基于群决策和层次分析法的长江中游地区农村污水处理技术评价及优选

长江流域农村污水治理是实现长江大保护的重要环节,但现有处理技术存在工艺多样、难以选择和缺少评价等问题.因此,调研收集了长江中游地区农村污水处理工程案例资料,分析了不同收集方式和排放标准下各处理技术的应用情况,构建了农村污水处理技术评价指标体系,并基于群决策和层次分析法对各处理技术进行了分类评价.结果表明,长江中游地区农村污水的收集方式以单村或小规模联村收集为主,处理规模主要集中在200 m³·d^-1以下,处理技术以厌氧+生态工艺应用最多(28.05%),一体化设备的应用也较为广泛(22.47%).评价指标体系准则层中技术性能权重最大(0.503 9),其次分别为经济效益(0.247 4)、运行管理(0.155 9)和环境影响(0.092 8),指标层中TP去除率、吨水运行成本、氨氮去除率和维护管理难易的权重较高.评价和优选结果表明,强化生态及厌氧+生态处理技术适于在长江中游农村地区推广和应用.研究结果可为长江中游地区农村污水处理技术的评估选择提供科学依据和参考.     

海绵城市规划指标分解案例研究——以北京A新城为例

设计指标分解是海绵城市规划设计的重难点,但目前并没有统一的标准来指导实践.为探索海绵城市规划指标分解方法,以A新城海绵城市专项规划为例,将年径流总量控制率、控制容积作为控制性指标,下沉式绿地率、透水铺装率、绿色屋顶率和调蓄容积作为引导性指标,结合建设情况、汇水面种类及构成情况等条件,利用海绵城市规划设计辅助计算软件加权...     

基于粒子群算法的混合尘溯源解析技术改进

采用粒子群算法代替智能解域搜索算法进行CMB模型优化求解,提出改进混合尘溯源解析技术,并结合实例对改进混合尘溯源解析技术的解析结果与混合尘溯源解析技术进行了比较.结果显示,改进混合尘溯源解析技术解析得到的扬尘贡献率为28.01%,低于混合尘溯源解析技术的28.75%,计算得到的受体成分谱中各元素的计算值/实测值较混合尘溯源解析技术更接近1,表明改进混合尘溯源解析技术的解析结果更加准确、合理.     

农业废物反硝化固体碳源的优选

以甘蔗渣、玉米芯、稻草、稻壳、花生壳、木屑6种农业废物作为反硝化碳源和生物膜载体的备选材料,通过各物质浸出物质元素分析、含碳量以及脱氮效果、生物附着性能等方面的比较,意在优选出适于推广的反硝化固体碳源.结果表明,6种农业废物的浸出液中均未检测出铜、铅、铬及镉,安全性较好.甘蔗渣浸出液的有机碳含量和释放速率明显高于其他材料,木屑浸出液的有机碳含量则相对最低.其中,玉米芯、稻草及稻壳表现出较强的持续供碳能力.以稻草、稻壳和玉米芯为碳源和载体的实验组硝酸盐去除率均达80%以上,而木屑实验组由于碳释放量不足、生物附着性能较差等原因导致脱氮性能较差.试验初步优选出了玉米芯、稻草、稻壳可用做替代传统液体碳源的固体碳源.     

功能区土地利用碳收支空间分异及碳补偿分区——以武汉城市圈为例

开展功能区土地利用碳收支评估并构建碳补偿分区优化框架,对于制定适应各功能区低碳策略、指导补偿额度流向、推动区域协调发展具有重要现实意义。以武汉城市圈县域为基本单元,在分析主体功能区划下土地利用碳收支空间分异特征的基础上,借助标准显示性比较优势指数法、SOM-K-means模型、二维关联矩阵等方法,对武汉城市圈进行了碳补偿类型区划分及优化。结果表明：武汉城市圈各县域土地利用碳排放总量地区差异显著,呈现“西高东低,中心最高”空间分布格局;主体功能区划下土地利用碳排放、碳吸收均具有明显空间分异特征,碳吸收与碳排放呈现出一定程度的相对空间分布趋势;武汉城市圈共有16个碳补偿支付区、11个碳补偿获补区以及12个碳补偿平衡区;结合主体功能区规划战略目标,最终形成7类碳补偿空间优化区,并对每一类型区提出了相应的低碳发展方向及策略。     

环境DNA宏条形码技术在蓝藻群落监测中的应用

全球气候变化下的蓝藻水华大规模暴发成为重要的环境问题,对蓝藻准确、高效和实时的监测是蓝藻水华防控的关键.近年来,环境DNA（environmental DNA,eDNA）宏条形码技术开始应用于蓝藻群落监测,弥补了显微镜镜检法物种鉴定难和受主观经验影响大的缺点.eDNA宏条形码为快速和大规模蓝藻群落监测提供了可能,其应用尚处于初步探索阶段,数据处理方法尚不成熟,因此有必要从引物选择、序列聚类、注释方法和绝对定量4个层面系统综述eDNA宏条形码技术在蓝藻群落监测中的研究进展,以推进eDNA宏条形码在蓝藻群落监测中的应用.引物选择应针对目标蓝藻类群,16S rRNA基因数据库涵盖蓝藻物种范围广,是最常用的eDNA宏条形码,但16S-23S rRNA基因间隔区域（internal transcribed spacer,ITS）和功能基因在属内物种间具有较好的区分效果,为eDNA宏条形码在蓝藻物种水平注释提供可能.序列聚类一般通过设定物种间分类阈值进行OTUs聚类,但可能丢失序列相似度高于分类阈值的不同物种;序列差异低至单核苷酸变异方法的应用进一步区分了隐蔽的物种和生态型,产生的序列具有生物学意义,可以实现跨数据集间的比较分析.在注释方法上,基于数据库参考序列距离相似度的注释方法,注释结果的分辨率和准确度不高;基于系统进化位置的注释方法,提升了注释结果的准确度,反映了物种间的进化关系.加入外源DNA的内标法,以及基于细胞体积和基因拷贝数目关系的细胞体积校正系数法为eDNA宏条形码物种丰度的绝对定量提供了可能.      

Subwet模型在人工湿地设计中的应用

针对人工湿地的设计问题,介绍了水平潜流人工湿地的运行机制和设计准则,提出了利用人工湿地数字模型Subwet辅助设计的方法.利用Subwet模型对水平潜流人工湿地的设计进行了模拟,根据模拟结果对影响人工湿地处理效率的因素进行了分析和探讨,并据此对人工湿地的设计优化提出了指导意见.该Subwet模型的应用实例表明人工湿地模型可以应用于设计中,并可为人工湿地设计提供一定的理论指导.     

基于区域环境风险评价的产业布局规划优化研究

区域环境风险评价相比单个项目的评价具有信息相对缺乏、风险因素多,风险叠加难度大等特点.信息扩散法可有效应对评价信息不足问题,通过构建和运行风险信息矩阵实现对多个环境风险源的风险值叠加,并最终形成风险分区图以指导区域布局优化和风险管理.本研究结合广州南沙地区发展规划,应用信息扩散法对区域现有及规划风险源进行综合评估,并得出区域综合环境风险4级分区.评价结果显示,规划的石化基地布局不合理,将大幅增加区域环境风险等级,提出放弃该产业规划或重新选址,该建议得到最终决策的支持.建议区域开发在规划的初始阶段就考虑开展环境风险评价,以此论证区域功能划分和产业布局的环境合理性,实现优化区域开发和加强区域环境风险防控的目的.     

山体隧道油气管道安全稳定性规律研究

鉴于目前隧道内管道常规力学计算结果相对保守,没有考虑高强度管材较高延性的问题,构建了山体隧道管道稳定性分析有限元模型,采用Ramberg-Osgood本构模型描述管材力学特性,采用非线性弹簧模拟隧道内滑动支座和管卡特性,采用土弹簧模型描述分析地下结构与土体相互作用关系,对某隧道天然气管道进行了稳定性计算,研究了不同因素对稳定性的影响规律,并在此基础上提出了隧道管道敷设的优化方法,为工程设计提供参考。     

Remediation of metal polluted mine soil with compost: co-composting versus incorporation

Trace element contamination of post-industrial sites represents a major environmental problem and sustainable management options for remediating them are required. This study compared two strategies for immobilizing trace elements (Cu, Pb, Zn, and As) in mine spoil: (1) co-composting contaminated soil with organic wastes and (2) conventional incorporation of mature compost into contaminated soil. Sequential chemical extraction of the soil was performed to determine temporal changes in trace element fractionation and bioavailability during composting and plant growth. We show that mine spoil can be co-composted successfully and this action causes significant shifts in metal availability. However, co-composting did not lead to significant differences in metal partitioning in soil or in plant metal uptake compared with simply mixing mine spoil with mature compost. Both treatments promoted plant growth and reduced metal accumulation in plants. We conclude that co-composting provides little additional benefit for remediating trace-element-polluted soil compared with incorporation of compost.