模糊数学和污染指数法在土壤重金属污染中的应用

依据土壤质量评价中所存在的模糊性和渐变性的特点,采用模糊数学和污染指数法对长春市土壤中重金属(Pb、Cu、Ni,Zn)综合污染状况进行环境质量评价,并进一步对各评价因子在不同功能区的污染程度和来源进行分析.结果表明,长春市土壤环境质量基本上为二级水平,已超过中国土壤自然背景值.各功能区土壤环境优劣顺序为工业区＞住宅区＞郊区耕地＞公园＞开发区;不同功能区各评价因子在土壤中污染水平差异较大,主导污染因子为Ni,已经达到中度污染水平,除此之外,Pb污染较重.     

改进的变尺度优化算法在节水灌溉制度优化设计中的应用

应用改进的变尺度混沌优化算法对水分生产函数模型进行求解,求解程序用Visual Basic编写.以河西武威绿洲春小麦数据为例,将混沌算法应用于小麦灌溉制度优化设计中,并与动态规划法进行对比,证明改进的混沌优化算法可以提高灌溉制度优化设计的精度与速度.     

铝、氟及其复合处理对茶树根际土壤酶活性的影响

研究了铝、氟及其交互作用对白茶和智仁早茶根际土壤酶的生态效应。结果表明,在单独施铝处理中,脲酶和多酚氧化酶活性受到抑制,其它土壤酶活性均随铝浓度的升高呈现先升后降的趋势,当Al浓度高达400mg/kg时,对酶呈现出抑制作用,影响达显著或极显著水平;在单独氟处理下,磷酸酶、尿酸酶活性变化不大,随着氟浓度的升高,除多酚氧化酶活性受抑制外,其余的酶活性也呈现出先升后降的趋势,当F浓度高达120 mg/kg时,对酶产生抑制作用,总体上氟的影响不如铝显著;铝、氟复合处理条件下,铝与氟之间联合作用对脲酶、蛋白酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶、尿酸酶和抗坏血酸氧化酶活性产生了显著或极显著的交互效应,其作用方式因铝、氟处理浓度组合、酶及茶树品种的不同而不同。研究还发现,铝、氟对茶树根际土壤酶的交互效应与铝氟浓度的比值有密切关系,且不同的酶活性达最高时的铝氟比值基本相同,表明在茶树体内代谢中铝、氟之间存在一定的相关性。根际土壤酶活性在两个茶树品种间存在较大的基因型差异,尤其以酸性磷酸酶和抗坏血酸氧化酶最为显著,总体上白茶根际土壤酶对铝、氟及其交互作用较智仁早茶更敏感,两茶树品种之间土壤酶活性的差异与茶树根际过程密切相关。     

吉林西部降水入渗模拟中有关参数转换及确定

降水入渗模拟可以客观地反映随环境条件和人类活动影响下的水循环变化,SWAT可较好地实现对降水入渗过程的模拟,但该模型应用过程中,由于其自带数据库采用美国制,与我国土壤普查所采用的卡钦斯基制或国际制存在一定差异,导致模型本身自带的数据库不能直接使用。针对以上问题,就土壤数据库建立过程中的质地转换和土壤饱和含水率(Ks)的计算进行探讨。应用三次样条法对土壤质地进行了转换,并采用SPAW软件计算Ks值。结果表明将三次样条法应用于吉林西部土壤质地转换效果较为合理,而且通过SPAW计算Ks值大大减少了工作量,提高了工作效率。     

石油污染地下水中芳烃降解菌的反硝化能力分析

采用芳烃降解菌,通过反硝化培养基进行富集、分离、纯化,获取能够进行反硝化作用的芳烃降解菌,在此基础上进行具有反硝化作用的芳烃降解菌生理生化特性实验及菌种反硝化作用动态规律研究,并对菌种进行基因鉴定。研究结果表明：萘降解菌中酵母菌和菲降解菌中的细菌都有着很好的反硝化能力,去除硝酸盐的效果分别达到了44.98%和45.60%。菲降解菌的生长速度更快,相同时间内OD660值比萘降解菌高。研究成果为芳烃降解菌在石油污染地下水环境中的生物地球化学作用机制提供了辅助的分析依据,为进一步的完善石油类污染地下水的生物修复研究提供理论和实验支撑。     

基于CASA模型的吉林西部植被净初级生产力及植被碳汇量估测

将MODIS数据,气象数据与植被数据相结合,利用CASA模型与土壤微生物呼吸模型,计算2001-2010年吉林西部的陆地植被净初级生产力(NPP)和土壤微生物呼吸RH,在此基础上估算了净生态系统生产力(NEP),分析NEP变化规律和原因,估测吉林西部植被碳汇量,结果表明:研究区NPP呈自西向东逐渐增加的趋势;碳源主要分布在通榆、镇赉和大安土地盐碱化比较严重的地区,其植被碳汇量为-160-0gC·m-2·a-1;前郭、扶余、松原、长岭以及白城和镇赉的两个水田灌区的NEP为150-300gC·m-2·a-1,起到碳汇的作用;10年间吉林西部NEP总体上呈波动上升趋势,2010年碳汇能力较2001年增加了47.10gC·m-2·a-1。     

吉林省中部地区畜禽养殖温室气体排放特征

为了解吉林省中部地区畜禽养殖温室气体的排放量和空间分布特征,根据联合国政府间气候变化化专门委员会(intergovernmental panel on climate change,简称IPCC)(2006)提供的方法,通过获取2005—2015年吉林省中部地区畜禽产量和排放因子,估算农业畜禽养殖温室气体排放量。结果表明,2005—2014年平均甲烷排放总量为1 175.70万t CO2-eq/年,氧化亚氮排放总量243.66万t CO2-eq/年;2005—2015年期间畜禽温室气体排放量呈先上升后下降趋于平缓趋势,2007—2010年排放量高于11年平均值(1 419.36万t CO2-eq/年),这与吉林省其他牛、猪、奶牛和山羊养殖数量变化有着明显关系;2005—2015年四平市、吉林市、榆树市、农安县和德惠市平均温室气体排放量为6 719.9万t CO2-eq,占吉林省中部温室气体排放量的44.21%。     

洮儿河扇形地地下水动态特征分析

洮儿河扇形地地下水位逐年下降,为了合理开发利用地下水,有必要对地下水动态特征进行分析。采用地下水动态分析、衬度系数方差分析以及相关分析三种方法对研究区地下水埋深进行分析。结果表明研究区内地下水埋深在2010年以前一直呈增大的趋势,2010年以后埋深呈现减小的趋势,地下水类型为渗入-径流型;研究区内地下水埋深波动变化较大,东北部的地下水波动程度明显大于其他区域,南部和西部也有部分波动性较大的区域;研究区总体上地下水埋深与降雨量的相关性较弱,其中研究区东部相关性要明显高于西部,只有部分区域呈现显著相关性。总的来说研究区东部地下水位动态的复杂程度要高于西部,并且总体上水位下降,需要及时采取措施,控制地下水的开采量,做到地表水与地下水联合调蓄,实现地下水资源的可持续利用。     

基于Hydrus-1D模型的大安灌区旱田灌溉入渗补给研究

以吉林省大安灌区为研究对象,在野外调查和资料收集的基础上,借助Hydrus-1D模型,模拟分析了旱田(玉米地)灌溉条件下地下水入渗补给过程。结果表明：模拟期间蒸散发动态变化较大,蒸腾量约为蒸发量的2.18倍,玉米生育期内,土壤水分蒸腾损失约占蒸散发消耗的79.74%,蒸散发在作物生长旺季以蒸腾为主,其它时段则以蒸发为主;旱田灌溉条件下,降水灌溉大量入渗形成土壤水,土壤水与地下水发生双向的、动态的水量频繁交换,模拟中地下水入渗补给量约为33.63 mm,入渗比为5.21%,其与研究区细密的包气带介质岩性有关。研究成果可为进一步开展旱田灌溉合理方案的制定提供科学依据。     

基于BP神经网络的辽河源头区水质评价研究

基于辽河源头区水环境问题日益突出的现状,该文开展了辽河源头区水环境质量的研究,旨在对区内的水体质量进行分析评价。通过资料收集与汇总,基于BP人工神经网络结构的思想和理论,利用研究区内13个控制断面的水质监测数据,建立了包括pH、溶解氧、氨氮、化学需氧量、五日生化需氧量、高锰酸盐指数的水质综合评价模型,并应用训练好的模型进行仿真运算及水质综合评价。结果显示,在选取的13个断面中,约76.92%的断面为Ⅴ类—劣Ⅴ类水质,仅有23.08%的断面水质级别在Ⅱ—Ⅲ类之间,研究区上游断面的水质状况较好,中下游的水质较差。将该结果与《环境公报》公布的主要断面水质结果进行对比,81.25%的评价结果相同,采用BP神经网络对研究区水质进行综合评价具有较强的适用性和可靠性。