基于计算模拟与响应面分析漆酶对己烯雌酚的降解作用

己烯雌酚(Diethylstilbestrol,DES)作为水环境中最具雌激素活性的合成化合物之一,其给生物体和环境带来的危害已经引起人们的关注.本研究首先通过分子对接与分子动力学模拟从理论上分析漆酶与DES的相互作用;其次通过实验分析其降解动力学模型及不同反应条件和介质对漆酶催化转化DES的影响;最后使用响应面分析方法优化漆酶-ABTS系统催化转化DES的最佳条件.计算结果表明,漆酶与DES的反应能够自发进行且它们之间主要存在氢键和疏水作用力.实验结果表明,反应6 h左右,50 mg·L^-1的DES的降解率达到93%以上;根据Michaelis-Menten模型得到的动力学参数K_m和V_max分别为36.18 mg·L^-1和45.98 mg·L^-1·h^-1,模型的R²为0.99.漆酶催化降解DES的最佳pH为6,最佳温度为55℃.几种介质中,ABTS对漆酶催化降解DES的作用最强.通过响应面分析发现,在pH=5.5、55.98℃、1....     

基于天气背景天津大气污染输送特征分析

区域输送是大气污染防治中需要考虑的重要因素,本文利用大气化学模式定量估算2016年10月～2017年9月区域输送对天津的影响,重点基于天气背景分析区域输送影响和气象条件的关系,为京津冀地区大气污染联防联控提供支撑.结果表明,京津冀地区各城市区域输送贡献百分率平原城市显著高于沿山城市,天津一次PM_2.5本地贡献62.9%,区域输送贡献37.1%,主要受沧州、廊坊、河北中南部、北京、唐山和山东等地输送影响,每年4～6月区域输送最显著, 7～8月区域输送最弱.区域输送与天气形势、风场和降水等气象条件密切相关,高压后和锋前低压是区域输送占比最高的两种污染天气类型,西南风、西风和南风3个风向下天津大气污染输送影响最为明显,风速2～3 m·s^-1时最有利于PM_2.5区域传输,降水超过5 mm以上将降低大气污染物区域传输效率.对于不同污染类型和重污染阶段,轻度污染天气时区域输送贡献最为明显,比均值偏高20.5%,重污染天气虽受静稳气团控制,但由于周边区域高浓度的PM_2.5,污染气团迁移对区域内污染聚集传输有显著影...     

妫水河湿地植物作用及调水水质响应模拟

本文基于湿地植物在河流湖泊中的物理、生化反应机制,应用MIKE21中EcoLab的编辑功能,建立湿地植物的水质模块,将植物的阻流、产氧、耗氧及微生物和植物吸收营养盐过程参与计算中,耦合湿地水动力实现水质模拟.在对妫水河表流湿地调研及监测基础上,建立妫水河下游与三里河的模型,考虑湿地植物类型、分布及水量变化下的植物有效面积等作用,定量研究工程尺度上河流湿地水动力及水质净化效果.计算中采用实测数据率定湿地植物对水质作用的关键参数,并对模拟结果进行验证.通过模拟,无循环系统对支流三里河及上游调水时,岸带湿地建设后相比建设前,下游出口处氨氮、磷酸盐和总氮的浓度下降了14.29%、 33.33%和20.00%;循环系统运行后,三里河和妫水河上游流量分别增加0.4 m³·s^-1,使得部分河段水位抬升,断面平均流速略有增加,三里河和妫水河的有效湿地覆盖率分别增加了144.44%和13.16%,出水口处水质与工程前相比,氨氮、磷酸盐和总氮分别下降了35.71%、 50.00%和46.67%,循环体系的建设加强了湿地净化功能.模型有机地将湿地植物分布融合进模型...     

花岗岩颗粒流模型循环压缩作用下裂纹特征分析

为了分析花岗岩颗粒流模型循环作用下的裂纹特征，基于花岗岩单轴压缩试验得到的应力应变曲线，完成了PFC3D数值试验的参数标定，探讨了不同循环次数下数值试件内部裂纹数目、分布和角度的变化规律。研究结果表明:平行黏结模型能够正确表达花岗岩的主要力学性质；在数值试验加载至破坏过程中，裂纹数目以应力应变曲线峰值点为分界，峰后阶段产生的裂纹数占总裂纹数的60%~90%;张剪裂纹最初产生于试件两端，随着加载进行，裂纹向着试件中部发展贯通，最终形成宏观剪切破坏带；剪切裂纹的角度分布方向明显，与轴向加载方向相同；张拉裂纹角度分布则在轴向加载方向和水平方向上略显集中。研究结果可为矿山安全回采矿柱提供依据。     

空气污染视角下北京市产业结构调整的政策模拟研究

空气污染问题是制约经济社会健康发展的重要因素,产业结构调整是缓解该问题的重要途径,探究产业结构调整对于空气污染问题的改善效应具有重要的意义。本文以环境保护和经济增长为双重目标,以投入产出理论为基础,构建了一个一般的具有政策权重的产业结构双目标优化模型。模型目标中的权重体现了政策对两个目标的倾向性需求。给定了某种政策权重,就能根据优化模型计算出最优的产业结构。进一步,我们以SO 2的排放量作为环保指标,以GDP作为经济指标,利用上述模型,依据实际数据,在不同政策权重下,对北京市2017年的产业结构进行了模拟测算,从而给出了与之对应的北京市最优化的产业结构调整方案。特别地,选择了其中三种政策倾向力度,即经济增长偏向性政策、中性政策、环境保护偏向性政策方案,分别给出了最优产业结构方案的数量结果和两个目标的值。我们注意到,2017年的实际值与2016年的实际值相比,2017年的污染物SO 2的排放量大幅减少,且GDP也有所增加,这表明了政府部门的政策相对有效。但是,我们计算出的三种最优化的产业结构对应的两个目标值均优于2017年实际值。事实上,对于经济偏向性政策,最优化的产业结构使得GDP的数量上升更多,而SO 2的排放量也减少了不少;即使是采用环保偏向性政策,不仅使污染物SO 2的排放量更少,而且使GDP的数量仍然高于2017年的实际值。这说明本文提出的通过优化产业结构实现环境保护是一个可行的、合理的途径。     

四川省土地承载力研究的系统动力学仿真模型

本文利用系统动力学理论,建立了四川省土地承载能力的动态仿真模型,模型中包括土地利用、人口、种植业、畜牧业、渔业等子系统,文中阐述了土地承载力模型的建立过程和方法,模拟了四川未来45年土地承载力系统的动态变化轨迹,提出了两种方案,并对其仿真结果进行了分析。     

An interactive simulation model of urban ecosystem and its implementation

An interactive simulation model is established based on the methodology of "sensitivity model" (SM) during the cooperative research process between the founders of SM and the authors. And the conceptual framework of SM is developed into the interactively qualitative and quantitative simulation model presented in this paper, which makes it possible to break down a complex urban ecosystem into simple and visual quantitative or qualitative relationships between the factors. By studying the dynamic responses of the system to the changes of the inputs and parameters of the model, future trends in urban development can be predicted and strategies formulated. The whole process is realized on micro-computer in the course of man-computer interaction. Its potential use is shown in a case of Tianjin City.     

OPTIMAL MANAGEMENT OF RELIEF WELLS NEAR WATERTON RESERVOIR1

ABSTRACT: This study considers the design and analysis of nonpumped well systems to provide pressure relief in the Cochrane aquifer, which is hydraulically connected to the Waterton Reservoir, Analyses of the relief well management problem are performed with a management model formulated by the combined simulation-optimization approach. The model determines active relief well sites and their optimal discharge schedules. The existing relief wells are inadequate to provide the desirable pressure relief. The locations and design capacities of two new relief well systems are determined by the management model. The relationships between reservoir level and well discharge are estimated for these two well systems.     

攀枝花市空气监测优化布设的方法

在分散成若干片区、地形复杂的工业城市进行空气监测优化布设时,应先确定测点所在的片区。优化时必须考虑地形和气象特点、污染源的分布和片区的功能特征。再根据片区内主要污染物及源分布确定决策团子。优化时再考虑片区内的污染气象条件,采用适当的空气扩散模式和动态模拟的方法。经过夏、秋两季实测结果证明,优化的测点代表性良好。     

Multiple-resource modeling as a tool for conservation: Its applicability in Mexico

The current Mexican environmental law provides the legal basis for comprehensive land-use planning. Under the law, development of natural ecosystems must combine goals, policies, and practices towards the sustainable use of natural resources and the protection of biological diversity. Thus, ecosystem manipulation must be able to counter fragmentation of natural ecosystems and isolation of natural reserves, while providing for human needs. Assessment of the potential of natural ecosystems and management impacts are required. Multiple-resource simulation is an assessment and land-use planning tool that permits managers and decision makers to comply with the law, providing a flexible, user-oriented system that can meet the needs of managers, conservationists, and researchers. A multiple-resource model and an example of how it can be applied to meet planning needs is presented for discussion.