附加电场对中空纤维膜污染的减缓作用

通过对新型附加电场的中空纤维膜组件的实验室研究,探讨了电场对缓解微滤膜污染的作用.在恒定流量下过滤含有20mg/L腐殖酸的原水,无电压时,跨膜压力从0.0200MPa上升到0.0300MPa耗时2h,而施加60V电压时该时间段延长至10h.研究表明,原水中的腐殖酸在电场中发生电泳迁移,减少了向膜表面的移动,其对膜的污染被减缓;同时腐殖酸在电场中发生凝聚现象,沉积在膜表面形成疏松的滤饼层,是跨膜压力增加缓慢的另一原因.

低分子量有机酸对棕壤吸附铜效果的影响

[目的]根据土壤类型、重金属类型及其相互作用的环境条件,选择合适的有机酸种类和浓度。[方法]研究了3种低分子量有机酸(草酸、柠檬酸和酒石酸)对棕壤吸附铜的影响。[结果]加入相同浓度的3种低分量有机酸后,土壤对铜的吸附量随着外加铜离子浓度的增加而增加,但吸附率随着外加重金属离子浓度的增加而减小。有机酸可以促进土壤对重金属铜的吸附,促进能力为酒石酸<草酸<柠檬酸。[结论]低分子量有机酸可以调控土壤中重金属的有效性,从而提高重金属污染土壤的修复效率。

啤酒废水灌溉对土壤微生物区系的影响

为合理利用啤酒废水进行农田灌溉提供依据。采用泰安市啤酒厂经简单处理的啤酒废水,以清污水比10∶1、5∶1、2∶1、1∶1、1∶21、∶5和1∶10分别灌溉盆栽小麦和玉米,对土壤中各种菌类微生物数量的变化情况进行研究。啤酒废水灌溉盆栽小麦和玉米对土壤微生物数量影响明显。随着污水浓度的不断增大,细菌、放线菌、好气性纤维素分解菌、硝酸菌、亚硝酸菌、自生固氮菌等的数量均呈现先增加后减少的变化规律。污水浓度过大,会刺激土壤中真菌、氨化细菌、反硝化细菌及一些厌气性菌的繁殖。当废水浓度适当时,污水中的营养成分可以为微生物所用,刺激其活性。综合考虑各种微生物对作物的不同影响,啤酒废水灌溉浓度清污水比以控制在2∶1-1∶2为最佳,污水浓度过高反而不利于植物生长。

紫外线消毒饮用水研究进展

近几年用紫外线消毒饮用水正在被越来越多工程使用。关于紫外线消毒饮用水的研究也正在越来越多地展开。本文介绍和探讨了近几年来关于紫外线消毒饮用水的研究进展,分析了紫外线消毒饮用水的优点和不足。紫外线消毒后微生物的光复活与暗复活修复作用以及紫外线与其他消毒剂联用等方面的研究是今后紫外线消毒饮用水的重要研究方向。

基于农户意愿的农村居民点整治模式

坚持维护农民合法权益是农村居民点整治的基本原则之一。该文以北京市平谷区为例,利用参与式农户调查与半结构访谈等方法,在村庄和农户2个尺度上进行了农村居民点整治意愿调查,共获调查问卷748份。在划分农户类型及其特征分析的基础上,开展了不同类型农户的农村居民点整治意愿及其决策因素解析,进而综合农户的自身状况及其对整治的需求与偏好,进行了农村居民点整治模式甄别,为制定以人为本的农村居民点整治策略提供参考。结果表明,农民兼业行为已经成为京郊地区的普遍现象,农户对农村居民点整治的意愿也比较强烈,其整治意愿的决策因素包括共同型和特定型两类;从生存-经济-社会理性选择的角度来看,农业主导型农户以生存理性为主导,农工兼具型农户侧重于经济理性,非农主导型农户则追求经济理性与社会理性。不同类型农户适宜不同整治模式,农业主导型农户适于中心村整合模式,农工兼具型农户适于村内集约模式,非农主导型农户适于城镇转移模式和产业带动模式。

胶东山区县域优质苹果生态适宜性评价及潜力分析

山区地形复杂,自然资源立体差异显著。如何精确的表示各种资源在山区的分布状况和建立评价模型,是山区农业结构调整和资源优化利用所需要的。该文以胶东半岛典型山区栖霞市为例,构建了县域数字高程模型,应用GIS对气候因子进行了空间定量模拟,在分析苹果生长生态要求与地形、土壤、气候各项生态评价因子关系的基础上,利用多因素综合法进行了县域优质苹果生态适宜性评价,并综合评价结果和土地结构特征,分析了栖霞市优质苹果发展潜力。结果表明:栖霞市优质苹果生长的生态适宜程度较高,中、高度适宜面积达9万多hm2,占县域面积的45%;优质苹果发展的潜力较大,中度以上生态适宜区可开发面积达5万多hm2,其中高度适宜区具备优质苹果发展的潜力最大,中度适宜区次之,极度适宜区和初度、不适宜区的发展潜力较小。该评价结果为当地苹果产业快速发展和农业结构调整提供了决策依据。

基于GIS的山区县域土地生态安全评价

研究目的:综合应用数字高程模型(DEM)、TM遥感数据和各种调查数据,在地理信息系统(GIS)支持下,基于栅格对栖霞市土地生态安全状况进行评价与分析,为山区土地生态安全研究探索一种精确的评价方法。研究方法:首先建立栖霞市地形、土壤和土地利用基础数据库;然后结合区域特征选取评价因子,并进行空间量化处理和赋值;最后以地形为主导因子建立评价模型,完成土地生态安全等级划分。研究结果:栖霞市土地生态系统可划分为安全、较安全、预警和中警4个状态级,各级别面积分别占22.62%、49.82%、20.51%和7.05%,土地生态安全级主要分布在西南和东北部的倾斜平地和山间泊地,土地生态较安全级广泛分布于低山丘陵区,西北和东南部的山地区域处于土地生态预警和中警等级。研究结论:栖霞市土地生态状况整体上良好,与实际情况相符合,今后应加强土地利用结构优化和果园集约化管理,提高土壤肥力,减少水土流失,保证土地生态系统健康稳定。

EDTA及低分子量有机酸对土壤Cd活性的影响研究

利用模拟Cd浓度为10mg·kg-1的污染土壤研究了EDTA及柠檬酸、酒石酸、草酸3种低分子量有机酸对于棕壤、潮土、褐土中Cd的活性影响。结果显示,EDTA及3种低分子量有机酸对棕壤中Cd的活化能力依次为EDTA>柠檬酸>草酸>酒石酸,活化效率最大可达91%、71%、48%和45%;对潮土和褐土中Cd的活化能力依次为EDTA>柠檬酸>酒石酸>草酸,活化效率最大可达87%、55%、2.5%、1.3%和90%、35%、3.9%、2.9%。EDTA及3种低分子量有机酸对Cd的总体活化趋势随浓度的增大而增大,最佳活化浓度出现在10～30mmol·L-1之间,3种土壤中对棕壤Cd的活化效果明显好于潮土和褐土。

城市道路土壤重金属污染及潜在生态危害评价

文章采用了单因子及内梅罗综合污染指数法,对泰安市城市道路两侧土壤重金属污染现状进行了调查评价,并采用Hakanson提出的潜在生态危害指数法对土壤中重金属的潜在生态危害进行了评价。结果表明,城市道路两侧土壤重金属Pb、Cd、Cu、Zn、Cr、As单项污染指数分别为0.11、6.8、1.15、0.86、0.41、0.29,污染程度依次为Cd>Cu>Zn>Cr>As>Pb;各道路综合污染程度依次为东岳大街>岱宗大街>泰山大街>龙潭路>温泉路。城市道路土壤重金属污染呈现Cd污染严重的明显特征,潜在生态危害单项系数达到204,重度污染程度,其余重金属Pb、Cu、Zn、Cr、As轻微污染;潜在生态风险指数214.88,达到中度生态危害程度。

泮河底泥重金属分布特征及污染评价

通过对泮河底泥中主要重金属监测分析,结果表明,底泥主要重金属的含量范围为:铜26.11-69.03mg/kg、锌75.36-204.20mg/kg、铅20.06-73.29mg/kg、镉0.32-0.69mg/kg、铬163.50-384.67mg/kg、汞0.05-0.39mg/kg。各断面底泥中重金属含量分布特征:从上游泮河西桥断面开始递增,中游达到最大,下游有所下降。采用单项污染指数法和综合污染指数法对各种重金属的污染评价结果表明:泮河底泥重金属污染程度依次是Cr>Cd>Zn>Cu>Hg>Pb,底泥重金属综合污染指数为0.73,在安全范围内。

二氧化锰改性沸石去除水中铅的研究

[目的]研究MnO2改性沸石去除水中Pb2+的效果。[方法]比较沸石改性前后对Pb2+的静态平衡吸附量变化,着重考察吸附时间、pH值、干扰离子、竞争离子以及有机物对去除Pb2+效果的影响。[结果]结果表明,MnO2改性沸石对pb2+有很好的去除效果,平衡吸附量由改性前的29.88 mg/g提高到39.42 mg/g。MnO2改性沸石对Pb2+的吸附速度快,吸附60 min后吸附量可达饱和吸附量的80%以上。pH值对MnO2改性沸石去除水中Pb2+有很大影响,在pH=7时,去除效果最佳,达97.51%。水中干扰离子、竞争阳离子和有机物的存在,在一定程度上会降低Pb2+的去除效果;随干扰物质浓度的升高,MnO2改性沸石对Pb2+的去除率出现了明显的下降,但当干扰物质和水样中Pb2+浓度相当时,MnO2改性沸石可对Pb2+保持很高的去除率,在95%以上。[结论]该研究结果为有效地去除饮用水中的铅提供科学依据。

地质灾害应急避险案例浅析

采用数据分析和案例分析方法,分析地质灾害应急避险重要意义和关键点。本文分析2006-2014年来地质灾害应急避险次数、人数和避险直接经济损失,得出应急避险效益呈上升趋势;分析东谷乡泥石流应急避险和王家村滑坡应急避险过程及关键点,认为应急监测预警、群测群防体系、应急培训与演练与灾害发生典型性是应急避险成功的关键点,并提出了应急工作中的不足。

改进紫外消毒工艺去除水中土霉素

通过固体扩散法（SSD）将一定配比的纳米二氧化钛负载在人造沸石上制成复合光催化剂，研究了不同配比的复合光催化剂在32W紫外灯照射下对水中土霉素的去除效果，比较了UV、UV／TiO2（P25）、UV／沸石及UV／复合光催化剂对土霉素的降解效果，探讨了复合光催化剂投加量、土霉素起始浓度、起始pH值对降解效果的影响。结果表明：10％的纳米二氧化钛和90％的人造沸石制成的复合光催化剂材料在UV照射下对土霉素及TOC具有最佳的去除效果，对于初始浓度为50mg／L的土霉素水溶液，复合光催化剂投加300mg／L，UV照射150min即可将土霉素去除99％以上，其去除效果不受土霉素起始浓度的影响，在酸性和弱碱性环境下（PH=2～10），UV／复合光催化剂120min对土霉素的去除效果均可达95％以上，但pH〉10后，其去除效果迅速下降。

电场强化错流膜过滤的研究

电场强化错流膜过滤技术可有效改善膜污染和浓差极化对错流过滤带来的不利影响。就电场膜过滤装置、机理、外加电场及影响渗透通量的因素这4个方面进行综述。目前研制的新型附加电场中空纤维膜组件克服了传统膜过滤组件的缺点,显示出很大的工程应用前景。电场强化错流膜过滤中会发生电泳和电渗等电动力学效应以及电化学效应。电泳是减缓膜污染一个主要因素,电泳和电渗两者共同作用,可以大幅提高过滤通量。采用脉冲电场可以减缓过滤速率的衰减幅度,节省单位体积滤液的电功率比耗。当颗粒具有较高Zeta电位、外加场强及跨膜压力接近临界值、错流速率较高时,过滤通量极限值将会得到提高。

东部山区县域土壤侵蚀动态与土地利用关系的分析

基于GIS和RS技术,在建立山东省栖霞市地学数据库的基础上,采用通用土壤侵蚀方程定量地研究了该市1987和2003年土壤侵蚀状况,并且对土壤侵蚀变化与土地利用结构进行了相关分析。结果表明,栖霞市土壤侵蚀状况明显好转,土壤侵蚀模数由1987年的4 312.63 t/km2减少到2003年的2 481.10 t/km2,空间上由东部牙山和西北部艾山为主干形成的东南—西北分水岭向西南、东北部的倾斜;平地土壤侵蚀强度逐渐降低;林地和园地是栖霞市减少水土流失的主要类型;草坡地限制土壤侵蚀的效果比较明显;坡耕地和未利用地是土壤侵蚀治理的关键。由于局部区域土壤侵蚀增强,因此有必要对未来土地利用格局进行优化。

基于二维小波分析的丘陵山区景观特征尺度识别

以胶东半岛具有典型山地丘陵特征的栖霞市为例,选取A、B、C、D、E5个代表性研究样区,用归一化植被指数(NDVI)和地形位指数作为植被和地形景观变量,分别应用sym2和Haar小波基,探讨二维小波分析在景观特征尺度识别中的有效性。结果表明:经小波变换,5个样区的景观图像表现出不同尺度和方向的结构特征,NDVI检测出农村居民点、工业用地的典型长宽尺度以及农田景观粒径;地形位指数检测出山体坡长和山脊线之间的距离;在景观相对破碎的B、C样区,小波方差变化幅度大于A、D、E样区,在地形起伏大的E样区,小波方差变化幅度大于A、B、C、D样区;经多尺度特征检验,栖霞山区景观最典型的特征尺度出现在3200m和6400m。研究结果为山区景观格局分析和土地利用提供科学依据。

主成分分析法在城镇土地生态安全评价中的应用——以山东省临沂市为例

在对城镇土地生态安全进行概述的基础上,本着科学性、系统性等原则,从资源支持系统、社会支持系统、经济支持系统、环境支持系统4个方面选取25项具有代表性的评价因子,构建城镇土地生态安全评价因子体系,并采用主成分分析法对临沂市10个县区进行了城镇土地生态安全综合评价。结果表明,临沂市各县区的土地生态状况差距较大。主成分分析法是一种切实可行的高信度的生态安全评价方法。

退耕还林还草前后植被净初级生产力动态及其对环境变化的响应评估:以陕北黄土高原为例

【目的】为揭示陕北黄土高原退耕还林还草前后的植被净初级生产力(NPP)时空演变规律及其对环境变化的响应状态,【方法】基于土地利用模型分析陕北黄土高原1980—2020年的土地利用变化特征,采用改进的CASA模型揭示NPP时空动态,并结合情景分析法探讨了环境变化对NPP的影响。【结果】(1)1980—2020年陕北黄土高原耕地、水体和未利用地减少,林地、草地和建设用地增加;退耕还林还草前的综合土地利用动态度为2.24%,9086.25 km^(2)的土地参与转移,以未利用地转出为草地为主;退耕还林还草后的综合土地利用动态度为22.15%,12340.88 km^(2)的土地参与转移,以耕地转出为林地、草地和建设用地为主。(2)以2000年(退耕还林还草)为界,研究区40 a间NPP先减后增,整体增加了271.66 gC·m^(-2)·a^(-1);空间上呈现南高北低的分布特征,整个研究期内98.54%的区域出现了NPP增加的现象;不同土地利用类型多年NPP均值大小排列为:林地>草地>耕地>建设用地>水体>未利用地。(3)退耕还林还草实施前,土地利用、NDVI、降雨和气温变化对陕北黄土高原NPP变化的贡献率分别为0.14%、47.22%、42.07%和10.57%;退耕还林还草实施后,NDVI变化对该地区NPP的变化贡献率高达85.42%,土地利用、降雨和气温变化的贡献率较低,分别为0.33%、9.67%和4.58%。【结论】随着退耕还林还草的实施,陕北黄土高原土地利用整体变化速率加快;NPP年均值增加、高值区范围扩大,生态状况得到明显改善;NDVI变化成为该地区NPP变化的主导因素。

基于迫切–适宜度的农村居民点整治时空配置研究

按照农村居民点整治的时空维度特征,以实现农村居民点整治的多目标性为导向,将不同目标实现的影响因素归类为整治迫切性和适宜性两方面,利用迫切–适宜度综合评价与互斥性组合矩阵,列举农村居民点整治的目标差异化时序安排,构建多目标导向的农村居民点整治空间组织与配置格局。使用该方法,将北京市平谷区农村居民点整治的时间迫切性划分为高度、中度、低度和不迫切4个等级,村庄数量比例分别为12.73%,28.36%,24.73%和34.18%,空间上表现出迫切性等级由高到低的圈层结构特征;农村居民点整治的空间适宜性划分为高度、中度、低度和不适宜4个等级,村庄数量比例分别为11.27%,33.09%,36.73%和18.91%,具有明显的空间组团式分布特点;综合迫切–适宜性等级结果,形成农村居民点优先整治区、重点整治区、适度整治和限制整治区的时空配置格局,并提出不同分区农村居民点整治的目标导向和保障措施。

基于投入-产出原理的农村居民点集约利用评价

遵循经济学投入-产出理论和新农村建设要求,将农村居民点集约化内涵与表征要素归结为投入强度和产出效用2个方面,构建以用地规模、布局、结构和生产、生活、生态效用为准则层的农村居民点集约化测度指标体系;利用脱钩原理和指标偏离度分析方法,建立农村居民点集约度指数与变异系数计量模型以及障碍度诊断模型,以北京市平谷区275个行政村作为案例基础评价单元,评定农村居民点集约化水平,划分农村居民点集约化模式,解析农村居民点集约化障碍因子,归纳农村居民点集约化调控路径。结果表明,研究区农村居民点集约化水平整体上偏低,以中度和低度集约为主;生态型和耗损型农村居民点占主导,集约与粗放之间的过度类型数量相当,乡镇间差异显著。影响农村居民点集约化的障碍因子整体显著,用地规模偏大、内部结构不合理是农村居民点用地强度偏高的主要障碍,生产效用低、生活条件差是制约农村居民点发展的短板。生态型到集约型再到粗放型利用的农村居民点集约化障碍因素依次增多,从降低用地强度与提升用地效用的角度,内涵挖潜、集约增长、生态均衡和持续发展是不同模式农村居民点集约化发展的有效路径。