驻马店市PM2.5污染特征及其与气象要素的关系研究

【目的】研究驻马店市PM_2.5污染特征及其与气象要素的关系，为大气污染预报与防治提供依据。【方法】基于2021年3月至2022年2月驻马店市大气颗粒物监测数据及气象资料，对驻马店市PM_2.5污染特征进行分析，并利用SPSS研究气象要素及其与PM_2.5浓度之间的相关性。【结果】2021年驻马店市大气污染日全年占比12%,PM_2.5日均浓度范围为9.2～176.4μg/m³，年平均浓度为44.5μg/m³，冬季浓度最高，春季和秋季次之，夏季最低，月变化呈“单峰型”分布；PM_2.5/PM₁₀平均比值62%，冬季最大，春季最小。【结论】从相关性来看，边界层高度和气温、风速、辐射强度均呈正相关；PM_2.5浓度与气温、辐射、降水和边界层高度均呈显著负相关，与相对湿度和风速呈弱的负相关。此外，风速和大气边界层高度所代表的大气扩散稀释能力对PM_2.5污染有较大影响。     

郑州市冬春季相对湿度和PM2.5的关系

【目的】探究郑州市2019—2023年冬春季(11月至次年4月)PM_2.5浓度与相对湿度的关系,为开展城市PM_2.5监测和道路洒水作业提出建议。【方法】基于PM_2.5浓度及湿度、风速、降水、气温等气象观测数据,在STATA软件中建立多元逻辑回归模型,设定参照组,分析PM_2.5随相对湿度的变化趋势。【结果】2019—2023年冬春季郑州市PM_2.5均值由72.41μg/m³降为61.42μg/m³,降幅为15.2%。在相对湿度低于80%时,随着相对湿度增大,PM_2.5出现在较高浓度区间的概率也增大,且该结果具有统计显著性。【结论】空气中的水分会促进PM_2.5前体物生成二次颗粒物,并导致细颗粒物吸水进而增加重量,但相对湿度过高时可能由于降雨冲刷而导致PM_2.5浓度下降。建议在进行PM_2.5监测时充分剔除湿度对测量值的影响,在道路洒水作业前也要全面考虑气...     

沙尘天气对宁夏环境空气质量的影响探究

【目的】通过分析沙尘天气污染程度和污染过程,探究沙尘天气下的污染特征及变化规律。【方法】依托宁夏现有大气环境质量监测网数据,开展综合分析研究。【结果】宁夏沙尘污染天次和污染程度呈现明显加重趋势,除去本地扬尘源污染,主要以外来性输入沙尘为主。PM_2.5与PM₁₀的比值结果表明,非沙尘天气下比值在0.45～0.49,沙尘过程中比值为0.27～0.30,结果均表现出统一性,即沙尘过程中PM_2.5在PM₁₀的占比明显小于非沙尘过程。相关性分析表明,沙尘天气下PM₁₀与PM_2.5呈现较强的正相关性。【结论】可以采取提升沙尘预报预警能力、加强本地扬尘源管控、及时开展清尘行动及区域联防联控最大限度降低沙尘污染强度。     

鲁西南地区静稳天气特征及其与大气污染物的关系

【目的】研究鲁西南地区静稳天气特征及其与主要污染物的关系。【方法】通过构建静稳天气综合指数,利用2014—2018年济宁、菏泽、枣庄三市的大气监测和气象资料,构建了鲁西南地区静稳天气指数(SWI),分析了SWI与空气质量指数(AQI)及PM_2.5浓度的关系,能较好地表征鲁西南地区大气对污染物的水平与垂直扩散及运输能力。【结果】济宁SWI与AQI相关系数为0.79,与PM_2.5浓度的相关系数为0.78;菏泽SWI与AQI相关系数为0.62,与PM_2.5浓度的相关系数为0.61;枣庄SWI与AQI相关系数为0.77,与PM_2.5浓度的相关系数为0.78。当SWI增大时,PM_2.5浓度与AQI值均增大;当SWI值减小时,PM_2.5浓度与AQI值均下降,其具备较好的对应关系。【结论】静稳天气指数的时间提前特征,说明静稳天气指数对下一日的空气质量具有一定的影响;静稳天气指数在空气质量发生转折时有较好的指示作用;静稳天气指数在一定程度上与大气污染程度的变化一致,且在一...     

集成学习在PM2.5预测中的应用研究

【目的】为了能实时预测PM_2.5的浓度。【方法】采用多种集成学习的方法进行模拟预测。传统的预测方式多采用深度学习或普通传统改进的机器学习算法，只考虑多种污染物浓度产生的影响，而忽略了其他气象因素对PM_2.5预测的影响。因此，传统的预测方式在预测精度上有着很多不足。【结果】本研究以哈尔滨近7年的气象数据和大气污染物浓度为数据集，通过皮尔逊相关系数法来提取主要特征，并过滤掉小于0.5的影响因子，同时使用多种集成学习方法对PM_2.5进行预测，观察不同集成学习方法对PM_2.5预测的准确度。【结论】试验结果发现，GBDT模型的拟合效果对新数据的泛化效果最好，其MSE为334.204 6、RMSE为18.281 3、MAPE为83.438 9、SMAPE为50.616 9。     

风廓线雷达资料在聊城霾天气过程分析中的应用

【目的】通过分析CLC-11-D型边界层风廓线雷达资料，以期提高环境气象预报水平。【方法】统计2015—2020年霾天气过程中的大气边界层高度和风场特征。【结果】霾日数年平均为62d，呈逐年减少趋势；霾在冬季发生最多，其次是春季，冬春季霾日数占全年霾日数的82.1%；地面～1 000 m大气层霾出现的概率随风速增大而减小，风速≤6 m·s^-1最有利于霾的形成、维持和发展，6m·s^-1<风速≤8 m·s^-1时霾减弱，风速>8 m·s^-1有利于霾的消散；1 000～1 500 m大气层风速≤8 m·s^-1最有利于霾的形成、维持和发展；1 500～2 100 m大气层2.1m·s^-1<风速≤6m·s^-1最有利于霾的形成、维持和发展；2 100～3 000 m大气层4.1 m·s^-1<风速≤8 m·s^-1最有利于霾的形成、维持和发展；地面～1 500 m大气层霾出现时风向没有...     

能源微藻培养及厌氧发酵产甲烷过程的生命周期评价

【目的】对微藻培养及厌氧发酵耦合过程进行生命周期评价，筛选最佳的能源微藻培养环境。【方法】估算从BG-11培养基、奶牛场废水和葡萄酒厂废水中分别收获的藻类生物质(即Algae M、Algae D和Algae W)经厌氧发酵产出1 m³CH₄过程的能源消耗和环境影响潜力。【结果】三种藻类生物质在培养收获阶段的能源消耗均高于厌氧发酵阶段，同时，Algae W不仅能源消耗最低，且该微藻生物质在产出1 m³CH₄过程中的生命周期环境影响潜值也最低。【结论】通过葡萄酒厂废水培养的微藻生物质在产甲烷方面具有明显的优势。另外，藻类生长量和产甲烷量的增加有利于产甲烷过程能源消耗量的减少和环境影响潜力的降低。     

某生活垃圾填埋场地下水污染物运移模拟

以南京溧水某生活垃圾填埋场作为研究对象，详细调查水文地质条件，概化水文地质概念模型，利用Feflow软件对该场地进行建模和拟合调参，选取特征污染物氨氮作为模拟对象，对地下水污染物的运移规律进行了模拟。模型考虑防渗有效与防渗失效两种工况下污染物的运移规律，模拟污染物在100天、1 000天、5年、10年和20年的迁移规律、污染范围及浓度情况。结果表明：在防渗有效时，污染物20年内运移的最大距离为18.16 m,污染总面积为57 996.05 m²;防渗失效时，污染物运移主要受水力梯度影响，污染物20年内运移的最大距离为386.89 m,污染总面积为97 528.26 m²。模拟结果旨在为垃圾填埋场的污染防治提供科学合理的参考依据。     

基于自然伽马测井的徐家围子断陷沉积层生热率研究

以徐家围子断陷为研究对象，研究生热率特点及其对地温场的影响。利用18口重点钻井内3 062个自然伽马值，依据自然伽马与生热率(GR-A)之间的关系，计算其生热率的数值，建立岩性-生热率的对比图，估算研究区放射性物质生热对大地热流的贡献以及对深部地层的增温效应。结果显示，徐家围子的平均生热率为(1.229±0.394)μW/m³,岩性是生热率的主要影响因素，流纹岩的生热率最高，平均值为2.30μW/m³,凝灰岩、安山岩、火山角砾岩的生热率平均值也较高，分别为2.19μW/m³、1.75μW/m³、1.69μW/m³,而砾岩的生热率最低，为1.00μW/m³,砂岩的生热率平均值为1.07μW/m³,泥岩的生热率平均值为1.72μW/m³,煤的生热率平均值为1.32μW/m³。根据地层生热率，估算徐家围子沉积层生热贡献的热流为4.92 mW/m²,约占地表总热流70.5 mW...     

紫外光改性活性炭纤维对SO2吸附性能的研究

【目的】SO₂是大气中主要污染物之一，活性炭纤维是一种较好的可吸附SO₂的材料，通过改性技术可以进一步提升活性炭纤维对SO₂的吸附性能。【方法】以聚丙烯腈基活性炭纤维(PANACF)为前驱体，分别采用不同时间和强度紫外光照对ACF进行改性处理，测试了改性后ACF-SO₂吸附量，并初步探究了改性机理。【结果】紫外光处理可以提升ACF-SO₂吸附量，且254 nm紫外光处理的改性效果比365 nm紫外光处理效果更好。改性处理后的活性炭纤维表面酸性官能团数目减少，含氧极性基团增多，最终使改性ACF-SO₂吸附能力增强。其中254 nm紫外光处理3 h后的ACF-SO₂吸附量达到4.721 mg/g，与未处理原片相比提升了11.20%。【结论】紫外光改性活性炭纤维的方法相较于传统改性方法更加温和、环保，为活性炭纤维的改性研究提供参考。     

基于数据模型的压裂参数智能优化方法研究

【目的】为了实现压裂参数的快速和精准设优化。【方法】本研究利用大数据技术及多种机器学习算法，采用基于数据模型的压裂参数智能优化方法来获得最优压裂施工参数组合。【结果】本研究以苏东南某致密气井区的历史压裂数据为基础，利用上述方法对该区的74口水平井的压裂总液量、加砂强度、砂比进行优化设计，并预测压后产能。优化结果表明，该区合理的总液量为3 000～4 600 m³，加砂强度优化为2～3，砂比优化为17～19，优化后增气量为1 890～3 555万m³，压裂参数优化效果显著。【结论】该方法能有效提高压后产能，为其他非常规油气田压裂参数优化设计提供参考。     

无黏结剂NiO/MnO2电极的制备及电化学性能测试

【目的】电极材料是整个电容器的核心,制备高性能电容材料具有重要的实际意义。【方法】通过水热原位生长法及程序升温煅烧法制备NiO/MnO₂复合电极,并探究程序升温速率对电化学性能的影响。【结果】NiO/MnO₂复合电极相对于单一电极具有较好的电化学性能,其中120℃水热原位生长8 h、程序升温速率为2℃/min所获得的NiO/MnO₂电极的电化学性能较好,在电流密度为1 mA/cm²的条件下,面积比电容达到1 313 mF/cm²。【结论】该方法温和、简单,原位生长的方式能够提高活性物质的机械附着性和利用率,复合材料的活性物质间表现出较好的协同效应,可以有效提高材料的电化学性能。     

红崖山灌区土壤盐分空间分布特征

【目的】土壤盐渍化一直是生态环境修复和农业生产的重要影响因素，揭示土壤盐渍化程度与空间分布特征是区域盐渍化防治与治理的重要依据。【方法】以红崖山灌区0～20 cm表层土壤盐分数据以及室内试验分析数据为基础，以Arcgis为基础，结合经典统计学与地统计学方法，研究该区土壤含盐量及盐基离子的空间分布特征及其分布规律，以期为该区生态环境修复、盐渍土改良、农业生产发展等提供合理的依据。【结果】红崖山灌区土壤盐分整体呈现出西南侧整体偏低、局部偏高，东北侧偏高的趋势。其中，土壤含盐量、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-和HCO₃^-的空间分布特征高度相似，表明红崖山灌区土壤中Ca²⁺、Mg²⁺与SO₄^2-、HCO₃^-为主要的结合方式。【结论】为该区生态环境修复、盐渍土改良、农业生产发展等提供合理的依据。     

Si3N4基陶瓷刀具切削45钢切削参数优化

【目的】Si₃N₄基陶瓷刀具被广泛应用于难切削材料的连续或间歇切削，研究陶瓷刀具的角度和切削用量对分析Si₃N₄基陶瓷刀具切削性能的影响规律及优化切削参数选择具有重要意义。【方法】通过正交仿真试验来研究Si₃N₄基陶瓷刀具切削45钢时应力场和温度场变化，确定Si₃N₄基陶瓷刀具切削45钢时刀具角度和切削用量。【结果】刀具前角选择1°和-3°，主偏角选择30°和45°，后角选择0°和5°，刀具刃倾角选择-2°和0°。【结论】刀具角度优化选择前角γ₀=-1°、后角α₀=0°、刃倾角λ_s=-2°、主偏角K_r=30°。切削用量推荐参数为切削速度v为100-150 m/min、切削深度a_p=0.15 mm、进给量f=0.15 mm/r。     

高校实验室安全管理及污染防控

【目的】高校实验室涉及的污染物种类多、成分复杂。实验过程中所产生的“废气、废液和废渣”及其相应的污染物处理和安全质量把控亟待加强。【方法】从高校实验室污染物合理处理处置、危险化学品管控、实验设备安全风险等角度提出安全管控和污染防控对策。【结果】通过规范高校实验室危险化学品安全管理能够合理解决三废污染。【结论】需构建高校实验室污染防控及安全管理体系，从而实现实验室的高效安全管控与污染治理。     

ZnAl-LDH/Al(OH)3复合材料的制备及其对废水中Pb2+的去除性能

利用共沉淀法，以Zn(NO₃)₂和Al(NO₃)₃为原料成功制备了锌铝复合材料ZnAl-LDH/Al(OH)₃(标记为ZAL/AH),采用SEM表征了ZAL/AH的形貌，利用FT-IR、XPS和XRD分析了样品的结构及组成。结果表明，所制备的ZAL/AH为片状结构，相组成受投料比的影响。其中，ZAL/AH-1具有高的比表面积，达到82.7 m²·g^-1。同时，利用所制备的复合材料ZAL/AH对水中的Pb²⁺离子进行了吸附实验，ZAL/AH-1对Pb²⁺的去除率能够达到95%。对吸附结果进行了吸附动力学、Freundlich和Langmuir模型拟合，Langmuir拟合计算得到的最大吸附量为143.3 mg·g^-1。     

气象因子对许昌市冬季典型重污染天气的影响分析

本文利用空气质量和气象要素小时观测数据,分析2016年12月18日至21日发生的持续性PM2.5重污染过程前后空气质量和主要气象因子的变化特征,探讨气象因子对大气环境的影响。研究结果表明:本次重污染过程是稳定气象条件下导致的局地污染积累;在污染积累阶段,风速明显偏小,相对湿度逐渐增加;而在污染清除阶段,气象要素的变化则相反,风速明显增大,相对湿度显著下降;风速和相对湿度与PM2.5质量浓度间均存在指数相关,相关系数平方R2分别为0.451 5、0.541 8,表明在大气污染过程中气象因子对大气环境的影响十分明显。     

钙营养对甜菜幼苗生长和表观光合作用的影响

通过设置不同的Ca²⁺浓度，探究钙营养对甜菜幼苗形态特性和光合作用的影响。结果表明，在0.50、0.75、1.50和3.50 mmol·L^-1Ca²⁺浓度处理下，植株根面积、叶面积、株高和叶绿素含量均随Ca²⁺浓度的升高而增加，在3.50 mmol·L^-1时达到最大值；随着Ca²⁺浓度进一步提升至7.50 mmol·L^-1时，各项指标开始出现递减趋势；参数净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO₂浓度均随Ca²⁺浓度的增加呈先上升后下降的趋势，在3.50 mmol·L^-1时达到最大值。相关性分析和主成分分析表明，4项表观光合作用指标间均存在显著相关性(P<0.005),株高、干重和Tr在衡量不同Ca²⁺浓度对甜菜幼苗生长及光合作用影响中占主要成分。综上所述，适宜的钙营养能促进甜菜幼苗生长，提高光合生理代谢，且在Ca²⁺浓...     

成都市冬季PM_(2.5)污染特征及溯源分析

本研究利用2019年成都锦城湖监测点PM_(2.5)的监测数据,研究成都市冬季PM_(2.5)的污染特征及其与气象要素之间的关系,并利用后向轨迹模型进行颗粒物溯源及追踪分析。结果表明:成都市环境空气PM_(2.5)平均质量浓度为53 g/m~3,达到国家空气质量二级标准;PM_(2.5)质量与温度呈显著正相关性,与风速呈负相关性,与湿度呈负相关性,与气压呈显著负相关性;成都市冬季气团主要来自东北方向,来自东南偏南方向的PM_(2.5)及其前体物对成都市PM_(2.5)质量浓度贡献最大。     

基于FLO-2D的四川小金县炭厂沟危险性评价

【目的】研究炭厂沟泥石流爆发时的危险性。【方法】以炭厂沟1:5 000等高线、50年降雨数据和掩膜作为基础，结合现场勘察情况，运用FLO-2D和GIS软件，模拟炭厂沟在不同降雨频率下(10%、5%、2%和1%)泥石流的运动堆积过程。【结果】以1%降雨频率为例，模拟出的最大泥石流流速为20.97 m/s，最大泥石流流深为7.7 m，堆积面积为33 175 m²。极端危险区范围占比81.8%，具有极高的危险性。对比模拟计算流速与公式计算流速来验算精确度，结果显示可靠性高。【结论】通过选用流速和泥深作为泥石流危险度分区的定量指标，得到炭厂沟泥石流的危险性分区图，为该流域的灾害防治提供科学的参考依据。