人工智能技术对长江流域水污染治理的思考

随着经济的快速发展和城市化进程的不断加速,促使水污染严重的长江流域需从污染物去除过程的建模与优化、污水处理过程的优化控制、水污染监测系统的构建开展水污染治理研究.传统的水污染处理技术存在污染物去除效率预测精度较低、污水优化控制成本较高、水污染监测滞后效应严重的问题.人工智能技术能够有效克服上述问题,因此通过梳理国内外学者利用人工智能技术在污水污染物去除过程的建模与优化、污水处理过程的优化控制及水污染监测系统的构建等方面的研究成果,为全面加强长江流域水污染治理能力提供科学可靠的技术指导.结果表明:①利用人工神经网络技术（径向基神经网络、多层前馈网络-人工神经网络、多层感知器神经网络）对污水污染物去除过程进行建模与优化,为精确预测长江流域重金属（Cr、Cu）、营养盐（TN、TP）、持久性有机污染物〔PBDEs（多溴二苯醚）、HCH（六氯环己烷）〕的去除率提供重要参考价值.②采用污水处理的自动控制技术与人工智能技术（递归神经网络、支持向量机、模糊神经网络等）构建污水智能控制系统,为长江流域实现高效节能的污水优化控制提供重要的技术指导.③利用在线监测仪器和人工智能技术（小波神经网络、多元线性回归-人工神经网络、叠层去噪自动编码器等）建立水污染智能监测系统,为解决长江流域水污染监测响应滞后问题提供有力的技术支持.因此,人工智能技术对长江流域提高污水污染物去除率,降低污水优化控制成本,提升水污染监测时效性具有重要的推广价值.      

全国土壤侵蚀量估算及其在吸附态氮磷流失量匡算中的应用

应用土壤流失方程(USLE),根据我国土壤水力侵蚀分类分级标准,建立了大尺度区域土壤侵蚀量的估算模型;基于GIS技术平台,利用土壤普查数据,构建了全国表层土壤氮磷含量数据库,完成了2000年全国境内水土流失影响下吸附态氮磷的流失量估算.经数据合理性分析验证后得出以下结论:(1)全国因水土流失引发的吸附态氮素和磷素的流失总量分别达到104.22×104t和34.65×104t;(2)长江、珠江和黄河三大流域的吸附态氮、磷流失量之和分别占全国总量的83%和89%,单位面积(1km2)吸附态氮、磷的流失量分别介于6.0×10-4～0.53t和2.1×10-4～0.13t之间;(3)吸附态氮的重点流失区主要分布在长江中上游水土易蚀区、黄河中游沟壑区、西辽河上游区、珠江流域红水河、西江等上游区以及怒江、澜沧江下游区.     

聚硅酸氯化铝处理皂素废水的研究

制备了聚硅酸氯化铝(PASC)絮凝剂,并用其进行了皂素废水处理实验。考察了絮凝剂投加量、pH值、搅拌速度对COD和浊度去除率的影响。结果表明,当絮凝剂投加量为9～13.5 mg/L、pH值5～7、搅拌速度150～250 r/min时,COD和浊度去除效果较好。最佳工艺条件为：絮凝剂投加量11.25 mg/L、pH值6、搅拌速度200 r/min。此时,COD去除率为93.7％,浊度去除率为97.5％。PASC的絮凝性能明显优于PAC。     

表面活性剂在多环芳烃污染土壤修复中的应用

介绍了单一表面活性剂（非离子表面活性剂、生物表面活性剂）、阴-非离子混合表面活性剂对多环芳烃的增溶作用、增溶机理及无机离子对表面活性剂增溶能力的影响,综述了化学表面活性剂和生物表面活性剂在污染土壤生物修复中的应用。由于生物表面活性剂具有许多独特的优点,今后应加强生物表面活性剂的开发与应用研究。     

城市工业水污染控制模拟系统的模型体系

基于工业水污染与工业活动的规模和结构紧密相关的事实，通过分析城市工业水污染经济学特征，依据环境经济学原理，建立城市工业水污染物排放模型。并以决策模型为核心，将水污染排放模型。水环境质量模型以及水污染损失模型整合在系统中，构成城市工业水污染控制模拟系统的模型体系。最后，在分析了黄河流域典型城市-呼和浩特市的工业水污染状况的基础上，建立了符合该市工业水污染特征的模型体系。     

环境风险评价研究进展

环境风险评价是环境管理决策过程的重要组成部分,更是社会经济可持续发展的需要,也是环境科学发展的必然结果。经过几十年的发展,环境风险评价的科学理论体系已基本形成。主要介绍了环境风险评价的相关概念和发展情况,包括环境风险评价的研究内容、一般程序和评价方法,讨论了环境风险评价中的不确定性问题,给出了处理不确定性问题的两种方法-概率论和模糊理论,最后,在此基础上提出加强应用研究,以及多学科交叉和不确定性研究是今后环境风险评价的重要发展方向。     

超临界水氧化偏二甲肼废水的研究

用超临界水氧化法对偏二甲肼废水进行了试验研究,结果表明：以02为氧化剂采用该法能有效地氧化分解废水中的偏二甲肼。反应温度、压力和停留时间是影响废水中偏二甲肼分解去除的主要因素,升高温度、压力和延长停留时间都会显著地提高偏二甲肼的去除率。在氧气过量的情况下,改变氧气浓度对废水的COD去除率没有明显影响。当反应温度为550℃、反应压力为30MPa、反应时间大于90 s时,废水的COD去除率高达99．8％。     

贵州喀斯特地区不同土地利用方式土壤CO_2体积分数变化及影响因素

为了解不同土地利用方式对土壤剖面CO2体积分数的影响,采用气相色谱法对贵州喀斯特地区土壤不同深度空气CO2体积分数进行观测。结果表明：不同土地利用对土壤平均CO2体积分数影响较大,其次序为：次生林（0.35%±0.06%）〉草地（0.34%±0.05%）〉人工林（0.27%±0.03%）〉农田（0.16%±0.03%）。次生林、草地与农田之间土壤CO2体积分数差异性显著,而人工林与农田之间无显著性差异。不同土地利用方式土壤剖面CO2体积分数的时空变化特征比较一致：从春季到夏季逐渐增加而从秋季到冬季又逐渐降低,与该区域的温度和降雨量变化趋势一致。同时随着土壤剖面深度增加CO2体积分数逐渐增大,但在土层12 cm处有突然降低现象（农田除外）。不同土地利用方式土壤空气CO2体积分数变化与大气、土壤温度密切相关（r=0.602~0.886,P〈0.05）,土壤温度升高会导致土壤CO2体积分数上升。土壤湿度虽然也在一定程度上影响了剖面CO2体积分数,但相关性分析表明二者之间并不显著（r=0.105~0.393,P〉0.05）,说明在贵州喀斯特地区,土壤温度对土壤空气CO2体积分数的影响大于土壤湿度。     

Simulation analysis of environmental risk accident and management of high-sulfur gas field development in complex terrain

Environmental risk of high sulfur gas field exploitation has become one of the hot spots of environmental management studies. Severe gas H₂S blowout accidents in recent years have shown that poor understanding and estimates of the poisonous gas movement could lead to dangerous evacuation delays. It is important to evaluate the real concentration of H₂S, especially in complex terrain. Traditional experiential models are not valid in the case of rough terrain, especially in low-lying areas where the gas accumulates. This study, using high sulfur content gas field of Sichuan “Pu Guang gas field” as study object and adopting objective diagnosis of wind field of land following coordinate three dimensions, applied Lagrangian Puff Model and breaking up technique of puffs to simulate the H₂S diffusion condition of blowout accidents produced in the high sulfur content gas field of complex terrain area. The results showed that the H₂S distribution did not occur mainly in low wind direction, and due to the obstruction of the mountain’s body, it accumulated in front of mountain on produced turn over, flowed around submitted jumping type distribution. The mountain waist near the hilltop and low hollow river valley site rapture points simulating contrast showed that the higher the rapture point, the better the diffusing condition of pollutant, the distribution of risk sensitive point decided piping rupture environmental risk size combining the H₂S diffusion result and residential area dispersing in the study area, synthetic judge located in the high rapture point environmental risk was smaller than the low hollow point, thus it was suggested to carryout laying of lining build of equal high line of higher terrain. According to simulation results, the environmental risk management measures aimed at putting down adverse effects were worked out.     

CdS and Ag synergistically improved the performance of g-C3N4 on visible-light photocatalytic degradation of pollution

Environmental Science and Pollution Research - CdS-AgO@g-C3N4 nanocomposites were successfully synthesized and characterized by XRD, N2 physical adsorption, XPS, SEM, TEM, EDX, and UV–Vis DRS...