基于机器学习的区域土壤重金属污染风险诊断

准确描述土壤重金属的空间分布并合理划分土壤污染风险区,是土壤重金属污染风险管控的重要前提。以广东省某工业化区域为研究区,基于随机森林(RF)和模糊c均值(FCM),采集577个采样点的土壤重金属数据和12个环境协变量数据,分析了土壤重金属(Cr、Pb、Cu和Zn)浓度,构建了土壤重金属浓度预测模型,开展了数据驱动的区域土壤重金属污染风险分类,并提出了相应的风险分类管控策略。结果表明：Cr、Pb、Cu和Zn的实测浓度分别为4.00～885.60,9.39～2588.11,2.20～475.00,11.05～8162.42 mg/kg。除Pb外,Cr、Cu和Zn的平均值是当地土壤背景值的1.10～1.29倍。4种重金属变异系数均在86%～319%,属中上强度的变异水平,土壤重金属受人为活动影响较大。当RF节点变量数(m_try)值为5,决策数个数(n_tree)值为800时展现了较好的预测性能,预测性能R²的最大值分别达到0.78(Cr)、0.79(Pb)、0.85(Cu)和0.76(Zn),RMSE的最小值分别达到21.57(...     

Heterogeneous Fenton-like degradation of 4-chlorophenol using iron/ordered mesoporous carbon catalyst

Ordered mesoporous carbon supported iron catalysts(Fe/OMC) were prepared by the incipient wetness impregnation method and investigated in Fenton-like degradation of 4-chlorophenol(4CP) in this work. XRD and TEM characterization showed that the iron oxides were well dispersed on the OMC support and grew bigger with the increasing calcination temperature. The catalyst prepared with a lower calcination temperature showed higher decomposition efficiency towards 4CP and H2O2, but more metals were leached. The effect of different operational parameters such as initial pH, H2O2 dosage, and reaction temperature on the catalytic activity was evaluated. The results showed that 96.1% of 4CP and 47.4% of TOC was removed after 270 min at 30°C, initial pH of 3 and 6.6 mmol/L H2O2. 88% of 4CP removal efficiency was retained after three successive runs, indicating Fe/OMC a stable catalyst for Fenton reaction. 4CP was degraded predominately by the attack of hydroxyl radical formed on the catalyst surface and in the bulk solution due to iron leaching. Based on the degradation intermediates detected by high performance liquid chromatography, possible oxidation pathways were proposed during the 4CP degradation.     

Combination of heterogeneous Fenton-like reaction and photocatalysis using Co-TiO2 nanocatalyst for activation of KHSO5 with visible light irradiation at ambient conditions

A novel coupled system using Co–Ti O2 was successfully designed which combined two different heterogeneous advanced oxidation processes, sulfate radical based Fenton-like reaction（SR-Fenton） and visible light photocatalysis（Vis-Photo）, for degradation of organic contaminants. The synergistic effect of SR-Fenton and Vis-Photo was observed through comparative tests of 50 mg/L Rhodamine B（Rh B） degradation and TOC removal. The Rhodamine B degradation rate and TOC removal were 100% and 68.1% using the SR-Fenton/Vis-Photo combined process under ambient conditions, respectively. Moreover, based on XRD, XPS and UV-DRS characterization, it can be deduced that tricobalt tetroxide located on the surface of the catalyst is the SR-Fenton active site, and cobalt ion implanted in the Ti O2 lattice is the reason for the visible light photocatalytic activity of Co–Ti O2. Finally, the effects of the calcination temperature and cobalt concentration on the synergistic performance were also investigated and a possible mechanism for the synergistic system was proposed. This coupled system exhibited excellent catalytic stability and reusability,and almost no dissolution of Co2＋was found.     

基于决策树与密度聚类的高分辨率影像海岸线提取方法

针对高分辨率影像进行海岸线提取时常常出现的河道区域岸线向陆地方向伸向较远的问题,本文将海岸线视为海水（包括潮滩）与陆地（包括河流）两类地物的分界线进行提取。首先采用C4.5决策树分类方法进行海岸带地物分类规则挖掘,实现基于规则的地物分类;再对海水与陆地分类结果进行基于密度的聚类方法进行后处理,实现噪声去除,其基本原理为:设置一邻域半径,通过统计半径内异类样本点的数量来确定当前点是否为噪声点,若异类像素点的个数超过某一预设的阈值,则对当前噪声点进行修正。为验证本文提出方法的有效性,获取了2013年10月20日天津附近海岸带区域的资源三号卫星影像数据进行验证,结果表明,本文提出的岸线提取方法能够消除河道区域岸线提取的影响,除个别地物比较复杂的区域之外,其平均提取精度优于2个像元,满足海域遥感技术规程中线状信息误差标准的要求。     

微生物源示踪源解析算法研究与系统原型构建

微生物源示踪是通过分析粪便污染源的特异性指纹图谱来确定水体污染来源的新技术.本文通过对微生物源示踪过程中依赖数据库的源解析方法和不依赖数据库的源解析方法利弊的分析,利用统计学原理提出了一种依赖数据库的微生物源解析算法.对特异性指纹图谱进行标准化处理后,建立特异性指纹图谱库,提出基于B/S架构的微生物源示踪分析系统原型设...     

用整数取值风速进行P-T大气稳定度统计的修正方案

1 问题的提出 研究大气稳定度,计算大气稳定度及其频率是污染气象学的重要内容之一,也是进行环境评价和环境规划的基础工作之一。我国在日常气象业务工作中,广泛采用的是修正的Pasquill-Turner法(简称P-T法),即国家标准GB3840-83。该     

废弃电容器封存点及旧工业场地多氯联苯的污染特征

研究了四川资阳机车厂废弃电力电容器封存点与旧工业场地土壤与降尘中28种多氯联苯（PCBs）的污染水平与组成特征.电容器封存山洞未封闭洞口处土壤中PCBs含量最高,28种PCBs的总含量（ΣPCBs）达227 502 ng.g-1,铸铁车间窗台降尘中也有高残留的PCBs,ΣPCBs在10μg.g-1以上,封存点和铸铁车间样品中PCBs单体含量之间均存在显著的正相关关系（P〈0.01）.高污染样品中PCBs的同族体分布均以四氯代PCBs为最高,其次为三氯代PCBs和五氯代PCBs.与封存点土壤相比,铸铁车间样品中高氯代PCBs的贡献更大.12种类二英PCBs的毒性当量（TEQ）介于75.43～24 027 pg.g-1之间,远大于电子垃圾拆解区土壤,但普遍都以PCB126的毒性当量贡献占绝对优势.     

某污水处理厂中17α-乙炔基雌二醇降解菌的分离鉴定及其降解特性

由北京某污水处理厂活性污泥中分离出以17α-乙炔基雌二醇(EE2)为唯一碳源生长的单一菌株,经16SrRNA基因序列分析鉴定为香茅醇假单胞菌(Pseudomonas citronellolis),命名为SS-2菌株.研究表明,SS-2菌株在7d内对初始浓度为4mg·L-1EE2的降解率为93.6%,对初始浓度为2mg·L-1雌酮(E1)、或17β-雌二醇(E2)的降解率为99%,对雌三醇(E3)没有降解能力.SS-2菌株降解雌激素的反应符合动力学一级反应定律,其降解速率常数分别为0.236h-1(E1)、0.221h-1(E2)和0.013h-1(EE2).SS-2菌株降解E2的过程中,检测到E1的生成,并且生成的E1亦可被SS-2菌株降解;该降解过程中类雌激素活性随着E2与E1浓度的降低而显著减少,表明SS-2菌株不仅可以降解E2与E1,而且可以降低降解过程中的类雌激素活性;反应进行240h后,仍表现出少量类雌激素活性,推测是因残留的E2或E1所致,表明尚且未知的中间产物或生成物的类雌激素活性远低于E2与E1.     

资源型城市大气环境质量灰色聚类分析与评价

以阜新市为例,研究资源型城市转型期的大气环境质量状况。根据阜新市2006~2010年大气环境监测数据,运用灰色聚类法,对该市"十一五"期间大气环境质量污染现状进行评价,并综合分析大气质量变化的原因。旨在定量分析评价阜新地区转型期的大气环境质量现状和存在的问题。结果表明:阜新市大气环境质量在2006~2010年间明显好转,主要呈Ⅱ类和Ⅲ类,其中2006年和2007年大气环境质量较差,主要污染物为降尘和SO2;2008年降尘量开始显著下降,PM10、SO2和NO2也呈逐步下降的趋势,说明阜新市经济转型对大气环境质量具有改善作用,棚户区改造和采煤区综合整治也是好转的原因和影响因素。     

绿色大学环境能源优化研究

绿色大学是在日益严重的环境问题背景下生态文明和社会可持续发展理念融合于校园的必然趋势.作为技术传承和创新的主体,积极探索和深化高校能源改革具有非常重要的意义.本文以中国石油大学的面板数据作为数据研究基础,结合气候能源因素,提出基于综合节能模型的绿色大学构想,采用簇聚类和遗传优化进行能源整合,动态评估后进行系统参数加权优化,从而达到能源优化使用的目标.实践表明,该模型有效提升能源效率和改善环境,具有重要的应用意义.