基于模糊综合-集值统计法的露天煤矿爆破安全风险评价

为减少露天煤矿爆破开采过程带来的生产安全事故,根据某露天煤矿的人员配备、地理位置、地质概况、生产能力与工作制度、安全生产管理情况以及总结以往爆破事故案例,结合相关专家意见,建立了4个一级指标、18个二级指标的某露天煤矿爆破安全风险评价指标体系;利用集值统计法确定一级、二级风险评价指标权重值,选取区间方差法对权重值进行可靠性分析;利用专家评分建立评判矩阵,最终建立了基于模糊综合-集值统计法的露天煤矿爆破安全风险评价模型,并在某露天煤矿爆破安全评价中成功应用,确定评价总得分为78.424 0分,评价等级为二级（很好）;利用最大隶属度原则结合模糊评判矩阵,对各一级、二级评价指标进行安全评价分析,并对重要程度高、专家评分低的指标给出相关建议。     

三峡库区草堂河流域土壤pH空间分布预测制图

以三峡库区草堂河流域为研究区,利用网格布点,共采集102个土壤样点,分析测定土壤的pH值,结合成土母质和地形等10个环境因子,以样点总数的85%作为训练集进行预测模型构建,15%作为验证集检验模型精度,利用随机森林(Random Forest, RF)模型对研究区土壤pH进行空间分布预测并制图。结果表明:土壤pH与谷深、坡长呈显著正相关,与海拔、距河网垂直距离、坡高呈显著负相关。三叠系大冶组灰岩发育的土壤pH值高于三叠系须家河组石英砂岩发育的土壤pH值。基于环境因子的RF预测模型,平均绝对误差(MAE)为0.47、均方根误差(RMSE)为0.59、决定系数(R~2)为0.85,能解释研究区土壤pH值85%的空间变异。对土壤pH值产生主要影响的环境因子为成土母质和海拔。可见,基于环境因子的RF预测模型,预测精度高,可以作为土壤pH空间分布预测的有效方法,能为流域尺度下其他土壤属性的空间分布预测提供依据和借鉴。     

应用鱼类完整性指数F-IBI评价巢湖流域的主要河流健康

保护河流健康是河流生态管理的重要目标,鱼类对维护河流生态系统健康的作用重要且不可替代。依据2013年10月巢湖53个河流采样点的鱼类调查数据,采用假设参照值法构建鱼类生物完整性指数(F-IBI)的参照系统,进而评价河流健康状况。基于29个候选生物参数,通过参数与环境因子间的相关性分析、参数间的冗余分析及其分布范围分析,确定F-IBI由鱼类总物种数、鲤科鱼类物种数百分比、中下层鱼类物种数百分比、肉食性鱼类数量百分比、产粘性卵鱼类数量百分比和耐受性鱼类数量百分比等6个参数构成。利用比值法统一各参数量纲,F-IBI值即为各构成参数比值的累加,进而评价河流水生态健康的等级,其中亚健康的采样点占16.98%,健康状况一般的采样点占50.94%,健康状况较差的采样点占32.08%。此外,影响巢湖主要河流F-IBI的重要水环境变量是叶绿素a。对重点污染区域,修复水生态系统和制定科学合理的策略,是恢复巢湖流域生态健康的重要手段。     

不同pH条件下剩余污泥厌氧发酵过程中溶出物的释放

对剩余污泥进行厌氧发酵处理可实现污泥中有机质和磷的释放并最终回收利用,而pH是影响厌氧发酵过程的重要因子。为研究pH对厌氧发酵中磷与有机物释放的影响,采用批次实验研究了pH分别为3、5、7、9、10、11时剩余污泥厌氧发酵过程中磷和有机物的释放与转化规律。结果表明,在不同pH下,剩余污泥厌氧发酵过程中发生着有机物与不同形态磷的迁移与转化,酸性和碱性环境下的厌氧发酵液成分的三维荧光结构不同。剩余污泥厌氧发酵过程中,泥相钙结合态磷(AP)在酸性条件下转化为液相磷,有机磷(OP)和大部分铁/铝结合态磷(NAIP)在碱性条件下转化为液相磷;其中, pH为11时,污泥发酵液中磷含量最高。污泥发酵类型为丁酸型发酵,发酵产物以异丁酸为主,其次是正戊酸和乙酸。pH为10时,发酵液中的蛋白质与多糖的总量、挥发性有机酸(VFAs)浓度最高,两者呈现正相关关系;类蛋白和类腐殖酸降解,利于VFAs的积累。     

连云港酸雨变化特征及其影响因子分析

利用连云港酸雨观测资料和颗粒物浓度数据,分析了2008—2016年该地区酸雨的变化特征,同时讨论了酸雨发生前污染物浓度及其源地分布特点。结果表明:(1)统计时段内,连云港南、北部年均酸雨日数分别为33.2、21.3d;酸雨的年均pH分别为4.35和4.46,均达到强酸雨等级;8—9月酸雨日数最多,1月最少,但冬季酸雨频率较高。(2)连云港南、北部酸雨发生前平均连续无降水日数分别为2.8、4.0d,且连续性降水的酸雨酸性并不会因为前一天有降水而明显减弱。(3)酸雨开始前,南部地区大气中SO2平均质量浓度达27.6μg/m3,为北部地区的两倍。基于拉格朗日混合单粒子轨迹(HYSPLIT)模式的后向轨迹聚类分析表明,西北和偏南两种路径在连云港南、北两地强酸雨发生前气团轨迹中占比较大,均达60%以上,其源地分别对应华北和长三角两个工业集中、SO2等污染物排放高的地区。     

2008—2018年黄山市酸雨污染特征变化趋势分析

采用2008—2018年黄山市酸雨监测数据,阐述了黄山市酸雨变化特征及成因。结果表明:黄山市降水pH在5.0左右徘徊;酸雨频率在2017年以前均处于高位,以2017年为拐点,下降到最低值(35.7%)。总体上,黄山市酸雨污染情况正在得到改善,但形势依然严峻。SO2-₄和NO-₃的当量浓度之比从2013年的4.09下降到2018年的1.10;SO₂和NO_x排放量逐年减少,但是幅度不同,NO_x排放量下降幅度不大,致使NO_x对酸雨的贡献有增加的趋势;酸雨类型由硫酸型转变为硫酸型和硝酸型并重,机动车排放对酸雨污染的贡献已不可忽视。对黄山市降水中的碱性离子中和能力进行分析发现,黄山市起主要中和作用的离子为NH⁺₄和Ca²⁺。将黄山市降水与其他地区降水进行对比发现,黄山市降水受到的中和作用强于东南地区,但弱于北方地区。     

五老峰隧道岩爆声发射参数特征研究

为研究岩爆事件的声发射特征,为岩爆灾害的进一步监测预警提供依据,对五老峰隧道掌子面附近区域岩爆事件进行声发射监测,以RA均值作为主要参数,研究岩爆发生前后的参数变化规律,并通过与b值等参数分析结果的相互印证,对比岩爆信号与爆破震动信号之间的区别。试验结果表明:不同传感器因为布设位置、耦合程度的差异,接收到的声发射信号数量与参数分布范围存在较大差异;RA均值作为参数分析依据,能够较好地反映岩爆事件的孕育发展过程,且能够一定程度上消除传感器接收信号数量差异的影响,更稳定地反映岩爆事件的信号特征;岩爆事件发生前RA均值与事件密度不断升高,峰值后则都迅速降低,而爆破产生的声发射信号则在RA值上存在一定突变性,且峰值后仍保持较高水平。本次监测中,共发生1次微型岩爆,而在左洞爆破后,声发射信号明显增多,但并未产生显著破裂事件。     

SVD在串联故障电弧检测及选相中的应用*

煤矿井下发生串联故障电弧易引发火灾等安全事故,为了预防电气火灾、指导线路维修,利用三相电动机及变频器负载开展不同线路、不同电流条件下的串联故障电弧实验,研究三相串联故障电弧的检测及选相方法。首先,对单相电流进行一阶差分处理后,建立改进的吸引子轨迹矩阵作为故障特征矩阵;其次,对故障特征矩阵进行奇异值分解,采用特征矩阵的奇异值构建串联故障电弧检测及选相的特征向量;最后,利用极限学习机建立故障电弧检测及选相模型,并测试检测及选相准确率。研究结果表明:提出的SVD方法可以利用单相电流实现三相电动机及变频器负载回路中的串联故障电弧检测及选相。     

基于能值分析的城市生态效率研究——以南京市为例

本文采用能值分析和数据包络分析方法,构建了城市物质代谢生态效率的度量模型,从代谢流量和生态效率两个角度评价了南京市生态经济系统1990～2010年间的可持续发展情况。结果表明：（1）21年来,南京地区的能值产出率和可持续指标不断降低,环境负载率呈持续增长趋势;（2）南京城市系统生态效率总体呈波动上升趋势,1990～2006年间资源生态效率一直低于环境生态效率,2006年后开始有所提升。虽然南京市生态效率有所提高,但未来的发展面临快速增长的环境压力等阻碍。为此,南京应优化进口能值组成,加大可更新资源开发力度,提高不可更新资源利用率,实现废弃物资源化等。