不同载体生物膜法对黑臭水体氨氮的去除比较

为了解决微生物菌剂法在治理黑臭水体氨氮时存在着菌剂流失和二次污染等问题,选取典型的有机填料聚丙烯纤维和无机填料沸石作为载体,比较了两种载体负载微生物性能及去除模拟废水氨氮的效果,并在此基础上对实际黑臭水体开展了氨氮去除的中试研究。结果表明:当两者投加量均为12 g/L时,聚丙烯纤维作为微生物载体的氨氮去除效果显著优于粒径为1 mm的沸石;经过60 h处理后,在未添加底泥的实际黑臭湖水中两者氨氮去除率分别为94.7%和88.3%;经过84 h处理后,在添加底泥的黑臭湖水中两者氨氮去除率也分别达89.7%和50.5%;通过环境扫描电子显微镜(ESEM)观察填料表面可知,载菌聚丙烯纤维上固定的生物量显著多于粒径为1 mm的载菌沸石。     

长江三角洲区域生态安全时空演变

采用压力-状态-响应(PSR)模型,选取人口密度、人均GDP、植被覆盖率等14个指标,运用层次分析法和综合指数法对长江三角洲(简称长三角)的生态安全进行评价,分析其在时间、空间尺度上的演变规律,以及其主要影响因子.利用重心分析模型,分析2000,2014年长三角生态安全重心的迁移趋势与方向,并对其未来的发展方向进行预测.结果表明:长三角生态安全综合指数随着年份的增加而提升,但不同城市的增长速率差异明显;整体生态安全水平不高,各城市差异较大,且呈现出明显的南部区域高于北部区域的空间分布特征;生态安全分区为安全区(湖州)、低安全区(无锡、上海、泰州、苏州)和中安全区(其他城市);影响生态安全等级的主要限制因子为人口自然增长率、植被覆盖率、第三产业比重、用于教育的财政支出比率、环保投资比重5项指标;生态重心由西向东转移9.303 9km,但仍位于区域中部,转移速度较慢,未来有向东南方向转移的趋势.     

无机-有机基质配置对反硝化生物滤池脱氮除磷效能的影响机制

以火山岩-聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)、黄铁矿-PHBV为基质分别构建反硝化生物滤池R₁和R₂系统，考察系统间脱氮除磷的效果差异，并探究微生物群落结构特征以揭示其影响机制。结果表明，R₁系统具备更好的氮负荷抗冲击能力，而R₂系统的PO■—P去除率远高于R₁系统，这主要是由火山岩和黄铁矿的物理形貌和化学组成差异所导致的。高通量测序结果表明，尽管R₁系统具有更好的氮负荷抗冲击能力，但R₁系统的反硝化细菌的相对丰富度低于R₂系统，说明黄铁矿更有利于系统反硝化菌属的优势形成。研究结果可为生物滤池中基质优化配置提供新思路，为开发高效同步脱氮除磷的生物滤池系统提供新策略。     

Efficiency and Feasibility of an Integrated Algorithm for Distributed Hydrological Model Calibration

Increasing complexity of distributed hydrological model （DHM） has lowered the efficiency of convergence.In this study,global sensitivity analysis （SA） was introduced by combining multiobjective （MO） optimization for DHM calibration.Latin Hypercube-once at a time （LH-OAT） was adopted in global parameter SA to obtain relative sensitivity of model parameter,which can be categorized into different sensitivity levels.Two comparative study cases were conducted to present the efficiency and feasibility by combining SA with MO（SA-MO）.WetSpa model with non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ （NSGA-Ⅱ） algorithm and EasyDHM model with multi-objective sequential complex evolutionary metropolis-uncertainty analysis （MOSCEM-UA）algorithm were adopted to demonstrate the general feasibility of combining SA in optimization.Results showed that the LH-OAT was globally effective in selecting high sensitivity parameters.It proves that using parameter from high sensitivity groups results in higher convergence efficiency.Study case Ⅰ showed a better Pareto front distribution and convergence compared with model calibration without SA.Study case Ⅱ indicated a more efficient convergence of parameters in sequential evolution of MOSCEM-UA under the same iteration.It indicates that SA-MO is feasible and efficient for high dimensional DHM calibration.     

Optimization of the Hydrological Model Using Multi-objective Particle Swarm Optimization Algorithm

An application of multi-objective particle swarm optimization (MOPSO) algorithm for optimization of the hydrological model (HYMOD) is presented in this paper.MOPSO algorithm is used to find n...     

基于分形特征的我国干旱灾害小波分析

小波分析可用于揭示旱灾时序数据的演变规律,这对其早期预警具有重要意义.利用我国近60年的的旱灾成灾率时序数据,在 探讨其分形及小波特征基础上,利用Mallat算法进行了多分辨小波分解与重构.结果显示:中国旱灾时序数据存在分形特征,其 最小嵌入维为6; 6层小波分解与重构能够清晰揭示其时序变化的多个周期,其中30-35年(中心32年)周期上能量密度最大.研究证明: 1)分维计算中的最小嵌入维作为小波分解的最大有效分解层数可行,通过对旱灾成灾率时序数据的分析也证实了该猜想,这拓展了分形 计算的应用. 2)我国旱灾成灾率受6个实质性状态变量驱动,具有多周期特征.目前仍处于旱灾成灾率的增长期.     

单翼分解下的纯度函数失效分析

为了清晰地说明纯度函数失效的原因,首先拓展了纯度函数的定义,得到一种能方便运用数学方法表示的新纯度函数形式,并在其基础上,分析了有些纯度函数在有些情况下会失效,而另外的一些却不会.说明了这种"预测性能"实际上与纯度函数某种特殊的"凹凸性"有关,这种凹凸性只在特定的方向才呈现出来.通过若干定理,阐明了如何通过赫斯矩阵寻找这些特定的方向,而纯度函数的"预测性能"本质上就是该方向性严格凸性质.最后通过若干实验数据,验证了结论.