Effects of connectivity and spatial resolution of analyses on conservation prioritization across large extents

The outcome of analyses that prioritize locations for conservation on the basis of distributions of species, land cover, or other elements is influenced by the spatial resolution of data used in the analyses. We explored the influence of data resolution on prioritization of Finnish forests with Zonation, a software program that ranks the priority of cells in a landscape for conservation. We used data on the distribution of different forest types that were aggregated to nine different resolutions ranging from 0.1 × 0.1 km to 25.6 × 25.6 km. We analyzed data at each resolution with two variants of Zonation that had different criteria for prioritization, with and without accounting for connectivity and with and without adjustment for the effect on the analysis of edges between areas at the project boundary and adjacent areas for which data do not exist. Spatial overlap of the 10% of cells ranked most highly when data were analyzed at different resolutions varied approximately from 15% to 60% and was greatest among analyses with similar resolutions. Inclusion of connectivity or edge adjustment changed the location of areas that were prioritized for conservation. Even though different locations received high priority for conservation in analyses with and without accounting for connectivity, accounting for connectivity did not reduce the representation of different forest types. Inclusion of connectivity influenced most the outcome of fine-resolution analyses because the connectivity extents that we based on dispersal distances of typical forest species were small. When we kept the area set aside for conservation constant, representation of the forest types increased as resolution increased. We do not think it is necessary to avoid use of high-resolution data in spatial conservation prioritization. Our results show that large extent, fine-resolution analyses are computationally feasible, and we suggest they can give more flexibility to implementation of well-connected reserve networks.     

化工园区安全监控系统研究

化工园区内重大危险源数量多、密度大,存在着发生重特大事故的现实性和可能性。因此,亟需建立化工园区安全监控系统对化工园区内的固定危险源、危险工艺过程、危化品车辆和公共区域重要部位进行动态监控和安全监管,预防和消除事故风险,并为化工园区安全监控与事故应急提供技术支持。提出了化工园区安全监控系统系统硬件架构,介绍了化工园区安全参数设置方法、安全监控流程和事故预警机制,提出了系统软件的总体架构和功能。     

基于MFOA-SVR露天矿边坡变形量预测研究

为实现边坡危险性及时预警预报,以露天矿边坡变形量为研究对象,提出采用七项影响指标作为边坡位移变形量的响应参数,建立支持向量机回归预测模型(SVR)。引入修正的果蝇优化算法(MFOA)对模型参数进行优化,构建基于MFOA-SVR露天矿边坡变形量协同预测模型,并以实际监测数据进行模型仿真预测。结果表明:该模型平均绝对误差为0.9167mm,平均相对误差为4.2737%,较其他模型预测精度高,综合性能好,将其运用于露天矿边坡变形量预测研究具有较好的适用性和可靠性。     

响应曲面法在反硝化生物滤池运行参数优化中的应用

为预测反硝化生物滤池深度处理城镇污水处理厂二沉池出水的脱氮效果,优化工艺运行参数,以黏土陶粒反硝化生物滤池作为反应器,以人工合成污水模拟污水处理厂二沉池出水,采用中心组合试验设计,利用响应曲面法研究反应器NO₃--N去除率与HRT(水力停留时间)、进水中ρ(COD_Cr)和ρ(NO₃--N)之间的关系. 统计结果显示,NO₃--N去除模型极显著(P<0.000 1),并且模型预测值与试验值能很好地吻合. 方差分析结果表明,HRT及其与进水中ρ(NO₃--N)和ρ(COD_Cr)的交互作用对反硝化滤池NO₃--N的去除率影响不显著(P>0.05),而进水中ρ(NO₃--N)和ρ(COD_Cr)及其交互作用对反硝化滤池NO₃--N的去除具有显著影响(P＜0.05). 3个因素对NO₃--N去除率影响强弱的顺序为进水ρ(COD_Cr)>进水ρ(NO₃--N)>HRT. 在HRT为2.50 h的条件下,当进水中ρ(NO₃--N)＜11.00 mg/L及ρ(COD_Cr)＞43.00 mg/L时,反硝化滤池NO₃--N的去除率可以达到71.0%以上.      

微量金属元素投加量优化组合对污泥发酵产乙酸的影响

污泥厌氧发酵生产乙酸是实现污泥减量化和资源化的有效途径. 为了提高污泥中的ρ(乙酸),分别考察了Fe2+、Co2+、Cu2+、Zn2+和Mn2+5种微量金属元素的投加影响. 结果表明,5种微量元素都可以促进污泥中乙酸的产生,作用大小依次为Co2+>Mn2+>Fe2+> Zn2+>Cu2+. 但当Fe2+、Co2+、Cu2+、Zn2+和Mn2+投加量(以w计)分别超过0.100 0%、0.006 0%、0.002 0%、0.004 0%和0.100 0%时,ρ(乙酸)却明显下降. 分别选取Fe2+(0.040 0%~0.150 0%)、Co2+(0.002 0%~0.008 0%)、Cu2+(0.000 5%~0.006 0%)、Zn2+(0.000 5%~0.010 0%)和Mn2+(0.040 0%~0.150 0%)进行响应面条件优化试验. 在Fe2+、Mn2+投加量均为0.090 0%,Co2+、Zn2+投加量均为0.005 0%,Cu2+投加量为0.003 5%的组合优化条件下,ρ(乙酸)高达3 452 mg/L,比优化前提高了61.80%. 最优的微量元素投量组合条件下获得的试验结果与二次响应面回归模型预测值(3 475 mg/L)拟合率高达99.34%,表明所建立的回归模型可行.      

基于参数化模型优化的喷氨格栅设计方法研究

从喷氨格栅工程设计要求出发,结合数值模拟分析、代理模型技术以及优化设计方法,提出了一套基于参数化模型优化的喷氨格栅设计方法和流程。该方法从工程设计要求的分析入手,根据喷氨格栅几何参数对喷氨特性的影响特点和规律,建立参数化设计数学模型,并通过优化计算最终获得喷氨格栅的最优设计。另外,通过实例计算验证了该设计方法在SCR脱硝系统喷氨格栅设计中的适用性。     

污水厂曝气节能智能优化控制系统

针对国内大部分污水厂现有曝气控制中存在着溶解氧浓度波动大、曝气量冗余大、曝气单元能耗高等问题,提出曝气节能智能优化系统,该系统通过获得A/O工艺实时的在线数据不断进行模拟计算,然后按照生化池进水的污染物负荷状况,以曝气能耗最小为目标函数来获取最优的DO设定值及其PI控制器的参数Kp、Ki。该智能优化系统在沥滘污水厂的实际应用情况表明:该系统在盫こ鏊实那榭鱿拢唤鎏岣吡讼低车目垢汉沙寤髂芰Γ苯档土?曝气能耗。     

发酵法溶剂生产工艺的流程模拟与参数优化

对发酵法溶剂生产的精馏工艺流程采用化工流程模拟软件PROII进行了模拟。将复杂的流程分为醪塔子系统、丁塔子系统和乙丙子系统,采用液体活度系数模型NRTL和非理想物系的CHEMDIST算法,利用Distillation模块、Simple HX模块、Flash模块和Mixer模块分别进行模拟。流程模拟结果与实际运行结果吻合良好。在此基础上,以减少塔釜废液中溶剂含量为优化目标,利用中心组合设计(CCD)与PROII流程模拟相结合,对醪塔的部分操作参数进行了优化。优化后可使废液中溶媒含量减少至0.008%,远低于原工艺数据。     

工业废水污染治理途径与技术研究发展需求

根据工业废水的特点,构建科学合理的废水处理模式,不断完善和发展废水处理技术及水质安全评价与管理技术是水环境污染防治领域的重要课题. 在分析工业废水特点和阐述废水污染治理基本策略与途径的基础上,重点介绍了工业废水处理特性评价、工艺优选方法、水质安全管理等方面的研究进展,并探讨了废水污染治理思路和技术的发展方向. 指出工业废水污染治理应实现以下5个方面的转变和发展,即处理模式从不同种类废水混合收集集中处理向分类收集分别处理优先转变;研究开发从重视废水处理单一技术研发向同时重视废水处理技术集成与处理工艺优化方法研究转变;水质有机污染评价从重视综合浓度指标向同时关注和重视“有机物特征指标”转变;废水排放控制指标从重视常规指标向同时关注和重视水质安全和综合生物毒性指标转变;工艺设计理念从“处理工艺”向“生产工艺”转变.      

土壤样品有机氯农药残留GC/MS测定方法的优化

近年来土壤样品中有机氯农药的测定需求迅速增加. 参考国内外测定方法,按照实验室批量测定实际样品的要求,从消除背景干扰、提高测定数据质量出发,对样品前处理和仪器分析的各环节进行了系统的试验研究,全面优化了有机氯农药的GC/MS测定方法. 采用严格的质量保证/质量控制措施,包括对进样口滴滴涕分解的控制、合理选择有机氯农药定性和定量离子、使用有证标准样品进行验证试验等. 22种有机氯农药的清洁基体加标回收率为70%～110%,方法检出限为0.032 5～0.445 0 ng/g.