研究通过异养硝化培养基富集,从活性污泥中筛选出1株拉乌尔菌,命名为sari01.通过单因素和响应曲面实验研究,得出菌株sari01硝化作用的最适条件:碳源为柠檬酸钠、pH为7.0~7.5、温度为30℃、C/N为15、接种量为7.5%、溶氧以装液量计取50 mL,此时氨氮去除率可达99.9%,其中33.7%被转化成气体而去除,剩余部分转化为细胞生物量.菌株sari01能够利用亚硝酸盐和硝酸盐为唯一氮源进行生长,在优化培养条件下氮的去除率分别为98.4%和65.2%.说明菌株sari01具有很强的异养硝化和好氧反硝化特性,能够独立完成异养硝化和好氧反硝化脱氮过程,在污水处理中具有潜在的应用价值.     

黑木耳菌糠对Cu2+的生物吸附及其机理

针对现代工业废水中铜离子的污染及黑木耳产业链中菌糠废弃物资源化等问题,以黑木耳菌糠为吸附剂去除废水中的Cu2+.通过单因素试验确定响应面的高水平条件,并用响应面方法对其优化,确定最佳吸附条件;采用SEM-EDX、FTIR和XRD等手段对吸附前后的菌糠进行表征,初步探索了菌糠吸附的机理.结果显示:最佳单因素条件为菌糠投加量30.0 g·L-1、pH 7.0、Cu2+初始浓度75 mg·L-1、吸附时间120 min、温度25℃、转速150 r·min-1,吸附率为77.96%.响应面分析显示投加量、吸附时间和pH为显著因素.优化后投加量为31.6 g·L-1,吸附时间134 min,pH 7.0,吸附率可达80.51%,吸附符合Langmuir等温方程.菌糠表面疏松多孔,极易通过物理吸附方式吸附Cu2+,菌糠表面的氨基、羟基、酮基和羧基可以有效配位络合Cu2+.研究结果表明,黑木耳菌糠作为一种高效廉价环保的吸附剂,可用于Cu2+废水的处理.     

农业面源污染及防治对策

农村面源污染源分布广泛,没有确切位置,其治理一直是个难题.由于化肥和农药的大量使用,农业面源污染已成为我国农村生态环境恶化的重要原因之一.本文对农业面源污染的特点、危害和现状进行了论述,并提出防治农业面源污染的具体防治对策和建议.