基于化学反应动力学的饮用水铝形态分布模型研究

目前饮用水中的总铝超标现象十分严重,其危害与铝的存在形态密切相关.本研究利用三层前反馈式的人工神经网络技术,建立了基于化学反应动力学的铝形态预测模型.结果表明,无机单核铝和溶解铝的浓度变化速率与反应时间及水温、pH、总铝、氟离子、磷酸根和硅酸根等水质参数密切相关,二者的反应级数均为三级.通过人工神经网络可有效地进行饮用水中无机单核铝和溶解铝反应动力学参数的预测;反应速率常数k和初始浓度项1/c02的计算值和模型预测值的相关系数R均大于0.999.由M市管网水铝形态的预测结果可知:当总铝浓度0.05mg·L-1时,模型对无机单核铝浓度的预测误差较大;而当总铝浓度0.05mg·L-1时,模型有较好的预测能力,无机单核铝和溶解铝的相对预测误差分别为±15%和±10%.     

A~2/O工艺厌氧池有机物降解动力学模型对比研究

试验考察了东阿县污水处理厂一期A2/O工艺厌氧池去除有机污染物效能,当进水ρ(COD)为548.3 mg/L时,厌氧池平均去除率达78.7%。同时探讨了几种常见数学模型模拟厌氧池去除有机物规律情况,根据实际工程监测数据确定有机底物降解动力学常数,得出Grau模型、Stover-kincannon模型和改进的Monod模型较适合模拟厌氧池去除有机物的规律,并对模型进行了检验。     

石灰石脱硫反应活性的研究

脱硫剂石灰石的反应活性对流化床燃煤锅炉的脱硫效果影响很大。目前,国内外主要采用动力学方法,通过测定固态CaO的硫酸盐化程度来推断石灰石的反应活性。但是这在石灰石中含有许多其它杂质成分时是不够全面的,因为这些杂质成分对石灰石的脱硫反应活性影响很大,不能忽视。为此,通过测定流化床入口和出口的SO₂浓度变化来判断加入床中的石灰石样品的反应活性。由于凡是能引起SO₂浓度变化的物质都与石灰石的反应活性有关,从而克服了原有方法仅考虑CaO重量变化的片面性。本文也采用了动力学方法建立了石灰石反应动力学模型,并利用线性化方法对其反应速率常数Ｋ进行线性估计,建立了石灰石化学成分与活性关系的数学模型。     

中国南方生态系统的酸沉降临界负荷

将中国南方生态系统的酸沉降敏感性等级与用MAGIC模型在对应样点计算的临界负荷值相结合,对中国南方生态系统的酸沉降临界负荷进行了研究,并编制了1°×1°经纬度网格的临界负荷图．研究结果表明,中国南方生态系统硫沉降临界负荷大多在2.3～5.2gm²a之间,在地域分布上由东南向西北逐渐增大,其中临界负荷小于3.0g/m₂a的极敏感地区为浙江南部、广东与福建交界地区、贵州西南部和广西中部．     

中国产品生命周期影响评价方法研究

讨论了确定中国产品生命周期影响评价所需的标准化基准和权重的确定方法和程序，包括产品系统环境影响潜值计算，数据标准化，加权评估 以及计算环境影响负荷和资源耗竭系数4个步骤。标准化基准采用1990年中国人均环境影响总潜值来表达，而权重采用1990年的基准与2000年中国政府的削减目标所估算的基准之间的比值计算。     

基于纤维模型的受火后混凝土框架的有限元分析

为了分析受火后混凝土框架结构的残余力学性能,基于纤维模型的思路,将梁、柱构件截面划分成多个纤维,可以考虑构件截面的不均匀温度场分布以及受火损伤后材料力学性能的变化。以ABAQUS通用有限元软件为开发平台,利用Python编程语言对其进行二次开发,将SAP2000建立的模型文件导入到ABAQUS中,对基于纤维模型的混凝土框架进行受火后的温度场分析和非线性力学分析。通过一个多层多跨三维混凝土框架火灾反应的实例,对该框架在受火后的力学反应进行了分析,可为评估混凝土框架结构受火后的残余力学性能提供参考。     

环境治理工程评标的双基点模型及应用

动用多指标综合排序的双基点法，建立了环境治理工程评标的数学模型。应用实例表明，该模型可以为环境治理工程评标提供客观、合理的方法。     

基于农户行为的土地利用人工社会模型的构造与应用

为探讨人工社会在土地利用变化研究领域中的应用,研究创建了一个模拟土地利用变化过程的人工社会模型(LUC-ASM)。该模型以农户和农民为两类主体(agents),模拟分析不同社会经济条件和政策影响下,两类主体对自己承包土地利用方式的微观决策所可能产生的宏观效应及其时空变化特征。以鄱阳湖区一个现实村落为主要研究对象,以农户从事各类生产活动的行为特征为准则,利用LUC-ASM模型模拟未来30年内该村落土地利用变化过程。结果表明,未来这一地区土地利用的变化与人口增长结构调整方式、国家土地利用与环保政策、社会经济发展态势等因素密切相关;在城市化的影响下,该地区的农业劳动力将会出现短缺,农村土地有可能被撂荒,需要及早采用政策措施予以避免。总体而言,LUC-ASM模型能够形象地反映土地利用变化过程的微观驱动机理及各种社会经济与环境因素影响的宏观效应,有助于深化我们对人与自然环境相互作用的认识。     

南阳盆地区耕地利用效率演变及其影响因素

研究耕地利用效率演变规律关乎农业产业振兴与国家粮食安全。在使用DEA-GWR指数模型测算出南阳盆地区12县（区）2000年、2010年、2016年耕地利用效率的基础上,结合趋势面分析和$G^{*}_{i}$ 指数研究耕地利用效率的时空格局演变特征,并分析其影响因素。结果表明： （1）2000年、2010年和2016年研究区综合效率整体呈上升趋势,2000年和2016年规模效率对综合效率的作用更大,而2010年纯技术效率则对综合效率更具影响。（2）从全局视角看,三个时期耕地利用综合效率高值区从东南部向中部及西北部转变,呈现出明显的地域分异规律;从局部视角来看,相对高值（低值）耕地利用综合效率在空间上呈现出较强的组团式集聚。（3）在耕地利用效率影响因素中,影响程度的绝对值由大到小依次为：农业劳动力>复种指数>农业机械总动力>化肥施用量>人均耕地>地形条件>农村居民人均可支配收入>城市化水平。     

长江流域点源氮磷营养盐的排放、模型及预测

通过分析1985～2003年长江流域向河口/东海排放的点源营养盐的时空变化规律,建立长江点源营养盐排放模型,并预测2020年长江流域点源氮磷排放情况.模型基于人口密度、国内生产总值、人均氮磷排放量、以及污水处理率等因子,在99%的置信度上,氮磷模型的方差解释量分别达到92.3%及93.2%.基于此模型预测2020年长江流域点源氮排放量将达到(95 9±6 6)×104t,点源磷排放量达到(12.3±0.6)×104t.此外,研究结果进一步表明,点源营养盐通量仍然是长江输送营养盐总量的主要部分,是影响河口/近海水质的主要因素.