基于MODIS遥感影像数据的洞庭湖蓄水量估算

以洞庭湖为研究对象,应用MODIS遥感影像、水位以及湖底DEM数据估算洞庭湖蓄水量.根据水体在近红外和红外波段的吸收特性,通过对MODIS数据NDVI指数和NIR波段分别设置阈值的方法来实现对洞庭湖水面的动态提取.根据洞庭湖流域各水文/水位站的水位数据,进行空间插值,得到洞庭湖多个时段的水位空间分布.结合洞庭湖水面提取数据、水位插值数据和湖底DEM,估算洞庭湖蓄水量,并以此初步分析三峡截流前后洞庭湖流域的水文响应.结果显示,该方法能有效实现对洞庭湖蓄水量的估算,计算得出的水面面积、蓄水量有明显的相关性;洞庭湖蓄水量与城陵矶水位呈现明显的3次曲线关系,截流前后3年拟合方程决定系数分别达到了0.915和0.928;截流后三峡工程调蓄功能初显,连续3年洞庭湖汛期累积水量占全年水量比重减小;与此同时夏末秋初三峡水库蓄水,下泄水量减少加剧了2006年洞庭湖流域夏秋连旱的影响.     

湘江四环素及抗性基因含量特征及其季节变化

采用高效液相色谱质谱法分析了湘江长沙河段水体及底泥中4种常见四环素类抗生素的含量特征及其季节变化,并采用实时荧光定量PCR研究了该水域相应的5种代表性抗生素抗性基因(tet A,tet C,tet G,tet M和tet X)的存在及丰度.结果表明,水体中四环素类抗生素的质量浓度均值在16.23~496.73ng·L-1之间,底泥中四环素类抗生素的质量分数为347.77~3 829.75ng·kg-1,易受季节变化影响.5种目标抗性基因在所有样品中均有检出,其中tet A和tet C的绝对拷贝数及相对丰度较高,为湘江长沙河段的优势抗性基因.相关性分析表明:冬季水体中的tet A和tet C含量与底泥中的含量显著相关,几种目标抗生素与抗性基因之间并不存在明显线性关系.     

Fe/C微电解-Fenton法预处理提高垃圾渗滤液可生化性的研究

研究采用Fe/C微电解-Fenton法对老龄城市生活垃圾渗滤液进行预处理,提高其可生化性.通过调整初始pH,Fe-C投加量,铁碳质量比,H_2O_2投加量及反应时间考察其对垃圾渗滤液处理的效果,同时对Fe/C微电解,Fenton以及Fe/C微电解-Fenton的处理效果进行对比研究.实验结果表明,Fe/C微电解-Fenton法预处理表现出最好的处理性能,其最佳处理条件为:初始pH 3,Fe-C投加量52g/L,Fe/C 3,H_2O_2投加量12mL/L,接触反应1h后,COD去除率达到75%.此外,渗滤液的BOD5/COD也从0.075提高到0.250.     

植物高度非均匀性对明渠床面糙率影响的试验研究

采用多普勒流速仪测量边壁附近的流速,用间接法中的流速测量法测量边界上的切应力,用棕榈毛作为植物的模拟材料.以植物高度表示有植物床面的粗糙突起程度,以高度的方差表示粗糙度的非均匀性.在植物密度和直径不变的情况下,对不同高度组合的植物进行了水槽试验研究.探讨了植物高度的非均匀性对水流阻力的影响.结果表明:与高度均匀的植物相比,随着植物非均匀性的增大,阻力的差异先增大后减小,最后非均匀性的影响消失.     

普通醋纤香烟滤嘴内温度及烟碱分布模拟

为减少香烟抽吸过程中烟碱对人体健康的危害,在ISO抽吸模式下,采用标准k-ε湍流模型、SIMPLE算法和多孔介质模型对普通醋纤香烟滤嘴内烟气温度与烟碱截留规律进行研究.结果表明,抽吸过程中烟气总焓随时间逐渐降低;烟碱在轴向上迁移速度快,但随着向吸食端扩散,烟碱温度逐渐降低,速度减慢,截留量也不断减少;径向上烟碱在热泳力作用下,布朗无规则运动加剧,烟碱在每一截面上分布较分散,烟碱截留效率降低.普通醋纤香烟滤嘴的烟碱模拟截留效率为30.59%,与相同实验条件下测得的效率接近.研究结果为滤嘴的优化设计提供理论依据.     

湘江水质随机模拟与风险分析

基于Monte Carlo模拟,完成了湘江随机水质模拟和排放口最优规划风险分析,并考察了风险水平与最少污水处理费用之间的变化关系.结果表明:由传统的确定性模拟得到的水质预测结果不可靠,相应规划的实施导致湘江部分河段BOD超标的概率高达46.77%;一般情况下,污水处理费用将随着风险水平的减小而增加,但是变化曲线不是平滑的,而是在小范围内有所波动,只有基于大量的模拟计算,决策人员才能根据不同的风险水平要求选取最优规划方案.     

微生物降解动力学参数估计新算法的比较

为了有效地估计较大范围变化的微生物降解动力学参数,发展了基于瞬时精英保护策略的遗传算法(IEPGA)和简单改进遗传算法(IGA),并和多次在参数区间内获取随机初值联用Matlab的lsqnonlin搜寻的算法进行了比较.这些算法利用模拟数据和文献数据,估计了积分形式的Monod模型参数.结果表明,虽然三者均能较好解决这一问题,但考虑到实际运行规模、时间以及最终结果精度,对于较大范围变化的微生物降解参数估计问题,多次(>20次)随机初值联用lsqnonlin的方法相对两种遗传算法更为可行.     

合成碳羟基磷灰石吸附废水中Cd2+的动力学和热力学研究

利用废弃蛋壳合成碳羟基磷灰石（CHAP），对含镉废水进行吸附研究，考查了溶液的pH值、吸附时间和温度对吸附平衡的影响．结果表明：pH=6．00，吸附时间为60min，温度为35℃，CHAP对10～30mg/L的Cd^2＋的吸附率达到99％，吸附动力学符合拟一级速率方程，理论计算值与实验值吻合很好．常温下CHAP对Cd^3＋的吸附用Langmuir和Freundlish方程进行拟合，相关系数R2分别达到0．9753和0．9954，说明吸附反应符合这两种吸附模型．吸附过程的焓变△H〉0，自由能变△G〈0，反应容易进行。为自发吸热反应．图8，表4，参8．     

混凝沉淀对水中微量有机磷农药的去除研究

对含有微量敌敌畏、乐果、马拉硫磷、敌百虫的四种水样，均分别采用复合铝铁、三氯化铁、硫酸铝、聚合硫酸铁进行了混凝沉淀实验，实验结果表明：四种混凝剂对敌敌畏的去除率分别为12．0％，8．0％，4．0％，4．0％；对乐果的去除率分别为22．0％，8．0％，8．0％，4．0％；对马拉硫磷的去除率分别是8．0％，4．0％，4．0％，4．0％；对敌百虫的去除率分别是12．0％，16．0％，4．0％，16．0％．因此，混凝沉淀不能有效地去除水中微量有机磷农药。     

运用动力学模型研究盐度对厌氧生物的抑制作用

分别用未经盐驯化的污泥和经10 g/L及20 g/L盐驯化过的污泥对废水中化学耗氧量的降解性能进行对比研究,并研究盐度对厌氧生物的抑制特性.研究结果表明:用未经盐驯化的污泥处理含盐水样,当水样中含盐量小于或等于20 g/L时,盐对厌氧生物降解葡萄糖的抑制类型是反竞争型;当水样中含盐量达到30 g/L时,抑制类型属混合竞争型;用经10 g/L和20 g/L盐驯化的污泥处理含盐废水,当处理的废水含盐量与驯化污泥的盐浓度相同或相近时,驯化污泥时该种环境呈现较好的适应性;反之,当用驯化污泥处理与驯化污泥盐浓度相差较大的废水时,驯化污泥对微生物降解产生一定的抑制作用,且浓度相差越大,抑制作用越明显.