CaO调质污泥自然失水特性及数学模型研究

以城市污泥为对象,研究CaO添加比、空气流速及污泥堆积厚度对CaO调质污泥自然失水特性的影响。结果表明：污泥失水速率与空气流速、CaO添加比成正比,与堆积厚度成反比。基于Page模型建立的通用模型拟合值与实测值吻合较好,均方根误差为6.34%,能较好地模拟CaO调质污泥自然失水过程。根据Page模型计算出的污泥有效水分扩散系数为9.96×10⁻⁹~1.65×10⁻⁷,自然失水时间与CaO添加比、空气流速呈正相关,与污泥堆积厚度呈负相关。以单位失水量总费用为评价指标,采用MATLAB软件中Fmincon函数计算出单位失水量总费用最低时的最优干燥参数组合：CaO添加比为0.02,空气流速为0.6 m/s,污泥堆积厚度为7 mm。

     

一株金霉素降解新菌株的分离鉴定及降解条件优化

四环素类抗生素在畜牧业中的广泛应用对人类和动物具有潜在的危害。以金霉素制药厂污泥为原料,从中分离出一株能够高效降解金霉素的纯菌株,命名为ZL-1。经形态学观察、革兰氏染色和16S rDNA鉴定,表明该菌株属于革兰氏阴性菌、不动杆菌属（Acinetobacter sp.）。通过正交试验研究了碳源、温度、pH、初始金霉素浓度、接种量对菌株ZL-1降解金霉素效果的影响。结果表明,温度、接种量和初始金霉素浓度对该菌株降解金霉素的影响较大。以正交试验的结果为依据,采用响应面法优化该菌株对金霉素的降解条件,确定了最优条件为金霉素初始浓度134.864 mg/L,温度34.409 ℃,接种量5.223%（体积比）。在最佳降解条件下,金霉素的实际降解率为93.70%,预测降解率为93.723%,表明预测模型的预测值与实际的降解效果较贴合。

     

合成地震动空间相干性的震源机制影响

地震动的空间相干性是构建大跨度空间结构的多点地震动输入的关键环节。但由于大震近场地震动记录的匮乏,使得研究地震动空间相干性中的震源影响较为困难。本文基于地震动合成的运动学模型,合成由不同震源机制引起的地震动场,并借助Loh模型对合成地震动场的相干系数进行拟合,分析震源机制变化对地震动空间相干性的影响规律。研究表明：合成地震动场的相干系数,随两点间距离、频率的增加而降低,与基于密集台站记录的地震动空间相干性的普遍认识相符,表明用合成的地震动场研究空间相干性是可靠的。断层走向、倾角和滑动角中,断层走向与倾角对空间相干性影响较为显著且表现出一定规律性,滑动角对相干性的影响显著且有明显规律性。     

受灾区域卫星遥感监测的条带分解方法研究

针对森林草原火灾、雪灾、洪涝、地震等大区域自然灾害的卫星遥感监测问题,给出了受灾区域卫星遥感观测的条带分解方法。以星地几何分析方法为基础,将受灾区域按星下点方向进行条带分解,使敏捷遥感卫星能够对受灾区域进行单轨连续观测及多轨连续观测,从而达到对受灾区域的灾后应急观测的目的。论文以四川地区、云南地区和近地轨道敏捷卫星为算例,进行了条带分解方法的仿真验证。结果表明,本文设计的条带分解方法能够较好覆盖受灾区域,能够作为敏捷卫星任务规划和执行的输入。     

引汉济渭工程水源区与受水区的丰枯遭遇及动态变化

量化调水工程水源区与受水区的不同等级丰枯遭遇,揭示其动态变化及驱动因素,对工程调水方案的制定与优化意义重大。然而,以往丰枯遭遇的研究主要关注全序列静态结果,忽视了其动态变化。基于此,文中以引汉济渭工程为研究对象,通过Copula函数构建水源区与受水区不同时间尺度（年、汛期、非汛期）的二维联合分布模型,定量分析9种组合事件的丰枯遭遇规律,揭示不同组合事件的动态演变特征,并将基于Copula的似然比率法与小波相干结合探究丰枯遭遇动态变化的影响因子。结果表明：（1）在不同时间尺度下,黄金峡-华县和三河口-华县联合区的丰枯异步性大于丰枯同步性,具有较强的丰枯补偿特性,且2个联合区对调水的有利影响（概率约0.62）远大于不利影响（概率约0.38）,在理论上保证了供水的可能性;（2）工程水源区与受水区丰枯遭遇的联合概率普遍呈上升趋势,且黄金峡-华县联合区发生丰枯遭遇的概率比三河口-华县联合区大;（3）丰枯遭遇的动态变化与遥相关因子关系密切,北极涛动对年和汛期的丰枯遭遇变化具有主导作用,非汛期时丰枯遭遇的变化主要由厄尔尼诺现象主导。     

挥发性有机污染物甲硫醇治理方法及反应过程研究进展

甲硫醇（CH3SH）作为一种典型的挥发性含硫有机污染物（SVOCs）,具有很强的毒性,其存在会对环境和人体健康以及生产生活造成严重的危害.随着我国环保工作的深入开展,加强甲硫醇治理研究工作刻不容缓.本文介绍了甲硫醇治理的常见方法,主要包括物理法、化学法和生物法,并对催化法反应过程以及反应机理进行了探究.通过对比分析各治理方法的优缺点,指出催化分解法在甲硫醇治理方面具有显著的优势和重要的研究前景.合理调控催化剂的酸碱性能、有效提高催化剂的氧化还原性能、构建高性能催化剂将是催化分解法处理甲硫醇研究方向的重点.     

1999—2013年中国东北植被物候信息遥感监测

随着3S技术的迅猛发展,用于地表遥感监测的卫星影像数据浩如烟海,而影像上地表植被长势等隐含信息的提取通常工作量大、耗费时间。论文提出了一种计算机自动提取地表植被物候信息的方法,主要用于对地表植被生长季及其年内长势进行快速提取。方法的基本原理是基于NDVI序列数据集,构建时间点对的时长跨度与该点对半方差的函数关系。选择东北松嫩平原地区作为重点试验区,计算了该区域1999—2013年地表植被生长季长度和长势特点,并选择东北地区物候观测数据进行验证分析。结果表明：1）东北地区农耕作物的生长季持续期在107~126 d左右。计算得到的结果与实测数据的最大误差在5 d值域范围内,沼泽植被在160 d以上（误差10 d左右）,草地为120~139 d;2）研究区地表植被的生长盛期峰值出现在第150天前后。结果较为真实、合理地反映了研究区域地表植被的物候信息。     

碳排放视角下的江苏省土地利用转型生态效率研究——基于混合方向性距离函数

生态效率关乎经济与生态之间的双重问题,要保证在实现社会经济正常发展的同时将环境影响控制到最小程度。CO₂等温室气体的排放作为造成全球气候变暖的主要产物,成为改善全球环境问题的焦点。土地利用转型在一定程度上影响着土地生态,并从土地的投入和产出方面影响土地生态效应,分析其影响机理将有助于最小化土地利用成本,最大化土地生态价值。论文运用混合方向性距离函数模型和Global Malmquist-Luenberger（GML）指数,将CO₂排放量作为生态效率的非期望产出指标,构建土地利用转型投入和产出指标体系,测算2006—2014年江苏省13个城市在土地利用转型背景下的生态效率及环境全要素生产率增长状况,并对全要素生产率变动进行分解,以期缓解经济快速增进带来的生态环境问题。研究结果表明：CO₂过度排放以及能源过度消耗,使得很多城市普遍存在生态低效率;2006—2014年江苏省总体平均生态效率值为0.827,若能够充分利用当前技术水平,资源强度和污染排放强度在平均意义上可以提高17%;江苏省生态效率变化区域差异明显,生态效率存在空间关联性和集聚效应;环境全要素生产率增长呈现地域不均衡性,纯技术进步是影响环境全要素生产率增长变动的重要影响因素;技术规模变化的区域差异幅度最大,是构成环境全要素生产率增长差异的重要因素。     

黑炭分解的影响因素及其激发效应机制研究进展

黑炭是生物质和化石燃料不完全燃烧形成的富含C的固体有机材料,广泛存在于环境中,具有长期存储C的潜力,在全球C循环中具有重要作用,并且被作为减缓气候变化的重要策略。然而,当前我们有关黑炭分解及其激发效应机制的知识是有限的。因此,需要全面深入了解影响黑炭分解的控制因素及其激发效应的可能机制。本文首先对黑炭分解研究进行综合分析,详细评述了气候/培养条件,土壤特征、黑炭性质以及干扰因素对黑炭分解的影响及其机理。其次,介绍了黑炭激发效应的测定方法,重点综述了黑炭激发效应大小与方向的影响因素及其可能机制。最后,指出了黑炭分解及其激发效应研究的不足,并提出了未来研究需要关注的问题和方向,以期为将黑炭融入到土壤有机质和生态系统模型提供借鉴。     

基于凝聚函数的电力系统经济负荷分配

经济负荷分配(Economic Load Dispatch,ELD)是提高电力系统运行经济性的重要措施之一。基于ELD优化问题一般数学模型,针对传统数学方法难以处理不可微非线性问题,借助于最大熵理论,利用其推导出的凝聚函数来处理不可微的约束条件,构建了基于凝聚函数的负荷经济分配优化模型,并采用光滑化的方法将所建立的模型转化为一般非线性优化问题,采用原对偶内点法进行求解。仿真结果表明:该算法能有效地处理不可微的非线性规划问题,在算法的计算效率以及目标优化的结果中显示出了优越性,为解决电力系统经济负荷分配问题提供了有效手段。