预测沉积物-水微宇宙系统中化学品浓度变化的多介质模型

沉积物-水微宇宙系统是经济合作发展组织(Organisation for Economic Co-Operation and Development,OECD)颁布的化学品测试准则中推荐的试验系统之一,可用来测试化学品对底栖生物的慢性毒性。为了在试验前对化学品的浓度变化进行预测,进而确定试验方法,以摇蚊慢性毒性试验系统为例,采用环境多介质模型的建模方法,构建了一种可通过化学品理化性质和试验系统参数,对化学品在沉积物-水试验系统中浓度变化进行预测的模型。结合试验数据和文献资料,给出了模型中试验系统参数的推荐取值,并使用Matlab软件中的Simulink工具对模型进行编程和求解。以此模型为基础,给出了模型在3个方面的应用,即预测蓄积时间、预测平衡时间以及拟合试验数据。对80种已有或假想化学品的蓄积时间和平衡时间进行了计算,得出的范围分别为1~204 d和1~73 d。此外,适当修改模型结构和模型参数,也可将其应用于其他暴露场景中。但使用模型对化学品浓度进行预测时发现,模型仅对沉积物中化学品浓度的预测结果较为准确,而对水中化学品浓度的预测结果与实测值相差1~2个数量级。模型对浓度的预测精度未来仍需进一步提高。上述研究结果完善了沉积物-水微宇宙系统试验方法。     

基于前向神经网络的广义环境系统评价普适模型

为了建立由水环境、空气环境、生态环境、水资源环境、灾害环境、遥感环境、社会经济环境等不同环境系统组成的广义环境系统评价都能普适、通用的神经网络模型,针对BP神经网络因收敛速度慢、易于陷入局部极值而使实用性受限的缺陷,提出以双极性sigmoid函数作为网络隐层节点(神经元)的激活函数,而网络输出为所有隐层节点输出的线性求和的前向神经网络的广义环境系统评价模型.在设置广义环境系统指标参照值和指标值规范变换式,并对指标值进行规范变换的基础上,分别构建了适用于广义环境系统评价的任意2个指标规范值的前向神经网模型(NV-FNN(2)结构)和任意3个指标规范值的前向神经网模型(NV-FNN(3)结构).而对于指标较多的广义环境系统评价,只要将多指标分解为以上2个指标和3个指标的两种简单结构的前向神经网络的广义环境系统评价模型的组合表示即可.理论分析和实例检验结果表明:该模型对任意广义环境系统的规范指标值皆普适、通用,因而使不同环境系统的评价变得简洁、统一.规范变换和优化算法相结合的建模思想和方法对简化广义环境系统评价的多元回归、投影寻踪回归、回归支持向量机和径向基神经网络建模亦有借鉴和启迪作用.     

内循环厌氧反应器流动模型及反应过程模拟

为揭示内循环厌氧反应器放大过程中所出现的规律,本文对反应器中流动模型和反应过程进行了模拟研究,通过对主反应区的停留时间分布的实验研究,确定了主反应区流型可用一平推流与两个并联的全混流进行串联的三参数组合模型进行模拟.在实验范围内,平推流区所占的体积分数约为36%,两个全混流区所占的体积分数分别为53%和11%.结合厌氧反应动力学方程,应用组合模型模拟了实际反应器的状态,并和实验值进行了对比,发现反应器出口处CH_4体积流量最大误差为9.67%,在可允许的范围内.同时,模拟了基质初始COD和温度变化对反应器出口状态的影响.研究表明,与其它模型相比,组合模型计算简洁,同时又有较好的精度,能够满足反应器的设计需要.     

卡鲁塞尔氧化沟水力学特性的大涡模拟

本文基于大涡模拟中的Smagorinsky-Lilly模型,对Carrousel氧化沟模型进行了水力学特性模拟,并研究了沟内流速和涡量分布规律.速度与压力耦合求解使用了压力隐式算子分裂PISO(Pressure-Implicit with Splitting of Operators)算法,采用VOF(Volume of fluid)方法追踪自由液面.模拟结果表明,回流现象主要出现在上中层混合液中,逆流现象主要出现于上层混合液中;转轮与转刷的推流作用是造成水面变化剧烈的原因;距转轮与转刷较近的区域、转速较快的转轮与转刷区域及直道段转刷下游水面较高一侧中上层区域的涡量较大.根据实验验证,本次模拟结果和实验值吻合度较好,Smagorinsky-Lilly模型可以准确模拟氧化沟水力学特性.     

用水协会运行绩效及其影响因素分析——基于江西省3949个用水协会的实证研究

近年来我国用水协会的数量呈爆炸式增长,但学者对其运行绩效及影响因素的研究不够全面和深入。论文使用江西省11个市3 949个用水协会数据,对用水协会的运行绩效及其影响因素进行实证研究。研究表明,是否注册、参与农户数、组建边界、协会主要领导人产生方式、是否有工程产权证、灌溉设施完好率、灌区规模对用水协会运行绩效有显著正影响;而租用和借用办公场所、协会工作人员数、协会起源、协会主要领导人身份则有显著负影响。要使用水协会运行良好,应重视协会的注册工作,完善协会主要领导人产生方式,控制协会工作人员规模,深化小型农田水利工程设施产权制度改革。     

RAG-C和RBCA模型中场地特征参数的差异及其启示

近年来,我国大中城市陆续开展污染企业搬迁,这些搬迁企业遗留场地都存在着不同程度的环境与健康风险。开展定量评估人体健康风险是我国工业污染场地管理体系不可缺少的技术手段,也是适合我国国情并走向可持续性土壤与地下水修复及综合环境管理的必然发展方向。污染场地特征参数在风险评估模型中起着重要作用,其对风险评估结果具有显著影响,研究对比了我国污染场地风险评估技术导则(RAG-C)与美国RBCA模型中场地特征参数的区别,并对完善我国污染场地风险评估技术提供了建议。     

基于改进DRASTIC模型、GIS和层次分析法(AHP)的地下水U(VI)污染风险评价

以某铀尾矿库为例,应用层次分析法(AHP)对DRASTIC进行改进,得出AHP-DRASTICLL模型,并构建了综合指数体系,在此基础上,基于GIS平台对某铀尾矿库区地下水受U(VI)污染风险进行了评价和污染区的污染风险划分。由地下水风险区划图得出尾矿库周围与砂卵砾石层区风险较高,丘陵地带风险较低,其结果较好地反映了实际的污染风险现状。     

闸控强感潮河网综合生态治理的数值研究:以崇明岛陈家镇河网为例

文章利用Mike11软件对地处长江口、受强高潮的崇明岛陈家镇相关河网的断头浜疏通、排污引清以及四号河的污染水体原位修复等改善生态环境的综合治理工程措施进行了计算分析。结果表明,工程实施后,在合理的闸门调度下,排污引清5 d后,四号河水质即明显改善,COD降低33%,氨氮降低42%,TP降低21%;四号河的原位生态修复工程可以加快水体的自净。河网综合治理方案的实施可有效改善水质。     

GAM的区域PM_(2.5)浓度影响因子识别及关联关系分析

区域PM_(2.5)浓度影响因子及显著程度对区域PM_(2.5)浓度模拟和污染控制具有重要意义。该研究应用广义加性模型(GAM)建立模型分析2013年京津冀区域PM_(2.5)浓度与AOD、气象因子(相对湿度、温度、降雨量、大气压、风速)和土地利用类型(水体、林地、耕地、建设用地、裸地)之间的相关关系。结果表明,温度、大气压、AOD、林地、建设用地和裸地显著的影响PM_(2.5)浓度;且温度、AOD、裸地、林地与PM_(2.5)存在复杂相关关系,大气压、建设用地与PM_(2.5)浓度存在线性相关关系。GAM模型R~2为0.952,拟合结果与实测结果的线性回归方程系数为0.959,模型交叉验证后得到R2为0.792。结果表明,利用GAM能有效的识别区域PM_(2.5)浓度的影响因子,根据影响因子进行PM_(2.5)浓度拟合并得到可靠的拟合结果。     

基于协调度函数的碳排放初始权区域分配模型研究

针对目前碳排放初始权区域分配模型中分配原则、指标体系不一致的问题,提出了碳排放初始权区域分配协调度概念,并确定了公平性原则、效率性原则、可持续发展原则、保障工业生产原则、保护环境原则作为碳排放初始权区域分配的具体原则,构造了基于各个分配原则下的碳排放初始权区域分配协调度子函数,建立了以碳排放初始权分配系统协调度最大为目标的协调度分配模型。将此模型应用到华东电网区域的碳排放初始权分配中,结果表明该模型合理、有效、可行性高,能较好的兼顾各个分配原则。该区域分配模型不依赖分配指标体系,能有效避免分配指标体系混乱问题,所建立的模型可以为碳排放初始权区域分配的研究提供借鉴。