森林与大气污染

综述了森林对大气污染净化及大气污染对森林危害,分析了森林吸收、中和的机理和大气污染物污染森林植物的作用机理。对大气污染作用于森林植物的阈值进行了讨论,指出高于该值时影响污染危害的因素。     

基于机器学习方法的上海市暴雨内涝灾情预测模型研究

本文基于区域灾害系统理论,综合考虑致灾因子、暴露度和脆弱性,提出了一套暴雨内涝灾情预测指标体系;在此基础上利用上海市应急联动中心110接报暴雨内涝灾情数据,构建了暴雨内涝灾情预测BP模型(Back Propagation Model)和XGBoost模型(Extreme Gradient Boosting Model),并对比分析了预测模型效果,实现对上海市暴雨过程内涝灾情数量预测;最后对内涝灾情影响等级进行阈值划分,以期为暴雨内涝影响预报与风险预警业务、服务及灾害管理提供技术支撑。结果表明:1)综合考虑致灾因子、暴露度、脆弱性指标且不经主成分分析降维的指标组合作为暴雨内涝灾情预测指标体系时,BP模型和XGBoost模型的预测精度最优;2)全量样本XGBoost模型总体表现最优,暴雨内涝灾情的右偏分布和内涝灾情的异常高值均对XGBoost模型预测误差有不同程度的贡献;3)综合评价法在历史灾情百分位法和模拟灾情百分位法基础上,结合多年业务实践经验和用户对于110灾情的处置承受力对暴雨内涝灾情进行阈值划分,在实际应用中具有一定参考意义。     

土壤中铜生态阈值的影响因素及其预测模型

利用中国土壤的铜毒理学数据通过物种敏感性分布法推导了土壤中铜的不同风险水平(P%)的毒害浓度值(P% Hazardous concentration, HCp),并利用淋洗―老化因子校正HCp获得不同土地类型土壤中铜的生态阈值,探讨了土壤性质对铜生态阈值的影响并建立了两者之间的量化关系.结果表明,土壤性质对铜的生态阈值有显著影响,土壤pH值和阳离子交换量(CEC)是影响土壤铜生态阈值的最主要因子,可达铜生态阈值变异的80%以上.基于土壤pH值和CEC的两因子回归模型能较好地预测铜生态阈值,其决定系数R2为0.820~0.913;增加土壤有机碳含量(OC)的三因子模型具有更高的准确性,其决定系数R2为0.852~0.988.研究结果可为科学合理地进行土壤中铜的生态风险评价和建立土壤环境质量标准提供依据.     

浑太河不同水生态区营养盐对底栖硅藻的影响及阈值

为全面了解浑太河不同水生态区营养盐对底栖硅藻的影响状况及进行底栖硅藻群落的保护,本研究对3个水生态区共287个采样点的营养盐因子(NH_4~+-N、TP)及底栖硅藻群落进行调查分析,并通过局部加权回归散点修匀法(locally weighted scatterplot smoothing,LOWESS)探究了底栖硅藻群落的NH_4~+-N、TP保护阈值.结果表明:(1)浑太河3个水生态区NH_4~+-N、TP浓度差异性显著并呈现出水生态Ⅰ区水生态Ⅱ区水生态Ⅲ区的趋势.(2)底栖硅藻特征指标[运动性硅藻百分比、敏感性硅藻百分比、具柄硅藻百分比、Pielou均匀度指数、特定污染敏感指数(specific polluosensitivity index,IPS)、硅藻生物指数(biological diatom index,IBD)、硅藻属指数(generic diatom index,IDG)]均在3个水生态区间存在差异,运动性硅藻百分比呈现出水生态Ⅰ区水生态Ⅱ区水生态Ⅲ区的变化,而其余6个生物参数的变化与之相反,表明水生态Ⅲ区底栖硅藻受到的干扰最大,水生态Ⅰ区最小.(3)经LOWESS拟合和独立样本T检验,发现3个水生态区底栖硅藻的NH_4~+-N、TP保护阈值不同,水生态Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区的NH_4~+-N阈值分别为0.13、0.30、1.98 mg·L~(-1),TP阈值分别为0.04、0.06、0.20 mg·L~(-1).本研究可为浑太河3个水生态区底栖硅藻群落的保护和水生态区管理提供理论依据.     

基于CAN总线和K均值聚类方法的火灾预警系统研究

针对传统的火灾预警系统中存在的灵敏度低、误报率高的特点,将多种传感器信息智能处理技术和CAN总线技术应用到火灾预警系统中,提出了一种用K均值聚类算法将多传感器数据进行聚类融合后分级,通过CAN总线传输到火灾预警控制中心,实现对安全生产中重点防火区域进行实时监控。实验测试表明该系统具有传输数据可靠、实时性强、可扩展,漏报率达0.7%以下,误报率达1.8%以下,较传统相比,下降了50%以上。     

锑对甘蓝的毒性阈值研究

为丰富完善我国土壤中Sb(锑)对植物的毒理学数据并为土壤Sb生态基准的制定提供依据,参照国际标准化组织颁布的植物毒性试验的标准方法(ISO 11269-2∶2013),以外源添加的方式研究了我国17种典型土壤中Sb对甘蓝早期生长生物量的影响.结果表明:(1)基于全量Sb推导的甘蓝的毒性阈值EC₁₀(10%抑制效应浓度)变化范围为100.55～656.65 mg/kg,表明不同土壤中Sb的毒性差异显著,但基于有效态Sb(Na₂HPO₄溶液提取)推导的不同土壤中EC₁₀的变化范围为8.28～24.05 mg/kg,其EC₁₀差异有所减小;(2)相关性分析表明,基于土壤全量Sb推导的EC₁₀与w(OM)(OM为有机质)、w(TN)(TN为全氮)和CEC(阳离子交换量)均呈显著正相关(相关系数为0.746～0.779),而基于有效态Sb推导的EC₁₀与w(Fe)和w(Mn)呈显著正相关(相关系数为0.479～0.615);(3)多元回归分析进...     

西安市典型河流中4种抗生素的生态风险评价

利用物种敏感度分布(SSD)法并结合评价因子(AF)法推导了四环素(TC)、诺氟沙星(NOR)、磺胺甲恶唑(SMZ)3种抗生素对水生生物的急、慢性生态风险阈值(PNEC).TC、NOR、SMZ的急性PNEC分别为136.12、1364.18、49.39μg/L,慢性PNEC分别为4.40、0.59、6.28μg/L.罗...     

基于模糊隶属度模型的辽河干流水质评价

科学评价河流水质的时空变化,对河流水污染防治具有重要意义。基于2012—2018年辽河干流3个主要国控断面的水质监测数据,建立了水质综合评价指标体系和分级标准阈值体系,采用模糊隶属度模型构建了水质综合评价方法,综合测度了辽河干流铁岭、沈阳、盘锦段水质的时空变化。结果表明:2012—2018年,辽河干流各监测断面水质综合评价指数多为0.5~0.7,在中等和良好的临界水平波动,但上游水质总体略优于下游水质,而且水质季节变化特征明显。建议尽快构建辽河流域基于水环境容量的取用水动态调控机制,制定污水排放控制与水质监测实时挂钩方案,进一步加大水污染治理投资力度,不断完善流域水污染联防联控机制,以实现辽河流域水资源与水环境联动调控和精细化管理。     

应用QUAL2K模型模拟优选河道水体生态净化方案

以南京市十字河为例,采用潜没式生态床、生态浮床、生物接触氧化床3种技术组合为6种生态净化方案,通过在不同的单元输入不同的降解参数,用QUAL2K模型对6种不同的水处理技术组合方案进行模拟,通过对模拟效果的综合评价选取最佳方案。结果表明:上、中、下游依次设计为生物接触氧化床、生态浮床、潜没式生态床的处理效果最佳,其BOD、NH₃-N、TN和TP削减率分别为49.50%、32.81%、35.94%和45.27%。     

近岸海域水色异常遥感监测方法研究

水体颜色是判断水体质量的重要依据,利用遥感技术检测水色异常是进行水质评估和水体污染监测的重要技术手法。基于盐城市废黄河入海口处的GF1-WFV影像数据,利用遥感影像自身光谱特征来构建水色异常判断函数,对研究区域的水色异常进行快速提取和定位,并比较分析了基于单景影像特征和多景影像特征设置判断阈值的提取结果。研究结果表明：该方法完全基于遥感影像光谱特征,可有效提取出未知类型的水色异常信息;与基于单景影像设置的判断阈值相比,基于双景影像设置的判断阈值更合理、更适用,提取速度更快,提取范围更精确,Kappa系数为0.80;另外,采用合适窗口大小进行均值滤波处理能有效防止提取结果细碎和斑块化。