基于乌鲁木齐经济圈的城市建设与生态环境保护研究

在综合分析制约乌鲁木齐经济圈城市(群)快速发展建设影响因素的基础上,介绍了乌鲁木齐经济圈未来持续发展可采取的发展模式,同时基于乌鲁木齐经济圈当前发展的具体情况,提出并详细叙述了当前该地区社会经济发展建设的新思路,结合区域未来经济发展趋势,从生态文明发展的角度构建城市(群)建设的新轨道,探索一种适合自身的新的经济发展模式,为乌鲁木齐经济圈以及其他生态脆弱地区的城市(群)未来规划和发展建设提供参考。

煤炭开采土地破坏及其复垦利用技术

煤炭是我国的主要能源,约占一次能源构成的74％,1995年我国原煤产量已达12.92亿t,居世界第一位。煤炭开采引起地表塌陷,造成土地挖损和压占,使矿区大量耕地、地面建筑物和地下水资源遭受破坏,水土流失与土地沙漠化加剧,矿区生态环境日趋恶化,并给当地农民的生产。

生态脆弱地区城市(群)发展与环境保护的研究

在详细分析生态脆弱地区城市发展的生态因素和非生态因素的基础上,归纳我国内陆干旱区、高寒地区等不同地域类型下生态环境脆弱区共性,依托现代城市发展与生态环境调控理论框架,提出了适合我国生态脆弱地区的城市发展建设与生态环境调控模式,为加快生态脆弱区域的城市建设提供参考。

煤炭码头粉尘无组织排放防治措施对比研究

露天堆场的粉尘无组织排放一直是干散货码头大气污染防治工作的重点和难点。苫盖和湿式除尘是我国专业化煤炭码头露天堆场粉尘无组织排放的两种主流防治措施。文章以北方某煤码头为例,基于露天堆场采用苫盖和湿式除尘措施下的粉尘无组织排放浓度监测数据,对两种主流粉尘防治措施的环保效益进行了对比分析。研究结果显示:采用湿式除尘措施比采用苫盖措施更适用于高周转率的专业化煤炭码头露天堆场的粉尘无组织排放的防治。

2015年“九三阅兵”期间北京市空气质量分析

为研究区域性大气污染物减排措施对北京市空气质量的影响,结合地面观测的气象参数、常规污染物和PM_(2.5)化学组分,对"九三阅兵"期间北京市的空气质量进行分析.结果表明,阅兵期间北京市北风平均风速、温度、相对湿度和地面气压等气象要素水平与相邻时段相比较为接近,但北风频率偏高,整体大气扩散条件略有利.阅兵期间SO_2、NO_2、O_3、PM10和PM_(2.5)平均浓度分别为2.7、24.2、63.2、27.2和19.5μg/m^3,与相邻时段相比分别降低了26.0%、31.3%、24.5%、59.0%和59.4%;PM_(2.5)的降幅最大,体现了一次源排放和前体物排放同时减排的叠加作用.从PM_(2.5)化学组分来看,阅兵期间浓度最高前4位依次是OC(6.1μg/m^3)、NH_4^+(3.8μg/m^3)、SO_4^(2-)(3.4μg/m^3)和NO_3^-(2.5μg/m^3),OC中二次生成的组分仍高达57.6%.通过与相邻时段中相似天气形势下污染物浓度的对比测算了减排措施的"净环境效益",阅兵期间的减排措施使得SO_2、O_3、NO_2、PM_(10)和PM_(2.5)浓度分别降低了50.0%、0.7%、42.1%、45.7%和48.6%,并对APEC期间和阅兵期间O_3浓度变化不同的原因进行了讨论.

基于平衡二叉树的三角网快速生成算法

为了研究更好的三角网构建的方法,对不规则三角网构建算法进行了研究,提出了一种基于平衡二叉树的Delaunay三角网生成算法,采用分割合并的思想,提高了搜索效率,将离散点集进行划分,通过对各个所分小块子网的合并,完成所论区域的三角剖分。分析了该算法涉及的相邻子网公切线查找、凸壳生成等关键问题。通过具体实验和同其他经典算法效率的比较,该方法具有明显的优越性。

一种三角网的快速生成算法

提出了一种基于平衡二叉树的Delaunay三角网生成算法。采用分割合并的思想,将离散点集进行划分,通过对各个所分小块子网的合并,完成三角网的构建。同时,分析了该算法涉及的相邻子网公切线查找、凸壳生成,分层等关键问题,最后依据实验数据进行了验证。

2017年上半年北京市及周边地区空气质量特征分析

依托北京市、廊坊市和保定市高密度的地面空气质量监测、气象要素监测以及PM_(2.5)化学组分监测和后向轨迹分析等手段,对2017年上半年三地的空气质量进行分析。研究发现:三地中北京市空气质量较好,保定市较差。分污染物来看,保定市SO_2浓度水平明显高于廊坊市和北京市,颗粒物PM10和PM_(2.5)也呈现保定市最高、北京市最低的规律。从污染物日变化来看,CO、SO_2、NO_2、PM_(10)和PM_(2.5)呈双峰型分布,O_3呈单峰型分布。从区域整体分布规律来看,PM_(2.5)和SO_2呈现明显的"南高北低"特征。PM_(2.5)化学组分分析结果表明:1—4月燃煤对该区域空气质量的影响较大,5—6月机动车排放的影响更为凸显。后向轨迹分析结果表明:在2017年上半年到达北京市的气流中有24%来自于北京市南部,且这些气流多为低空传输,表明区域传输对于北京市空气质量具有一定的影响。

2016年北京市空气质量特征及PM_(2.5)传输规律

为研究北京市空气质量特征以及PM_(2.5)区域传输影响,通过对比分析北京不同类型空气质量评价点——昌平、官园、古城、东四环、榆垡等监测点的2016年监测数据,探讨了PM_(2.5)、SO_2、NO_2、CO及O_(3-1h)污染的时空变化特征及其与气象因素的相关性.采用HYSPLIT模型分析了不同季节的气流来向,并利用WRF-CAMx-PSAT模型定量估算了北京不同季节典型污染过程的区域PM_(2.5)传输贡献.结果表明,与2011—2015年相比,2016年北京市气象扩散条件较为有利,气温、能见度、湿度、风速、气压年均值分别增加了5. 6%、8. 7%、3. 6%、-4. 0%、0. 03%.此外,春、夏、冬三季偏南气流轨迹占比较小,分别为14%、9%和4%.年内变化显示,O_(3-1h)4—9月份质量浓度水平较高,PM_(2.5)、NO_2、CO和SO_2冬季日均质量浓度明显高于其他季节,NO_2、PM_(2.5)和CO_2月份月均质量浓度最低.从空间分布来看,PM_(2.5)、SO_2、O_(3-1h)和CO呈现南高北低且非均匀分布,而NO_2则城区高于郊区.从气象因素与污染物的相关性来看,PM_(2.5)与相对湿度、O_3与温度、CO与相对湿度均呈明显正向线性相关,与SO_2相比,NO_2与相对湿度的相关性较好.同时,通过对典型污染过程进行PM_(2.5)传输规律的分析发现,北京市PM_(2.5)主要来自本地源排放,贡献率达36. 4%～56. 8%,而河北、天津以及京津冀地区对北京区域传输也较为明显,贡献率分别为22. 6%～47. 9%、3. 16%～17. 8%和9. 7%～16. 7%.

地表塌陷环境破坏评价的专家系统

把人工智能中的专家系统理论知识应用于采矿工业中,着重探讨专家系统在地下开采后引起地面沉陷造成环境破坏评价方面问题。以TURBO PROLOG语言为基本工具,初步建立了地表塌陷环境破坏专家知识库,在此基础上开发了矿山开采沉陷环境评价专家系统,该系统对于本学科中存在大量不确定性因素的问题,可以得到很好的解决,从而为矿山开采沉陷学科开拓了新的研究领域。

地表移动与变形极值问题综合评述

地表移动与变形极值计算是开采沉陷预计的重要内容。极值的大小反映地表采动的程度和规模 ;极值的计算准确度很大程度地决定了整个预计结果的精度。本文详细列举了地表移动与变形常用的极值计算公式 ,分析评述了它们的优缺点和适应性 ,在此基础上提出了应用上至关重要的极值—地表最大下沉值 ,关于各种级别倾角煤层统一的计算公式。这些工作使地表移动变形极值在不同矿区 ,对于不同的开采条件具有较好的可比性 ,有利于建立更具一般性和便于普遍应用的地表移动预计模型。

典型耦合优化算法在源项反演中的对比研究

突发大气污染事故中,污染源的快速、准确确定是应急处置的基础.为研究有效的源项评估方法,本文基于美国草原外场SO2释放实验,利用GA-PSO、GA-NM、PSO-NM 3种耦合算法,分别与高斯点源烟羽扩散模型结合,对源强和位置等污染源参数进行反演与对比,并从算法结构与大气扩散条件方面进行反演效果差异分析.结果表明,从源强反演角度看,PSO-NM反演结果的准确性最高、稳定性最强,平均误差(11.3%)与平均标准偏差(0.7g/s)明显低于GA-NM(16.4%、13.3g/s)与GA-PSO(29.0%、26.6g/s).从位置反演角度看,PSO-NM的反演结果最为稳定,反演的平均标准偏差(0.29m)明显低于GA-NM(3.20m)与GA-PSO(3.03m)算法;在不稳定和中性扩散条件下,PSO-NM算法的位置反演准确性最高,误差为4.97m;但在稳定扩散条件下,GA-NM的位置反演误差(7.69m)最小.从反演效率角度看,PSO-NM与GA-NM反演时间最短,更适用于污染源的快速确定.

广东省加油站VOCs排放特征及减排潜力研究

通过建立广东省加油站VOCs排放因子,获得加油站“自下而上”的VOCs排放清单,评估了加油站VOCs的臭氧生成潜势(OFP)和二次有机气溶胶生成潜势(SOAP),分析了未来不同情景下加油站VOCs的减排空间。结果表明,2020年广东省加油站VOCs排放因子为3.32 kg/t,VOCs排放量为2.8万t;VOCs的OFP和SOAP总量分别为4.7和30.9万t;未来持续强化油气回收监管可使全省加油站“十五五”VOCs排放量相比2020年减排70%,提高汽车电动化率将进一步降低加油站VOCs排放量。

我国抗变形农村房屋下采煤技术

我国村庄下压了大量煤炭,以往主要是迁村后采煤。自1978年以来,唐山分院在湖南资江煤矿采动区上盖了多栋不同用途的抗变形建筑物试采后效果很好。相继在12省21局矿盖了近20万m^2的抗变形建筑物,其中有103户1.0万m^2的抗变形农村房屋下采煤实例。文章叙述了抗变形建筑结构体系的技术措施及其抗采动影响的能力和经济效益。

电力行业污染物排放权交易模型

为了实现排污配额的优化配置,以某一区域的电力行业为例,基于电力企业运营资源费用、发电成本、污染物治理成本、污染物减排绩效、污染物排污交易价格以及污染物排放配额等因素,构建主要大气污染物(SO2、NO x、CO2)排污交易优化模型,采用多情景分析方法,对比分析各因素对电力行业污染物交易以及电厂运行的影响。结果表明,改变排放配额的交易价格和政府的绩效价格,各电厂的电力生产量以及区域的外购电量不变,但各电厂污染物的交易状况发生改变,出现多种交易类型。该模型能够有效解决区域环境治理及电力行业污染物减排问题,实现对区域污染物排放总量和优化能源结构的有效控制,为未来区域能源规划、区域环境质量改善、电厂运行优化以及建立区域污染物排放交易机制提供参考。

2004～2015年北京市清洁点臭氧浓度变化特征

利用2004~2015年北京市自动监测网络O_3浓度数据,综合探讨了北京市清洁点定陵站O_3浓度的变化特征,结果表明,定陵站2004~2015年O_31h浓度整体呈上升的趋势,年均浓度增长率为4.40μg·m^(-3),定陵站O_38h浓度整体呈下降的趋势,年均浓度增长率为-1.0μg·m^(-3),5~9月O_38h平均浓度增长率为-1.5μg·m^(-3).近3年来定陵站O_38h重度污染天数增加明显,O_3污染形势严峻.定陵站每年6月左右O_3浓度达到一年中的峰值,日变化上15:00~18:00左右出现小时浓度峰值且O_3日峰值浓度是中心城区的1.01~1.56倍;不同年份5~9月定陵站O_3日峰值浓度与城区站明显存在1 h滞后的现象,定陵站峰值浓度与城区峰值浓度之差近年来明显缩小,这可能一方面与O_3区域污染输送有关,另一方面可能与北京市城镇化扩张有关.