Comparison of the Performance of Statistical Models in Forecasting Monthly Total Dissolved Solids in the Rio Grande1

Abudu, S., J.P. King, Z. Sheng, 2011. Comparison of the Performance of Statistical Models in Forecasting Monthly Total Dissolved Solids in the Rio Grande. Journal of the American Water Resources Association (JAWRA) 48(1): 10‐23. DOI: 10.1111/j.1752‐1688.2011.00587.x Abstract: This paper presents the application of autoregressive integrated moving average (ARIMA), transfer function‐noise (TFN), and artificial neural networks (ANNs) modeling approaches in forecasting monthly total dissolved solids (TDS) of water in the Rio Grande at El Paso, Texas. Predictability analysis was performed between the precipitation, temperature, streamflow rates at the site, releases from upstream reservoirs, and monthly TDS using cross‐correlation statistical tests. The chi‐square test results indicated that the average monthly temperature and precipitation did not show significant predictability on monthly TDS series. The performances of one‐ to three‐month‐ahead model forecasts for the testing period of 1984‐1994 showed that the TFN model that incorporated the streamflow rates at the site and Caballo Reservoir release improved monthly TDS forecasts slightly better than the ARIMA models. Except for one‐month‐ahead forecasts, the ANN models using the streamflow rates at the site as inputs resulted in no significant improvements over the TFN models at two‐month‐ahead and three‐month‐ahead forecasts. For three‐month‐ahead forecasts, the simple ARIMA showed similar performance compared to all other models. The results of this study suggested that simple deseasonalized ARIMA models could be used in one‐ to three‐month‐ahead TDS forecasting at the study site with a simple, explicit model structure and similar model performance as the TFN and ANN models for better water management in the Basin.     

三级生物接触氧化除油生化池的生物膜特性

将生物接触氧化技术用于油田稠油污水的处理,在三级串联运行的生物接触氧化池中,生物膜特性主要由生物膜上原油成分决定。在沿水流方向上,生物膜上易降解原油组分含量降低,难降解组分含量上升,第一级生化池中的生物膜厚度和优势菌种数量明显超过第二级和第三级,藻类主要生长在一级生化池的后部和二、三级生化池中的生物膜上,原生动物出现在二级和三级生化池生物膜上,而后生动物只出现在三级生化池生物膜上。     

沱江流域主要污染负荷预测及时空分布特征

耦合社会-经济因子探究工业点源和生活污染源污染负荷未来变化趋势,可为优化水环境规划和管理方案提供理论依据。选取沱江流域为研究区域,采用经济增长预测法、工业点源传统统计法、人口趋势灰色模型预测法和排污系数法分别计算了2020-2025年该区域28个县(市、区)的工业GDP值,工业点源废水排放量及主要污染负荷(COD、NH₃-N、TN、TP),农村与城镇人口及生活污染源的主要污染负荷,并利用ArcGIS技术探究了工业点源和生活污染源主要污染负荷空间分布特征。结果表明:2020-2025年,工业GDP值总体呈逐年增加趋势,而工业废水排放量总体呈逐年减少趋势,预计到2025年,流域工业GDP值将增加至2.52×10¹²元,而工业废水排放量将减少至0.64×10⁸ t。工业点源主要污染负荷表现为COD>NH₃-N>TN>TP。沱江流域总人口数与生活污染源污染负荷呈逐年增加趋势,其中城镇人口与生活污染源污染负荷呈逐年增加趋势,农村人口与生活污染源污染负荷呈逐年减少趋势,且城镇人口及生活污染源污染负荷增加量大于农村人口及生活污染源污染负荷减少量。城镇、农村生活污染源的主要污染负荷表现为COD>NH₃-N>TN>TP。工业点源和生活污染源主要污染负荷在空间上存在高度异质性。2025年,来自工业点源的主要污染负荷均呈上游较少,中、下游较多的特征;来自城市生活污染源的主要污染负荷均呈中、上游较多,下游较少的特征;来自农村生活污染源的主要污染负荷均呈中游较多,上、下游较少的特征。笔者提出耦合社会-经济因子预测流域污染负荷的方法可以推广到其他与社会经济指标相关联的流域工业点源、生活污染源污染负荷的预测研究中,以期为未来流域水环境管理与治理提供科学参考。     

全球地表水中全氟和多氟烷基化合物污染特征演替

综述了全氟和多氟烷基化合物（PFASs）在国内外地表水环境中的空间分布及污染特征,总结归纳了PFASs的来源和特征变化趋势。针对地表水中PFASs的监测种类、监测技术及风险评估等方面存在的问题,提出未来需加强日常监测,重点加强对水环境中新型PFASs的关注;针对流域中不同种类PFASs建立高特异性、高灵敏度监测新技术;筛选适合的水生生物作为环境污染指示物以应用于新污染物的评估等建议。为今后我国地表水环境 PFASs污染的现状调查及治理工作提供确实可行的科学参考。     

辽宁省淡水鱼类体内多溴联苯醚和六溴环十二烷的富集特征及健康风险评估

分析了辽宁省4个典型城市淡水鱼类中多溴联苯醚（PBDEs）和六溴环十二烷（HBCDs）的富集特征,并进行了健康风险评估。结果表明：淡水鱼类体内PBDEs和HBCDs检出率均为100%,PBDEs和HBCDs的平均质量分数分别为9.73 和21.81 ng/g（脂重）。PBDEs中的单体BDE 183、BDE 209和BDE 153在辽河流域不同鱼类的同源种中占优势,分别占PBDEs的26.8%～40%,17%～44%和14%～22%。在HBCDs的3种同系物中,α-HBCD是主要的单体,其相对贡献率为45.15%~84.71%。辽河流域的工厂企业生产活动对淡水鱼类产生了影响,居民通过消费水产品摄入PBDEs和HBCDs。健康风险评估结果显示：PBDEs和HBCDs的健康风险指数均＜1,说明当地水产品中PBDEs和HBCDs的非致癌风险处于可接受水平。     

濮阳市工业污染特征与产业布局调整路径探析

基于2017年濮阳市第二次全国污染源普查数据,采用聚类分析和核密度分析的方法对濮阳市行业结构特征、工业污染集聚特征进行了分析。结果表明,濮阳市支柱行业为石化行业,工业总产值占比36.92%,远高于其他行业;非金属矿物制品企业数量最多,污染物排放总量最高;颗粒物排放量占濮阳市工业污染源排放总量的33%,占比最高;非金属矿物制品业与石油、煤炭及其他燃料加工业是濮阳市废气污染物的主要来源,石油、煤炭及其他燃料加工业与农副产品加工业是濮阳市废水污染物的主要来源;濮阳市产业集聚区是污染物产排的重要区域,其污染物产生量占濮阳市污染物产生总量的95.49%,污染物排放量占濮阳市排放总量的63.05%。而非产业集聚区的污染物排放量占濮阳市排放总量的36.95%,是精准治污的重点。针对濮阳市产业结构和产业布局现状,提出,重新整合辖区非金属矿物制品业,继续做强石化行业,兼顾发展污染物排放强度低的行业;挖掘产业集聚区减排潜力,建设绿色产业集聚区是经济与环境协调发展的重要途径;非产业集聚区企业应因地制宜,政策引导,发挥中小企业自主能动性,提升环境质量。以期为濮阳市产业布局调整提供技术支持。     

高温高压下煤孔隙结构的变化对瓦斯吸附特性的影响

为了研究高温高压条件下煤孔隙结构变化对瓦斯吸附特性的影响,选取九里山矿无烟煤,在压力为7 MPa、温度为40～130℃的条件下进行等温吸附实验和压汞实验。研究结果表明:煤样对甲烷的等温吸附曲线在该压力、温度条件下符合Ⅰ型吸附曲线特性,吸附规律符合Langmuir吸附模型;在压力7 MPa和温度130℃条件下,煤样的孔隙结构发生一定的变化,煤的比表面积增大、累计孔体积降低,可见孔及裂隙的数量比例增高,加强了煤样孔隙之间的连通度,导致原本吸附在煤样表面的甲烷分子大量解吸;在压力不变的情况下,随着温度的不断增高,煤的极限吸附量逐渐减小,其主要原因是样品孔隙结构的破坏和分子间作用力的变化。     

矿化垃圾中的微生物区系与酶活性变化特征研究

选择某市郊城市生活垃圾填埋场为研究对象,对填埋时间分别达6、8、10年的矿化垃圾中的微生物区系与酶活性变化特征进行了比较。结果表明,表层(0～50 cm)和底层(100～150 cm)矿化垃圾中的微生物数量和酶活性变化幅度大于中层(50～100cm);填埋达6、8、10年后的各层矿化垃圾中的细菌数量明显低于对照,放线菌数量则明显高于对照,而真菌数量在表层和中层中高于对照或与对照相当,在底层则低于对照,各层中的脲酶、碱性磷酸酶、碱性磷酸酶活性则明显高于对照或与对照相当;总体来说,相同填埋深度的矿化垃圾中,填埋达6～8年的细菌、真菌、放线菌数量和脲酶、碱性磷酸酶、酸性磷酸酶活性的变化幅度要大于填埋8～10年的,且均在填埋8～10年趋于稳定。     

小型燃油锅炉NOx的排放特征与管理控制

以68台燃油锅炉（≤10～MW）NOx排放实测数据为基础,通过统计分析方法,研究了NOx的排放特征;通过对比分析,探讨了我国燃油锅炉NOx排放控制与管理现状,讨论了进一步加强我国燃油锅炉NOx排放管理控制的可能性与可行性,并提出了相应的管理控制建议。结果表明,NOx平均排放浓度为318．2mg／m^3,基于燃料消耗量的平均排放因子为4．4kg／t,基于燃料发热量的平均排放因子为102．8ng／J,基于燃料氮含量的平均排放因子为2．1mg／mg;建议采取分阶段控制的方式,逐步提高NOx排放限制,从而实现控源减排目标。     

伊犁河伊宁市段水质污染特征分析

在对伊犁河伊宁市段历年水质状况进行综合评价的基础上,探讨了城市河段水质的变化规律、污染特征和成因。