GIS在湿地生态系统设计和管理中的应用研究

探讨了湿地地理信息系统建立中GIS技术在湿地数据库的建立、湿地数据的分析、决策支持系统的建立和人机交互界面的设计等方面的应用,分析了建立湿地地理信息系统的一般流程。研究可为湿地生态系统设计和管理提供参考。     

添加原水在猪场废水处理中的应用

双峰县某猪场存栏大约1万头,日排废水大约250 t。该猪场采用的是SBR(Sequencing Batch Ractor Activated Sludge Process,系列间歇式活性污泥法)工艺直接处理厌氧消化液,但其处理出水与环保排放要求还有很大距离,环境污染仍很严重。为此,2012年1月份笔者对其原有的处理进行了技术改造,即在猪     

改进支持向量机对污水处理厂运行状况的故障诊断

针对污水处理厂运行时故障数据不平衡性和代价敏感等特点,构造风险泛函RWLOO(α)来改进支持向量机(Support vector machine,SVM);并用遗传算法(GA)对风险泛函求全局最优.在GA对RWLOO(α)寻优过程中,SVM的几个参数以及核函数同时进行最优化.结果表明:用改进的SVM对污水处理厂的故障数据进行分类时,比未经改进的SVM错分类率低16.5%.     

南四湖生态系统健康评价研究

对南四湖生态状况进行了调研,确立了南四湖的生态系统健康评价指标体系,并利用支持向量机在处理分类问题方面的优势,构建了基于支持向量机的湖泊生态系统健康评价模型,并选取了2008年南四湖的水质和生物群落数据进行评价,结果表明南四湖处于一般病态状态。     

新农药氯溴虫腈在甘蓝和土壤中的残留及持久性

氯溴虫腈,试验代号HNPC-A3061,化学名称为1-(2-氯乙氧)甲基-4-溴-2-(4-氯苯基)-5-三氟甲基吡咯-3-腈,是我国自主研制的一种新型吡咯类杀虫剂,主要用于防治蔬菜、水稻和棉花害虫。通过两年三地田间试验,研究了氯溴虫腈在甘蓝和土壤中的残留与消解动态。结果表明:2012年氯溴虫腈在湖南、河北和江苏三个试验点甘蓝上的消解半衰期分别为5.28、5.14、6.16 d,土壤中的消解半衰期分别为13.05、7.87、11.12 d;2013年甘蓝上的消解半衰期分别为7.17、6.42、10.73 d,土壤中的消解半衰期分别为2.75、2.32、5.94 d。根据我国农药残留等级标准,氯溴虫腈属于易降解农药。以10%氯溴虫腈悬浮剂的有效成分施药剂量18 g a.i.·hm-2和27 g a.i.·hm-2各喷施3～4次,距最后一次施药14 d,氯溴虫腈在甘蓝和土壤中的最大残留量分别为0.290 mg·kg-1和0.141mg·kg-1,建议氯溴虫腈在甘蓝上的最大允许残留限量为1.0 mg·kg-1,安全间隔期为14 d。     

长沙市PM_(10)、PM_(2.5)污染特征及其与气象条件的关系

2014年6月1日~7月2日在黄土岭、马坡岭采样点采集PM10、PM2.5样本,研究PM10、PM2.5质量浓度的时空分布特征,并分析其与气温、风速、相对湿度、气压和降水的相关性。结果表明,黄土岭、马坡岭PM10平均日均浓度分别为108.37、91.00μg/m3,日均浓度超标率分别为25.00%、18.75%;PM2.5平均日均浓度分别为73.48、65.09μg/m3,日均浓度超标率分别为31.25%、34.38%。长沙市PM2.5污染比PM10严重。6月12~16日PM10、PM2.5污染最严重,出现了灰霾天气。PM2.5和PM10质量浓度呈显著正相关;PM10、PM2.5质量浓度与气温、风速、气压呈正相关,与相对湿度呈显著负相关,与降水量呈弱负相关。     

土壤中多溴联苯醚研究进展

多溴联苯醚(Polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)是一种新型的有机污染物,作为溴化阻燃剂被大量使用。目前,PBDEs在我国多处土壤介质中均有检出。同时由于其具有毒性、可持久性、生物蓄积性,近年来已成为环境领域关注的热点。本文分析了土壤中PBDEs的来源,总结了土壤中PBDEs的分布水平,介绍了土壤中PBDEs的迁移规律,讨论了土壤中PBDEs的降解途径,并对今后土壤中PBDEs的研究进行了展望。     

基于Monte-Carlo模拟的土壤环境重金属污染评价法与实例研究

综合分析了现行确定性土壤环境质量评价中的不足,将Monte-Carlo模拟引入地累积指数模型中,并进一步通过数据的挖掘和对土壤中各重金属的生态风险差异的考量,构建了基于不确定性理论的土壤环境质量评价法．将所建方法应用于实例区域,分别构建重金属的实测含量参数和其对应背景值参数的概率分布模型,设定模拟中最大实验量为1 000,置信区间为95%,抽样方法为拉丁超立方（Latin hypercube sampling）,得到基于不确定性理论的土壤环境质量评价结果：评价区域土壤中各重金属的污染排序为Cd＞Ni＞Zn＞Cu＞Cr,其中,Cd隶属于严重污染等级的概率高达98.1%;Ni和Zn有着明显的空间分布差异,并且属于严重污染的概率也分别达84.5%和87%;Cr和Cu的污染等级相对较低．而后,将所得结果与现行的确定性模型评价结果进行了对比分析,结果表明：所建基于不确定性的评价模型具有更好的评级分辨力,并可更全面、真实地表征该区域土壤重金属的污染特征和概率风险水平．     

酸-超声波预处理及糖化水解稻草研究

采用室内实验方法,研究了酸-超声联合预处理稻草对其化学组成以及糖化效果的影响,并与传统酸预处理法的效果进行了对比.结果表明,与未经处理的稻草相比,经酸-超声波处理的稻草其半纤维素、木质素含量最高分别减少了64.46%、62.19%,纤维素含量最高则上升了73.20%,而酸处理的稻草相应数值只能达到56.72%、59.90%及53.41%.同时分别对两种方法的稻草糖化的工艺条件通过正交试验进行了优化,得出两种方法的稻草最佳糖化条件均为:pH值为4.8,温度为45℃,酶浓度为20mg·g-1.在该条件下,对于酸-超声波预处理稻草,在糖化108 h以后还原糖浓度稳定并达到最大值26.4 g·L-1而对于酸预处理稻草,在糖化120h以后还原糖浓度才稳定并达到最大值26.2 g·L-1,且前者能比后者产生更多的葡萄糖以及更少的木糖,更有利于提高后续酒精发酵的效率.     

含铜堆肥施用对红壤及地下水的污染机理研究

城市生活垃圾、畜禽粪便等堆肥原料的重金属污染问题已经非常普遍.因此,研究重金属污染堆肥对土壤及地下水的污染有重要的意义.本文选取了我国南方广泛分布的旱地红壤为供试材料,通过室内土柱模拟降雨实验,探讨不同程度Cu污染堆肥施用到红壤后在土壤中的迁移规律及对地下水的污染机理,揭示堆肥中的Cu 在红壤各土层中的形态分布,以及铜的迁移与渗滤液的pH、电导率、可溶性有机质等之间的关系.实验结果表明:在实验8 h时逐渐有Cu随渗滤液流出,在11 h时Cu浓度达到0.015 mg/kg 左右.随着 Cu 在土柱中的迁移,渗滤液pH呈下降趋势,且堆肥中铜的浓度越高,渗滤液pH值下降越大. Cu污染堆肥处理比对照处理的渗滤液中DOM最大浓度渗出时间提前2 h.在模拟降雨完成后,Tessier法测定土柱中的Cu形态在表层、次表层、深层土壤中所占的百分比结果表明:铜在各层中主要以相对稳定的残渣态存在,可交换态、铁锰结合态向有机结合态转化,高铜污染堆肥处理的碳酸盐结合态、有机结合态所占比例比低铜污染堆肥处理的高,且随着土柱的深度而增加.