基于水环境数学模型的流溪河环境容量计算

运用SWAT和HEC-RAS模型分别构建流溪河流域水文模型和流溪河水动力水质模型,采用改进的分区达标控制法计算流溪河COD的天然及背景环境容量。结果显示,流溪河的COD天然和背景环境容量分别为53 141.59 t/a和43 988.64 t/a。     

大气细颗粒物在线源解析方法研究进展

基于对国内外关于PM2.5化学组分特征、二次气溶胶生成机理、源解析模型的研究综述,引入实现PM2.5在线源解析的2种可能方法,即气溶胶质谱+解析算法与3类化学组分组合观测+受体模型。重点阐述了气溶胶质谱及在线水溶性离子、EC/OC和金属元素仪器的应用研究现状,并分析了不同仪器测定结果的可靠性、优势及缺陷,在此基础上提出加强城市尺度的大气化学二次反应机理及关键技术参数研究、大气颗粒物化学组分连续观测应用于在线源解析的研究、基于多种信息来源和技术手段的在线源解析方法集成研究等建议。     

大数据解析技术在大气环境监测中的应用研究

针对近年来新兴的大数据及挖掘、分析技术,对大数据解析技术在环境科学研究中的应用进行了分析和探析。以城市局部地区大气细颗粒污染物PM2.5浓度计算为例,筛选了PM2.5浓度历史数据、气象条件、交通状况、人群活动情况、网格道路状况等数据为影响特征量,分析了用神经网络法进行大数据解析和推演的原理和数学过程,是用数学、计算机、统计等方法研究解决多元、非线性复杂环境问题的一种新的探索。     

室内空气污染预测方法的实证研究

在大型(30m3)、小型(1m3)环境箱实验获得数据的基础上构建释放模型,并将模拟结果和现场监测得到的浓度水平进行对比,对开发的室内空气污染预测方法进行了实证研究.以一新装修房间为例,分别利用大型和小型环境箱实验,研究了复杂整装材料和简单层状材料的释放规律,建立了相应材料的污染物释放模型;依据单元内物质守恒理论和污染物充分混合的假设将释放模型组合,建立了室内空气污染预测方法,并预测了该房间甲醛和TVOC(total volatile organic compounds)浓度的变化过程.在考虑了0.03ACH(air change per hour)的换气率之后,模型预测与现场监测的污染物浓度变化趋势基本吻合,甲醛和TVOC污染预测误差(正则化标准差)分别为2.8%和1.6%.模型分析表明,各污染源对于甲醛污染的贡献,家具＞涂料＞地板;对于TVOC污染的贡献,涂料＞地板＞家具.结论表明,该预测方法可以真实反映现场污染物浓度变化趋势,可以用来分析各污染源对于整体污染的贡献、指导装修材料的选择和作为室内污染评估和控制的有效工具.     

区域可持续发展能力的AHP综合评价

从经济可持续、社会可持续和生态可持续三个角度出发,建立区域可持续发展评价的指标体系,根据山东省1996年、2000年及2004年可持续发展调查数据,建立多目标线性加权函数对该可持续发展体系进行了综合评价模型,运用层次分析法(AHP)计算评价体系中各单项指标、领域层及子系统层的评价权重,分析结果表明山东省的可持续发展呈现逐步上升的态势,但与建立"和谐山东"的发展目标仍存在很大差距.该评价模型原理简单,可操作性强,对于政府管理及宏观决策部门有一定的应用价值.     

学习率有限监督调整BP网络在水质评价中的应用

以地表水环境质量标准基本项目标准限值为依据,随机生成标准样本和检测样本,采用学习率有限监督调整BP网络建立水质评价模型。完成网络训练的模型对检测样本进行检验评价,检验结果表明,该人工神经网络水质评价模型具有较高的精度,同时,可以避免人为主观因素对水质评价的影响,保证了水质鉴定的科学性和公正性。     

废弃印刷线路板熔融盐气化特性:Ⅱ气化反应动力学模型

为评价不同气化方案对印刷线路板熔融盐气化的影响,针对印刷线路板的熔融盐气化反应过程建立了反应动力学模型.模型计算结果表明,气化反应体系首先发生CO、H2和焦炭的氧化反应.生成较大量的CO2和H2O2,此后反应体系内CO2和HO2与焦炭进行氧化还原反应而逐渐减少,在参加反应的焦炭被消耗完全后,反应体系随着水气变换可逆反应的平衡而达到平衡.     

高含盐废水排放杭州湾数值模拟与排放总量控制研究

我国现有的环境排放标准中,对排放污水中的盐度或总盐量没有进行控制,而国外早已关注高含盐废水排放对环境的影响.国际上目前通行的做法是根据受纳水域实际情况,规定总盐量排放限值.判断高含盐废水是否对环境产生影响,主要依据受纳水域总盐量是否发生明显变化(过高或过低)而定.为准确控制高含盐废水排放,采用远场数学模型与近区稀释扩散模型相结合的方法,对上海市化工区污水处理厂的高含盐废水排放杭州湾的环境影响进行了数值模拟计算研究.结果表明根据杭州湾北部海域不同水期的盐度变化规律和渔业资源现状,确定了含盐废水排放形成的潮平均盐升超过最大允许盐升(丰水期≤3‰,平水期≤2‰,枯水期≤1‰)的范围为高盐水混合区,高盐水混合区面积小于1.5km2;在90%保证率的枯季设计水文条件下,满足化工区排污口高盐水混合区要求的盐量最大允许排放量为15.5万t/d;当化工区排污口分别达到近期、中期、远期规划排放量(5、10、20万t/d)时,满足排污扩散器控制指标(COD)初始稀释能力要求的最大允许排放盐度分别应小于65‰、47‰、40‰,相应的允许总排盐量为3250、4700、8000t/d.     

杀扑磷在土壤色谱柱中的迁移及其模型拟合

基于液相色谱原理,建立了土壤色谱系统.在红壤和砂质灰潮土色谱柱中分别对杀扑磷在3种不同模拟土壤溶液(分别为0.01 mol·L-1 CaCl2溶液、0.001 mol·L-1柠檬酸和0.01 tool·L-1CaCl2,的混合溶液、0.001 tool·L-1苹果酸和0.01 mol·L-1CaCl2的混合溶液).2种孔隙水流速度(11.46和22.92 cm·h-1)下的迁移行为进行了实验研究,获得了示踪剂Cl-和杀扑磷的穿透曲线(BTCs).通过CXTFIT2.1软件,用局部平衡(LEA)对流一扩散方程(CDE)和化学非平衡两点模型(TSM)拟合了杀扑磷的BTCs,获得了物理和水动力学参数.研究表明,用TSM对本实验条件下杀扑磷迁移的仿真具有较高的精度,这为预测和控制有机磷农药在土壤环境中的迁移与归宿行为提供了理论依据.     

长江口及毗邻海域水质和生态动力学模型与应用研究

为系统地实施污染控制和生态保护措施,国家环保总局从2005年起组织开展"长江口及毗邻海域碧海行动计划"调查与研究工作.评估行动计划实施效果,开展海域水质和生态动力学模型研究是十分必要的.在长江口及毗邻海域流场、盐度场、温度场和泥沙场模型的基础上建立了二维水质模型,主要模拟指标为高锰酸盐指数、氨氮、无机氮、无机磷,通过2005年夏季和秋季实测水质资料进行了模型的验证和率定,确定了污染物的综合降解参数,利用二维水质模型进行设计水文条件下33个概化排污口控制污染物的水质响应系数场的模拟计算,为海域容量计算和总量分配奠定了基础.建立了长江口及毗邻海域三维生态动力学模型,利用三维生态模型对应用水质模型计算得出的总量控制方案进行了校验模拟.结果表明实施全海区功能达标控制方案后,原赤潮易发区叶绿素浓度值显著降低,叶绿素高浓度区域面积基本消失,中高浓度区域的面积也由现状方案约1万km2减少了90%.