长江流域安庆段浅层地下水水化学特征及控制因素

浅层地下水为安庆市居民生活用水和工农业生产用水的主要水源,是维持社会经济可持续发展和区域生态环境的重要基础保障.为深入研究安庆市浅层地下水的水化学特征及控制因素,采集了196组浅层地下水水样,综合运用Piper三线图、Gibbs图、离子比值和数理统计方法对安庆市地下水的水化学特征及控制因素进行研究,定量评估不同来源对地下水水化学组分的贡献.结果表明,安庆市浅层地下水呈弱碱性,pH值在5.84～8.38,均值为7.21; ρ（TDS）介于47～1 620 mg·L^-1,均值为324.21 mg·L^-1,阴阳离子主要以HCO₃^-和Ca²⁺为主,水化学类型为HCO₃-Ca型.地下水水化学组分受岩石风化溶滤作用、阳离子交替吸附作用、矿物溶解和沉淀以及人类活动综合影响.Ca²⁺、Mg²⁺和HCO₃^-主要来源于碳酸盐岩和硅酸盐岩的风化溶解作用,Na⁺、Cl^-和SO₄^2-受工业活动和生活污水的排放、K⁺和NO₃^-受农业活动的影响.APCS-MLR受体模型分析进一步揭示地下水水化学组分主要有地质因子、工业因子、农业因子和未知源这4种来源,其贡献率分别为45.35%、14.19%、25.38%和15.08%.地质因子是浅层地下水水化学组分的重要来源,人类活动则加剧了地下水水化学的演变.     

景观格局对河流水质影响的尺度效应Meta分析

景观格局决定了陆域污染物的源汇过程,是影响河流水质状况的关键因素.由于尺度效应,不同尺度下景观格局与河流水质关系的研究结果不尽相同.然而,景观格局对河流水质影响的尺度效应问题尚缺乏系统研究.收集了国内外4 041条研究数据,采用Meta分析法定量分析了不同尺度下景观格局对河流水质的作用特征,识别了影响河流水质的关键时间和空间尺度以及景观指数.结果表明,相对于降水事件、平水期和年际尺度,丰水期下景观格局对河流水质的影响最大;相对于流域尺度,缓冲区尺度的景观格局对河流水质的影响更大;丰水期-缓冲区尺度是景观格局影响河流水质的关键时空耦合尺度.与耕地、水域、草地以及流域整体景观相比,林地和城镇用地的景观格局对河流水质的影响更大;破碎度是影响河流水质最重要的景观格局因子.在河流水质治理中,应重点考虑缓冲区的景观配置,增加缓冲区林地面积、减少林地和水域的斑块密度和减少城镇用地的面积占比和聚集度,以有效保护河流水质.     

江津市城镇体系结构研究

首先在城镇体系等级规模分布研究基础上,提出江津市仍处于城镇体系发育的极化阶段,确定中心城市仍是市域内未来的发展极;其次借助于地理信息系统软件测算镇镇间直线距离,在对城镇的空间分布研究的基础上,得出江津市城镇集中在两条地理线上,从而确定市域内未来发展轴,并用现状资料对此结果进行了验证,接着对市域内城镇体系的职能结构做出了定性的分析;最后依据江津市城镇体系存在的实际情况和发展趋势,提出了优化江津市城镇体系等级规模结构、空间结构、职能结构的途径及其发展思路。     

磁种-磁滤技术处理污染河水的试验研究

采用磁种-磁滤技术处理广州市两条河涌的污染水,考察了磁种投加量、混凝剂用量、磁场强度和磁滤速度对出水浊度的影响,并确定了最佳试验条件。结果表明,该工艺对TP、SS和浊度的去除效果较好,去除率分别为96．2％、92．4％和93．9％,对CODCr有一定的去除效果,去除率为68．2％,但对NH4^ -N的去除效果较差,去除率仅为25％。     

正态信息扩散法在确定河冰抗压强度概率分布中的应用

将正态信息扩散法应用于小样本条件下河冰抗压强度概率密度函数的确定,建立了小样本条件下河冰抗压强度概率分布,并结合K-S检验法和河冰抗压强度试验数据,分析了该方法的合理性。结果表明,本文方法可以较好解决小样本情况下河冰抗压强度概率分布的确定问题,正态信息扩散分布更加接近河冰抗压强度的真实分布,并优于经典分布的拟合方法。     

饶河入鄱阳湖口处沉积物中重金属分布特征及形态研究

为了解饶河入鄱阳湖湖口重金属污染状况,在鄱阳湖饶河入湖段设置了3个采样点,用原子吸收分光光度计对沉积物进行了重金属Cu、Pb、Zn的测定,分析了这3种元素在各采样点的形态分布特征.结果表明:饶河人鄱阳湖口处沉积物中Cu、Pb、Zn的污染较为严重,呈现出复合污染的趋势.该区域沉积物中3种元素的分布受水流的影响较大,其形态...     

2018年长三角一次持续重污染过程分析

利用常州市6个环境空气质量评价点PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂、CO和水溶性离子数据,结合后向轨迹、激光雷达探空资料、气象资料等,分析了2018年1月29日—2月2日长三角区域一次持续重污染过程。结果表明,重度污染时次高达94 h,PM_2.5最高值达235 μg/m³,由外来输送污染物与本地排放的污染物叠加而成,在不利气象条件影响下,污染物在长三角区域长时间滞留;重污染期间,污染物日变化规律显示,PM_2.5受外来源影响更显著,而SO₂、NO₂受本地污染源影响更显著,水溶性粒子组分与常州市本地源存在较大差异,其中NO₃^-、NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺和SO₄^2-值增加最为明显,较污染前分别增加了9.1,5.9,4.3,4.2和4.1倍;K⁺值升高较快,说明污染期间也受到了生物质燃烧的影响。此外,NO₃^-和SO₄^2-在空气质量较好时,在水溶性离子中的占比日变化幅度较大,而在重污染期间,NO₃^-和SO₄^2-日变化幅度明显减小。     

Computational modeling and analysis of thoracolumbar spine fractures in frontal crash reconstruction

Abstract

Objective: This study aimed to reconstruct 11 motor vehicle crashes (6 with thoracolumbar fractures and 5 without thoracolumbar fractures) and analyze the fracture mechanism, fracture predictors, and associated parameters affecting thoracolumbar spine response.

Methods: Eleven frontal crashes were reconstructed with a finite element simplified vehicle model (SVM). The SVM was tuned to each case vehicle and the Total HUman Model for Safety (THUMS) Ver. 4.01 was scaled and positioned in a baseline configuration to mimic the documented precrash driver posture. The event data recorder crash pulse was applied as a boundary condition. For the 6 thoracolumbar fracture cases, 120 simulations to quantify uncertainty and response variation were performed using a Latin hypercube design of experiments (DOE) to vary seat track position, seatback angle, steering column angle, steering column position, and D-ring height. Vertebral loads and bending moments were analyzed, and lumbar spine indices (unadjusted and age-adjusted) were developed to quantify the combined loading effect. Maximum principal strain and stress data were collected in the vertebral cortical and trabecular bone. DOE data were fit to regression models to examine occupant positioning and thoracolumbar response correlations.

Results: Of the 11 cases, both the vertebral compression force and bending moment progressively increased from superior to inferior vertebrae. Two thoracic spine fracture cases had higher average compression force and bending moment across all thoracic vertebral levels, compared to 9 cases without thoracic spine fractures (force: 1,200.6 vs. 640.8 N; moment: 13.7 vs. 9.2?Nm). Though there was no apparent difference in bending moment at the L1–L2 vertebrae, lumbar fracture cases exhibited higher vertebral bending moments in L3–L4 (fracture/nonfracture: 45.7 vs. 33.8?Nm). The unadjusted lumbar spine index correctly predicted thoracolumbar fracture occurrence for 9 of the 11 cases (sensitivity?=?1.0; specificity?=?0.6). The age-adjusted lumbar spine index correctly predicted thoracolumbar fracture occurrence for 10 of the 11 cases (sensitivity?=?1.0; specificity?=?0.8). The age-adjusted principal stress in the trabecular bone was an excellent indicator of fracture occurrence (sensitivity?=?1.0; specificity?=?1.0). A rearward seat track position and reclined seatback increased the thoracic spine bending moment by 111–329%. A more reclined seatback increased the lumbar force and bending moment by 16–165% and 67–172%, respectively.

Conclusions: This study provided a computational framework for assessing thoracolumbar fractures and also quantified the effect of precrash driver posture on thoracolumbar response. Results aid in the evaluation of motor vehicle crash–induced vertebral fractures and the understanding of factors contributing to fracture risk.     

苏皖交界河网区浮游植物群落结构及其与环境因子关系的研究

苏皖交界处的石臼湖是长江下游唯一的通江淡水湖,通过青弋江和姑溪河直接与长江相连,形成了复杂的河网水系。为探讨这种复杂的河网水系中浮游植物种群结构特征,2012年平水期和枯水期分别对石臼湖及其周边入湖支流进行了浮游植物调查,研究河网水系中河网与湖区浮游植物的种类组成、季节变化及与环境因子的关系。结果显示:共采集到浮游植物105种,平水期与枯水期种类数差别不大,两次调查均出现的种类约有70%相同;浮游植物丰度最高可达1×108cell/L,达到了水华暴发的标准。优势种类主要绿藻门和蓝藻门为主,但是从生物量来看硅藻门占优。排序分析显示河网区域浮游植物季节演替明显,且河网与湖区浮游植物群落结构差异明显,进一步分析则表明影响浮游植物主要的环境因子是氮、磷等营养元素。     

长江中游城市群人口分布与城镇化格局及其演化特征

城市群日益成为我国人口集聚和城镇化发展的重要载体,2015年4月《长江中游城市群发展规划》的提出标志着长江中游城市群建设正式上升为国家发展战略。基于2014年长江中游城市群人口和城镇化格局现状分析,采用湘鄂赣3省第四、五、六次人口普查数据,分析了1990~2010年长江中游城市群人口与城镇化格局的空间变化。研究发现:(1)1990~2010年,长江中游城市群人口分布不均衡,武汉、长沙、南昌3大省会城市一直是人口的主要集中地,人口集聚水平不断提升,但城市群整体的人口集聚水平有所下降,人口分布的空间格局呈现出由单核心结构向多核心结构的发展趋势;(2)人口"镇"化是长江中游城市群城镇化发展的主要驱动力,城镇化水平经历了由以长江为界北高南低分布向沿长江、京九和浙赣沿线地区分布的发展过程,形成了多核心结构的城镇化格局;(3)对比人口分布与城镇化格局的演变过程,反映出人口集聚度对城镇化格局的形成有着重要影响,但区域城镇化同时受到经济发展水平、工业化水平、基础设施等多种因素影响,其格局变化更加复杂、显著。