Predicting Water Quality Impaired Stream Segments using Landscape-Scale Data and a Regional Geostatistical Model: A Case Study in Maryland

In the United States, probability-based water quality surveys are typically used to meet the requirements of Section 305(b) of the Clean Water Act. The survey design allows an inference to be generated concerning regional stream condition, but it cannot be used to identify water quality impaired stream segments. Therefore, a rapid and cost-efficient method is needed to locate potentially impaired stream segments throughout large areas. We fit a set of geostatistical models to 312 samples of dissolved organic carbon (DOC) collected in 1996 for the Maryland Biological Stream Survey using coarse-scale watershed characteristics. The models were developed using two distance measures, straight-line distance (SLD) and weighted asymmetric hydrologic distance (WAHD). We used the Corrected Spatial Akaike Information Criterion and the mean square prediction error to compare models. The SLD models predicted more variability in DOC than models based on WAHD for every autocovariance model except the spherical model. The SLD model based on the Mariah autocovariance model showed the best fit (r² = 0.72). DOC demonstrated a positive relationship with the watershed attributes percent water, percent wetlands, and mean minimum temperature, but was negatively correlated to percent felsic rock type. We used universal kriging to generate predictions and prediction variances for 3083 stream segments throughout Maryland. The model predicted that 90.2% of stream kilometers had DOC values less than 5 mg/l, 6.7% were between 5 and 8 mg/l, and 3.1% of streams produced values greater than 8 mg/l. The geostatistical model generated more accurate DOC predictions than previous models, but did not fit the data equally well throughout the state. Consequently, it may be necessary to develop more than one geostatistical model to predict stream DOC throughout Maryland. Our methodology is an improvement over previous methods because additional field sampling is not necessary, inferences about regional stream condition can be made, and it can be used to locate potentially impaired stream segments. Further, the model results can be displayed visually, which allows results to be presented to a wide variety of audiences easily.     

区域水战略方案选优的动态组合评价模型研究

水安全危机是人类进入新世纪以来在生存及发展方面所面临的最严重挑战之一。研究科学合理的水安全战略成为区域可持续发展的重大课题。针对区域水战略问题涉及众多因素且各因素之间动态关联的特点,提出了基于水战略方案优选的兼容度极大化动态组合评价模型（CMM—DCEM）,并将其成功地应用于我国广东省北江下游及其三角洲地区水安全战略方案优选评价。评价结果及模型基于不确定性的敏感性分析结果证明：CMM—DCEM实现了主、客观赋权方法以及单一评价模型的融合,使用实码加速遗传算法求解目标函数,克服了传统的组合评价方法计算繁琐的不足,评价过程更加科学合理。     

黑龙江省地质灾害防治与环境保护策略分析

地质灾害与地质环境是一对互为影响、互为关联的矛盾统一体。地质灾害是在特定的地质环境条件下孕育发展的，它的发生受到其所处地质环境的制约。反过来，地质灾害对地质环境又具有改造作用，经常会导致产生新的、更大的地质灾害，形成恶性循环，制约经济、社会的可持续发展。因此，防治地质灾害和保护好地质环境是人类在经济、社会发展中面临的重要任务。地质灾害防治与地质环境保护是互利的，灾害的防治是环境质量的保证，环境条件的改善则可在一定程度上制约灾害的发生或降低灾害的程度和频度。如此同步进行可有效防灾，有效保护环境。分析了黑龙江省地质灾害概况和主要地质环境问题；探讨了地质灾害防治和地质环境保护两者之间的关系；并根据该省地质灾害频繁发生和地质环境日益恶化的现实及减灾工作现状，提出了今后加强地质灾害防治和地质环境保护工作的若干建议。     

安徽"两山一湖"地区的地质灾害与防治

地质环境的脆弱性及人类经济活动对地质环境的破坏是制约安徽"两山一湖"地区旅游业可持续发展的重要因素.本文调查了该地区的地质环境和主要地质灾害,分析了崩塌、滑坡、泥石流、水土流失及水体污染、环境地质问题的原因及其时、空、强特征,并针对性的提出防治对策与建议.     

车载环境γ能谱测量系统探测器设计及性能研究

车载环境γ能谱测量系统探测器是环境γ能谱测量技术领域研究热点.为提高探测效率,缩短测量时间,针对车载环境γ能谱测量系统设计了双Nal(T1)晶体探测器,并测试了探测器主要性能指标.研究表明,探测器能量分辨率为6.73％,计数稳定性优于4.2％,可识别238U、232Th、40K等核素,可清晰分辨152Eu各能量峰,温度...     

混合酸消解变化对土壤和沉积物中痕量硒分析影响

基于各3种采集环境样本、国家标准物质的土壤和沉积物,以当前环境监测行业常用的3种消解方法,探讨20种混合酸系统条件在消解条件变化中对复杂样本硒元素测定的影响.确定了最佳土壤和沉积物消解的组合为王水系统(盐酸∶硝酸∶氢氟酸∶过氧化氢∶高氯酸=3∶1∶1∶1∶1),各消解法的处理结果部分(n=5):水浴法消解时间仅需0.5...     

电力设备火灾危险性分析与防控技术

为研究电网及电力设备火灾危险性以及电力设备防火灭火技术,梳理归纳典型电力设备火灾机理与特性以及电力设备火灾风险、火灾相关的多灾种风险评估研究现状,介绍目前先进的电力设备火灾监控技术及典型电力设备防火灭火技术现状及发展趋势,并对电力设备火灾风险评估及防控未来发展趋势进行分析。研究结果表明：需进一步定量化和系统化进行风险分析与评估研究,智能化与全方位进行电力火灾监控,提高并完善灭火技术。研究结果可为电力设备火灾相关安全研究提供参考。     

喀斯特坡地地表径流系数监测初报

通过对喀斯特坡地6种不同土地利用条件下径流小区的地表径流和植被穿透雨量以及地下水出口水位变化进行野外定点连续观测研究,结果表明,6个径流小区地表径流系数均非常小,介于0.01%~12.81%。显然,喀斯特坡地的地表径流易于入渗转化为地下径流。受人为活动影响较大的径流小区,地表径流系数随降雨量的变化呈指数函数型变化特征,容易产生地表径流系数的突变式增长。     

上甸子区域本底站大气痕量活性气体的变化规律

利用TE公司C系列气体监测仪,于2005年1月1日-12月31日,在北京上甸子区域大气本底站连续观测SO2,CO,NO-NO2-NOx和O3的浓度.分析了晴天、雨天、霾天和沙尘天气条件下,不同气体的变化特征及影响因素.结果表明:(1)痕量活性气体在不同天气条件下具有不同的浓度及日变化特征,晴天和雨天日变化最小,而霾天日变化最大;(2)风向和风速是影响上甸子气体浓度变化的重要因素,同时,夏季降水对SO2和NOx的去除作用较为明显;(3)上甸子O3白天最大值与夜间最小值的比值低于4,远低于城区,不利于光化学污染的形成.     

Spatial sampling and the environment: some issues and directions

In this paper we summarize research issues for spatial environmental sampling stemming from a NISS/USEPA workshop held on 21-22 September 1994 at Chapel Hill, NC.